মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি নিউট্রন নক্ষত্রকে ব্ল্যাক হোলে রূপান্তরিত অন্ধকার পদার্থকে প্রকাশ করতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

ভারতের তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানীদের একটি দল দেখিয়েছে যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি নিউট্রন নক্ষত্রকে ব্ল্যাক হোলে রূপান্তরিত করতে অন্ধকার পদার্থ যে ভূমিকা পালন করতে পারে তা প্রকাশ করতে পারে।

ডার্ক ম্যাটার হল একটি কাল্পনিক, অদৃশ্য পদার্থ যা গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের মতো বড় আকারের কাঠামোর কৌতূহলী আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য আমন্ত্রণ জানানো হয় - এমন আচরণ যা শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা যায় না।

এটি বিদ্যমান থাকলে, অন্ধকার পদার্থ অবশ্যই মাধ্যাকর্ষণ মাধ্যমে সাধারণ পদার্থের সাথে যোগাযোগ করবে। যাইহোক, কিছু মডেল ভবিষ্যদ্বাণী করে যে অন্ধকার পদার্থ খুব দুর্বল অ-মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া দ্বারা সাধারণ পদার্থের সাথেও যোগাযোগ করতে পারে।

দুর্বল কিন্তু যথেষ্ট

"অ-মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া মানে হল [অন্ধকার পদার্থের কণা] প্রোটন এবং নিউট্রনের সাথে কিছু ধরণের মিথস্ক্রিয়া আছে বলে আশা করা হচ্ছে," সুলগ্না ভট্টাচার্য বলা ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. ভট্টাচার্য মুম্বাইয়ের টাটা ইনস্টিটিউট অফ ফান্ডামেন্টাল রিসার্চের একজন স্নাতক ছাত্র, যিনি যোগ করেছেন, "এই মিথস্ক্রিয়াগুলি খুব ক্ষীণ হতে পারে, তবে এগুলি নিউট্রন তারার ভিতরে অন্ধকার পদার্থের কণাগুলিকে বন্দী করার জন্য যথেষ্ট হতে পারে"।

নিউট্রন তারা হল বিশাল নক্ষত্রের ঘন মূল অবশিষ্টাংশ যা সুপারনোভা হিসাবে বিস্ফোরিত হয়েছে। তারা খুব ছোট, সম্ভবত এক ডজন কিলোমিটার জুড়ে, কিন্তু ভর সূর্যের চেয়েও বেশি। একটি নিউট্রন তারার কোর এত ঘন যে এটি স্বাভাবিক পদার্থ এবং অন্ধকার পদার্থের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া হওয়ার সম্ভাবনা বাড়িয়ে তুলতে পারে।

একটি নিউট্রন তারার সর্বাধিক তাত্ত্বিক ভর হল 2.5 সৌর ভর, কিন্তু বাস্তবে বেশিরভাগই অনেক ছোট, প্রায় 1.4 সৌর ভর। 2.5 সৌর ভরের বেশি নিউট্রন তারাগুলি মহাকর্ষীয় পতনের মধ্য দিয়ে ব্ল্যাক হোল তৈরি করবে।

ফাঁক বন্ধ করা

নাক্ষত্রিক ভরের ব্ল্যাক হোল সরাসরি সুপারনোভা (বড় তারার বিস্ফোরণ) থেকেও তৈরি হতে পারে, কিন্তু তাত্ত্বিক মডেলিং পরামর্শ দিয়েছে যে 2-5টি সৌর ভরে ব্ল্যাক হোল থাকা উচিত নয়। সম্প্রতি পর্যন্ত, এটি পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ দ্বারা সমর্থিত ছিল। যাইহোক, 2015 এর শুরুতে, ব্ল্যাক-হোল জোড়ার একত্রীকরণ থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের পর্যবেক্ষণ এই ভর ব্যবধানের মধ্যে ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্ব প্রকাশ করে।

উদাহরণ স্বরূপ, GW 190814 2019 সালে একটি মহাকর্ষীয়-তরঙ্গের ঘটনা সনাক্ত করা হয়েছিল যেটি 2.50-2.67 সৌর ভরের মধ্যে একটি বস্তুকে জড়িত করেছিল। আরেকটি রহস্যময় ঘটনা ছিল GW 190425, 2019 সালেও সনাক্ত করা হয়েছিল, যেখানে মিলিত বস্তুটির ভর ছিল 3.4 সৌর ভর। এটি যে কোনো পরিচিত বাইনারি নিউট্রন স্টার সিস্টেমের তুলনায় যথেষ্ট পরিমাণে বেশি মোট ভর।

