বিজ্ঞানীরা এইমাত্র মহাবিশ্বকে একত্রিত করে লুকানো কাঠামো ম্যাপ করেছেন

গবেষণা, যা যুক্তরাজ্যের ডারহাম বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জড়িত করে, কীভাবে এই অদৃশ্য পদার্থটি সাধারণ পদার্থকে একত্রিত করতে সাহায্য করেছিল, মিল্কিওয়ের মতো ছায়াপথ এবং শেষ পর্যন্ত পৃথিবীর মতো গ্রহ তৈরি করতে সাহায্য করেছিল সে সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

ফলাফলগুলি নাসার জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (ওয়েব) থেকে নতুন পর্যবেক্ষণের উপর ভিত্তি করে এবং জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে প্রকৃতি জ্যোতির্বিদ্যা.

আন্তর্জাতিক গবেষণাটি যৌথভাবে ডারহাম ইউনিভার্সিটি, নাসার জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরি (জেপিএল) এবং সুইজারল্যান্ডের ইকোল পলিটেকনিক ফেডারেল ডি লাউসেন (ইপিএফএল) দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল।

কিভাবে অন্ধকার পদার্থ মহাবিশ্বের আকার আজ আমরা দেখতে

নতুন তৈরি মানচিত্রটি পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি নিশ্চিত করে, সেইসাথে অন্ধকার পদার্থ এবং সাধারণ পদার্থের মধ্যে সম্পর্ক সম্পর্কে সূক্ষ্ম বিবরণ প্রকাশ করে, যা আমরা দেখতে, স্পর্শ এবং যোগাযোগ করতে পারি এমন সবকিছু তৈরি করে।

মহাবিশ্বের শুরুতে, অন্ধকার পদার্থ এবং সাধারণ পদার্থ উভয়ই সম্ভবত মহাকাশে ছড়িয়ে পড়েছিল। বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন যে ডার্ক ম্যাটার প্রথমে একসাথে লেগে থাকতে শুরু করে। এর মাধ্যাকর্ষণ তখন স্বাভাবিক পদার্থে টেনে নেয়, ঘন অঞ্চল তৈরি করে যেখানে তারা এবং ছায়াপথ তৈরি হতে শুরু করে।

এই প্রক্রিয়াটি আজ মহাবিশ্ব জুড়ে গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে বিতরণ করা হয় তার সামগ্রিক প্যাটার্ন নির্ধারণ করে। গ্যালাক্সি এবং নক্ষত্রগুলিকে অকালে গঠন করার অনুমতি দিয়ে, অন্ধকার পদার্থও গ্রহের বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় পরিস্থিতি তৈরি করতে সহায়তা করেছিল। এই প্রাথমিক প্রভাব ছাড়া, জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানগুলি কখনই আমাদের ছায়াপথের মধ্যে তৈরি হত না।

ডারহাম ইউনিভার্সিটির পদার্থবিদ্যা বিভাগের ইনস্টিটিউট ফর কম্পিউটেশনাল কসমোলজির গবেষণার সহ-প্রধান লেখক ডঃ গ্যাভিন লেরয় বলেছেন: “অভূতপূর্ব নির্ভুলতার সাথে ডার্ক ম্যাটার প্রকাশ করার মাধ্যমে, আমাদের মানচিত্র দেখায় যে কীভাবে মহাবিশ্বের একটি অদৃশ্য উপাদান দৃশ্যমান বস্তুকে গঠন করেছে যাতে তারা উদীয়মান জীবন এবং উদ্ভূত নক্ষত্রকে সক্ষম করে।

“এই মানচিত্রটি অন্ধকার পদার্থের অদৃশ্য কিন্তু অপরিহার্য ভূমিকা প্রকাশ করে, মহাবিশ্বের প্রকৃত স্থপতি, যা ধীরে ধীরে আমাদের টেলিস্কোপের মাধ্যমে আমরা যে কাঠামো দেখি তা সংগঠিত করে।”

