कालो पदार्थ सबैभन्दा रहस्यमय र एकै समयमा, खगोल विज्ञानको लागि महत्त्वपूर्ण घटनाहरू मध्ये एक हो, जुन दशकौंदेखि छलफल र अध्ययन गरिएको छ। हालै, टोकियो विश्वविद्यालयका अन्वेषकहरूले घोषणा गरे कि उनीहरूले यस क्षेत्रमा सफलता हासिल गरेका छन्, तर केही वैज्ञानिकहरूले अझै पनि उनीहरूको निष्कर्षमा शंका गर्छन्। पोर्टल livecience.com बोल्नुहोस्किन।
उच्च-ऊर्जा स्पेक्ट्रममा प्रकाश अध्ययन गर्न विशेषज्ञ नासाको फर्मी टेलिस्कोपले मिल्की वेको केन्द्रमा अँध्यारो पदार्थसँग सम्बन्धित कणहरूको उत्सर्जन पत्ता लगाएको छ। जर्नल अफ कस्मोलोजी एन्ड एस्ट्रोपार्टिकल फिजिक्समा प्रकाशित टोकियो विश्वविद्यालयको वैज्ञानिक कार्यका लेखकहरूको यो राय हो। फर्मीसँग गरिएको यो पहिलो ठूलो घोषणा नभए पनि, यदि यस कार्यका लेखकहरू सही छन् भने, मानव इतिहासमा यो पहिलो पटक कालो पदार्थ अवलोकन गरिएको हो।
सन्दर्भको लागि, डार्क म्याटर भनेको त्यस्तो पदार्थ हो जुन विशेषज्ञहरूले ब्रह्माण्डको अधिकांश पदार्थ बनाउँछ भन्ने विश्वास गर्छन्। आज यो केवल अन्य वस्तुहरूमा गुरुत्वाकर्षण प्रभाव द्वारा ट्र्याक गर्न सकिन्छ। उदाहरणका लागि, 1933 को मोनोग्राफमा, स्विस खगोलविद् फ्रिट्ज ज्विकीले दावी गरे कि टाढाको आकाशगंगाहरू एक अर्काको वरिपरि तीव्र गतिमा घुमिरहेका थिए किनभने गणितीय भविष्यवाणीहरू टेलिस्कोपहरू मार्फत देखिने दृश्य वस्तुमा आधारित थिए। त्यसैले अपराधी प्रायः कालो पदार्थ हो, जसले प्रकाश उत्सर्जन गर्दैन।
अँध्यारो पदार्थको बारेमा धेरै फरक सिद्धान्तहरू छन्, तर आज धेरै खगोलविद्हरूले विश्वास गर्छन् कि यो सब-एटोमिक कणहरू समावेश गर्दछ। त्यसकारण, टोकियोका वैज्ञानिकहरूको काम लोकप्रिय परिकल्पनामा केन्द्रित छ – कमजोर रूपमा ठूला कणहरू, वा WIMPs अन्तरक्रिया गर्ने।
WIMP कण भौतिकीको मानक मोडेलभन्दा पर जान्छ, जसले पदार्थका आधारभूत कणहरूले कसरी एकअर्कासँग अन्तरक्रिया गर्छ भनेर सफलतापूर्वक प्रदर्शन गर्छ। समस्या यो हो कि यस मोडेलले अँध्यारो पदार्थको अस्तित्व वा गुरुत्वाकर्षणको लागि खाता गर्दैन। WIMP हरू प्रोटोन भन्दा भारी हुन्छन् र अन्य प्रकारका पदार्थहरूसँग थोरै अन्तरक्रिया हुन्छन्, तर जब त्यस्ता दुई कणहरू टकराउँछन्, तिनीहरूले एकअर्कालाई नष्ट गर्छन् र गामा-रे फोटोनहरू सहित अन्य कणहरूमा ऊर्जा छोड्छन्।
WIMP टक्करहरूसँग सम्बन्धित गामा किरणहरूको खोजी गर्न, धेरै शोधकर्ताहरूले मिल्की वेको केन्द्र जस्तै कालो पदार्थ क्लस्टरहरूमा ध्यान केन्द्रित गरेका छन्। फर्मी टेलिस्कोप मार्फत १५ वर्षको अवलोकनको क्रममा सङ्कलन गरिएको तथ्याङ्कले गामा किरणहरूले अँध्यारो पदार्थको हलोको जस्तो संरचना बनाउँछ भन्ने देखाउँछ। थप रूपमा, यी बीमहरू धेरै ऊर्जावान छन् – पुटेटिभ WIMPs को टक्करहरूको अर्को विशेषता विशेषता।
तर कार्यका आलोचकहरूले नोट गर्नुहोस् कि संकेत मात्र देखा पर्दछ यदि पृष्ठभूमि हटाइयो – त्यो हो, आकाशगंगाको केन्द्र र डिस्क सहित मिल्की वेबाट उत्सर्जित ऊर्जावान फोटोनको कुनै पनि स्रोत। फर्मी बबलहरूबाट पनि निश्चित मात्रामा ऊर्जा उत्सर्जित हुन्छ – ग्याँस र ब्रह्माण्ड किरणहरूका दुई विशाल क्षेत्रहरू मिल्की वेमा झुन्डिएका छन्।
मिल्की वेमा ऊर्जा स्रोतहरू अध्ययन गर्ने अनुसन्धानले यो पृष्ठभूमि आवाजलाई ध्यानमा राख्नुपर्छ र वास्तविक सङ्केत फेला पार्न यसलाई “घटाउ” गर्नुपर्छ। उल्लेख नगर्नुहोस् कि संकेतले डार्क पदार्थ कणको प्रकारमा पनि निर्भर हुन सक्छ – यसको द्रव्यमान, आधारभूत गुणहरू र अन्तरक्रियाहरू।
यद्यपि, टोकियोका खगोलविद्हरू विश्वस्त छन् कि, उचित शंकाको बावजुद, तिनीहरूको खोज उत्कृष्ट हुन सक्छ। खगोलीय पर्यवेक्षणको भविष्यका लागि मात्र होइन, डार्क मेटर मोडलिङका लागि पनि।