এখন ভট্টাচার্য, তার সুপারভাইজার বাসুদেব দাশগুপ্ত, প্লাস রঞ্জন লাহা ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্স এবং অনুপম রায় ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে, পরামর্শ দিয়েছেন যে একটি নিউট্রন নক্ষত্রের মূলের মধ্যে জমা হওয়া অন্ধকার পদার্থ মূল ঘনত্বকে এমনভাবে বাড়িয়ে দেবে যে এটি একটি ক্ষুদ্র কৃষ্ণগহ্বরে ভেঙে পড়বে। এই ব্ল্যাক হোল তখন বেড়ে উঠবে এবং নিউট্রন তারাকে গ্রাস করবে। ফলাফল হবে একটি ব্ল্যাক হোল যার ভর প্রত্যাশিত থেকে কম। এবং, এই ধরনের কম ভরের ব্ল্যাক হোল সনাক্ত করা অন্ধকার পদার্থের জন্য লোভনীয় প্রমাণ হবে।

"জ্যোতির্দৈহিকভাবে বহিরাগত"

"এই কমপ্যাক্ট বস্তুগুলি জ্যোতির্দৈহিকভাবে বহিরাগত হবে," বলেছেন ভট্টাচার্য, যিনি এই অনুমান বর্ণনাকারী একটি গবেষণাপত্রের প্রধান লেখক দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি. তাদের কাগজ GW 190814 এবং GW 190425 একত্রীকরণ হিসাবে তুলে ধরেছে যেগুলি অন্ধকার পদার্থের সাহায্যে তৈরি করা ব্ল্যাক হোলগুলিকে জড়িত করতে পারে।

নিউট্রন নক্ষত্র থেকে রূপান্তরিত ব্ল্যাক হোলের অস্তিত্ব আছে কি না, ভট্টাচার্য বলেছেন যে তাদের অনুসন্ধান করা "নিউক্লিয়নের সাথে অন্ধকার পদার্থের মিথস্ক্রিয়ায় কিছু উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা" প্রদান করবে। ফলস্বরূপ, ক্রমবর্ধমান সংখ্যায় একত্রীকরণ পরিলক্ষিত হচ্ছে পদার্থবিদদের অন্ধকার পদার্থের বিভিন্ন মডেলের মূল্যায়ন করার অনুমতি দিতে পারে।

ডার্ক ম্যাটার দ্বারা চালিত তারাগুলি JWST দ্বারা দেখা যেতে পারে  

আরেকটি সম্ভাবনা হল GW 190814 এবং GW 190425-এ দেখা কম ভরের বস্তুগুলি হল আদিম ব্ল্যাক হোল যা বিগ ব্যাং-এর অব্যবহিত পরে গঠিত হয়েছিল। যাইহোক, কিছু তত্ত্ব পরামর্শ দেয় যে আদিম ব্ল্যাক হোলগুলি অন্ধকার পদার্থের একটি উপাদান হতে পারে - তাই একীভূতকরণ অধ্যয়ন করা অন্ধকার পদার্থের প্রকৃতি সম্পর্কে আরও বেশি তথ্য প্রদান করতে পারে।

প্রকৃতপক্ষে, অন্ধকার পদার্থের জন্য প্রমাণ অনুসন্ধান করতে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ব্যবহার করার মূল সুবিধা হল যে এটি আমাদের কাছে সবচেয়ে সংবেদনশীল মাধ্যম যা সাধারণ পদার্থের সাথে অন্ধকার পদার্থের অস্পষ্ট অ-মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া সনাক্ত করার জন্য রয়েছে।

এর কারণ হল মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পর্যবেক্ষণ করা "নিউট্রিনো ফ্লোর" এর অধীন নয়, যা সরাসরি অন্ধকার পদার্থ সনাক্ত করার লক্ষ্যে পরীক্ষাগুলিকে সীমিত করে। মেঝে এই সত্যটিকে নির্দেশ করে যে নিউট্রিনোগুলি অন্ধকার-বস্তু আবিষ্কারকগুলিতে পটভূমির শব্দের একটি উল্লেখযোগ্য উত্স যেমন লাক্স-জেপলিন.

ভট্টাচার্য বলেন, "আমাদের দ্বারা প্রস্তাবিত পদ্ধতিটি সীমিত এক্সপোজার এবং ডিটেক্টর সংবেদনশীলতার কারণে এই টেরিস্ট্রিয়াল ডিটেক্টরের নাগালের বাইরে যে অঞ্চলগুলি অনুসন্ধান করতে পারে।"

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• ব্লকঅফসেট। পরিবেশগত অফসেট মালিকানার আধুনিকীকরণ। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/gravitational-waves-could-reveal-dark-matter-transforming-neutron-stars-into-black-holes/