মহাবিশ্বের সৃষ্টিতত্ত্ব এবং ব্ল্যাকহোল নিয়ে বিজ্ঞানীদের কৌতূহলের শেষ নেই। এবার নিউইয়র্কের লেহম্যান কলেজের পদার্থবিজ্ঞানীরা এক যুগান্তকারী নতুন তত্ত্ব প্রস্তাব করেছেন। তাঁদের মতে, মহাবিশ্বের একেবারে শুরুর দিকে তৈরি হওয়া অতি-ক্ষুদ্র বা ‘প্রাইমর্ডিয়াল’ ব্ল্যাকহোলগুলো (Primordial black holes) হয়তো পঞ্চম মাত্রার (Fifth dimension) বস্তু হতে পারে। শুধু তা-ই নয়, এসব ব্ল্যাকহোলের ক্ষয় হওয়ার প্রক্রিয়াই হয়তো মানব ইতিহাসে শনাক্ত হওয়া এযাবৎকালের সবচেয়ে শক্তিশালী কণার রহস্যের সমাধান দিতে পারে, যা বিজ্ঞানীদের দীর্ঘদিনের এক বিরাট ধাঁধা ছিল।
- 🌌 নতুন তত্ত্ব: মহাবিশ্বের আদিম ক্ষুদ্র ব্ল্যাকহোলগুলো ফোর-ডাইমেনশনাল নয়, বরং পঞ্চম মাত্রায় (5D) অবস্থান করতে পারে।
- 🔬 প্রকাশনা: গবেষণাপত্রটি পদার্থবিজ্ঞানের স্বনামধন্য ‘ফিজিক্যাল রিভিউ ডি’ (Physical Review D) জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।
- ⚡ রহস্যময় কণা: এই ব্ল্যাকহোলগুলোর বাষ্পীভবন ২০২৩ সালে শনাক্ত হওয়া ২২০ পেটাইলেকট্রনভোল্ট শক্তির কণার ব্যাখ্যা দিতে পারে।
- ⏳ দীর্ঘায়ু: পাঁচ মাত্রার ব্ল্যাকহোল অনেক ধীরগতিতে ক্ষয় হয়, তাই বিগ ব্যাংয়ের ১৩.৮ বিলিয়ন বছর পরও এরা টিকে থাকতে পারে।
প্রাইমর্ডিয়াল ব্ল্যাকহোল ও পঞ্চম মাত্রার ধারণা
‘ফিজিক্যাল রিভিউ ডি’ জার্নালে প্রকাশিত এই গবেষণায় ‘প্রাইমর্ডিয়াল ব্ল্যাকহোল’ নিয়ে বিস্তারিত বিশ্লেষণ করা হয়েছে। ধারণা করা হয়, মহাবিশ্বের সৃষ্টির একদম শুরুতে ঘনত্বের তারতম্যের কারণে এই ব্ল্যাকহোলগুলোর জন্ম হয়েছিল। ছায়াপথের কেন্দ্রে থাকা সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল বা মৃত নক্ষত্র থেকে তৈরি ব্ল্যাকহোলগুলোর তুলনায় এরা অবিশ্বাস্যরকম ক্ষুদ্র। এদের ভর একটি গ্রহাণুর সমান হতে পারে, কিন্তু ঘনত্ব একটি ব্ল্যাকহোলের মতোই। পদার্থবিজ্ঞানী ডিটার লুস্টের সাথে কাজ করে গবেষকরা দেখেছেন, এই ক্ষুদ্র আকারের ব্ল্যাকহোলগুলো ফোর-ডাইমেনশনাল অবস্থায় অস্থিতিশীল হয়ে পড়ে এবং এরা একটি অতিরিক্ত মাত্রায় অর্থাৎ পঞ্চম মাত্রায় অবস্থান করতে বাধ্য হয়।
১৩.৮ বিলিয়ন বছর ধরে টিকে থাকার রহস্য
গবেষণার সবচেয়ে চমকপ্রদ দিকটি হলো স্ট্যান্ডার্ড হকিং রেডিয়েশন মডেল অনুযায়ী ব্ল্যাকহোলের বাষ্পীভবনের হিসাব। বিজ্ঞানীরা দেখেছেন, চার মাত্রার (4D) ব্ল্যাকহোলের তুলনায় পাঁচ মাত্রার (5D) প্রাইমর্ডিয়াল ব্ল্যাকহোল অনেক ধীরগতিতে বাষ্পীভূত বা ক্ষয় হয়। এদের ক্ষয় হওয়ার গতি এতটাই মন্থর যে, বিগ ব্যাং বা মহাবিস্ফোরণের ১৩.৮ বিলিয়ন বছর পরও এদের অস্তিত্ব আজ পর্যন্ত টিকে থাকতে পারে। আর যখন এই ব্ল্যাকহোলগুলো বাষ্পীভূত হয়, তখন প্রচণ্ড উচ্চশক্তির নিউট্রিনো কণার বিস্ফোরণ ঘটে। এই নিউট্রিনো কণাগুলো সাধারণ পদার্থের সাথে কোনো রকম মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই মহাকাশের বিশাল দূরত্ব বিনা বাধায় অতিক্রম করতে পারে।
২০২৩ সালে শনাক্ত শক্তিশালী কণার রহস্যভেদ
বিজ্ঞানীদের এই তত্ত্বটি ২০২৩ সালে ভূমধ্যসাগরে স্থাপিত কেএমথ্রিনেট (KM3NeT) টেলিস্কোপে ধরা পড়া একটি রহস্যময় উচ্চশক্তির কণার আচরণের সাথে পুরোপুরি মিলে যায়। সেই কণাটির শক্তি ছিল ২২০ পেটাইলেকট্রনভোল্ট (petaelectronvolts), যা এযাবৎকালে রেকর্ড করা সবচেয়ে শক্তিশালী কণা। প্রচলিত
