अदृश्य पदार्थ की पहचान हेतु नया तरीका: यॉर्क के वैज्ञानिकों ने प्रस्तावित किया डार्क मैटर का वर्णक्रमीय निशान

यॉर्क विश्वविद्यालय (University of York) के वैज्ञानिकों ने एक अभूतपूर्व सैद्धांतिक मॉडल विकसित किया है, जिसमें ब्रह्मांड के पदार्थ पर हावी रहने वाले रहस्यमय डार्क मैटर (तम पदार्थ) के अध्ययन के दृष्टिकोण को मौलिक रूप से बदलने की क्षमता है। पारंपरिक रूप से, यह माना जाता रहा है कि डार्क मैटर पूरी तरह से अदृश्य है, क्योंकि यह न तो प्रकाश को अवशोषित करता है, न उत्सर्जित करता है और न ही परावर्तित करता है। इसका अस्तित्व केवल आकाशगंगाओं पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के माध्यम से ही प्रकट होता है।

प्रतिष्ठित पत्रिका Physics Letters B में प्रकाशित इस नए शोध में यह परिकल्पना प्रस्तुत की गई है कि जब प्रकाश डार्क मैटर की उच्च सांद्रता वाले क्षेत्रों से गुजरता है, तो उसमें एक अत्यंत सूक्ष्म रंग परिवर्तन (वर्णक्रमीय बदलाव) आ सकता है – जो हल्का लाल या नीलापन हो सकता है। शोधकर्ताओं में शामिल डॉक्टर मिखाइल बाशकानोव बताते हैं कि यह एक अप्रत्यक्ष प्रभाव है। वे संभावित अंतःक्रियाओं के नेटवर्क का वर्णन करने के लिए “छह हैंडशेक के नियम” (rule of six handshakes) की सादृश्यता का उपयोग करते हैं। उनका मानना है कि फोटॉनों पर यह प्रभाव स्टैंडर्ड मॉडल के मध्यवर्ती कणों, जैसे कि हिग्स बोसोन या टॉप क्वार्क, के माध्यम से पड़ सकता है।

डार्क मैटर की प्रकृति के आधार पर, उदाहरण के लिए, यदि यह विम्प्स् (WIMPs – Weakly Interacting Massive Particles) से बना है, तो प्रकाश उच्च-ऊर्जा वाले नीले फोटॉनों को खो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप लालिमा आ सकती है। इसके विपरीत, यदि गुरुत्वाकर्षण अंतःक्रिया हावी होती है, तो प्रकाश नीले रंग की ओर विस्थापित हो सकता है। इस मॉडल के तहत तरंगदैर्ध्य में सैद्धांतिक रूप से अनुमानित बदलाव लगभग $10^{-10}$ से $10^{-12}$ की सीमा में है। यह मान मौजूदा स्पेक्ट्रोमीटर की संवेदनशीलता से कई गुना कम है। इसका स्पष्ट अर्थ है कि इस साहसिक परिकल्पना के सत्यापन के लिए अभूतपूर्व वर्णक्रमीय सटीकता वाले अगली पीढ़ी के दूरबीनों की आवश्यकता होगी।

यदि यह सिद्धांत प्रयोगात्मक पुष्टि प्राप्त करता है, तो यह डार्क मैटर और प्रकाश के बीच अंतःक्रिया का पहला सीधा अवलोकन साक्ष्य होगा, जिससे ब्रह्मांड की हमारी समझ में महत्वपूर्ण गहराई आएगी। भूमिगत प्रयोगशालाओं में कणों की खोज करने के बजाय, वैज्ञानिक दूरस्थ खगोलीय पिंडों से आने वाले प्रकाश के स्पेक्ट्रा का विश्लेषण करने में सक्षम होंगे, जिससे इन सूक्ष्म “रंग के निशानों” की पहचान की जा सकेगी। यह एक ऐसा कदम होगा जो खगोल भौतिकी के क्षेत्र में मील का पत्थर साबित हो सकता है।

इस सैद्धांतिक सफलता के साथ ही, प्रायोगिक खोजें भी समानांतर रूप से जारी हैं। उदाहरण के लिए, फरवरी 2025 में, वैज्ञानिकों के एक अंतर्राष्ट्रीय समूह ने इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोग्राफ WINERED का उपयोग करते हुए, 1.8 से 2.7 इलेक्ट्रॉनवोल्ट की द्रव्यमान सीमा वाले डार्क मैटर कणों के गुणों पर सख्त सीमाएं स्थापित कीं। हालांकि, इस दौरान किसी भी सीधे क्षय (decay) को रिकॉर्ड नहीं किया गया। यह दर्शाता है कि डार्क मैटर की पहेली को सुलझाने के लिए सैद्धांतिक और प्रायोगिक दोनों ही मोर्चों पर काम चल रहा है और भविष्य में नई खोजों की प्रबल संभावना है।