गडद पदार्थ 'सामान्य' पदार्थाशी संवाद साधतो याचा पहिला पुरावा

जर भौतिकशास्त्रज्ञांना असे काही असेल की त्यांना गडद पदार्थाबद्दल माहित असेल तर ते असे आहे की, ते कोणत्याही प्रकारचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक रेडिएशन उत्सर्जित करत नसल्यामुळे, त्याचे कण ग्रह, तारे आणि आकाशगंगा तयार करणाऱ्या सामान्य पदार्थांशी संवाद साधू शकत नाहीत. गुरुत्व

पण इटलीतील हायर इंटरनॅशनल स्कूल फॉर अॅडव्हान्स्ड स्टडीज (SISSA) येथील शास्त्रज्ञांनी केलेल्या एका नवीन अभ्यासात, प्रथमच, दोन प्रकारच्या पदार्थांमधील थेट परस्परसंवादाचा पुरावा सापडला आहे.

'Astronomy & Astrophysics' मध्ये नुकत्याच प्रकाशित झालेल्या एका लेखात, खरं तर, संशोधकांनी असे सुचवले आहे की सर्पिल आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी मुख्यतः गडद पदार्थाच्या कणांनी बनलेला एक विशाल वैज्ञानिक प्रदेश आहे.

जे हे कण सामान्य पदार्थांशी संवाद साधतात. प्रबळ सिद्धांतांशी थेट संघर्ष करणारे काहीतरी.

गौरी शर्मा आणि SISSA च्या पाओलो सालुकी आणि व्हिएन्ना विद्यापीठाचे ग्लेन व्हॅन डर वेव्ह यांच्या नेतृत्वाखाली केलेल्या अभ्यासात, संशोधकांनी 7.000 अब्ज वर्षांहून अधिक वर्षांच्या आपल्या जवळच्या आकाशगंगांचे परीक्षण केले. अंतर प्रकाश.

लेखकांच्या म्हणण्यानुसार, हे नवीन संशोधन गडद पदार्थाविषयीच्या आपल्या समजून घेण्याच्या दिशेने एक मोठे पाऊल दर्शवते, भौतिकशास्त्रज्ञ अनेक दशकांपासून अयशस्वीपणे पाठपुरावा करत असलेले मायावी पदार्थ. ते कोणतेही किरणोत्सर्ग उत्सर्जित करत नसल्यामुळे, दुर्बिणीद्वारे गडद पदार्थ थेट शोधता येत नाहीत. परंतु शास्त्रज्ञांना हे माहित आहे की ते सामान्य पदार्थांवर गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावामुळे आहे, जे आपण पाहू शकतो. तारे आणि आकाशगंगा बनवणाऱ्या पदार्थापेक्षा चारपट जास्त मुबलक असलेले गडद पदार्थ हे विश्वाचा 'सांगाडा' मानला जातो. त्याशिवाय, आपण पाहतो त्या आकाशगंगा आणि मोठ्या संरचना अस्तित्वात असू शकत नाहीत.

"सर्व आकाशगंगांमध्ये त्याची प्रबळ उपस्थिती - गौरी शर्मा स्पष्ट करतात - या वस्तुस्थितीतून उद्भवते की तारे आणि हायड्रोजन वायू एखाद्या अदृश्य घटकाद्वारे शासित असल्यासारखे हलतात". आणि आत्तापर्यंत, त्या 'घटका'चे निरीक्षण करण्याचा प्रयत्न जवळपासच्या आकाशगंगांवर केंद्रित आहे.

प्राचीन आकाशगंगांची तुलना करा

"तथापि, संशोधक पुढे सांगतात, या अभ्यासात आम्ही प्रथमच, सर्पिल आकाशगंगांचे वस्तुमान वितरण पाहण्याचा आणि सर्वात जवळच्या आकाशगंगांच्या समान आकारविज्ञानासह, परंतु त्याहूनही दूर, 7.000 दशलक्ष अंतरापर्यंतचे निरीक्षण करण्याचा प्रयत्न करतो. प्रकाश वर्षांचे

पाओलो सालुची, त्यांच्या भागासाठी, पुढे म्हणतात की "अंदाजे 300 दूरच्या आकाशगंगांमधील ताऱ्यांच्या हालचालींचा अभ्यास करून, आम्हाला आढळले की या वस्तूंमध्ये देखील पदार्थाचे प्रभामंडल आहे आणि आकाशगंगेच्या केंद्रापासून सुरू होणार्‍या या प्रभामंडलामध्ये खरोखर गडद आहे. ज्या प्रदेशात त्याची घनता स्थिर असते. एक वैशिष्ट्य, तसे, त्याने जवळपासच्या आकाशगंगांच्या शांत अभ्यासात आधीच निरीक्षण केले होते, त्यापैकी काही SISSA चे कार्य देखील होते.

