পদার্থবিজ্ঞানীরা ডার্ক ম্যাটার দেখার জন্য দ্রুত-স্পিনিং ব্ল্যাক হোল ব্যবহার করেন
আলট্রালাইট বোসন – একটি ইলেক্ট্রনের এক বিলিয়নেরও কম ভরের অনুমানমূলক কণা – মহাবিশ্বের অন্ধকারের জন্য দায়ী হতে পারে। নতুন গবেষণায়, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, নেদারল্যান্ডস, বেলজিয়াম এবং হংকংয়ের পদার্থবিদদের একটি আন্তর্জাতিক দল দ্রুত স্পিনিং ব্ল্যাক হোল ব্যবহার করে আল্ট্রাটলাইট বোসনের সন্ধান করছেন।
আল্ট্রালাইট বোসনের মেঘ – যেমন অ্যাক্সন – দ্রুত ঘুরানো ব্ল্যাক হোলের চারপাশে গঠন করতে পারে, যদি ব্ল্যাকহোলের ব্যাসার্ধ বোসনের তরঙ্গ দৈর্ঘ্যের সাথে তুলনীয় হয়।
মেঘটি দ্রুত কৃষ্ণগহ্বর থেকে কৌণিক গতি বের করে, এবং এটি এমন একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত মানকে হ্রাস করে যা বোসনের ভরগুলির পাশাপাশি ব্ল্যাকহোলের ভর এবং স্পিনের উপর নির্ভর করে।
অতএব, ব্ল্যাকহোলের ভর এবং স্পিনের একটি পরিমাপ এই ধরনের বোসনের অস্তিত্ব প্রকাশ বা বাদ দিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
এমআইটির কাবলি ইনস্টিটিউটের আ্যাস্ট্রো ফিজিক্স এবং স্পেস রিসার্চের স্নাতক শিক্ষার্থী কোয়ান ইয়েং (কেন) এনজি বলেন। “যদি বোসনগুলির অস্তিত্ব থাকে তবে আমরা আশা করব যে উপযুক্ত ভরগুলির পুরাতন ব্ল্যাক হোলগুলি বড় স্পিন না পাবে, যেহেতু বোসনের মেঘগুলি তার বেশিরভাগ অংশকে বের করে আনতে পারে,”।
“এর থেকে বোঝা যায় যে বৃহত স্পিনযুক্ত একটি ব্ল্যাক হোল আবিষ্কার নির্দিষ্ট ভরের সাথে বোসনের অস্তিত্বকে অস্বীকার করতে পারে।”
তাদের গবেষণায়, এনজি এবং সহকর্মীরা লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল-ওয়েভ অবজারভেটরি (এলজিও) এবং এর সহযোগী সনাক্তকারী ভার্জোর দ্বারা প্রতিবেদন করা 45 টি ব্ল্যাকহোল বাইনারি দেখেছিলেন।
এই ব্ল্যাক হোলের ভর – 10 থেকে 70 সৌর ভর – ইঙ্গিত দেয় যে তারা যদি আল্ট্রালাইট বোসনের সাথে চলাচল করত তবে কণাগুলি 1 * 10-13 EV (ইলেক্ট্রনভোল্টস) এবং 2 * 10-11 EV এর মধ্যে থাকত।
প্রতিটি ব্ল্যাকহোলের জন্য, গবেষকরা স্পিনটি গণনা করেছিলেন যে ব্ল্যাকহোলটি যদি সংশ্লিষ্ট ভর পরিসরের মধ্যে আল্ট্রালাইট বোসনগুলি দিয়ে কেটে ফেলা হয় তবে তা হওয়া উচিত।
তাদের বিশ্লেষণ থেকে, দুটি ব্ল্যাক হোল দাঁড়িয়েছিল: GW190412 এবং GW190517।
শারীরিক বস্তুর জন্য যেমন সর্বাধিক বেগ আছে – আলোর গতি – সেখানে একটি শীর্ষ স্পিন রয়েছে যেখানে ব্ল্যাক হোলগুলি ঘোরানো যেতে পারে। GW190517 সর্বোচ্চ কাছাকাছি সময়ে ঘুরছে।
বিজ্ঞানীরা গণনা করেছিলেন যে যদি আল্ট্রালাইট বোসনের অস্তিত্ব থাকে, তবে তারা দুটি স্পষ্ট করে তার স্পিনটিকে টেনে নামাতে পারত।
এমআইটির একজন পদার্থবিজ্ঞানী ডঃ সালভাতোর ভিটাল বলেছেন, “এগুলির উপস্থিতি থাকলে এই বিষয়গুলি অনেক কৌণিক গতিবেগ অর্জন করত।
টিমটি ব্ল্যাক হোলের বৃহত স্পিনগুলি তৈরি করার জন্য অন্যান্য সম্ভাব্য পরিস্থিতিগুলির জন্যও জবাবদিহি করেছিল, তবুও আল্ট্রালাইট বোসনের অস্তিত্বের অনুমতি দেয়।
উদাহরণস্বরূপ, বোসনগুলি দ্বারা একটি ব্ল্যাকহোলটি বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে তবে পরবর্তীকালে পার্শ্ববর্তী এক্রেশন ডিস্কের সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে আবার গতি বাড়িয়ে দিতে পারে, এটি একটি ডিস্ক যা থেকে ব্ল্যাকহোলটি শক্তি এবং গতি স্তন করতে পারে।
আপনি যদি গণিতটি করেন, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে আমরা এখানে যে স্তরটি দেখছি সেখানে একটি ব্ল্যাক হোল স্পিন করতে খুব বেশি সময় লাগে। সুতরাং, আমরা এই স্পিন-আপ প্রভাবকে নিরাপদে উপেক্ষা করতে পারি, “এনজি বলেছিলেন।
অন্য কথায়, এটি সম্ভবত অসম্ভাব্য যে ব্ল্যাক হোলের উচ্চ স্পিনগুলি কোনও বিকল্প দৃশ্যের কারণে যার মধ্যে আল্ট্রাটলাইট বোসনের উপস্থিতি রয়েছে।
উভয় কৃষ্ণগহ্বরের জনসাধারণ এবং উচ্চ ঘূর্ণন দেওয়া, লেখকরা 1.3 * 10-13 EV এবং 2.7 * 10-13 EV এর মধ্যে জনসাধারণের সাথে আল্ট্রাটলাইট বোসনের অস্তিত্বকে রায় দিতে সক্ষম হন।
আমরা এই ভর পরিসরে মূলত কিছু ধরণের বোসনকে বাদ দিয়েছি, ’ডাঃ ভিটেল বলেছিলেন।
“এই কাজটি আরও দেখায় যে মাধ্যাকর্ষণ-তরঙ্গ সনাক্তকরণ প্রাথমিক কণাগুলির অনুসন্ধানে কীভাবে অবদান রাখতে পারে।”
ফিজিকাল রিভিউ লেটারস জার্নালে ফলাফল প্রকাশিত হয়েছিল।
