পেসাচ বেনসন দ্বারা • 15 সেপ্টেম্বর, 2026

জেরুজালেম, 15 সেপ্টেম্বর, 2026 (টিপিএস-আইএল) — ইসরায়েলি, ইতালীয় এবং ক্রোয়েশিয়ান বিজ্ঞানীদের একটি দল তিনটি বিদ্যমান উপাদান চিহ্নিত করেছে যা সবচেয়ে হালকা ধরণের ডার্ক ম্যাটারের ভবিষ্যত অনুসন্ধানকে বর্তমান পদ্ধতির তুলনায় ১,০০০ গুণ পর্যন্ত বেশি সংবেদনশীল করে তুলতে পারে।

ডার্ক ম্যাটার একটি অদৃশ্য পদার্থ যা বিজ্ঞানীরা বিশ্বাস করেন মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থের প্রায় 85% গঠন করে। এটি দেখা যায় না কারণ এটি আলো নির্গমন, শোষণ বা প্রতিফলন করে না, তবে গ্যালাক্সি এবং অন্যান্য মহাজাগতিক কাঠামোর উপর এর মহাকর্ষীয় টানের মাধ্যমে এর উপস্থিতি পরোক্ষভাবে সনাক্ত করা হয়। দশকের পর দশক ধরে অনুসন্ধান সত্ত্বেও, কোনো পরীক্ষাই সরাসরি ডার্ক ম্যাটার কণা সনাক্ত করতে পারেনি।

ピア রিভিউ করা জার্নাল ফিজিক্যাল রিভিউ লেটার্স-এ প্রকাশিত নতুন গবেষণায় ডার্ক ম্যাটার আবিষ্কারের দাবি করা হয়নি। পরিবর্তে, কম্পিউটার মডেলিং ব্যবহার করে গবেষকরা গণনা করেছেন যে তিনটি বিশেষ উপাদান ভবিষ্যতের ডিটেক্টরগুলির পক্ষে সাধারণ পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার সময় ডার্ক ম্যাটার যে অত্যন্ত ম্লান শক্তির সংকেত রেখে যায় তা শনাক্ত করা অনেক সহজ করে তুলতে পারে।

গবেষণাটি পরিচালনা করেছেন জেরুজালেমের হিব্রু বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক ইয়োনিট হচবার্গ এবং রোটেম ওভাদিয়া, ক্রোয়েশিয়ার ইনস্টিটিউট অফ ফিজিক্সের ডঃ ডিনো নোভকো এবং মধ্য ইতালির ইউনিভার্সিটি অফ এল’আকুইলার অধ্যাপক আন্তোনিও পোলিটানো।

অস্বাভাবিক উপাদান, অস্বাভাবিক সংবেদনশীলতা

এই তিনটি উপাদানকে “কোয়ান্টাম উপাদান” বলা হয়—এমন পদার্থ যার বৈদ্যুতিক আচরণ কোয়ান্টাম-যান্ত্রিক প্রভাব দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা অত্যন্ত সংবেদনশীল ডিটেক্টর তৈরি করার জন্য উপযোগী অস্বাভাবিক বৈশিষ্ট্য প্রদান করে। এগুলি হলো: টাইটানিয়াম ডিসেলিনাইড, স্ট্রনশিয়াম রুথেনেট এবং হীরা যা এর বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে রাসায়নিকভাবে পরিবর্তিত করা হয়েছে (“হোল-ডোপিং” নামক একটি প্রক্রিয়া)।

তিনটির কোনোটিই নতুন বা উৎপাদনে অদ্ভুত নয়—বিদ্যমান ল্যাবরেটরি কৌশল ব্যবহার করে এই সমস্ত কিছু ইতিমধ্যেই তৈরি করা যেতে পারে।

যা নতুন তা হলো কম্পিউটার সিমুলেশনের মাধ্যমে এই আবিষ্কার যে, ডার্ক ম্যাটারের একটি বিশেষ অধরা বিভাগ ধরতে এগুলো অস্বাভাবিকভাবে উপযুক্ত হতে পারে: বর্তমান বিদ্যমান পরীক্ষাগুলোর বেশিরভাগ যা সনাক্ত করার জন্য তৈরি করা হয়েছে তার চেয়ে অনেক হালকা কণা।

