ব্ল্যাক হোল ‘মোরসেলস’ থেকে গামা-রশ্মি কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ প্রকাশ করতে পারে

Published on

Posted by

Categories:


ব্ল্যাক হোল মর্সেলস – আমরা মাধ্যাকর্ষণকে এমন শক্তি হিসাবে জানি যা আমাদের পা মাটিতে রাখে এবং জিনিসগুলিকে ‘নিচে’ ফেলে দেয়। এটি চাঁদকে পৃথিবীকে প্রদক্ষিণ করে এবং সূর্যের চারপাশে গ্রহগুলিকে ধরে রাখে। যাইহোক, যখন আমরা বাস্তবতার ক্ষুদ্রতম স্কেলগুলিতে জুম করি, পরমাণুর চেয়ে অনেক ছোট, তখন পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলি পরিবর্তিত হতে শুরু করে।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সের অদ্ভুত নিয়মগুলি দখল করে, যেখানে কণাগুলি উপস্থিত হতে পারে এবং অদৃশ্য হয়ে যেতে পারে, এমনকি একই সময়ে দুটি জায়গায় একটি সুপারপজিশনে বিদ্যমান থাকতে পারে। এই কোয়ান্টাম রাজ্যে কিছুই সম্পূর্ণরূপে নিশ্চিত নয়।

প্রকৃতির অন্যান্য শক্তি, যেমন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজম, কোয়ান্টাম কাঠামোতে সফলভাবে বর্ণনা করা হয়েছে। তবে মাধ্যাকর্ষণ এই ধরনের চিকিত্সা প্রতিরোধ করেছে। অন্যান্য শক্তির তুলনায় এর শক্তি অসাধারণভাবে কম, যা মহাকর্ষের কোয়ান্টাম প্রভাবগুলি অনুসন্ধান করা কঠিন করে তোলে।

কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে মহাকর্ষের সাথে একত্রিত করার জন্য যে গণিতের প্রয়োজন তাও কুখ্যাতভাবে কঠিন। এটি সম্পূর্ণরূপে অন্বেষণ করার জন্য পদার্থবিদদের প্রযুক্তি এবং পরীক্ষা-নিরীক্ষারও অভাব রয়েছে। প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার এই কারণেই একটি ব্ল্যাক হোলকে প্রায়শই কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ অধ্যয়নের জন্য সেরা প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

এগুলি স্থানকালের অঞ্চল যেখানে মাধ্যাকর্ষণ এত তীব্র যে কিছুই, এমনকি আলোও পালাতে পারে না। তবুও ব্ল্যাক হোল পুরোপুরি ‘কালো’ নয়। 1970-এর দশকে, ইংরেজ তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী স্টিফেন হকিং দেখিয়েছিলেন যে তাদের একটি ক্ষীণ পরিমাণ শক্তি ফুটো করা উচিত, যাকে এখন হকিং বিকিরণ বলা হয়, ঘটনা দিগন্তের কাছাকাছি কোয়ান্টাম প্রভাবের কারণে, যে সীমানা অতিক্রম করে কিছুই পালাতে পারে না।

এই ভবিষ্যদ্বাণীটি পরামর্শ দিয়েছে যে মাধ্যাকর্ষণ এবং কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা ইন্টারঅ্যাক্ট করে, যদিও পদার্থবিদরা এখনও সমস্ত বিবরণ বুঝতে পারেন না। এই প্রসঙ্গে, একটি নতুন তাত্ত্বিক গবেষণা প্রস্তাব করে যে খুব ছোট ব্ল্যাক হোল – “ব্ল্যাক হোল মর্সেলস” নামে পরিচিত – সম্ভবত হিংসাত্মক মহাজাগতিক সংঘর্ষে গঠিত কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ আরও অনন্য অনুসন্ধান হিসাবে কাজ করতে পারে।

ফ্রেঞ্চ ন্যাশনাল সেন্টার ফর সায়েন্টিফিক রিসার্চ (সিএনআরএস) এর গবেষক এবং নতুন গবেষণার সহ-লেখক গিয়াকোমো ক্যাকিয়াপাগ্লিয়া বলেন, “ব্ল্যাক হোল মোরসেল হল অনুমানভিত্তিক মাইক্রো-ব্ল্যাক হোল, তাদের মূল ব্ল্যাক হোল থেকে অনেক ছোট – গ্রহাণুর ভরের তুলনায় মোটামুটিভাবে তুলনীয় – এবং তাই অনেক বেশি গরম।” কাগজটি আগস্টে নিউক্লিয়ার ফিজিক্স বি-তে প্রকাশের জন্য গৃহীত হয়েছিল। দৃঢ়ভাবে বিকিরণ করুন ব্ল্যাক হোল মর্সেলগুলি ব্ল্যাক হোল একত্রিতকরণের অবশিষ্টাংশ এবং স্থান এবং সময়ের কোয়ান্টাম প্রকৃতির অভূতপূর্ব অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে।

