डार्क मैटर: एक अदृश्य गोंद जो मौजूद भी नहीं हो सकता है

इसका कभी पता नहीं चला, केवल अनुमान लगाया गया। लेकिन वैज्ञानिकों का अनुमान है कि ब्रह्मांड में 85% तक पदार्थ डार्क मैटर से बना हो सकता है।

वैज्ञानिक किसी निश्चितता के साथ डार्क मैटर को परिभाषित नहीं कर सकते हैं, लेकिन इसने इसकी खोज को नहीं रोका है। हमारा सबसे बड़ा और नवीनतम अंतरिक्ष-आधारित टेलीस्कोप, जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप मामले पर है।

12 जुलाई, 2022 को टेलीस्कोप द्वारा ली गई पहली छवियों को जारी किए जाने के कुछ ही क्षण थे, जब काई नोएस्के ने कुछ रहस्यमय और सत्य दोनों कहा।

जर्मनी के डार्मस्टाट में यूरोपीय अंतरिक्ष प्रेक्षण केंद्र (ईएसओसी) के एक खगोलशास्त्री नोएस्के पांच आकाशगंगाओं के समूह स्टीफ़न की पंचक की एक छवि की ओर इशारा कर रहे थे, जैसा कि उन्हें पहले कभी नहीं देखा गया था।

और उसने कहा: “वहां बहुत कुछ है जो हम नहीं जानते। और हम नहीं जानते कि हम क्या नहीं जानते हैं। [But] उन चीजों में से एक डार्क मैटर हो सकता है। ”

एक आकस्मिक खोज

19वीं शताब्दी में, स्कॉटिश-आयरिश भौतिक विज्ञानी लॉर्ड केल्विन, आकाशगंगा के मूल के चारों ओर तारे कितनी तेजी से घूमते हैं, इस डेटा का उपयोग करके हमारी आकाशगंगा, मिल्कीवे के द्रव्यमान का अनुमान लगाना चाहते थे।

लेकिन केल्विन ने डेटा में विसंगतियां या विसंगतियां पाईं, जिन चीजों की व्याख्या नहीं की जा सकती थी और जिन्हें “अंधेरे शरीर” के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था जिन्हें हम नहीं देख सकते हैं।

यूरोपियन ऑर्गनाइजेशन फॉर न्यूक्लियर रिसर्च के सर्न के सिद्धांतकार तेवोंग यू ने कहा, “अनुमानों के आधार पर आकाशगंगा बहुत तेजी से घूमती हुई प्रतीत होती है।”

सिद्धांत यह है कि हमारी आकाशगंगा जिस गति से घूमती है, उसके लिए एक “अदृश्य पदार्थ” जिम्मेदार है, आपने कहा। और यह अन्य आकाशगंगाओं के बारे में भी सच हो सकता है।

सितारों को अनुमान से अधिक गति से यात्रा करने के लिए देखा गया है, खासकर आकाशगंगाओं के किनारों पर। और यह अजीब है।

तारे ढीले होकर ‘उड़ना’ चाहिए

कल्पना कीजिए कि आपने एक पत्थर को एक तार से जोड़ा, और आपने उसे तेज गति से घुमाया। यदि पत्थर एक निश्चित दहलीज से अधिक गति तक पहुँच जाता है तो पत्थर ढीला हो जाता है और उड़ जाता है – एक ऐसा बिंदु जिस पर पत्थर को पकड़ने के लिए स्ट्रिंग बहुत कमजोर हो जाती है, क्योंकि पत्थर गति पकड़ता है और अधिक बल प्राप्त करता है।

लेकिन खगोलविदों ने तारों को देखा है जो आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर घूमते रहते हैं, तब भी जब तार उन्हें आकाशगंगा से पकड़े हुए थे, जैसे कि उन्हें फट जाना चाहिए था, और सितारों को “उड़ना” चाहिए था।

खगोलविदों का एकमात्र स्पष्टीकरण यह है कि पत्थर को सीमा में रखने वाला कोई अदृश्य पदार्थ होना चाहिए। शायद यह मायावी काला पदार्थ है?

यह एक अनुत्तरित प्रश्न बना हुआ है। और कई अन्य विसंगतियाँ हैं, जैसे कि हमारी आकाशगंगा सहित कुछ आकाशगंगाओं का आकार, जो अब तक अस्पष्टीकृत हैं।

हम डार्क मैटर नहीं देख सकते हैं लेकिन हम इसके प्रभाव देख सकते हैं

वैज्ञानिकों का कहना है कि हम इस अदृश्य पदार्थ को देखने या पता लगाने में असमर्थ होने का कारण यह है कि यह विद्युत चुम्बकीय बलों के साथ बातचीत नहीं करता है – दृश्य प्रकाश, एक्स-रे या रेडियो तरंगों जैसी चीजें।

उनका तर्क है कि हालांकि, हम अपने गुरुत्वाकर्षण बल के माध्यम से डार्क मैटर के कुछ प्रभावों का निरीक्षण कर सकते हैं।

लेकिन हम अभी भी अपने आप में डार्क मैटर का पता लगाना चाहते हैं। और यहीं पर सर्न का लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर आता है। तेवोंग यू और सर्न के अन्य शोधकर्ताओं को लगता है कि एलएचसी डार्क मैटर का पता लगाने का हमारा सबसे अच्छा मौका है।

एक दशक पहले, एलएचसी के प्रयोगों ने हिग्स बोसोन कण का पता लगाकर कण भौतिकी के मानक मॉडल को साबित कर दिया था – एक कण जो खुद लंबे समय से मायावी साबित हुआ था।

