ડાર્ક મેટર કોયડો(ભાગ-1)

 

 

આજે આપણે એક એવી ઘટનાની ચર્ચા કરીશું જેના અધ્યયન માટે મોકલાયેલ સ્પેસક્રાફ્ટને જ તે ઘટનાએ શિથિલ/નિસહાય કરી દીધી છે.

-

9 ઓક્ટોબર 2022 એ પૃથ્વી ઉપર એવા શક્તિશાળી ઉર્જાયુક્ત ગામા કિરણો આવે છે જેને સમજાવવું અઘરું થઇ પડે છે. ખાસકરીને, જ્યારે તે ઉર્જા પૃથ્વીના વાતાવરણના વિવિધ સ્તરોમાંથી એક એવા ionosphere(કે જેના દ્વારા પૃથ્વી ઉપર સંદેશા વ્યવહાર ચાલે છે) ની જાડાઇને વધારી દે છે. જ્યારે તેનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું કે આખરે આ ઉર્જા/સિગ્નલો ક્યાંથી આવી રહ્યાં છે, તો ખબર પડી કે પૃથ્વીથી લગભગ 2.3 અબજ પ્રકાશવર્ષ દૂર એક ધમાકો થયો છે અને તે ધમાકામાંથી એટલી બધી ઉર્જા મુક્ત થઇ છે કે તેણે પૃથ્વીના સંદેશા વ્યવહાર માટે જરૂરી એવા layer ને જ હલબલાવી નાંખ્યું. વૈજ્ઞાનિકોને લાગે છે કે, આ ગુત્થી સુલઝાવવામાં શાયદ!! ડાર્ક મેટર આપણી મદદ કરી શકે છે. આના ઊંડાણમાં આગળ જઇશું, ફિલહાલ એ જોઇ લઇએ કે થયું શું??

-

બન્યું એવું કે નાસાનું ફર્મી સ્પેસ ટેલિસ્કોપ કે જે ગામા કિરણો(gamma rays) નો અભ્યાસ કરે છે, તેની પાસે એટલી બધી માત્રામાં ગામા સિગ્નલો/રેડિયેશન આવે છે કે તેના સેન્સર્સ saturated(સંતૃપ્ત) થઇ જાય છે. નાસાનું swift observatory નામક ટેલિસ્કોપ કે જે પૃથ્વીની ચોતરફ ફરી રહ્યું છે તેના સેન્સર્સ પણ આ સિગ્નલોને પકડે છે, એટલુંજ નહીં પૃથ્વી ઉપર સ્થિત વિવિધ વેધશાળાઓ પણ આ સિગ્નલોની હાજરી માપે છે. તો આખરે આ છે શું?

-

હકિકતે પૃથ્વીથી 2.3 અબજ પ્રકાશવર્ષ દૂર, આપણા સૂર્યથી વીસથી ત્રીસ ગણો ભારે એક તારો પોતાના જીવનની અંતિમ ઘડીમાં ધડાકાભેર ફાટે છે(Supernova explosion થાય છે). તેમાંથી આ રેડિયેશન નીકળે છે તેમજ ત્યાં એક બ્લેક હોલ બનવાની પણ સંભાવના છે. આ ધમાકો એટલો તેજસ્વી છે કે તેને BOAT(Brightest Of All Time) નો ખિતાબ એનાયત કરાયો છે. ગામા રે વિસ્ફોટ ક્યારે થાય? જ્યારે કોઇ તારો મૃત્યુ પામે ત્યારે ખુબજ વધુ માત્રામાં ઉર્જા મુક્ત કરે છે અને જો તેના કેન્દ્રમાં એક બ્લેક હોલ બની જાય તો, તે ઉર્જા અનેક ગણી વધી જવા પામે. અંતે સઘળી ઉર્જા ગામા કિરણો સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.