লক্ষণীয়ভাবে, গবেষকরা যুক্তি দেখিয়েছেন যে এই মুরসেলগুলি থেকে সংকেতগুলি, অনুকূল পরিস্থিতিতে, বর্তমান সময়ের গামা-রে টেলিস্কোপের সাথে ইতিমধ্যে সনাক্তযোগ্য হতে পারে। “আমাদের কাজ দেখায় যে যদি এই বস্তুগুলি তৈরি হয়, তবে তাদের বিকিরণটি বর্তমান গামা-রে টেলিস্কোপ ব্যবহার করে ইতিমধ্যেই পর্যবেক্ষণযোগ্য হতে পারে,” ফ্রান্সেসকো স্যানিনো, ইউনিভার্সিটি অফ সাউদার্ন ডেনমার্কের একজন তাত্ত্বিক পদার্থবিদ এবং অন্য একজন সহলেখক বলেছেন। ধারণাটি এই প্রশ্নের উপর নির্ভর করে: কোয়ান্টাম স্তরে মহাকর্ষ কীভাবে আচরণ করে? তাদের মূল ব্ল্যাক হোলের মতো, মোরসেলগুলিও হকিং বিকিরণ নির্গত করবে, তবে অনেক বেশি তাপমাত্রায়।

বড় অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল ব্ল্যাক হোলগুলি তাদের বিকিরণ সনাক্ত করার জন্য খুব বেশি ঠান্ডা। ছোট ব্ল্যাক হোল, তবে, দৃঢ়ভাবে বিকিরণ করবে, নীতিগতভাবে পর্যবেক্ষণযোগ্য উচ্চ-শক্তি ফোটন এবং নিউট্রিনো তৈরি করবে। তাদের উচ্চ তাপমাত্রার কারণে, মুরসেলগুলিও দ্রুত বাষ্পীভূত হবে, উচ্চ-শক্তির কণার বিস্ফোরণ প্রকাশ করবে।

গণনাগুলি পরামর্শ দেয় যে এই বিস্ফোরণগুলি একটি স্বতন্ত্র, সনাক্তযোগ্য স্বাক্ষর তৈরি করবে যা ব্ল্যাক হোল একত্রিত হওয়ার ঘটনার পরে গামা রশ্মির বিলম্বিত নির্গমন হিসাবে প্রকাশ করতে পারে। বিলম্বিত বিস্ফোরণ যদিও মুরসেলগুলি এখনও দেখা যায়নি, গবেষকরা দাবি করেছেন যে তাদের গঠন প্রশংসনীয়। একটি ব্ল্যাক হোল একত্রিতকরণের চরম পরিস্থিতিতে, সংঘর্ষটি স্পেসটাইমের ছোট, ঘন পকেটগুলিকে ‘চিমটি বন্ধ’ করে দিতে পারে যা মোরসেল গঠনের জন্য যথেষ্ট।

এইগুলি তখন হকিং বিকিরণের মাধ্যমে বাষ্পীভূত হবে, যার জীবনকাল তাদের ভরের উপর নির্ভর করে মিলিসেকেন্ড থেকে বছর পর্যন্ত। মোরসেল থেকে হকিং বিকিরণ সনাক্ত করা একটি পর্যবেক্ষণমূলক অভিনবত্বের চেয়ে বেশি হবে।

হকিং বিকিরণ স্থানকালের অন্তর্নিহিত কোয়ান্টাম কাঠামোর ছাপ বহন করে। এর বর্ণালী, নীতিগতভাবে, সাবঅ্যাটমিক কণার বিদ্যমান তত্ত্ব থেকে বিচ্যুতি প্রকাশ করতে পারে এবং ‘নতুন পদার্থবিদ্যা’ নির্দেশ করতে পারে। যদিও এই ধরনের ব্যাখ্যাগুলি অনুমানমূলক থেকে যায়, মোরসেল দৃশ্যকল্পটি কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ – এমন একটি ক্ষেত্র যা সাধারণত পরীক্ষামূলক নাগালের বাইরে থাকে একটি বিরল এবং পরীক্ষাযোগ্য উইন্ডো সরবরাহ করে।