মহাকর্ষের মাধ্যমে অদৃশ্যকে সনাক্ত করা

ডার্ক ম্যাটার সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা যায় না কারণ এটি আলো নির্গত, প্রতিফলিত, শোষণ বা ব্লক করে না। ভূতের মতো, এটি যোগাযোগ না করেও স্বাভাবিক বিষয়ে ঘুরে বেড়াতে থাকে।

মহাকর্ষের মাধ্যমে এর উপস্থিতি ধরা পড়ে। নতুন মানচিত্র আগের চেয়ে আরও স্পষ্টভাবে এই প্রভাব দেখায়। প্রমাণের একটি মূল অংশ হল অন্ধকার পদার্থের মানচিত্রগুলি স্বাভাবিক পদার্থের মানচিত্রের সাথে কতটা ঘনিষ্ঠভাবে মেলে।

গবেষকদের মতে, ওয়েবের পর্যবেক্ষণ দেখায় যে এই প্রান্তিককরণটি দুর্ঘটনাজনিত নয়। পরিবর্তে, এটি মহাবিশ্বের ইতিহাস জুড়ে স্বাভাবিক পদার্থকে নিজের দিকে টেনে নিয়ে যাওয়া অন্ধকার পদার্থের মহাকর্ষীয় টানকে প্রতিফলিত করে।

গবেষণার সহ-লেখক অধ্যাপক রিচার্ড ম্যাসি, ইনস্টিটিউট ফর কম্পিউটেশনাল কসমোলজি, ডিপার্টমেন্ট অফ ফিজিক্স, ডারহাম ইউনিভার্সিটিতে বলেছেন: “আপনি আজ মহাবিশ্বে যেখানেই স্বাভাবিক পদার্থ খুঁজে পান, সেখানে আপনি অন্ধকার পদার্থও খুঁজে পান।

“প্রতি সেকেন্ডে কোটি কোটি অন্ধকার পদার্থের কণা আপনার শরীরের মধ্য দিয়ে যায়। কোন ক্ষতি করবেন না, তারা আমাদের লক্ষ্য করে না এবং কেবল চলতেই থাকে।

“কিন্তু গ্যালাক্সির চারপাশে অন্ধকার পদার্থের পুরো ঘূর্ণায়মান মেঘে আমাদের সমগ্র গ্যালাক্সিকে একসাথে ধরে রাখার জন্য যথেষ্ট মাধ্যাকর্ষণ রয়েছে। অন্ধকার পদার্থ না থাকলে, গ্যালাক্সি নিজেই ভেঙে পড়বে।”

ওয়েবের মহাবিশ্বের গভীর দৃষ্টিভঙ্গি

মানচিত্রটি আকাশের একটি এলাকা কভার করে যা পূর্ণিমার আকারের প্রায় 2.5 গুণ বেশি, যা সেক্সটন নক্ষত্রে অবস্থিত।

ওয়েব প্রায় 255 ঘন্টা ধরে অঞ্চলটি পর্যবেক্ষণ করেছেন এবং প্রায় 800,000 ছায়াপথ সনাক্ত করেছেন, যার মধ্যে অনেকগুলি প্রথমবারের মতো দেখা গেছে। অন্ধকার পদার্থ সনাক্ত করতে, দলটি পরিমাপ করেছে যে কীভাবে এর ভর স্থানকে বাঁকিয়ে দেয়, যার ফলে দূরবর্তী ছায়াপথ থেকে আসা আলোকে পৃথিবীর দিকে বাঁকানো হয় – যেন সেই আলোটি একটি বিকৃত জানালা দিয়ে গেছে।

