ডার্ক ম্যাটারকে ভিন্নভাবে খুঁজছি - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

ডার্ক ম্যাটার মহাবিশ্বের মোট পদার্থের প্রায় 85 শতাংশ তৈরি করে এবং কসমোলজিস্টরা বিশ্বাস করেন যে এটি গ্যালাক্সি গঠনে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করেছে। আমরা এই তথাকথিত গ্যালাকটিক ডার্ক ম্যাটারের অবস্থান জানি জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত সমীক্ষার জন্য ধন্যবাদ যা ম্যাপ করে যে দূরবর্তী গ্যালাক্সি থেকে আলো আমাদের দিকে যাওয়ার সময় কীভাবে বাঁকে যায়। কিন্তু এখনও পর্যন্ত, পৃথিবীর মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্রের মধ্যে আটকে থাকা অন্ধকার পদার্থ সনাক্ত করার প্রচেষ্টা খালি হাতে এসেছে, যদিও এই ধরনের অন্ধকার পদার্থ - যা থার্মালাইজড ডার্ক ম্যাটার নামে পরিচিত - বেশি পরিমাণে উপস্থিত হওয়া উচিত।

সমস্যা হল যে তাপীয় অন্ধকার পদার্থ গ্যালাকটিক ডার্ক ম্যাটারের তুলনায় অনেক বেশি ধীরে ধীরে ভ্রমণ করে, যার অর্থ প্রচলিত যন্ত্রগুলি সনাক্ত করার জন্য এর শক্তি খুব কম হতে পারে। এ পদার্থবিদ SLAC জাতীয় পরীক্ষাগার মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এখন একটি বিকল্প প্রস্তাব করেছে যার মধ্যে একটি সম্পূর্ণ নতুন উপায়ে থার্মালাইজড ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধান করা, সুপারকন্ডাক্টিং কোয়ান্টাম বিট (কুবিট) থেকে তৈরি কোয়ান্টাম সেন্সর ব্যবহার করে।

একটি সম্পূর্ণ নতুন পদ্ধতি

নতুন পদ্ধতির ধারণা SLAC এর থেকে এসেছে নোয়া কুরিনস্কি, যারা কাজ করছিল ফোটন এবং ফোননগুলির জন্য সক্রিয় সেন্সর হিসাবে ট্রান্সমন কিউবিটগুলিকে পুনরায় ডিজাইন করা হচ্ছে. তথ্য সঞ্চয় করার জন্য যথেষ্ট স্থিতিশীল হওয়ার আগে ট্রান্সমন কিউবিটগুলিকে পরম শূন্য (- 273 °C) এর কাছাকাছি তাপমাত্রায় ঠাণ্ডা করা দরকার, তবে এমনকি এই অত্যন্ত নিম্ন তাপমাত্রায়ও, শক্তি প্রায়শই সিস্টেমে পুনরায় প্রবেশ করে এবং কিউবিটগুলির কোয়ান্টাম অবস্থাকে ব্যাহত করে। অবাঞ্ছিত শক্তিকে সাধারণত অপূর্ণ শীতল যন্ত্র বা পরিবেশে তাপের কিছু উত্সের জন্য দায়ী করা হয়, তবে এটি কুরিনস্কির কাছে ঘটেছে যে এটি আরও আকর্ষণীয় উত্স হতে পারে: "কি হবে যদি আমাদের আসলে একটি পুরোপুরি শীতল ব্যবস্থা থাকে, এবং যে কারণে আমরা পারি? এটিকে কার্যকরভাবে ঠান্ডা করা যায় না কারণ এটি ক্রমাগত অন্ধকার পদার্থ দ্বারা বোমাবর্ষণ করা হচ্ছে?

কুরিনস্কি যখন এই অভিনব সম্ভাবনার কথা ভাবছিলেন, তখন তার SLAC সহকর্মী রেবেকা লিন পৃথিবীর অভ্যন্তরে অন্ধকার পদার্থের প্রত্যাশিত ঘনত্ব গণনা করার জন্য একটি নতুন কাঠামো তৈরি করছিল। এই নতুন গণনা অনুযায়ী, যা Leane সঙ্গে সঞ্চালিত অনির্বাণ দাস (এখন কোরিয়ার সিউল ন্যাশনাল ইউনিভার্সিটির একজন পোস্টডক্টরাল গবেষক), এই স্থানীয় অন্ধকার-পদার্থের ঘনত্ব পৃথিবীর পৃষ্ঠে অত্যন্ত বেশি হতে পারে - যা পূর্বে চিন্তা করা হয়েছিল তার চেয়ে অনেক বেশি।

