ভূমিকা
2016 সালে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের নেতৃত্বে পিটার ভ্যান ডক্কুম ইয়েল বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকাশিত একটি বোমা কাগজ এত ম্লান, তবুও এত বিস্তৃত এবং ভারী একটি ছায়াপথ আবিষ্কারের দাবি করা যে এটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে অদৃশ্য হতে হবে। তারা অনুমান করেছে যে Dragonfly 44 নামক গ্যালাক্সিটি 99.99% ডার্ক ম্যাটার।
ড্রাগনফ্লাই 44 এর বৈশিষ্ট্যগুলি নিয়ে একটি উত্তপ্ত বিতর্ক শুরু হয়েছে যা অমীমাংসিত রয়ে গেছে। ইতিমধ্যে, 1,000টিরও বেশি একই রকম বড় কিন্তু ক্ষীণ ছায়াপথ দেখা দিয়েছে।
ড্রাগনফ্লাই 44 এবং এর ইল্কগুলি অতি-ডিফিউজ গ্যালাক্সি (UDGs) নামে পরিচিত। যদিও তারা বৃহত্তম সাধারণ ছায়াপথের মতো বড় হতে পারে, UDGগুলি ব্যতিক্রমীভাবে ম্লান — এতটাই ম্লান যে, আকাশের টেলিস্কোপ সমীক্ষায়, "এই ছায়াপথগুলিকে ভুলবশত ফিল্টার না করেই গোলমাল ফিল্টার করা একটি কাজ," বলেছেন পল বেনেট, একজন বাল্টিমোরের স্পেস টেলিস্কোপ সায়েন্স ইনস্টিটিউটের জ্যোতির্বিজ্ঞানী। অন্যান্য ছায়াপথগুলিতে প্রচুর পরিমাণে উজ্জ্বল নক্ষত্র-গঠনকারী গ্যাসটি UDG-তে অদৃশ্য হয়ে গেছে বলে মনে হচ্ছে, শুধুমাত্র বয়স্ক নক্ষত্রের একটি কঙ্কাল অবশিষ্ট রয়েছে।
তাদের অস্তিত্ব গ্যালাকটিক বিবর্তনীয় তত্ত্বে আলোড়ন সৃষ্টি করেছে, যা তাদের ভবিষ্যদ্বাণী করতে ব্যর্থ হয়েছে। "তারা সিমুলেশনে আসেনি," ভ্যান ডককুম বলেছেন। "একটি গ্যালাক্সিকে বড় এবং ম্লান করতে আপনাকে বিশেষ কিছু করতে হবে।"
ড্রাগনফ্লাই 44 এবং অন্যান্য ইউডিজি কীভাবে এসেছে তা ব্যাখ্যা করার জন্য বন্য নতুন তত্ত্বগুলি আবির্ভূত হয়েছে। এবং আলোর এই বিশাল ধোঁয়াগুলি অন্ধকার পদার্থের অদৃশ্য হাতের নতুন প্রমাণ সরবরাহ করছে।
খুব বেশি ডার্ক ম্যাটার
যেহেতু মাধ্যাকর্ষণ গ্যাস এবং নক্ষত্রকে একত্রিত করে, তাদের সম্মিলিত শক্তি এবং ভরবেগ ম্যাশআপকে স্ফীত করে এবং ঘোরাতে পারে। অবশেষে একটি গ্যালাক্সির উদ্ভব হয়।
শুধু একটি সমস্যা আছে. গ্যালাক্সি ঘোরার সাথে সাথে তাদের আলাদা হওয়া উচিত। তারা পর্যাপ্ত ভর আছে বলে মনে হয় না - এবং এইভাবে মাধ্যাকর্ষণ - একসাথে লেগে থাকে। অনুপস্থিত মাধ্যাকর্ষণ প্রদানের জন্য অন্ধকার পদার্থের ধারণাটি উদ্ভাবিত হয়েছিল। এই ছবিতে, একটি গ্যালাক্সি অ আলোকহীন কণার একটি বৃহত্তর সমষ্টির ভিতরে বসে আছে। এই ডার্ক ম্যাটার "হ্যালো" স্পিনিং গ্যালাক্সিকে একসাথে ধরে রাখে।