যেহেতু হালকা কণাগুলো ডিটেক্টরে আঘাত করার সময় খুব সামান্য পরিমাণ শক্তি জমা করে, তাই সেগুলোকে ধরা অনেক বেশি কঠিন—বেশিরভাগ বর্তমান যন্ত্রপাতি কেবল সেগুলোকে লক্ষ্য করার মতো যথেষ্ট সংবেদনশীল নয়। পদার্থবিদরা প্রায়শই ইলেকট্রনভোল্ট নামক একটি একক ব্যবহার করে কণার ভর বর্ণনা করেন এবং গবেষকরা প্রায় একটি “মেগাইলেকট্রনভোল্ট”-এর চেয়ে হালকা কণাগুলোর প্রতি বিশেষভাবে আগ্রহী—যা একটি প্রোটনের ভরের প্রায় দুই-সহস্রাংশ, প্রোটন হলো একটি পরমাণুর নিউক্লিয়াস তৈরি করা কণাগুলোর একটি। এত হালকা কণা বিদ্যমান প্রযুক্তির মাধ্যমে সনাক্ত করা অত্যন্ত কঠিন বলে মনে করা হয়।

তিনটি উপাদানের মধ্যে, টাইটানিয়াম ডিসেলিনাইড সিমুলেশনে সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক ফলাফল তৈরি করেছে, যা জড়িত সঠিক কণার ভরের উপর নির্ভর করে ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধানে বর্তমানে ব্যবহৃত উপাদানগুলির তুলনায় সম্ভাব্যভাবে ডিটেক্টরের সংবেদনশীলতা 100 থেকে 1,000 গুণ উন্নত করে। গবেষকদের মতে চাবিকাঠি নিহিত রয়েছে এই উপাদানগুলির ভেতরের ইলেকট্রনগুলি কীভাবে চলাচল করে তার ওপর।

নির্দিষ্ট পরিস্থিতিতে, একটি উপাদানের ইলেকট্রনগুলি একসাথে একটি সমন্বিত তরঙ্গ সদৃশ প্যাটার্নে কম্পন করতে পারে—যাকে পদার্থবিদরা “প্লাজমোন” বলে থাকেন। এই ক্ষুদ্র যৌথ কম্পনগুলি, গবেষণাটি পরামর্শ দেয়, ডার্ক ম্যাটার কণা যে অত্যন্ত ম্লান সংকেত তৈরি করবে তা প্রসারিত করতে পারে, যা সনাক্ত করা সহজ করে তোলে।

একটি ডার্ক ম্যাটার ‘কম্পাস’

গবেষকরা এমন কিছুও খুঁজে পেয়েছেন যা মিথ্যা সংকেত ফিল্টার করার জন্য সম্ভাব্য দরকারী হতে পারে: দুটি উপাদান—টাইটানিয়াম ডিসেলিনাইড এবং স্ট্রনশিয়াম রুথেনেট—ডার্ক ম্যাটার কণা কোন দিক থেকে আসছে তার উপর নির্ভর করে ভিন্নভাবে সাড়া দেয়।

যেহেতু পৃথিবী ঘোরে, তাই একটি ল্যাবের ডিটেক্টর এবং যে দিক থেকে ডার্ক ম্যাটার আসার কথা সেই দিকের মধ্যে কোণ দিনের বেলা পরিবর্তিত হয়। যদি একটি ডিটেক্টর প্রকৃত ডার্ক ম্যাটার সংকেত তুলে নেয়, তবে সেই সংকেতের শক্তি একটি অনুমানযোগ্য দৈনিক প্যাটার্নে পরিবর্তিত হওয়া উচিত—একটি কম্পাসের মতো কাজ করে যা বিজ্ঞানীদের ব্যাকগ্রাউন্ড নয়েজ বা মিথ্যা অ্যালার্ম থেকে একটি প্রকৃত সনাক্তকরণ আলাদা করতে সহায়তা করে।

গবেষকরা জোর দিয়ে বলেছেন যে তাদের ফলাফলগুলি আদর্শ পরিস্থিতিতে কম্পিউটার মডেলিংয়ের উপর ভিত্তি করে তাত্ত্বিক পূর্বাভাস, ডার্ক ম্যাটারের প্রকৃত সনাক্তকরণ নয়। পরবর্তী পদক্ষেপ হবে পরীক্ষামূলকভাবে পূর্বাভাস পরীক্ষা করার জন্য এই উপাদানগুলি ব্যবহার করে আসল ডিটেক্টর তৈরি করা।

“আমাদের ফলাফলগুলি পরবর্তী প্রজন্মের ডার্ক ম্যাটার (ডিএম) ডিটেক্টরের উপাদান হিসাবে এই এবং অনুরূপ উপাদানগুলির অনুসন্ধানকে অনুপ্রাণিত করে,” গবেষকরা লিখেছেন, এবং যোগ করেছেন যে অন্যান্য, এখনও-অপরীক্ষিত কোয়ান্টাম উপাদানগুলির অনুসন্ধানের জন্য অনুরূপ অব্যবহৃত সম্ভাবনা থাকতে পারে।