কোজমিকের মিল্কিওয়ে ক্লোনগুলি মহাবিশ্বের অন্ধকার কোডটি ক্র্যাক করছে

এই গবেষণার নেতৃত্বে ছিলেন কসমোলজিস্ট ভেরা গ্লাসেসেভিক, যিনি ইউএসসি ডর্নসাইফ কলেজ অফ লেটারস, আর্টস এবং সায়েন্সেসের সহযোগী অধ্যাপক; পাশাপাশি ইথান ন্যাডলার, পূর্বে ইউএসসির একটি পোস্টডোক এবং কার্নেগি অবজারভেটরিজ যারা এখন ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের সান দিয়েগোতে সহকারী অধ্যাপক; এবং কার্নেগি অবজারভেটরিজের কর্মী বিজ্ঞানী অ্যান্ড্রু বেনসন।

তারা তাদের সিমুলেশন প্রকল্পটিকে “কোজমিক” বলে অভিহিত করেছে-“শীতল অন্ধকার পদার্থের বাইরে প্রাথমিক অবস্থার সাথে মহাজাগতিক জুম-ইন সিমুলেশনগুলির জন্য সংক্ষিপ্ত”।

বিজ্ঞানীরা কয়েক দশক ধরে জানেন যে অন্ধকার বিষয় বিদ্যমান – তবে এখন অবধি তারা অধ্যয়ন করতে পারেনি যে গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে জন্মগ্রহণ করে এবং এমন এক মহাবিশ্বে বিকশিত হয় যেখানে অন্ধকার এবং সাধারণ বিষয় ইন্টারঅ্যাক্ট করে। কোজমিক এটি সম্ভব করেছে, দলটি জানিয়েছে।

কোজমিকের বিকাশ এবং দলের ফলাফলগুলি আমেরিকান অ্যাস্ট্রোনমিকাল সোসাইটির প্রকাশনা জ্যোতির্বিজ্ঞান জার্নালে 16 জুন প্রকাশিত গবেষণার একটি ত্রয়ীতে বর্ণনা করা হয়েছে।

অন্ধকার পদার্থের হৃদয়

বিজ্ঞানীরা জানেন যে অন্ধকার পদার্থটি আসল কারণ এটি গ্যালাক্সিগুলি কীভাবে একত্রিত হয় এবং একসাথে থাকে তা প্রভাবিত করে। উদাহরণস্বরূপ, গ্যালাক্সিগুলি এত দ্রুত স্পিন করে যে তাদের আলাদা করা উচিত, তবে তারা তা করে না। অদৃশ্য কিছু তাদের একত্রে রাখে; অনেক বিজ্ঞানী বিশ্বাস করেন যে ডার্ক ম্যাটার এটির কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে – ১৯৩৩ সালে সুইস গবেষক ফ্রিটজ জুইকি দ্বারা প্রথম প্রস্তাবিত একটি ধারণা। ডার্ক ম্যাটার সম্পর্কিত গবেষণা তখন থেকেই বিকশিত হয়েছে।

গা dark ় পদার্থ অধ্যয়ন করা জটিল কারণ এটি সহজেই সনাক্ত করা যায় এমন কোনও আলো বা শক্তি নির্গত করে না। বিজ্ঞানীরা কীভাবে এটি গ্যালাক্সির মতো গতি এবং কাঠামোকে প্রভাবিত করে তা দেখে অন্ধকার বিষয় অধ্যয়ন করে। যাইহোক, এটি কিছুটা কারও ছায়া অধ্যয়ন করার মতো যা ছায়া ফেলেছে এমন প্রকৃত ব্যক্তিকে বিশদভাবে পরীক্ষা করতে না পেরে।

অধ্যয়নের স্যুটটির জন্য, গবেষণা দলটি নতুন পদার্থবিজ্ঞান মোতায়েনের পদক্ষেপ নিয়েছিল – কেবল স্ট্যান্ডার্ড কণা পদার্থবিজ্ঞান এবং আপেক্ষিকতা নয় – এবং ডার্ক ম্যাটার কী করছে সে সম্পর্কে বিভিন্ন ধারণাগুলি পরীক্ষা করার জন্য কোজমিকের মাধ্যমে খুব বিশদ মহাজাগতিক সিমুলেশন তৈরি করতে একটি সুপার কম্পিউটারকে প্রোগ্রাম করেছে।

গ্লুসেসেভিক বলেছিলেন, “আমরা এই কণাগুলির জনসাধারণ এবং অন্যান্য কোয়ান্টাম বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করতে চাই এবং আমরা কীভাবে তারা অন্য সমস্ত কিছুর সাথে যোগাযোগ করে তা পরিমাপ করতে চাই।” “কোজমিকের সাথে, প্রথমবারের মতো, আমরা আমাদের নিজস্ব মতো বিভিন্ন শারীরিক আইনের অধীনে গ্যালাক্সিগুলি অনুকরণ করতে সক্ষম হয়েছি – এবং সেই আইনগুলি বাস্তব জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত পর্যবেক্ষণের বিরুদ্ধে পরীক্ষা করতে পারি।”

গ্লুসেভিক, ন্যাডলার এবং বেনসন ছাড়াও কোজমিকের পিছনে থাকা দলটিতে ইউসি রিভারসাইডের হাই-বো ইউ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে; ড্যানেং ইয়াং, পূর্বে ইউসি রিভারসাইড এবং এখন বেগুনি মাউন্টেন অবজারভেটরি ক্যাসে; ইউসিএলএর জিয়াওলং ডু; এবং রুই আন, পূর্বে ইউএসসির।

