অদৃশ্য জগৎ (২)

সেই যে নিউট্রিনোদের কথা বলছিলাম ওরা "দেবে না ধরা অধরা ছায়া" টাইপের কণা। এরা শুধু মৃদুক্রিয়ার আওতায় আসে (আর অবশ্যই মহাকর্ষের আওতায়, কে তারে এড়াবে? ), আর অন্য কোনো ক্রিয়ায় সাড়া দেয় না। তাই এদের ল্যাবে সনাক্ত করা  খুব কঠিন ব্যাপার। অনেক কষ্টে খুব ভালো ডিটেকটর আর রিয়্যাকটর থেকে বেশ মোটা ধারায় বেরোনো নিউট্রিনো-বীম ( ভরবেগ আর শক্তির নিত্যতার আঁক কষে জানা গেছিলো ওরা আছে, সনাক্ত হয় নি তখনো ) ব্যবহার করে খুব চালাক বিজ্ঞানীরা এদের ধরতে পেরেছিলেন (ব্যস, ওদের তাতেই কম্ম সারা হয়ে গেল, নোবেল ঠেকায় কে? ও বেলতলায় গেলে ন্যাড়া হতেই হবে। :-)।

প্রতিদিনের জীবনে এই নিউট্রিনোরা সম্পূর্ণ অদৃশ্য ও অননুভবনীয়। প্রতি সেকেন্ডে কয়েক কোটি নিউট্রিনো আমাদের দেহ ভেদ করে চলে যায় কোনোরকম চিহ্ন না রেখে। এরা তড়িচ্চুম্বকীয় বা তীব্র ক্রিয়ার কিছুই জানে না, এইসব ক্রিয়ারা এদের সাথে কোনো লেনদেন ঘটাতে পারে না। জলের ভিতরে গিয়েও হাঁসের গায়ে যেমন জল লাগে না, এই এরাও তেমনি।

এইসব ধরণের কণা যারা শুধু মৃদুক্রিয়ার সাড়া দেয় তাদের বলে WIMP, উইকলি ইনটারঅ্যাকটিং ম্যাসিভ পার্টিকল। নিউট্রিনোদের খুব অল্প ভর আছে। কিন্তু নিউট্রিনো ছাড়াও আরো অনেক WIMP আছে বলে ধারনা করা হয়, হয়তো এদের ভর দস্তুরমতন বেশী! তাহলে???? এরা কি সব মিলেজুলে মহাবিশ্বের অদৃশ্য বস্তু হতে পারে না? 

পারে বটে এরা ডার্ক ম্যাটার হতে। তবে আগে দেখতে হবে এরা মোট কত? মহাবিস্ফোরণে অন্য সব কণাদের মতই নিশ্চয় WIMP ও তৈরী হয়েছিলো বিস্তর। আর সেই ছোটোবেলাকার মহাবিশ্বের উচ্চশক্তি পরিবেশে আর পাঁচটা কণার মতন এরাও নিশ্চয় ধাক্কাধাক্কি করছিলো ক্রমাগত। কারণ তখন বস্তু আর বিকিরণের ঘনত্ব খুব বেশী, কাউকে এড়ানোর উপায় নেই কারুর। তখন তাপমাত্রা খুব বেশী। বিকিরণ থেকে বস্তুকণাদের কণা-প্রতিকণা জোড়া তৈরী হচ্ছে আর মিলিয়ে যাচ্ছে বিকিরণে। গতিশীল সাম্য বজায় থাকছে।

ক্রমে মহাবিশ্ব যত প্রসারিত হতে থাকলো তত ঠান্ডা হয়ে আসতে লাগলো। তাপমাত্রা যখন একটা নির্দিষ্ট মানের নিচে নামলো, যেটা কিনা থ্রেশোল্ড তাপমাত্রা এই WIMP দের, তখনই নতুন WIMP তৈরী হওয়া বন্ধ হলো, যা রয়ে গেল সেটাই এদের স্থিরমান হয়ে গেল। কণিকা ঘনত্ব অনেক কমে গেছে বলে আর এরা কোনো ধাক্কাধাক্কির মধ্যেও পড়লো না। তাই এদের আর কোনো অংশই হারালো না বিকিরণে, বা পরিবর্তিতও হলো না অন্য কণিকারূপে।

এই WIMP দের প্রত্যাশিত ভর আর মিথস্ক্রিয়ার তীব্রতা জানা থাকলে বিজ্ঞানীরা আঁক কষে বার করতে পারেন কতগুলো WIMP সারভাইভ করবে। আশ্চর্য কাকতালীয় ব্যাপার হলো এই WIMP সংখ্যা যা কিনা কণা-পদার্থবিদেরা বার করেছেন তা ডার্ক ম্যাটারের পরিমাণের সাথে মিলে যায়। একে বলে WIMP সমাপতন।

WIMP রা প্রায়-নিষ্ক্রিয়। প্রতি মিনিটে বহু হাজার কোটি WIMP যায় আমাদের দেহ ভেদ করে, সামান্যতম প্রতিক্রিয়া নেই তার.এই প্রায়-নিষ্ক্রিয় কণাদের সনাক্ত করতে বিশাল পরিমাণ বিশুদ্ধ তরল বিশাল বিশাল ট্যাঙ্কে ভরে রাখা হয়, প্রচুর ডিটেকটর রাখা হয় চারপাশে গুছিয়ে। যাতে বিলিয়ন বিলিয়ন লাজুক কণার মধ্যে কোনো একটা WIMP যদি কোনো মিথষ্ক্রিয়া ঘটায়, তাহলে এই ধুরন্ধর ডিটেকটররা তা ধরতে পারবে। আরেকটা উপায় হলো জ্যোতির্বিদেরা দূরবর্তী গ্যালাক্সি থেকে আগত কোনো WIMP এর সংঘর্ষ যদি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন।

তিন নম্বর উপায় ও একটা আছে। পরের পর্বে সেটা নিয়ে কথা হবে।

ছবি: আন্তর্জাল সৌজন্যে
তথ্যসূত্র: সায়েন্টিফিক আমেরিকান নভেম্বর ২০১০

ছবি: