অদৃশ্য পদার্থের সন্ধানে বর্ণালীর সূক্ষ্ম পরিবর্তন: ইয়র্ক বিশ্ববিদ্যালয়ের বিজ্ঞানীদের নতুন তত্ত্ব

ইউনিভার্সিটি অফ ইয়র্কের বিজ্ঞানীরা একটি যুগান্তকারী তাত্ত্বিক মডেল উদ্ভাবন করেছেন, যা মহাবিশ্বের সিংহভাগ পদার্থ হিসেবে বিরাজমান রহস্যময় ডার্ক ম্যাটার (তমসা পদার্থ) অধ্যয়নের পদ্ধতিকে আমূল পরিবর্তন করতে পারে। চিরাচরিতভাবে মনে করা হতো যে ডার্ক ম্যাটার সম্পূর্ণভাবে অদৃশ্য—কারণ এটি আলো শোষণ করে না, নির্গত করে না বা প্রতিফলিতও করে না। গ্যালাক্সিগুলোর ওপর এর কেবল মহাকর্ষীয় প্রভাবের মাধ্যমেই এর উপস্থিতি টের পাওয়া যায়। এই নতুন মডেলটি সেই ধারণাকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে এবং ডার্ক ম্যাটার শনাক্তকরণের ক্ষেত্রে এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করছে।

'ফিজিক্স লেটার্স বি' (Physics Letters B) জার্নালে প্রকাশিত এই নতুন গবেষণাটি একটি অনুমান সামনে এনেছে: ডার্ক ম্যাটারের উচ্চ ঘনত্বপূর্ণ অঞ্চলের মধ্য দিয়ে যখন আলো অতিক্রম করে, তখন সেটি একটি প্রায় অলক্ষ্য বর্ণালীর পরিবর্তন (কালার শিফট) লাভ করতে পারে—যা সামান্য লালচে বা নীলচে আভার দিকে ঝুঁকতে পারে। গবেষকদের মধ্যে অন্যতম ডক্টর মিখাইল বাশকানোভ (Dr. Mikhail Bashkanov) এই পরোক্ষ প্রভাবের ব্যাখ্যা দিতে গিয়ে 'সিক্স হ্যান্ডশেক রুল'-এর উপমা ব্যবহার করেছেন। তারা ধারণা করছেন যে ফোটন কণার ওপর এই প্রভাবটি স্ট্যান্ডার্ড মডেলের মধ্যবর্তী কণা, যেমন হিগস বোসন (Higgs boson) অথবা টপ কোয়ার্কের (top quark) মতো কণার মাধ্যমে ঘটতে পারে। এটি যেন একটি জটিল মিথস্ক্রিয়া নেটওয়ার্কের মাধ্যমে ডার্ক ম্যাটারের প্রভাব আলোর ওপর পড়ছে।

ডার্ক ম্যাটারের প্রকৃতির ওপর ভিত্তি করে এই বর্ণালীর পরিবর্তন ভিন্ন হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ডার্ক ম্যাটার উইম্পস (WIMPs - Weakly Interacting Massive Particles)-এর মতো কণা দ্বারা গঠিত হয়, তবে আলো উচ্চ-শক্তির নীল ফোটন হারাতে পারে, যার ফলে একটি লালচে আভা তৈরি হবে। অন্যদিকে, যদি মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া প্রাধান্য পায়, তবে আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য নীল দিকে সরে যেতে পারে। এই তাত্ত্বিক মডেলে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের যে পরিবর্তন ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে, তার মাত্রা অত্যন্ত ক্ষুদ্র—প্রায় $10^{-10}$ থেকে $10^{-12}$ এর কাছাকাছি। এটি বর্তমানে বিদ্যমান স্পেকট্রোমিটারগুলোর সংবেদনশীলতার চেয়ে বহুগুণ কম। ফলস্বরূপ, এই সাহসী অনুমানটি যাচাই করার জন্য অভূতপূর্ব বর্ণালী নির্ভুলতা সম্পন্ন নতুন প্রজন্মের টেলিস্কোপের প্রয়োজন হবে।

যদি এই তত্ত্বটি পরীক্ষামূলকভাবে প্রমাণিত হয়, তবে এটি আলোর সাথে ডার্ক ম্যাটারের মিথস্ক্রিয়ার প্রথম সরাসরি পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ দেবে এবং মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানকে বহুলাংশে গভীর করবে। সেক্ষেত্রে বিজ্ঞানীরা আর ভূগর্ভস্থ পরীক্ষাগারে কণা খোঁজার পরিবর্তে দূরবর্তী মহাজাগতিক বস্তু থেকে আসা আলোর বর্ণালী বিশ্লেষণ করে এই সূক্ষ্ম 'রঙিন ছাপ' বা বর্ণালীর চিহ্নগুলো শনাক্ত করতে সক্ষম হবেন। এই তাত্ত্বিক অগ্রগতির পাশাপাশি, পরীক্ষামূলক অনুসন্ধানও চলছে। যেমন, একটি আন্তর্জাতিক গবেষক দল ফেব্রুয়ারি ২০২৫-এ WINERED ইনফ্রারেড স্পেকট্রোগ্রাফ ব্যবহার করে ডার্ক ম্যাটার কণার বৈশিষ্ট্যের ওপর কঠোর সীমাবদ্ধতা আরোপ করেছে, যাদের ভর ছিল ১.৮ থেকে ২.৭ ইলেকট্রনভোল্ট (electronvolts) সীমার মধ্যে। যদিও তারা সরাসরি কোনো ক্ষয় বা পতন (decay) রেকর্ড করতে পারেননি, তবুও এই গবেষণাগুলো ডার্ক ম্যাটারের রহস্য উন্মোচনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রাখছে।