বেশ কয়েকটি অন্ধকার পদার্থের পরিস্থিতি

“আমাদের সিমুলেশনগুলি প্রকাশ করে যে ক্ষুদ্রতম ছায়াপথগুলির পর্যবেক্ষণগুলি অন্ধকার পদার্থের মডেলগুলিকে আলাদা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে,” ন্যাডলার বলেছেন।

কোজমিকের সাথে অধ্যয়নের জন্য, বিজ্ঞানীরা নিম্নলিখিত অন্ধকার পদার্থের আচরণের পরিস্থিতিগুলির জন্য দায়ী করেছেন:

• বিলিয়ার্ড-বল মডেল: এই প্রথম গবেষণায়, প্রতিটি অন্ধকার পদার্থের কণা মহাবিশ্বের প্রথম দিকে প্রোটনগুলির সাথে সংঘর্ষ হয়, অনেকটা বিলিয়ার্ড বলের মতো যখন তারা প্রথম গতিতে সেট করা হয়। এই মিথস্ক্রিয়াটি ছোট-আকারের কাঠামোগুলি মসৃণ করে এবং দুধের পথে স্যাটেলাইট গ্যালাক্সিগুলি সরিয়ে দেয়। গবেষণায় এমন পরিস্থিতিতেও অন্তর্ভুক্ত রয়েছে যেখানে অন্ধকার পদার্থ উচ্চ গতিতে চলে এবং অন্যরা যেখানে এটি অত্যন্ত নিম্ন-ভর কণার সমন্বয়ে গঠিত।
• মিশ্র-খাতের মডেল: এই দ্বিতীয় অধ্যয়নটি একটি হাইব্রিড দৃশ্যে যেখানে কিছু গা dark ় পদার্থের কণাগুলি সাধারণ পদার্থের সাথে যোগাযোগ করে তবে অন্যরা এর মধ্য দিয়ে যায়।
• স্ব-ইন্টারেক্টিভ মডেল: এই তৃতীয় গবেষণার জন্য, বিজ্ঞানীরা এমন একটি দৃশ্যের অনুকরণ করেছিলেন যেখানে ডার্ক ম্যাটার নিজেই সময় এবং আজ উভয়ই নিজের সাথে যোগাযোগ করে, মহাজাগতিক ইতিহাস জুড়ে গ্যালাক্সি গঠনকে সংশোধন করে।

এই সিমুলেশনগুলি চালানোর সময়, বিজ্ঞানীরা এমন একটি গ্যালাক্সি তৈরির জন্য সুপার কম্পিউটারটিতে নতুন পদার্থবিজ্ঞানে ইনপুট করেন যার কাঠামো স্বাভাবিক এবং গা dark ় পদার্থের মধ্যে সেই মিথস্ক্রিয়াগুলির স্বাক্ষর বহন করে, বেনসন বলেছিলেন।

গ্লুসেভিচ যোগ করেছেন: “যদিও পূর্ববর্তী অনেক সিমুলেশন স্যুট অন্ধকার পদার্থের ভর বা স্ব-হস্তক্ষেপের প্রভাবগুলি অনুসন্ধান করেছে, এখন অবধি, কোনও সাধারণ বিষয়গুলির সাথে অন্ধকার পদার্থের মিথস্ক্রিয়াকে অনুকরণ করা হয়নি। এই জাতীয় মিথস্ক্রিয়াগুলি বহিরাগত বা অবর্ণনীয় নয় They এগুলি সম্ভবত সম্ভবত বিদ্যমান রয়েছে।”

অন্ধকার পদার্থের জন্য একটি নতুন দিন

দলটি বলেছে যে অন্ধকার বিষয় আসলে কী তা নির্ধারণের ক্ষেত্রে এটি একটি বড় পদক্ষেপ। তারা আশা করে যে তাদের দুটি গ্যালাক্সিকে বাস্তব টেলিস্কোপ চিত্রগুলির সাথে তুলনা করে তারা স্থানের বৃহত্তম রহস্যগুলির মধ্যে একটি সমাধান করার আরও কাছাকাছি যেতে পারে।

“আমরা শেষ পর্যন্ত জিজ্ঞাসা করতে সক্ষম হয়েছি, ‘মহাবিশ্বের কোন সংস্করণটি আমাদের মতো সবচেয়ে বেশি দেখাচ্ছে?'” গ্লাসেসেভিক বলেছিলেন।

কোজমিক টিম টেলিস্কোপের ডেটা সহ তাদের সিমুলেশনগুলি থেকে সরাসরি ভবিষ্যদ্বাণীগুলি পরীক্ষা করে তাদের কাজ প্রসারিত করার পরিকল্পনা করেছে যাতে তারা বাস্তব গ্যালাক্সিতে অন্ধকার পদার্থের আচরণের স্বাক্ষরগুলি আবিষ্কার করতে পারে।

এই পরবর্তী পর্যায়ে বিজ্ঞানীদের অন্ধকার বিষয় কী এবং কীভাবে এটি মহাবিশ্বকে আকার দেয় তা বোঝার জন্য আগের চেয়ে আরও কাছাকাছি আনতে পারে।