Science: बृहस्पति की रात में चमक डार्क मैटर की ओर कर सकती है इशारा

Science: कहीं बाहर, ब्रह्मांड में, बहुत सारा पदार्थ छिपा हुआ है जिसे हम खोज नहीं पाए हैं। और यह कोई मामूली मात्रा भी नहीं है। लगभग 70 से 80 प्रतिशत द्रव्यमान को रहस्यमय पदार्थ माना जाता है जिसे डार्क मैटर के रूप में जाना जाता है। सामान्य पदार्थ अल्पमत में है। यही वह सब है जिसे हम पहचान सकते हैं - सभी तारे, ग्रह, ब्लैक होल, धूल, गैस, चंद्रमा, लोग। तो यह सारा डार्क मैटर कहाँ है? खैर, हम नहीं जानते। लेकिन ऐसे तरीके हैं जिनसे हम इसे पहचान सकते हैं, और उनमें से एक यहीं सौर मंडल में है। बृहस्पति के रात्रि पक्ष में, इस छायादार पदार्थ के साथ संपर्क द्वारा वायुमंडल में ऊपर एक अवरक्त चमक उत्पन्न की जा सकती है। वहाँ, ट्राइहाइड्रोजन धनायन (H3+) नामक आवेशित हाइड्रोजन आयन प्रचुर मात्रा में पाए जा सकते हैं। और, जबकि कई ब्रह्मांडीय प्रक्रियाएँ हैं जो जोवियन वायुमंडल में H3+ का उत्पादन कर सकती हैं, डार्क मैटर के साथ संपर्क से हम जो खोजने की अपेक्षा करते हैं उससे कहीं अधिक मात्रा उत्पन्न हो सकती है।

प्रिंसटन यूनिवर्सिटी और Stockholm University के भौतिक विज्ञानी कार्लोस ब्लैंको और स्टैनफोर्ड लीनियर एक्सेलेरेटर सेंटर (SLAC) नेशनल एक्सेलेरेटर लेबोरेटरी और स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी की रेबेका लीन ने लिखा, "हम बताते हैं कि डार्क मैटर ग्रहों के वायुमंडल में H3+ का एक अतिरिक्त स्रोत पैदा कर सकता है।" "यह तब पैदा होगा जब डार्क मैटर बिखर जाएगा और ग्रहों द्वारा पकड़ लिया जाएगा, और परिणामस्वरूप नष्ट हो जाएगा, जिससे आयनकारी विकिरण पैदा होगा।" हालाँकि हम सीधे डार्क मैटर का पता नहीं लगा सकते हैं, और हालाँकि यह सामान्य पदार्थ के साथ उन तरीकों से बातचीत नहीं करता है जिन्हें हम अप्रत्यक्ष रूप से पता लगा सकते हैं, लेकिन यह एक तरह से प्रकट होता है। ब्रह्मांड में वस्तुएँ इस तरह से चलती हुई प्रतीत होती हैं मानो सामान्य पदार्थ द्वारा उत्पादित गुरुत्वाकर्षण की तुलना में कहीं अधिक गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में हों। एक बार जब हम सामान्य पदार्थ के योगदान को घटा देते हैं, तो बचा हुआ गुरुत्वाकर्षण डार्क मैटर के लिए जिम्मेदार होता है। इस तरह हम जानते हैं कि कुछ है और यह माप सकते हैं कि यह कितना है। डार्क मैटर क्या हो सकता है, इसके लिए कई अलग-अलग सैद्धांतिक उम्मीदवार हैं, और इनमें से कई उम्मीदवारों में ऐसे गुण हैं जिन्हें विभिन्न तरीकों से पता लगाया जा सकता है। एक विचार यह है कि डार्क मैटर स्वयं नष्ट हो जाता है। जब दो डार्क मैटर कण आपस में टकराते हैं, तो वे एक-दूसरे को नष्ट कर देते हैं, जिससे थोड़ी गर्मी या प्रकाश या दोनों का विस्फोट होता है।

ब्लैंको और लीन का प्रस्ताव है कि यह विनाश ग्रहों के वायुमंडल में ऊपर, आयनमंडल नामक परत में हो सकता है। डार्क मैटर के कण ग्रह के गुरुत्वाकर्षण द्वारा पकड़े जाते हैं और आयनमंडल में चले जाते हैं, जहाँ वे परस्पर विनाश का जोखिम उठाते हैं।Researchersका तर्क है कि इस प्रक्रिया को देखने के लिए बृहस्पति सबसे अच्छी जगह होगी। यह सौर मंडल का सबसे बड़ा गैर-सौर पिंड है, जिसका कोर अपेक्षाकृत ठंडा है, इसलिए यह स्थानीय रूप से उपलब्ध सबसे कुशल डार्क मैटर कैप्चरर होगा। जब शनि ग्रह की जांच कैसिनी दो दशक से अधिक समय पहले बृहस्पति के पास से गुज़री थी, तो यह विज़ुअल और इन्फ्रारेड मैपिंग स्पेक्ट्रोमीटर (VIMS) नामक एक उपकरण से लैस था, जिसने शायद परिकल्पित डार्क मैटर विनाश के संकेत का पता लगाया हो। अब, यह विनाश से निकलने वाला छोटा विकिरण नहीं है जिसकी हम उम्मीद करते हैं, बल्कि इसका उत्पाद है। वह विकिरण आयनकारी हो सकता है - अर्थात, यह आयनमंडल में परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को ढीला कर देता है। इसके परिणामस्वरूप सकारात्मक रूप से आवेशित H3+ बनता है, जिसकी अवरक्त चमक VIMS द्वारा पता लगाने योग्य थी।

समस्या यह है कि सौर मंडल में बहुत सी आयनकारी प्रक्रियाएँ सक्रिय हैं। सौर विकिरण आयनकारी हो सकता है। बृहस्पति के ध्रुवों पर विशाल, शक्तिशाली ऑरोरा हैं जो H3+ भी उत्पन्न करते हैं। इसलिए ब्लैंको और लीन ने बृहस्पति के भूमध्यरेखीय क्षेत्र से रात में मापों को देखा, जोवियन मध्यरात्रि के दोनों ओर तीन घंटे के लिए, जहाँ ऑरोरल प्रभाव न्यूनतम हैं और कोई भी सूर्य का प्रकाश आयनमंडल में हस्तक्षेप नहीं कर सकता है। जबकि कोई अतिरिक्त H3+ नहीं पाया गया, परिणामों ने शोधकर्ताओं को इस बात पर प्रतिबंध लगाने की अनुमति दी कि इस विशेष प्रकार के डार्क मैटर को कैसे व्यवहार करना चाहिए, जिससे सौर मंडल के बाहर अन्य ग्रहों पर डार्क मैटर का पता लगाने के लिए महत्वपूर्ण जानकारी मिलती है। ब्लैंको और लीन लिखते हैं, "हमने पहली बार यह दर्शाया है कि डार्क मैटर ग्रहों के वायुमंडल में आयनकारी विकिरण उत्पन्न कर सकता है, जिसे वायुमंडलीय ट्राइहाइड्रोजन धनायनों की अत्यधिक मात्रा के माध्यम से पहचाना जा सकता है।" "ग्रहीय स्पेक्ट्रा के भविष्य के उच्च-सटीक मापों का उपयोग करके जोवियन एक्सोप्लैनेट में डार्क मैटर वायुमंडलीय आयनीकरण का पता लगाया जा सकता है।"

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