शोध से पता चलता है कि ब्रह्मांड की प्रकृति को समझने के लिए वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड में हर जगह एक जैसे "सुराग" खोजने की आवश्यकता नहीं हो सकती है।
यह अध्ययन आकाशगंगा के केंद्र में एक रहस्यमय अवलोकन पर केंद्रित है , जहाँ वैज्ञानिकों ने गामा विकिरण की अधिकता का पता लगाया है। एक संभावित स्पष्टीकरण यह है कि यह संकेत डार्क मैटर कणों के आपस में नष्ट होने से उत्पन्न होता है। हालांकि, बौनी आकाशगंगाओं जैसी अन्य प्रणालियों में ऐसे संकेत स्पष्ट रूप से नहीं देखे गए हैं। नए शोध के अनुसार, केवल इस अनुपस्थिति से डार्क मैटर से उत्पत्ति की संभावना को खारिज नहीं किया जा सकता।
इसके विपरीत, डार्क मैटर एक ही प्रकार का कण नहीं हो सकता है। इसमें कई घटक शामिल हो सकते हैं जो अपने वातावरण के आधार पर अलग-अलग व्यवहार करते हैं।
आकाशगंगा केंद्र में गामा-किरणों की अधिकता
डार्क मैटर का अस्तित्व ज्ञात है और माना जाता है कि यह ब्रह्मांड का एक बड़ा हिस्सा बनाता है, फिर भी इसे कभी प्रत्यक्ष रूप से देखा नहीं गया है। वैज्ञानिक दृश्य पदार्थ पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के आधार पर इसकी उपस्थिति का अनुमान लगाते हैं, लेकिन दशकों के शोध के बावजूद इसकी वास्तविक प्रकृति अज्ञात बनी हुई है।
कई प्रमुख सिद्धांत डार्क मैटर को कणों के रूप में वर्णित करते हैं। कुछ मॉडलों में, जब इनमें से दो कण आपस में टकराते हैं, तो वे नष्ट हो जाते हैं और गामा किरणों जैसी उच्च-ऊर्जा विकिरण उत्पन्न करते हैं। खगोलविद इस विकिरण की खोज एक संभावित संकेत के रूप में करते हैं।
अमेरिका के फर्मी नेशनल एक्सेलेरेटर लेबोरेटरी (फर्मीलाब) के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और इस अध्ययन के लेखकों में से एक, गोर्डन क्रंजाइक बताते हैं, "फिलहाल ऐसा प्रतीत होता है कि आकाशगंगा के चारों ओर लगभग गोलाकार क्षेत्र से अतिरिक्त फोटॉन आ रहे हैं।" फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप से किए गए प्रेक्षणों ने इस अतिरिक्त फोटॉन की संख्या का खुलासा किया है, जिसका संबंध डार्क मैटर से हो सकता है। हालांकि, अन्य स्पष्टीकरण भी संभव हैं, जिनमें पल्सर जैसे खगोलीय स्रोतों से होने वाले उत्सर्जन शामिल हैं।
इन विचारों का परीक्षण करने के लिए, वैज्ञानिक हमारी आकाशगंगा से परे देखते हैं। क्रंजाइक बताते हैं, "यदि डार्क मैटर के कुछ सिद्धांत सही हैं, तो हमें इसे हर आकाशगंगा में, उदाहरण के लिए हर बौनी आकाशगंगा में देखना चाहिए।"
बौनी आकाशगंगाएँ
बौनी आकाशगंगाएँ आकार में छोटी और धुंधली होती हैं, लेकिन उनमें बड़ी मात्रा में डार्क मैटर होता है। तारों और अन्य विकिरणों से उत्पन्न पृष्ठभूमि शोर भी इनमें न्यूनतम होता है, जिससे ये स्पष्ट संकेतों की खोज के लिए आदर्श स्थान बन जाती हैं।