मोठे होत आहे

नवीन संशोधनातून असे दिसून आले आहे की या मध्यवर्ती प्रदेशात तथाकथित 'विश्वविज्ञानाचे मानक मॉडेल' मध्ये पूर्णपणे अनपेक्षित आणि अनपेक्षित काहीतरी होते. शर्मा यांच्यासाठी, "जवळच्या आणि दूरच्या सर्पिल आकाशगंगांच्या गुणधर्मांमधील फरकाचा परिणाम म्हणून, म्हणजेच सध्याच्या आकाशगंगा आणि त्यांच्या

सात सहस्राब्दी वर्षांपूर्वीचे पूर्वज, आपण पाहू शकतो की गडद पदार्थाची स्थिर घनता असलेला आपला एकमेव अकल्पनीय प्रदेश अस्तित्त्वात आहे, परंतु त्याचे परिमाण कालांतराने वाढत आहेत, जणू काही हे प्रदेश विस्ताराच्या प्रक्रियेच्या अधीन आहेत आणि कमी होत आहेत." सध्याच्या सिद्धांताने वर्तवल्याप्रमाणे, गडद पदार्थाचे कण आणि सामान्य पदार्थाच्या कणांमध्ये परस्परसंवाद होत नसल्यास, स्पष्ट करणे खूप कठीण आहे.

"आमच्या संशोधनात - शर्मा जोडतात - आम्ही गडद पदार्थ आणि सामान्य पदार्थ यांच्यातील परस्परसंवादाचा पुरावा देतो जे कालांतराने, आकाशगंगेच्या केंद्रापासून बाहेरच्या दिशेने स्थिर घनतेचा प्रदेश तयार करते." पण अजून आहे.

"आश्चर्यकारकपणे," सॅलुची स्पष्ट करतात, "सतत घनता असलेला हा प्रदेश काळाबरोबर विस्तारतो. ही एक अतिशय संथ प्रक्रिया आहे, परंतु अक्षम्य आहे. सर्वात सोपा स्पष्टीकरण असे आहे की जेव्हा आकाशगंगा तयार होते, तेव्हा गोलाकार प्रभामंडलातील गडद पदार्थाचे वितरण सिद्धांताच्या अंदाजाशी जुळते, मध्यभागी घनतेचे शिखर असते. त्यानंतर, सर्पिल आकाशगंगांचे वैशिष्ट्य दर्शवणारी एक गॅलेक्टिक डिस्क तयार झाली, ज्याभोवती अत्यंत घनदाट गडद सामग्रीच्या कणांचा प्रभामंडल होता. कालांतराने, आम्ही प्रस्तावित केलेल्या परस्परसंवाद प्रभावाचा अर्थ असा होतो की हे कण ताऱ्यांद्वारे पकडले गेले, नाहीतर कालांतराने, कालांतराने आकाशगंगेच्या बाहेरील भागाकडे बाहेर पडले आणि शेवटी गॅलेक्टिक स्टेलर डिस्कपर्यंत पोहोचले, जसे आपण लेखात वर्णन केले आहे".

"अभ्यासाचे निष्कर्ष - शर्मा यांनी - गडद पदार्थ कणांचे वर्णन करणार्‍या पर्यायी परिस्थितींसाठी महत्त्वाचे प्रश्न उपस्थित केले आहेत (लॅम्बडा-सीडीएम, प्रबळ सिद्धांत व्यतिरिक्त), जसे की हॉट डार्क मॅटर, इंटरएक्टिव्ह डार्क मॅटर आणि अल्ट्रालाइट डार्क मॅटर".

संशोधकांच्या म्हणण्यानुसार, अंतराळ आणि काळातील खूप दूरच्या आकाशगंगांचे गुणधर्म "कॉस्मोलॉजिस्टना शेवटी गडद पदार्थाचे रहस्य ऐकण्यासाठी एक खरे प्रवेशद्वार देतात."