একটি গ্যালাক্সির ঘূর্ণন গতি অনুমান করার একটি উপায়, এবং এইভাবে এর অন্ধকার পদার্থের বিষয়বস্তু, তারার গোলাকার ক্লাস্টার গণনা করা। "আমরা জানি না কেন, একটি তত্ত্বের দৃষ্টিকোণ থেকে," বেনেট বলেন, তবে এই "গ্লোবুলার ক্লাস্টার" এর সংখ্যা সেই কঠিন পরিমাপের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কযুক্ত। 2016 সালের গবেষণাপত্রে, ভ্যান ডককুম ড্রাগনফ্লাই 94-এর ভিতরে 44টি গ্লোবুলার ক্লাস্টার গণনা করেছে - একটি সংখ্যা যা একটি অসাধারণভাবে বড় ডার্ক ম্যাটার হ্যালোকে বোঝায়, যদিও গ্যালাক্সিতে কতটা কম দৃশ্যমান পদার্থ রয়েছে।
কেউ এর মতো কিছু দেখেনি। ভ্যান ডককুম এবং সহ-লেখকরা পরামর্শ দিয়েছিলেন যে ড্রাগনফ্লাই 44 একটি "ব্যর্থ মিল্কিওয়ে" হতে পারে: একটি মিল্কিওয়ে-আকারের ডার্ক ম্যাটার হ্যালো সহ একটি গ্যালাক্সি যা প্রথম দিকে একটি রহস্যজনক ঘটনার মধ্য দিয়েছিল যা এটির তারকা-গঠনকারী গ্যাস ছিনতাই করে ফেলেছিল। বার্ধক্য তারা এবং একটি দৈত্য halo ছাড়া কিছুই না.
বা নো ডার্ক ম্যাটার
বস্তুটি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের আরেকটি শিবিরের আগ্রহকে আকৃষ্ট করেছিল যারা যুক্তি দেয় যে অন্ধকার পদার্থের অস্তিত্ব নেই। এই গবেষকরা গ্যালাক্সির অনুপস্থিত মাধ্যাকর্ষণ ব্যাখ্যা করেন পরিবর্তে নিউটনের মাধ্যাকর্ষণ সূত্র, পরিবর্তিত নিউটনিয়ান গতিবিদ্যা বা MOND নামক একটি পদ্ধতির মাধ্যমে।
MOND-এর মতে, প্রতিটি ছায়াপথের পরিবর্তিত মহাকর্ষীয় বল তার নক্ষত্রের ভর-থেকে-আলোর অনুপাত থেকে গণনা করা হয় — তাদের মোট ভরকে তাদের দীপ্তি দ্বারা ভাগ করা হয়। কেন বল এই অনুপাতের উপর নির্ভর করবে তা মন্ড তাত্ত্বিকরা অনুমান করেন না, তবে তাদের অ্যাডহক সূত্রটি অন্ধকার পদার্থকে আহ্বান করার প্রয়োজন ছাড়াই বেশিরভাগ ছায়াপথের পর্যবেক্ষণ গতির সাথে মেলে।
যখন খবর Dragonfly 44 সম্পর্কে ব্রেক, MOND অ্যাডভোকেট স্টেসি ম্যাকগগ, কেস ওয়েস্টার্ন রিজার্ভ ইউনিভার্সিটির একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী, এর ভর-থেকে-আলো অনুপাত থেকে গণনা করেছেন যে ভ্যান ডককুমের প্রাথমিক অনুমান নির্দেশিত তুলনায় এটি আরও ধীরে ধীরে ঘোরানো উচিত। MOND গণনা ডেটার সাথে মানানসই বলে মনে হচ্ছে না।
ভূমিকা
