Dark matter/ গুপ্ত পদার্থ

জ্যোতির্বিজ্ঞান ও বিশ্বতত্ত্বে গুপ্ত পদার্থ
(ইংরেজি: Dark matter, ডার্ক ম্যাটার)
বা অদৃশ্য পদার্থ বা তমোপদার্থ এক ধরণের
অনুকল্পিত (hypothesized) পদার্থ যার
প্রকৃতি এখন পর্যন্ত জানা সম্ভব হয়নি। অন্য
পদার্থের সাথে এরা কেবল মহাকর্ষ বলের
মাধ্যমে ক্রিয়া করে বলে ধারণা করা হয়;
সে হিসেবে এদেরকে সনাক্ত করার একমাত্র উপায়
এদের মহাকর্ষীয় প্রভাব। মনে করা হয়,
মহাবিশ্বের মোট ভরের পাঁচ ভাগের চার ভাগের
জন্যই দায়ী গুপ্ত পদার্থ। এরা তড়িচ্চুম্বকীয়
তরঙ্গ (যেমন, আলো) নিঃসরণ বা শোষণ কোনটাই
করে না, এমনকি এরা এসব তরঙ্গের সাথে কোন
ধরণের মিথস্ক্রিয়াই করে না, তাই দুরবিন
দিয়ে এদের সরাসরি দেখার কোন উপায় নেই।
ধারণা করা হয় গুপ্ত পদার্থ মহাবিশ্বের মোট
পদার্থের ৮৩% এবং মোট ভর-শক্তির ২৩%।
গুপ্ত পদার্থ প্রথম মনোযোগ আকর্ষণ করেছিল
ভর গণনায় একটি অসামঞ্জস্যের কারণে।
বিজ্ঞানীরা দুইভাবে আমাদের ছায়াপথের ভর
নির্ণয় করেছিলেন: মহাকর্ষের
প্রভাবে তারাগুলো ছায়াপথের কেন্দ্রকে আবর্তন
করে, এই আবর্তন অনুসরণ করে প্রকৃত ভর
নির্ণয় করা হয়, এর
পাশাপাশি প্রতিটি তারা এবং গ্যাসপিণ্ডের নিজস্ব
ভর যোগ করে সমগ্র ছায়াপথে দৃশ্যমান
বা উজ্জ্বল পদার্থের ভর নির্ণয় করা হয়।
দেখা যায় প্রকৃত ভর দৃশ্যমান ভরের চেয়ে অনেক
বেশি। ১৯৩২ সালে ইয়ান ওর্ট আকাশগঙ্গার
মধ্যকার তারাগুলোর কক্ষীয় বেগ ব্যাখ্যার জন্য
এবং ১৯৩৩ সালে ফ্রিৎস জুইকি ছায়াপথ
স্তবকে ছায়াপথগুলোর কক্ষীয় বেগ ব্যাখ্যার
জন্য এই বাড়তি ভরের প্রয়োজনীয়তা উল্লেখ
করেছিলেন। এরপর গুপ্ত পদার্থের উপস্থিতির
পক্ষে আরও অনেক ধরণের পর্যবেক্ষণমূলক
প্রমাণ পাওয়া যেতে থাকে। যেমন: ছায়াপথের
ঘূর্ণন বেগ, বুলেট স্তবকের মত ছায়াপথ স্তবকের
কারণে পটভূমির বস্তুর মহাকর্ষীয়
লেন্সিং এবং ছায়াপথ ও ছায়াপথ স্তবকের
উত্তপ্ত গ্যাসের তাপমাত্রা বন্টন।
বিশ্বতত্ত্ববিদরা মনে করেন, গুপ্ত পদার্থ
এমন কিছু অতি-আণবিক কণা দিয়ে গঠিত যা মানুষ
এখনও আবিষ্কার করতে পারেনি।
গুপ্ত পদার্থ গঠনকারী এই অতি-আণবিক
কণাগুলো আবিষ্কার
করা বর্তমানে কণা পদার্থবিজ্ঞানের
একটি অন্যতম বৃহৎ গবেষণা ক্ষেত্র।অন্যদিকে আমাদের সৌরজগতে এমনকি আমাদের
আশেপাশেই
প্রচুর গুপ্ত পদার্থ
আছে ধরে নিয়ে বিজ্ঞানীরা ভূগর্ভস্থ
পরীক্ষাগারে এদের সনাক্ত করার চেষ্টাও
চালিয়ে যাচ্ছেন। অবশ্য ২০১২ সালের
এপ্রিলে ইউরোপিয়ান সাউদার্ন অবজারভেটরির
একটি পরীক্ষায় দেখা গেছে আমাদের
প্রতিবেশের
প্রায় ৪০০টি তারা এমন আচরণ করছে যেন কোন
গুপ্ত পদার্থ নেই। এটি সত্যি হলে ভূগর্ভস্থ
পরীক্ষাগুলোর ভবিষ্যৎ হুমকির সম্মুখীন হবে।
অধিকাংশ জ্যোতির্বিজ্ঞান ী গুপ্ত পদার্থ
আছে এবং ভবিষ্যতে এটা আবিষ্কৃত
হবে মনে করলেও অনেকে আবার বিকল্প কিছু
তত্ত্ব সমর্থন করেন। মহাকর্ষের যে নীতির
কারণে গুপ্ত পদার্থ অবতারণার প্রয়োজন
পড়ে স্বয়ং সেই নীতিকেই বিশেষ
ক্ষেত্রে সংশোধনের পরামর্শ দিয়েছেন
অনেকে।
পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণঃ
ফ্রিৎস জুইকি কোমা স্তবকে ভিরিয়াল উপপাদ্য
প্রয়োগ করে বুঝতে পেরেছিলেন যে মোট
ভরের
বিশাল একটা অংশ দেখা যাচ্ছে না। তিনি স্তবকের
প্রান্তের দিকে অবস্থিত ছায়াপথগুলোর গতিবেগ
থেকে মোট ভর নির্ণয় করেন, তারপর এই
ভরকে তুলনা করেন মোট ছায়াপথের সংখ্যা ও
স্তবকের সার্বিক উজ্জ্বলতা থেকে প্রাপ্ত ভরের
সাথে। তুলনা করে দেখেন, পর্যবেক্ষণযোগ্য
ভরের তুলনায় ৪০০ গুণ বেশি ভর
স্তবকটিতে থাকার কথা। প্রান্তের ছায়াপথগুলোর
বেগ এতো বেশি যে দৃশ্যমান পদার্থের মহাকর্ষ
বল দিয়ে তা ব্যাখ্যা করা যায় না। অন্য কথায়,
স্তবকের মহাকর্ষ বল ছায়াপথগুলোকে ধরে রাখার
জন্য যথেষ্ট নয়। সেই থেকে জুইকি অনুমান
করেন
যে অনেক পদার্থ অদৃশ্য বা গুপ্ত অবস্থায় আছে।
পরবর্তীতে এর পক্ষে আরও অনেক
পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ পাওয়া গেছে


কৃতজ্ঞতা বই:স্ট্রিং থিওরি(হিমাংশু কর)