कण-आधारित मानक मॉडल आमतौर पर दो संभावनाओं का वर्णन करते हैं कि डार्क मैटर कैसे नष्ट होता है। सबसे सरल स्थिति में, विनाश की संभावना स्थिर होती है और कण की गति पर निर्भर नहीं करती। यदि यह सत्य है, तो मिल्की वे में दिखाई देने वाला संकेत बौनी आकाशगंगाओं जैसे अन्य डार्क मैटर से समृद्ध प्रणालियों में भी दिखाई देना चाहिए।
एक अन्य परिदृश्य में, विनाश की दर कण के वेग पर निर्भर करती है। चूंकि आकाशगंगाओं में डार्क मैटर के कण धीमी गति से चलते हैं, इसलिए विनाश अत्यंत दुर्लभ होगा, जिससे किसी भी संकेत का पता लगाना कहीं भी बहुत मुश्किल हो जाएगा।
इन मान्यताओं के आधार पर, बौनी आकाशगंगाओं में सिग्नल की कमी के कारण मिल्की वे की गामा-किरणों की अधिकता को डार्क मैटर से जोड़ना कठिन हो जाता है।
क्रंजाइक और उनके सहयोगियों ने एक अलग व्याख्या प्रस्तावित की है जो डार्क मैटर को मिल्की वे सिग्नल के एक व्यवहार्य स्रोत के रूप में रखते हुए इस तनाव को हल कर सकती है।
दो अलग-अलग कण
क्रंजाइक बताते हैं, "इस शोधपत्र में हम यह बताने की कोशिश कर रहे हैं कि भले ही आकाशगंगा के केंद्र में विनाश की संभावना स्थिर हो, फिर भी पर्यावरणीय निर्भरता का एक अलग प्रकार हो सकता है। डार्क मैटर सीधे तौर पर दो अलग-अलग कण हो सकते हैं, और इन दोनों कणों को एक-दूसरे को नष्ट करने के लिए एक-दूसरे को खोजना होगा।"
इस मॉडल में, विनाश की संभावना प्रत्येक कण प्रकार की मात्रा पर निर्भर करती है। मिल्की वे जैसी आकाशगंगाओं में दोनों घटकों की मात्रा लगभग समान हो सकती है, जिससे परस्पर क्रिया की संभावना बढ़ जाती है। बौनी आकाशगंगाओं में, एक घटक हावी हो सकता है, जिससे दोनों प्रकारों के मिलने की संभावना कम हो जाती है।
"इस तरह से, आपको उत्सर्जन के लिए बहुत अलग-अलग पूर्वानुमान मिलते हैं," क्रंजाइक बताते हैं।
यह दृष्टिकोण मानक मॉडलों की तुलना में अधिक लचीला विकल्प प्रदान करता है। यह वैज्ञानिकों को यह समझाने में सक्षम बनाता है कि आकाशगंगा में गामा किरणें क्यों पाई जाती हैं लेकिन बौनी आकाशगंगाओं में नहीं, और इसके पीछे डार्क मैटर को स्रोत मानने से इनकार किए बिना यह संभव है।
फ़र्मी गामा-किरण दूरबीन से भविष्य में किए जाने वाले अवलोकन इस स्थिति को और स्पष्ट करने में सहायक हो सकते हैं। बौनी आकाशगंगाओं पर वर्तमान डेटा अभी भी सीमित है। इन प्रणालियों में गामा किरणों का पता चलने से डार्क मैटर घटकों के अधिक संतुलित मिश्रण का संकेत मिलता है, जबकि इनकी अनुपस्थिति से यह पता चल सकता है कि एक प्रकार का डार्क मैटर कम पाया जाता है। हालांकि, ये व्याख्याएं निर्णायक नहीं हैं और अन्य खगोल भौतिकी कारकों पर निर्भर करती हैं, जिसका अर्थ है कि मॉडल का अधिक गहन परीक्षण करने के लिए आगे और अवलोकन की आवश्यकता होगी।
