ছায়াময় পদার্থের বিলীন হওয়ার ইঙ্গিতবাহী গামা-রশ্মি বলয় শনাক্তের দাবি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিকে ঘিরে থাকা এক স্বতন্ত্র, বলয়-সদৃশ গামা-রশ্মি কাঠামো শনাক্ত করার ঘোষণা দিয়েছেন। এই আবিষ্কারটি দুর্বলভাবে মিথস্ক্রিয়াকারী বিশাল কণা (WIMPs) বিলীন হওয়ার জোরালো ইঙ্গিত দেয়, যা ছায়াময় পদার্থের (ডার্ক ম্যাটার) অন্যতম প্রধান প্রার্থী। এই বিশ্লেষণটি পরিচালনা করেছেন টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক তোমোনোরি তোতানি। তিনি নাসার ফার্মি গামা-রে স্পেস টেলিস্কোপ দ্বারা ২০০৮ থেকে ২০২৩ সাল পর্যন্ত সংগৃহীত ১৫ বছরের তথ্যভান্ডার ব্যবহার করেছেন। পর্যবেক্ষিত সংকেতটিতে সুনির্দিষ্টভাবে ২০ গিগাইলেকট্রনভোল্ট (GeV) শক্তিতে একটি সুস্পষ্ট শিখর দেখা গেছে, যা WIMP বিলীন হওয়ার ফলে উৎপন্ন গামা-রশ্মির তাত্ত্বিক পূর্বাভাসের সঙ্গে অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ।

এই সম্ভাব্য পর্যবেক্ষণের গুরুত্ব আরও বহুগুণ বৃদ্ধি পেয়েছে এর পরিমাপকৃত তীব্রতা এবং অবস্থানের কারণে। জ্যোতির্বিজ্ঞানী মহল জানাচ্ছেন যে, গ্যালাকটিক বলয়ে এই গামা-রশ্মির আধিক্য পূর্বে লক্ষ্য করা গ্যালাকটিক কেন্দ্রের কাছাকাছি অতিরিক্ত রশ্মির চেয়ে দশ গুণ বেশি শক্তিশালী। মহাবিশ্বের মোট পদার্থের আনুমানিক ৮৪ শতাংশ জুড়ে থাকা সত্ত্বেও, ছায়াময় পদার্থ সাধারণ পদ্ধতিতে সনাক্ত করা যায় না, কারণ এর কণাগুলি তড়িৎচুম্বকীয়ভাবে মিথস্ক্রিয়া করে না। ফলস্বরূপ, এই গামা-রশ্মির স্বাক্ষরটি এই অধরা উপাদানটির প্রথম সম্ভাব্য প্রত্যক্ষ পর্যবেক্ষণ হিসেবে বিবেচিত হচ্ছে। অধ্যাপক তোতানি মনে করেন, যদি এই ব্যাখ্যা সঠিক হয়, তবে এটি মানবজাতির জন্য ছায়াময় পদার্থ 'দেখার' প্রথম মুহূর্ত, যা কণা পদার্থবিদ্যার প্রতিষ্ঠিত স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরের কোনো মৌলিক কণার অস্তিত্বের ইঙ্গিত দেয়। এই WIMP কণাগুলির আনুমানিক ভর প্রোটনের ভরের প্রায় ৫০০ গুণ, যা তাত্ত্বিক প্রত্যাশার সঙ্গে মিলে যায়।

তবে বৈজ্ঞানিক মহল এই পর্যবেক্ষণটিকে অত্যন্ত সতর্কতার সঙ্গে যাচাই করছে। এর প্রধান কারণ হলো, জটিল জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানীয় পটভূমির গোলমাল থেকে এই ধরনের সংকেতকে বিচ্ছিন্ন করার সহজাত অসুবিধা। জনস হপকিন্স বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক জো সিল্ক উল্লেখ করেছেন যে, এই নিঃসরণটি হয়তো কোনো ব্যাখ্যাতীত জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানীয় প্রক্রিয়া থেকে আসতে পারে, যা হয়তো গ্যালাক্সির কেন্দ্রীয় কৃষ্ণগহ্বরের অতীত কার্যকলাপের ফলে সৃষ্ট 'ফার্মি বাবলস'-এর সঙ্গে সম্পর্কিত। লিপনিৎস ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের ডঃ মুর্তস মুরূ আংশিক সমর্থন জানিয়ে বলেছেন যে, পরিচিত নাক্ষত্রিক বস্তুগুলি সাধারণত এত উচ্চ শক্তিতে বিকিরণ করে না, তবে তিনি জোর দিয়ে বলেছেন যে এই অনুসন্ধান এখনও নিশ্চিত প্রমাণ নয়। এই নতুন সংকেতটি ২০০৯ সালের প্রথম দিকে গ্যালাকটিক কেন্দ্রের কাছাকাছি লক্ষ্য করা গামা-রশ্মির আধিক্য থেকে ভিন্ন, যা নিজেও একটি অমীমাংসিত অস্বাভাবিকতা হিসেবে রয়ে গেছে।

কসমোলজি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোপার্টিকল ফিজিক্স জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণায়, মহাজাগতিক রশ্মি এবং আন্তঃনাক্ষত্রিক গ্যাসের মিথস্ক্রিয়াসহ পরিচিত উৎসগুলিকে সূক্ষ্মভাবে মডেলিং করে বাদ দেওয়া হয়েছে, যাতে অবশিষ্ট বলয় উপাদানটিকে আলাদা করা যায়। স্বাধীন যাচাইকরণের প্রয়োজনীয়তা এখানে সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ; গবেষকরা এখন ছায়াময় পদার্থে ঘন অন্যান্য পরিবেশে, যেমন মিল্কি ওয়ের বামন গ্যালাক্সিগুলিতে, একই ২০-GeV স্বাক্ষর সনাক্ত করার দিকে মনোযোগ দেবেন। এই বামন গ্যালাক্সিগুলি WIMP বিলীন হওয়ার অনুমান পরীক্ষা করার জন্য অপেক্ষাকৃত পরিষ্কার পটভূমি সরবরাহ করে। চেরেনকভ টেলিস্কোপ অ্যারে (CTA)-এর মতো ভবিষ্যৎ পর্যবেক্ষণ ক্ষমতা নিশ্চিতকরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণ হবে বলে আশা করা হচ্ছে। কারণ, CTA উচ্চ-শক্তি গামা-রশ্মির বর্ণালীতে অভূতপূর্ব শক্তি রেজোলিউশন এবং সংবেদনশীলতা প্রদান করবে, যা মাল্টি-TeV পরিসরে ছায়াময় পদার্থ সনাক্তকরণের সীমা এক মাত্রা পর্যন্ত উন্নত করতে পারে।