ছায়াপথের কেন্দ্রে এই রহস্যময় আভা কি ডার্ক ম্যাটারের কারণে?

আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে গামা রশ্মির অতিরিক্ত নিঃসরণ হয়তো বিজ্ঞানীদের ডার্ক ম্যাটার কণা শনাক্ত করার সুযোগ দিতে পারে—অথবা নাও দিতে পারে।

ডার্ক ম্যাটার—একটি অদৃশ্য পদার্থ যা মহাবিশ্বের ২৭ শতাংশ গঠন করেছে বলে মনে করা হয়—মহাকাশ বিজ্ঞানের অন্যতম সেরা রহস্য। এটি কোনো আলো প্রতিফলিত বা নির্গত করে না, তাই এটিকে খুঁজে বের করা কঠিন। তবে একটি নতুন গবেষণাপত্র ইঙ্গিত দিচ্ছে যে আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রে একটি অদ্ভুত আভা ডার্ক ম্যাটারের অস্তিত্বের প্রমাণ হতে পারে।

অক্টোবর ১৬ তারিখে ফিজিক্যাল রিভিউ লেটারস (Physical Review Letters) জার্নালে প্রকাশিত এই বিশ্লেষণটি ডার্ক ম্যাটার সম্পর্কে প্রতিদ্বন্দ্বী তত্ত্বগুলোকে পরীক্ষা করে দেখছে। এই বিতর্কের সূচনা কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীদের বিভ্রান্ত করে আসা একটি রহস্যময় গামা-রশ্মি ঘটনা থেকে সৃষ্টি হয়েছে, রিপোর্ট ‍মার্কিন স্মিথসোনিয়ান ম্যাগাজিনের। 

২০০৯ সালে, ফার্মি গামা-রশ্মি স্পেস টেলিস্কোপ মিল্কি ওয়ের কেন্দ্র থেকে গামা রশ্মির অতিরিক্ত নিঃসরণ পর্যবেক্ষণ করে। গ্যালাকটিক সেন্টার গামা-রে এক্সেস (GCE) নামে পরিচিত এই আলোক ছটা সম্ভবত পালসার (pulsars) নামক দ্রুত ঘূর্ণনশীল নিউট্রন তারকাদের একটি শ্রেণি থেকে এসেছিল, যা আলো নির্গত করে। অথবা, একটি প্রতিদ্বন্দ্বী তত্ত্ব অনুসারে, এটি ডার্ক ম্যাটার কণাগুলোর সংঘর্ষের ফলে উৎপন্ন হতে পারে।

নতুন গবেষণাটি ইঙ্গিত দেয় যে উভয় তত্ত্বই সমানভাবে সম্ভব। গবেষকদের একটি দল সুপারকম্পিউটার ব্যবহার করে উন্নত সিমুলেশন পরিচালনা করেছেন, যা মিল্কি ওয়ের কোথায় ডার্ক ম্যাটার থাকতে পারে, তার একটি মানচিত্র তৈরি করেছে।

গ্যালাকটিক সেন্টার গামা-রে এক্সেস-কে একটি অ-গোলাকার আকৃতির বলে মনে হয়। বিজ্ঞানীরা আগে যুক্তি দিয়েছিলেন যে যদি এটি ডার্ক ম্যাটারের কারণে হতো, তবে এটিকে আরও গোলকের মতো দেখানোর কথা—যা ডার্ক ম্যাটারের ব্যাখ্যার বিপক্ষে যেত। কিন্তু নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দেয় যে পূর্ববর্তী বিশ্লেষণগুলোতে মিল্কি ওয়ের সৃষ্টিকে পুরোপুরি বিবেচনা করা হয়নি। গবেষকরা তাদের সিমুলেশনে গ্যালাক্সির ইতিহাস সম্পর্কে আরও বিশদ তথ্য অন্তর্ভুক্ত করেন, এবং এর মাধ্যমে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয় যে ডার্ক ম্যাটারের কারণে হলেও গ্যালাকটিক সেন্টার গামা-রে এক্সেস অপ্রতিসম (asymmetric) হতে পারে।

জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিদ এবং গবেষণাপত্রের সহ-লেখক জোসেফ সিল্ক নিউ সায়েন্টিস্টের কাছে মন্তব্য করেন, "আমরা জানি যে কোটি কোটি বছর আগে, আমাদের গ্যালাক্সি বেশ কয়েকটি ছোট গ্যালাক্সির সাথে একীভূত হয়েছিল এবং তারা তাদের ডার্ক ম্যাটারও সাথে নিয়ে এসেছিল। সেই ইতিহাসের পরিণতি হলো এই যে, কোনো জ্ঞানী ব্যক্তিই গ্যালাক্সির কেন্দ্রকে গোলাকারভাবে প্রতিসম বলে আশা করবে না।"
ডার্ক ম্যাটারের পক্ষে নতুন প্রমাণ, তবে চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত আনবে নতুন টেলিস্কোপ
গবেষক দলটি দেখিয়েছে যে তাদের সিমুলেশনে ডার্ক ম্যাটার কণাগুলোর সংঘর্ষের ফলে যে গামা রশ্মি তৈরি হবে, তা ফার্মি টেলিস্কোপ দ্বারা পর্যবেক্ষিত গামা রশ্মির বণ্টনের সাথে মিলে যায়। তারা উপসংহারে বলেছেন যে ভবিষ্যদ্বাণীগুলো একটি "উল্লেখযোগ্যভাবে অ-গোলাকার" ঘটনাকেই নির্দেশ করে।

সিল্ক রয়টার্সকে বলেন, "আমাদের প্রধান নতুন ফলাফল হলো যে, ডার্ক ম্যাটার গামা-রশ্মির তথ্যের সাথে অন্তত প্রতিদ্বন্দ্বী নিউট্রন তারকা অনুমানের মতোই সামঞ্জস্যপূর্ণ। আমরা ডার্ক ম্যাটার পরোক্ষভাবে শনাক্ত হওয়ার সম্ভাবনা বাড়িয়েছি।"

তবে, এই গবেষণাটি নিশ্চিতভাবে ডার্ক ম্যাটারের অস্তিত্ব প্রমাণ করে না। কিংস কলেজ লন্ডনের জ্যোতির্পদার্থবিদ জেফ গ্রুবে, যিনি এই কাজের সাথে যুক্ত ছিলেন না, নিউ সায়েন্টিস্টকে বলেন, ঘূর্ণনশীল নিউট্রন তারকা থেকে আসা পালসার এখনও গ্যালাকটিক সেন্টার গামা-রে এক্সেস-এর একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা। "সর্বোত্তমভাবে, এটি পরিস্থিতিকে অস্পষ্ট করে রাখল।"

ক্যানারি দ্বীপপুঞ্জ এবং চিলিতে নির্মীয়মাণ বিশাল গামা রশ্মি টেলিস্কোপ মানমন্দির চেরেনকভ টেলিস্কোপ অ্যারে (Cherenkov Telescope Array) এক্ষেত্রে সাহায্য করবে। একটি বিবৃতি অনুসারে, এই নতুন টেলিস্কোপের উচ্চ রেজোলিউশনের পর্যবেক্ষণ গবেষকদের অবশেষে এই প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করতে পারে।

সিল্ক নিউ সায়েন্টিস্টকে আরও বলেন, "এক অর্থে, বিশাল পরিমাণে ডার্ক ম্যাটার আবিষ্কারের ৫০ শতাংশ সম্ভাবনা আমাদের থাকতে পারে, কিন্তু এটি সমাধান করতে একটি নতুন টেলিস্কোপের প্রয়োজন হবে।"

বিবৃতি অনুসারে, গবেষক দলটি এরপর আমাদের মিল্কি ওয়ের চারপাশে থাকা কিছু বামন গ্যালাক্সিতে (dwarf galaxies) ডার্ক ম্যাটার কোথায় পাওয়া যেতে পারে, তা ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য কাজ করবে। তারপর তারা সেই ভবিষ্যদ্বাণীগুলোকে নতুন টেলিস্কোপের উচ্চ রেজোলিউশনের তথ্যের সাথে মিলিয়ে দেখবে।

সিল্ক বিবৃতিতে বলেন, "এটা সম্ভব যে আমরা নতুন ডেটা দেখব এবং একটি তত্ত্বকে অন্যটির চেয়ে নিশ্চিত করব। অথবা হয়তো আমরা কিছুই পাব না, সেক্ষেত্রে এটি সমাধান করার জন্য আরও বড় রহস্য হয়ে উঠবে।"