কিন্তু তারপরে 2019 সালে, ভ্যান ডককুমের গ্রুপ ড্রাগনফ্লাই 44 এর ঘূর্ণন গতি কমিয়ে দেয় উন্নত তথ্য ব্যবহার করে. MOND প্রমাণিত হয়েছিল। "ড্রাগনফ্লাই 44 হল একটি উদাহরণ যে কীভাবে এই ডেটা MOND-এর সাথে একমত হওয়ার জন্য বিবর্তিত হয়," ম্যাকগফ বলেছেন।
তবুও, বেশিরভাগ জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য, যারা অন্ধকার পদার্থে বিশ্বাস করে, ধীর ঘূর্ণন গতি কেবল বোঝায় যে ড্রাগনফ্লাই 44 এর হ্যালো তাদের ধারণার চেয়ে ছোট। 2020 সালে, একটি স্বতন্ত্র গোষ্ঠী গণনা করে হ্যালোকে আরও ছোট করেছে নাটকীয়ভাবে কম গ্লোবুলার ক্লাস্টার, কিন্তু ভ্যান ডক্কুম এই ফলাফলের বিরোধিতা করে। যদিও হ্যালোর আকার অনিশ্চিত রয়ে গেছে, তবে এটি প্রাথমিকভাবে অনুমিত হওয়ার চেয়ে কম বিশাল হতে পারে, এটি পরামর্শ দেয় যে ড্রাগনফ্লাই 44 সর্বোপরি একটি ব্যর্থ মিল্কিওয়ে নয়।
বিগ ওল্ড গ্যালাক্সি
একটি নতুন আবিষ্কৃত অদ্ভুততা রহস্যকে বাড়িয়ে দিয়েছে।
In একটি কাগজ আগস্টে প্রকাশিত, ভ্যান ডককুমের গ্রুপ ড্রাগনফ্লাই 44কে অত্যন্ত প্রাচীন বলে মনে করে, যা 10 বিলিয়ন থেকে 13 বিলিয়ন বছর আগে গঠিত হয়েছিল।
তবে এইরকম একটি পুরানো গ্যালাক্সি ড্রাগনফ্লাই 44 এর মতো বড় হওয়া উচিত নয়। প্রারম্ভিক-মহাবিশ্বের বস্তুগুলি আরও কম্প্যাক্ট হতে থাকে কারণ তারা মহাবিশ্বের দ্রুত সম্প্রসারণের আগে গঠিত হয়েছিল।
তদুপরি, এইরকম একটি পুরানো, থ্রেডবেয়ার গ্যালাক্সি এতক্ষণে সম্পূর্ণরূপে ছিঁড়ে ফেলা উচিত ছিল। যে ড্রাগনফ্লাই 44 একসাথে ধরে রেখেছে তা বোঝায় যে এটিতে একটি ভারী ডার্ক ম্যাটার হ্যালো রয়েছে - সম্ভাব্যভাবে "ব্যর্থ মিল্কিওয়ে" হাইপোথিসিস পুনরুদ্ধার করা। "এটি সত্যিই একটি মজার ব্যাখ্যা, তাই আমি এটি পছন্দ করি, কিন্তু আমি জানি না এটি সঠিক কিনা," ভ্যান ডককুম বলেছেন।
আরেকটি ব্যাখ্যা, "হাই স্পিন" হাইপোথিসিস, অনুমান করে যে দুটি ছোট গ্যালাক্সি একই দিকে ঘোরার সময় একত্রিত হয়েছিল, যার ফলে গ্যালাক্সি, ড্রাগনফ্লাই 44, উভয়ের কৌণিক ভরবেগ অর্জন করেছিল। এর ফলে এটি আরও দ্রুত ঘূর্ণায়মান হয়, এটিকে ফুসফুস করে এবং এর তারকা তৈরির উপাদানগুলিকে উড়িয়ে দেয়।
চমকপ্রদ বৈচিত্র্যময় ইউডিজি
Dragonfly 44-এর যাচাই-বাছাইয়ের মধ্যে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা অন্যান্য অতি-বিচ্ছুরিত ছায়াপথগুলির একটি বিশাল এবং বৈচিত্র্যময় সংগ্রহও তালিকাভুক্ত করেছেন। অনুসন্ধানগুলি তাদের এই উপসংহারে আসতে বাধ্য করছে যে ছায়াপথগুলি তারা যা জানত তার চেয়ে বেশি উপায়ে গঠন করে।
