अल्ट्रालाइट डार्क मैटर की पहचान में बड़ा वैज्ञानिक कदम

Science: 80 वर्षों से भी अधिक समय से डार्क मैटर शोधकर्ताओं के लिए एक बड़ा रहस्य बना हुआ है। प्रत्यक्ष अवलोकन से परे, इसने अपने अस्तित्व को केवल ब्रह्मांडीय संरचनाओं पर पड़ने वाले गुरुत्वाकर्षण प्रभावों से ही जाना है। भले ही इसके अस्तित्व के बहुत सारे अप्रत्यक्ष प्रमाण मौजूद हैं, लेकिन डार्क मैटर की वास्तविक प्रकृति अभी भी अज्ञात है। इसके कण का एक महत्वपूर्ण गुण द्रव्यमान है। जबकि पिछले अध्ययनों ने पाउली के अपवर्जन सिद्धांत जैसे क्वांटम सिद्धांतों का उपयोग करके फर्मियोनिक डार्क मैटर के द्रव्यमान को सीमित किया है, बोसॉनिक डार्क मैटर कम सीमित रहा। हाल ही में किए गए एक अध्ययन में, वैज्ञानिकों ने अल्ट्रा-लाइटवेट बोसॉनिक डार्क मैटर कणों के द्रव्यमान पर एक नई निचली सीमा का अनुमान लगाया है।

अध्ययन के बारे में - फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित अध्ययन के अनुसार, अल्ट्रालाइट बोसॉनिक डार्क मैटर का द्रव्यमान 2 × 10-21 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) से अधिक होना चाहिए, जो हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत का उपयोग करके पिछले अनुमानों से 100 गुना अधिक है।

अध्ययन के प्रथम लेखक टिम ज़िमरमैन, जो कि ओस्लो विश्वविद्यालय के सैद्धांतिक खगोल भौतिकी संस्थान में पीएच.डी. उम्मीदवार हैं, के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की टीम ने अपनी विधि को मिल्की वे की उपग्रह आकाशगंगा लियो II के डेटा पर केंद्रित किया। यह मिल्की वे से 1,000 गुना छोटी एक बौनी आकाशगंगा है। डार्क मैटर से अत्यधिक प्रभावित लियो II के भीतर तारों की आंतरिक गति का विश्लेषण करके टीम ने GRAVSPHERE नामक उपकरण का उपयोग करके 5,000 संभावित डार्क मैटर घनत्व प्रोफाइल तैयार किए।

उन्होंने इनकी तुलना विभिन्न डार्क मैटर कण द्रव्यमानों के क्वांटम तरंग कार्यों द्वारा उत्पन्न प्रोफाइल से की। यदि कण बहुत हल्का है, तो क्वांटम फ़ज़ीनेस इसे बहुत पतला फैला देता है, जिससे यह देखी गई संरचनाओं को बनाने से रोकता है। अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि डार्क मैटर कण का द्रव्यमान 2.2 × 10⁻²¹ इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) से अधिक होना चाहिए - जो पिछले कम अनुमानों से 100 गुना अधिक है।

डार्क मैटर अध्ययनों पर प्रभाव - इस निष्कर्ष का लोकप्रिय अल्ट्रालाइट डार्क मैटर मॉडल, विशेष रूप से फजी डार्क मैटर के लिए महत्वपूर्ण प्रभाव है, जो आम तौर पर 10-22 ईवी के आसपास द्रव्यमान वाले कणों का प्रस्ताव करता है। आगे देखते हुए, टीम अपनी कार्यप्रणाली को मिश्रित डार्क मैटर परिदृश्यों तक विस्तारित करने की योजना बना रही है, जहां डार्क मैटर विभिन्न द्रव्यमान वाले कणों से बना होता है।