नासा शोधत असलेले ‘Dark Matter’ चे रहस्य काय आहे?

Dark Matter हे पदार्थाचे एक काल्पनिक स्वरूप आहे जे विश्वातील एकूण पदार्थांपैकी अंदाजे 85% बनवते. हे प्रकाश आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशनच्या इतर प्रकारांसाठी अदृश्य आहे, ज्यामुळे ते शोधणे आणि अभ्यास करणे कठीण होते. तथापि, त्याच्या अस्तित्वाचा अंदाज त्याच्या दृश्यमान पदार्थावरील गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावावरून लावला जातो.

Evidence: डार्क मॅटरचा पुरावा

Dark Matter चे अस्तित्व विविध निरीक्षणांद्वारे समर्थित आहे, यासह:

आकाशगंगांचे परिभ्रमण वक्र (The rotation curves of galaxies): जर आकाशगंगा केवळ दृश्यमान पदार्थांनी बनलेल्या असतील तर त्या त्यापेक्षा जास्त वेगाने फिरतात. आकाशगंगा एकत्र ठेवण्यासाठी आवश्यक असलेल्या अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षणाचे श्रेय गडद पदार्थाला दिले जाते.

आकाशगंगांचे गुरुत्वाकर्षण लेन्सिंग (The gravitational lensing of galaxies): जेव्हा दूरवरच्या आकाशगंगेतील प्रकाश आकाशगंगेच्या क्लस्टरसारख्या मोठ्या वस्तूजवळून जातो तेव्हा तो गुरुत्वाकर्षणाने वाकलेला असतो. प्रकाशाचे हे वाकणे, ज्याला गुरुत्वीय लेन्सिंग म्हणतात, खगोलशास्त्रज्ञांना विश्वातील वस्तुमानाचे वितरण मॅप करण्यास अनुमती देते. निरीक्षण केलेले लेन्सिंग केवळ दृश्यमान पदार्थाद्वारे स्पष्ट केले जाऊ शकते त्यापेक्षा जास्त मजबूत आहे, गडद पदार्थाची उपस्थिती सूचित करते.

मोठ्या आकाराच्या संरचनेची निर्मिती (The formation of large-scale structures): आकाशगंगा आणि आकाशगंगा क्लस्टर्सच्या निर्मितीवर गुरुत्वाकर्षणाचा प्रभाव पडतो. गडद पदार्थाशिवाय, या रचना विश्वाच्या अस्तित्वाच्या काळात तयार होऊ शकल्या नसत्या.

डार्क मॅटरचे प्रकार (Types of Dark Matter)

Dark Matter काय असू शकतात याबद्दल अनेक भिन्न सिद्धांत आहेत. काही सर्वात लोकप्रिय उमेदवारांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

कमकुवतपणे संवाद साधणारे भव्य कण (WIMPs): WIMPs हे काल्पनिक कण आहेत जे केवळ कमकुवत आण्विक शक्तीद्वारे इतर कणांशी संवाद साधतात. ते खूप मोठे असल्याचे मानले जाते, परंतु ते इतके कमकुवतपणे संवाद साधतात की ते जवळजवळ अदृश्य असतात.

अक्ष (Axions): अक्ष हे काल्पनिक कण असतात जे अतिशय हलके असतात आणि त्यांचा इतर कणांशी अत्यंत कमकुवत संवाद असतो. ते सुरुवातीच्या विश्वात निर्माण झाले असे मानले जाते आणि ते गडद पदार्थाचा महत्त्वपूर्ण भाग बनवू शकतात.

निर्जंतुक न्यूट्रिनो (Sterile neutrinos): निर्जंतुक न्यूट्रिनो हे काल्पनिक कण आहेत जे न्यूट्रिनोसारखेच असतात, परंतु ते कमकुवत आण्विक शक्तीद्वारे इतर कणांशी संवाद साधत नाहीत. ते गडद पदार्थाचा महत्त्वपूर्ण भाग बनवू शकतात.

डार्क मॅटरचा शोध (The Search for Dark Matter)

शास्त्रज्ञ सध्या विविध पद्धतींचा वापर करून गडद पदार्थ शोधत आहेत, यासह:

डायरेक्ट डिटेक्शन (Direct detection): डार्क मॅटर डिटेक्टर हे डार्क मॅटर कणांचा सामान्य पदार्थाशी होणारा संवाद थेट शोधण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.

अप्रत्यक्ष शोध (Indirect detection): शास्त्रज्ञ उच्च-ऊर्जा कण किंवा गॅमा किरणांसारख्या गडद पदार्थाच्या उच्चाटनाच्या उत्पादनांचा शोध घेत आहेत.

कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह बॅकग्राउंड (CMB) निरीक्षणे: सीएमबी ही बिग बॅंगची आफ्टरग्लो आहे. सुरुवातीच्या विश्वातील गडद पदार्थाचे वितरण CMB वरून अनुमान लावले जाऊ शकते.

व्यापक प्रयत्न असूनही, Dark Matter एक गूढच आहे. गडद पदार्थ शोधणे ही आपल्या विश्वाच्या आकलनात मोठी प्रगती असेल. हे आपल्याला गुरुत्वाकर्षणाचे स्वरूप, आकाशगंगांची निर्मिती आणि विश्वाची उत्क्रांती समजून घेण्यास मदत करेल.