"দাস এবং আমি আলোচনা করছিলাম যে সম্ভাব্য নিম্ন থ্রেশহোল্ড ডিভাইসগুলি এই উচ্চ পূর্বাভাসিত অন্ধকার পদার্থের ঘনত্বের তদন্ত করতে পারে, কিন্তু এই এলাকায় সামান্য পূর্ব অভিজ্ঞতার সাথে, আমরা গুরুত্বপূর্ণ ইনপুটের জন্য কুরিনস্কির দিকে ফিরে এসেছি," লেন ব্যাখ্যা করে। "দাস তারপরে নতুন সরঞ্জাম ব্যবহার করে বিক্ষিপ্ত গণনা সম্পাদন করেছিলেন যা একটি প্রদত্ত উপাদানের ফোনন (জালি কম্পন) কাঠামো ব্যবহার করে অন্ধকার পদার্থের বিক্ষিপ্তকরণের হার গণনা করার অনুমতি দেয়।"

কম শক্তি থ্রেশহোল্ড

গবেষকরা গণনা করেছেন যে একটি কোয়ান্টাম ডার্ক ম্যাটার সেন্সর একটি ইলেকট্রনভোল্টের মাত্র এক হাজার ভাগের (1 meV) অত্যন্ত কম শক্তিতে সক্রিয় হবে। এই থ্রেশহোল্ডটি যে কোনও তুলনামূলক অন্ধকার পদার্থ সনাক্তকারীর তুলনায় অনেক কম, এবং এটি বোঝায় যে একটি কোয়ান্টাম ডার্ক ম্যাটার সেন্সর কম-শক্তির গ্যালাকটিক ডার্ক ম্যাটারের পাশাপাশি পৃথিবীর চারপাশে আটকে থাকা তাপীয় ডার্ক ম্যাটার কণা সনাক্ত করতে পারে।

গবেষকরা স্বীকার করেছেন যে এই ধরনের ডিটেক্টর দিনের আলো দেখার আগে অনেক কাজ বাকি আছে। এক জন্য, তাদের এটি তৈরির জন্য সেরা উপাদান সনাক্ত করতে হবে। "আমরা শুরু করার জন্য অ্যালুমিনিয়ামের দিকে তাকিয়ে ছিলাম, এবং এটিই সম্ভবত সবচেয়ে ভাল বৈশিষ্ট্যযুক্ত উপাদান যা এখনও পর্যন্ত ডিটেক্টরগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়েছে," লিন বলেছেন। "কিন্তু এটা দেখা যেতে পারে যে আমরা যে ধরনের ভর পরিসরের দিকে তাকিয়ে আছি, এবং আমরা যে ধরনের ডিটেক্টর ব্যবহার করতে চাই, তার জন্য হয়তো আরও ভালো উপাদান আছে।"

গবেষকরা এখন তাদের ফলাফলগুলিকে ডার্ক ম্যাটার মডেলের একটি বিস্তৃত শ্রেণীতে প্রসারিত করার লক্ষ্য রেখেছেন। "পরীক্ষামূলক দিক থেকে, কুরিনস্কির ল্যাবটি উদ্দেশ্য-নির্মিত সেন্সরগুলির প্রথম রাউন্ডের পরীক্ষা করছে যার লক্ষ্য কোয়াসিপার্টিকেল জেনারেশন, পুনঃসংযোগ এবং সনাক্তকরণের আরও ভাল মডেল তৈরি করা এবং কিউবিটে কোয়াসিপার্টিকলের তাপীয়করণ গতিবিদ্যা অধ্যয়ন করা, যা সামান্য বোঝা যায় না," লিন বলেন ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড। "একটি সুপারকন্ডাক্টরের কোয়াসিকণ্টকে আগের চিন্তার চেয়ে অনেক কম দক্ষতার সাথে ঠান্ডা বলে মনে হয়, কিন্তু যেহেতু এই গতিশীলতাগুলিকে ক্রমাঙ্কিত করা হয়েছে এবং আরও ভালভাবে মডেল করা হয়েছে, ফলাফলগুলি কম অনিশ্চিত হয়ে উঠবে এবং আমরা বুঝতে পারি কীভাবে আরও সংবেদনশীল ডিভাইস তৈরি করা যায়।"

অধ্যয়ন বিস্তারিত আছে দৈহিক পর্যালোচনা চিঠি.

• 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.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/looking-for-dark-matter-differently/