मानक मॉडल यह विचार है कि ब्रह्मांड में सब कुछ कुछ मूलभूत कणों से बना है और वे चार मूलभूत बलों द्वारा शासित होते हैं – मजबूत बल, कमजोर बल, विद्युत चुम्बकीय बल और गुरुत्वाकर्षण बल।

तेवोंग यू ने कहा कि एलएचसी डार्क मैटर के रहस्य को सुलझाने में मदद कर सकता है। लेकिन अब भी, आपको संदेह है कि डार्क मैटर उन कणों की तरह नहीं होगा जिन्हें हम स्टैंडर्ड मॉडल से जानते हैं।

“इसे बहुत कमजोर रूप से बातचीत करनी है। यह प्रकाश या विद्युत चुंबकत्व के साथ परस्पर क्रिया नहीं कर सकता है। यह मजबूत बल के साथ बातचीत नहीं कर सकता है, और यह कमजोर बल के माध्यम से बातचीत कर सकता है जो रेडियोधर्मिता का कारण बनता है,” आपने कहा।

अगर वह एक पहेली की तरह पढ़ता है, तो आप अकेले नहीं हैं। वैज्ञानिक अभी भी इसे स्वयं करने की कोशिश कर रहे हैं।

डार्क मैटर का मापन क्या गुम है

लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर टकराव पैदा करने के लिए कणों को एक साथ तोड़ता है। टकराव एक मलबे का उत्पादन करते हैं जो कण डिटेक्टरों द्वारा पकड़ा जाता है।

यह ठीक वैसा ही है जैसे आप दो सेबों को एक साथ तोड़ते हैं, बिट सभी दिशाओं में स्प्रे करेंगे और दीवारों और फर्श पर फंस जाएंगे। सेब के वे टुकड़े अभी भी फल होंगे, लेकिन वे भी कुछ अलग हो गए होंगे। फिर भी, अगर हम रस सहित सेब के सभी टुकड़े एकत्र करते हैं, तो सैद्धांतिक रूप से हमारे पास उन दो मूल सेबों को फिर से बनाने के लिए सभी बिट्स होंगे।

और मौलिक कणों के बारे में भी यही सच है। हम उन्हें तोड़ते हैं, वे विभाजित होते हैं और एलएचसी डिटेक्टरों के खिलाफ स्प्रे करते हैं, और अगर हम उन्हें वापस एक साथ जोड़ते हैं, तो हम उन सभी बिट्स के लिए खाते में सक्षम होना चाहिए जो उन मूल कणों को बनाते हैं।

लेकिन अगर इसके बाद भी हम पाते हैं कि कुछ कमी है … विशेष रूप से लापता ऊर्जा या द्रव्यमान, जैसा कि ऊर्जा भी जाना जाता है … ठीक है, जब कण भौतिकी की बात आती है, तो वैज्ञानिक सोचते हैं कि कुछ अंधेरा या अदृश्य होना चाहिए। , द्रव्य – ऐसे तत्व जो हम देख नहीं सकते हैं, लेकिन जो पूरी चीज़ का बहुत हिस्सा हैं।

आंद्रे डेविड सर्न में एक प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी हैं जो कण डिटेक्टरों का निर्माण करते हैं और कहते हैं कि अगर टक्कर के बाद ऊर्जा गायब है, तो संभावना है कि ऊर्जा को डार्क मैटर में स्थानांतरित कर दिया गया है।

“हिग्स बोसॉन द्रव्यमान वाले अन्य सभी तत्वों के साथ संपर्क करता है। और इतना डार्क मैटर होना चाहिए [also] आकाशगंगाओं में हम जो प्रभाव देखते हैं, उसे पूरा करने के लिए द्रव्यमान है, ”डेविड ने कहा।

डार्क मैटर के बारे में नए सिद्धांत

कुछ वैज्ञानिकों का तर्क है कि अगर ब्रह्मांड में अदृश्य शक्तियां होतीं, तो हम उन्हें पहले ही ढूंढ लेते और यह देखते हुए कि हमने उन ताकतों का पता नहीं लगाया है, उनका सुझाव है कि हमें मानक मॉडल के बाहर सोचना चाहिए।

उन वैज्ञानिकों में से एक भौतिक विज्ञानी मोर्दहाई मिलग्रोम हैं। मिलग्रोम ने गुरुत्वाकर्षण का एक वैकल्पिक सिद्धांत विकसित किया है, जो बताता है कि गुरुत्वाकर्षण बल आकाशगंगा के केंद्र से अलग-अलग दूरी पर अलग-अलग तरीके से संचालित होता है।

जबकि न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत ब्रह्मांड में सबसे बड़े पैमाने पर आंदोलनों की व्याख्या करता है, मिलग्रोम के संशोधित न्यूटनियन डायनेमिक्स से पता चलता है कि एक बल कमजोर होने पर अलग तरह से कार्य करता है, जैसे कि आकाशगंगा के किनारे पर।

सिद्धांत के पैरोकारों का कहना है कि यह न्यूटन के सिद्धांत से बेहतर आकाशगंगाओं के घूमने और तारों की गति की भविष्यवाणी करता है।

लेकिन हम अभी भी नहीं जानते हैं कि क्या हम कभी डार्क मैटर की खोज करेंगे या मिलग्रोम के संशोधित न्यूटनियन डायनेमिक्स को साबित करेंगे। हम जो जानते हैं वह यह है कि ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ पूरी नहीं है।