যেহেতু ইউরোপের লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারের মতো কণার ত্বরণকারীরা এই ধরনের চরম শক্তির স্কেলগুলি পরীক্ষা করতে পারে না, এই প্রাকৃতিক পরীক্ষাগারগুলি “মহাজাগতিক ত্বরণকারী” হিসাবে কাজ করতে পারে, যা পদার্থবিদদের পৃথিবীতে অন্যথায় দুর্গম শক্তি ব্যবস্থাগুলিতে অ্যাক্সেস দেয়। ভবিষ্যদ্বাণী করা পর্যবেক্ষণমূলক স্বাক্ষরটি হবে উচ্চ-শক্তির গামা রশ্মির বিলম্বিত বিস্ফোরণ যা আরও আইসোট্রপিকাল বিকিরণ করে — i.

e সব দিকে সমানভাবে — ঐতিহ্যগত গামা-রশ্মি বিস্ফোরণের চেয়ে, যা সাধারণত বিমে কেন্দ্রীভূত হয়। বেশ কিছু বিদ্যমান যন্ত্র এই ধরনের বিস্ফোরণ অনুসন্ধানের জন্য উপযুক্ত।

এর মধ্যে রয়েছে নামিবিয়ার হাই এনার্জি স্টেরিওস্কোপিক সিস্টেম (HESS), মেক্সিকোর হাই-অল্টিটিউড ওয়াটার চেরেনকভ অবজারভেটরি (HAWC), চীনের লার্জ হাই অল্টিটিউড এয়ার শাওয়ার অবজারভেটরি (LHAASO) এবং পৃথিবীর চারপাশে কক্ষপথে ফার্মি গামা-রে স্পেস টেলিস্কোপ। মহাকাশের প্রকৃত প্রকৃতি তত্ত্বের বাইরে গিয়ে, গবেষকরা HESS দ্বারা সংগৃহীত তথ্যও বিশ্লেষণ করেছেন, যখন এটি বৃহৎ ব্ল্যাক হোল একত্রিত হওয়ার ঘটনাগুলি অনুসরণ করে, সেই জনসাধারণের উপর ঊর্ধ্ব সীমা স্থাপন করার জন্য যা ছিন্নমূল হিসাবে বন্ধ করা যেতে পারে।

তারা এটিকে তাদের অনুমানকে পর্যবেক্ষণমূলকভাবে পরীক্ষা করার জন্য তাদের প্রথম প্রচেষ্টা বলে অভিহিত করেছে। “আমরা দেখিয়েছি যে ব্ল্যাক হোল মোরসেলগুলি একত্রিত হওয়ার সময় তৈরি হলে, তারা তাদের ভরের সাথে সম্পর্কিত বিলম্বের সময় সহ উচ্চ-শক্তির গামা রশ্মির বিস্ফোরণ তৈরি করবে,” ড.

ক্যাকিয়াপাগলিয়া ডা. “আমাদের বিশ্লেষণ দেখায় যে এই নতুন ধরনের মাল্টি-মেসেঞ্জার সংকেত আমাদের কোয়ান্টাম মহাকর্ষীয় ঘটনাতে সরাসরি পরীক্ষামূলক অ্যাক্সেস দিতে পারে।

” উত্তেজনা থাকা সত্ত্বেও, অনেক অনিশ্চয়তা রয়ে গেছে। সুনির্দিষ্ট অবস্থার মধ্যে যে মোরসেলগুলি তৈরি হতে পারে তা এখনও জানা যায়নি, এবং একত্রিতকরণের গতিবিদ্যার সম্পূর্ণ সিমুলেশনের অভাব রয়েছে। লেখকরা আরও বলেছেন যে তারা তাদের মডেলগুলিকে পরিমার্জিত করার এবং আরও বাস্তবসম্মত ভরের পরিস্থিতি অন্বেষণ করার পরিকল্পনা করছেন, যখন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বর্তমান এবং ভবিষ্যতের ডেটাসেটের মাধ্যমে অনুসন্ধান চালিয়ে যাচ্ছেন।

পরিশেষে, যদি মর্সেলস বিদ্যমান থাকে, তাহলে তারা স্থান, সময় এবং মাধ্যাকর্ষণ এর প্রকৃত প্রকৃতি সম্পর্কে পদার্থবিজ্ঞানের কিছু গভীরতম প্রশ্নের উত্তর দিতে সাহায্য করতে পারে। কুদসিয়া গণি পদার্থবিদ্যা বিভাগের একজন সহকারী অধ্যাপক, সরকারি ডিগ্রি কলেজ পাত্তান, বারামুল্লা।