ফলস্বরূপ মানচিত্রে একই এলাকার পূর্ববর্তী স্থল-ভিত্তিক মানচিত্রের তুলনায় প্রায় দশগুণ বেশি ছায়াপথ এবং হাবল স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করে উত্পাদিত গ্যালাক্সির চেয়ে দ্বিগুণ গ্যালাক্সি রয়েছে। এটি অন্ধকার পদার্থের নতুন ঘনত্ব প্রকাশ করে এবং হাবল দ্বারা পূর্বে দেখা যায়নি এমন অঞ্চলগুলির একটি পরিষ্কার দৃশ্য প্রদান করে।

গবেষণার সহ-প্রধান লেখক NASA-এর জেট প্রপালশন ল্যাবরেটরির ডাঃ ডায়ানা স্কোগানমিগ্লিও বলেছেন: “এটি এখন পর্যন্ত ওয়েবের সাহায্যে তৈরি করা সবচেয়ে বড় ডার্ক ম্যাটার ম্যাপ, এবং এটি অন্যান্য মানমন্দির দ্বারা তৈরি যেকোনো ডার্ক ম্যাটার ম্যাপের চেয়ে দ্বিগুণ তীক্ষ্ণ।

“আগে, আমরা অন্ধকার পদার্থের একটি অস্পষ্ট ছবি দেখছিলাম। এখন আমরা ওয়েবের অবিশ্বাস্য রেজোলিউশনের জন্য, আশ্চর্যজনক বিশদে মহাবিশ্বের অদৃশ্য ভারা দেখতে পাচ্ছি।”

সরঞ্জাম এবং ভবিষ্যতের অন্বেষণ

মানচিত্রে বিভিন্ন ছায়াপথের দূরত্ব পরিমাপ উন্নত করতে, গবেষণা দল ওয়েবের মিড-ইনফ্রারেড যন্ত্র (MIRI) ব্যবহার করেছে।

ডারহাম ইউনিভার্সিটির সেন্টার ফর এক্সট্রাগ্যাল্যাকটিক অ্যাস্ট্রোনমি এমআইআরআই-এর উন্নয়নে অবদান রেখেছে, যা জেপিএল দ্বারা প্রবর্তনের মাধ্যমে ডিজাইন ও পরিচালিত হয়েছিল। যন্ত্রটি মহাজাগতিক ধূলিকণার ঘন মেঘের আড়ালে লুকিয়ে থাকা ছায়াপথগুলি সনাক্ত করতে বিশেষভাবে কার্যকর।

দলটি ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সি (ESA) এর ইউক্লিড টেলিস্কোপ এবং নাসার আসন্ন ন্যান্সি গ্রেস রোমান স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করে মহাবিশ্ব জুড়ে অন্ধকার পদার্থের ম্যাপিং করে তাদের কাজ প্রসারিত করার পরিকল্পনা করেছে। এই ভবিষ্যত পর্যবেক্ষণগুলি বিজ্ঞানীদের অন্ধকার পদার্থের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি এবং মহাজাগতিক সময়ের সাথে কীভাবে এটি বিবর্তিত হতে পারে তা আরও ভালভাবে বুঝতে সাহায্য করবে।

এই গবেষণায় বিশ্লেষিত আকাশের ক্ষেত্রটি একটি রেফারেন্স পয়েন্ট হিসাবে কাজ করবে, ভবিষ্যতের অন্ধকার পদার্থের মানচিত্রগুলিকে আরও নির্ভুলতার সাথে তুলনা এবং পরিমার্জিত করার অনুমতি দেবে।

সর্বশেষ গবেষণাটি NASA, RCUK/Science and Technology Facility Council (STFC), সুইস স্টেট সেক্রেটারিয়েট ফর এডুকেশন, রিসার্চ অ্যান্ড ইনোভেশন (SERI), RCUK/STFC সেন্ট্রাল লেজার ফ্যাসিলিটি, STFC রাদারফোর্ড অ্যাপলটন ল্যাবরেটরি এবং সেন্টার ন্যাশনাল ডি’ইটুডস স্প্যাটাইলস দ্বারা অর্থায়ন করা হয়েছে।