-

આટલી પૂર્વભૂમિકા બાદ હવે આવીએ મુખ્ય મુદ્દા ઉપર...આજ સુધી જેટલા પણ ગામા રેડિયેશન(gamma ray burst) મળ્યા તેમાં આપણને કેટલાક ફોટોન પણ મળ્યા છે. પરંતુ!! કેવળ આજ રેડિયેશન એવું હતું જેમાં પાંચ હજારથી વધુ ફોટોનની હાજરી મળી આવી. આ સઘળી માહિતી ચીનની એક વેધશાળા તરફથી મળી. તેમણે એ પણ જણાવ્યું કે આ ફોટોન્સની ઉર્જા અત્યારસુધી મળેલ ફોટોન્સ કરતા ચાર ગણી વધુ હતી(લગભગ 18 tera electron volt). અહીં વધુ ઉલઝન ત્યારે ઉભી થઇ જ્યારે એક રશિયન વેધશાળાએ કહ્યું કે આ ઉર્જા 18 tera electron volt નહીં પરંતુ 250 tera electron volt આસપાસ છે(અરે બાપરે!!).

-

સઘળી સમસ્યાનું મૂળ અહીં જ છે કે, જો આટલી વધુ ઉર્જા ધરાવતો કોઇ ફોટોન 2.3 અબજ પ્રકાશવર્ષનું અંતર કાપીને પૃથ્વી ઉપર આવે તે ફિલહાલ તો ફિઝિક્સના નિયમ વિરૂધ્ધ છે. કેમ? કેમકે આટલું અંતર કાપવા છતાં તેને રસ્તામાં કોઇ વસ્તુનો ભેટો ન થયો હોય/તેની ઉર્જામાં ઘટાડો ન થયો હોય એવું બનવાજોગ નથી. તેથી સંશોધકોએ ચીનની વેધશાળા પાસેથી તેના ડેટા માંગ્યા કેમકે તેમણે તો સીધા તે ફોટોન્સને પકડ્યા હતાં, ફળસ્વરૂપ તેમની પાસે તે ફોટોન્સના સિગ્નેચર હતાં. ડેટા આપવામાં તેમણે થોડી શિથિલતા દર્શાવી.

-

ખેર! આ ઘટનાને સમજાવવા માટે ઘણી સ્ટડીઓ/થીઅરી મેદાનમાં આવી તેમાંથી જે થીઅરી પ્રબળતા સાથે ટકી છે, તેનું કહેવું છે કે શાયદ આ કણો axion જેવા કણોમાં પરિવર્તિત થઇ ગયા હોય(આ માટેનું રિસર્ચ પેપર પણ રજૂ થઇ ચૂક્યૂં છે જેની લિંક નીચે મૌજૂદ છે). axion કણો અનુમાનિત(hypothetical) ડાર્ક મેટર જેવા છે. જો તે કણો ડાર્ક મેટરના હોય તો સ્વાભાવિક છે તેઓ માર્ગમાં આવતી કોઇપણ વસ્તુ સાથે ક્રિયા-પ્રતિક્રિયા કરશે નહીં, તેથી જ તો તેઓ આટલું અંતર કાપીને પૃથ્વી સુધી પહોંચી ગયા.

 

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.251001#:~:text=Abstract,no%20indication%20of%20a%20cutoff.

 

ચાલો ઠીક છે પરંતુ ફરી નવો સવાલ ઉદભવે છે કે, જો તે ડાર્ક મેટર જ હોય તો પૃથ્વી ઉપર સ્થિત ઉપકરણોએ તેની હાજરી કઇરીતે માપી લીધી? કેમકે ડાર્ક મેટર તો કોઇ સાથે ક્રિયા-પ્રતિક્રિયા કરતું નથી? શું તે પૃથ્વી ઉપર પહોંચતાની સાથે નોર્મલ મેટરમાં રૂપાંતરિત થઇ ગયું? તેનો ખુલાસો આ થીઅરી એવીરીતે આપે છે કે, જ્યારે તે કણો નિર્માણ પામ્યા તે સમયે ત્યાં ખુબજ-ખુબજ વધુ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ હતી જેણે આ કણોને axion માં રૂપાંતર કરી નાંખ્યાં પરંતુ અંતર કાપતા જ્યારે આ કણો પૃથ્વી સુધી પહોંચ્યા ત્યારે પૃથ્વીની ભિન્ન મેગ્નેટિક ફિલ્ડે તેમનામાં ફરી બદલાવ આણ્યો હોય?

-

ટૂંકમાં જે હોય તે આ હજી કોયડો જ છે અને આ મુદ્દા ઉપર આવનારા વર્ષોમાં ભરપુર રિસર્ચ થવાની છે. બની શકે કંઇક એવું જાણવા મળે જે આપણી ફિઝિક્સને બદલવા મજબૂર કરી દે....