কিছু নতুন UDG গুলি সম্পূর্ণরূপে অন্ধকার পদার্থের অভাব বলে মনে হয়৷ ভ্যান ডক্কুমের দল এমনই একটি গ্যালাক্সি চিহ্নিত করেছে 2018 সালে, তারপর আশেপাশের অন্যদের একটি পথ দেখেছি। এই মে, দল অনুমান করা in প্রকৃতি যে ট্রেইলটি দীর্ঘকাল আগে দুটি গ্যালাক্সির সংঘর্ষে গঠিত হয়েছিল। সংঘর্ষটি গ্যালাক্সির গ্যাসের প্রবাহকে ধীর করে দিয়েছিল, কিন্তু তাদের অন্ধকার পদার্থটি চলতে থাকে যেন কিছুই ঘটেনি। গ্যাসটি তখন তারার গুঁড়িতে সংকুচিত হয়ে অবশেষে অন্ধকার পদার্থ-মুক্ত ছায়াপথের একটি স্ট্রিং তৈরি করে।
এদিকে, বেনেট দুটি UDG আবিষ্কার করেছে 2018 সালে এটি একটি ভিন্ন গঠন তত্ত্বের দিকে নির্দেশ করে। প্রতিটি ক্ষেত্রে, একটি ভারী কাছাকাছি গ্যালাক্সি থেকে জোয়ারের শক্তি UDG ছিঁড়ে, এটিকে ফুঁকছে এবং এর গ্যাস চুরি করেছে বলে মনে হচ্ছে। (এটি ড্রাগনফ্লাই 44 ব্যাখ্যা করতে পারে না, যা ভারী ছায়াপথ থেকে অনেক দূরে বসে আছে।)
বিস্ময়করভাবে, সেপ্টেম্বরের একটি কাগজ একটি UDG-তে সাম্প্রতিক নক্ষত্র গঠনের রিপোর্ট করেছে, এই ধারণার বিরোধিতা করে যে তারা শুধুমাত্র পুরানো তারাকে আশ্রয় করে।
UDG-এর এই ধরনের একটি পরিসর যা বাহ্যিকভাবে একই রকম দেখায় কিন্তু অভ্যন্তরীণভাবে ভিন্ন তা MOND-এর উপর ডার্ক ম্যাটার তত্ত্বকে বৈধতা দিতে পারে। "যদি নক্ষত্রগুলি একটি গ্যালাক্সিতে খুব দ্রুত এবং অন্যটিতে খুব ধীরে ধীরে চলে, তবে সেই বিকল্প তত্ত্বগুলির জন্য এটি একটি বড় সমস্যা," ভ্যান ডককুম বলেছিলেন।
ম্যাকগ সম্মত হন যে UDG জনসংখ্যার মধ্যে যদি "প্রকৃত বহিরাগত" থাকে, "এটি সত্যিই MOND-এর জন্য একটি সমস্যা।" যাইহোক, তিনি যোগ করেছেন, "এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে অন্ধকার বিষয়কে একটি ভাল ব্যাখ্যা করে না।"
নির্দিষ্ট উত্তরের জন্য নতুন টেলিস্কোপ লাগবে। নতুন কর্মক্ষম জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ ইতিমধ্যেই দূরবর্তী ছায়াপথগুলিকে চিহ্নিত করেছে যখন তারা প্রথম মহাবিশ্বে গঠনের সময় আবির্ভূত হয়েছিল, যা নতুন ধারণাগুলি পরীক্ষা এবং পরিমার্জিত করতে সহায়তা করবে।
ভ্যান ডককুম বলেন, "বড় টেকঅওয়ে হল যে আমরা এখনও জানি না সেখানে কী আছে।" "এমন গ্যালাক্সি আছে যেগুলি আমরা আবিষ্কার করিনি যেগুলি খুব বড়, খুব কাছাকাছি এবং অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এই সমস্ত দশক ধরে আকাশ অধ্যয়ন করার পরেও সেগুলি আমাদের বর্তমান ক্যাটালগে নেই।"
