തമോദ്രവ്യത്തെ തേടി ഭൂമിക്കടിയില്‍ തുടര്‍ യത്നം; ഊഹങ്ങളിലൂന്നി അമേരിക്കയിലെയും ഇറ്റലിയിലെയും മാപിനികള്‍

ലണ്ടന്‍ : നക്ഷത്ര, ഗ്രഹ ജാലങ്ങളുടെ ഘടനയെയും സുസ്ഥിരതയെയും പ്രപഞ്ചോല്‍പ്പത്തിയെയും കുറിച്ചുള്ള നിര്‍ണ്ണായക വിവരങ്ങള്‍ പേറുന്നുവെന്നു ശാസ്ത്രലോകം കരുതുന്ന തമോദ്രവ്യത്തെ കണ്ടെത്താനുള്ള അന്വേഷണ വഴിയില്‍ ഊഹങ്ങള്‍പ്പുറം ഉറപ്പുകളില്ലാതെയുള്ള ഒരു യത്നം അനിശ്ചിതമായി നീളുന്നു. 'തെരുവ് വിളക്കിനടിയില്‍ താക്കോലുകള്‍ തിരയുന്നതു പോലെയുള്ള ' ഒരു സംരംഭത്തിലാണു തങ്ങളെന്ന് ഇറ്റലിയിലും യു.എസിലുമായുള്ള രണ്ട് സങ്കീര്‍ണ്ണ ഗവേഷണങ്ങള്‍ക്കു ചുക്കാന്‍ പിടിക്കുന്ന ലണ്ടന്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റി കോളേജിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ പ്രൊഫസര്‍ ചാംകൗര്‍ ഘാഗ് പറഞ്ഞു.

'പ്രപഞ്ചത്തില്‍ മൊത്തം പിണ്ഡ (mass) 85 ശതമാനം ഇരുണ്ട ദ്രവ്യമാണ്. പക്ഷേ ഏറ്റവും ശക്തിയേറിയ ഡിറ്റക്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചിട്ടും ഇതുവരെ അത് കണ്ടെത്താനായിട്ടില്ല' ഘാഗ് അറിയിച്ചു. ' ഞങ്ങളുടെ ഡിറ്റക്ടറുകളുടെ പ്രവര്‍ത്തനം പരിധിയോട് അടുക്കുകയാണ്. അടുത്ത കുറച്ച് വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്കകം അവയ്ക്ക് തമോദ്രവ്യം (Dark Matter) കണ്ടെത്താനായില്ലെങ്കില്‍, പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചും ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തെക്കുറിച്ചുമുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങളില്‍ എന്തോ കുഴപ്പമുണ്ടെന്ന് അംഗീകരിക്കേണ്ടി വന്നേക്കാം'- ഐന്‍സ്റ്റീനും ഹോക്കിംഗ്സും ഉള്‍പ്പെടെയുള്ളവരുടെ നിഗമനങ്ങളില്‍ വന്നിരിക്കാനിടയുള്ള പാളിച്ചകള്‍ അദ്ദേഹം തള്ളിക്കളയുന്നില്ല.

ഇറ്റലിയിലെ ഗ്രാന്‍ സാസ്സോ പര്‍വതങ്ങള്‍ക്ക് താഴെയും സൗത്ത് ഡെക്കോട്ട സ്വര്‍ണ്ണ ഖനിയിലും നിര്‍മ്മിച്ച ആഴമേറിയ ഭൂഗര്‍ഭ അറകളിലാണ് ദ്രവീകൃത സെനോണ്‍ (Xenon)വാതകം നിറച്ച ഡിറ്റക്ടറുകള്‍ സ്ഥാപിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തിന്റെ സൂചനകള്‍ കണ്ടെത്താനുള്ള യത്നം തുടരുന്നത്.രണ്ട് പതിറ്റാണ്ടുകളായി തമോദ്രവത്തെ പിടിക്കാനുള്ള ഊര്‍ജിത ശ്രമത്തിലാണ് ഗവേഷകര്‍.പ്രപഞ്ച രശ്മികള്‍ ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തില്‍ നിരന്തരം പതിക്കുന്നതിനാല്‍ ഡിറ്റക്ടറുകളില്‍ തെറ്റായ വിവിധ തരം റീഡിംഗുകള്‍ വരുമെന്നതിനാലാണ് ആഴമേറിയ ഭൂഗര്‍ഭ അറകളെ ഗവേഷകര്‍ക്ക് ആശ്രയിക്കേണ്ടിവരുന്നത്. ഏറ്റവുമൊടുവില്‍ രൂപകല്‍പ്പന ചെയ്ത അതീവ ക്ഷമതയുള്ള ഈ 'വിംപ്-ഹണ്ടറുകളി'ലുള്ള പ്രതീക്ഷ ഗവേഷകര്‍ കൈവിട്ടിട്ടില്ല.

കാണാനും , തൊടാനും കഴിയാത്ത രീതിയില്‍ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ നിലനില്‍ക്കുന്ന ദ്രവ്യത്തെയാണ് ഡിറ്റക്ടറുകള്‍ തേടുന്നത്. ഓരോ നക്ഷത്ര സമൂഹത്തിന്റെയും പിണ്ഡവും അവയിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ആകെ പിണ്ഡത്തിലും എത്രയോ കൂടുതലാണെന്ന് 1937 ല്‍ ഫ്രിട്സ് സ്വിക്കി എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞന്‍ കണ്ടെത്തി. നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും, വാതക പടലങ്ങളുടെയും കണക്കുകൂട്ടാന്‍ കഴിയുന്ന പിണ്ഡം കൊണ്ടു മാത്രം നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങള്‍ ചിതറിപ്പോകാതെ നിലനില്‍ക്കുന്നത് എങ്ങനെയാണെന്ന് വിശദീകരിക്കാന്‍ ജ്യോതി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ക്ക് കഴിഞ്ഞതുമില്ല. കണ്ടെത്തിയ പിണ്ഡത്തേക്കാള്‍ ഒമ്പതിരട്ടിയെങ്കിലും പിണ്ഡം കൂടുതലായി ഇല്ലെങ്കില്‍ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലത്തെ അതിജീവിച്ച് നക്ഷത്രങ്ങള്‍ താരാപഥത്തില്‍ നിന്ന് ചിതറിപ്പോകുമെന്ന് അവര്‍ കണക്കാക്കി. അളക്കാന്‍ പറ്റാത്ത പിണ്ഡമുണ്ടെങ്കില്‍ അതിനടിസ്ഥാനമായ അഗോചര ദ്രവ്യമുണ്ടാകും. മാഞ്ചസ്റ്റര്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞരാണ് ഈ ദ്രവ്യരൂപത്തെ 'ഡാര്‍ക്ക് മാറ്റര്‍' എന്ന് ആദ്യമായി വിളിച്ചത്.

ദ്രവ്യത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന സ്വഭാവങ്ങളിലൊന്നായ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലം പ്രകടിപ്പിക്കുമ്പോഴും പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുകയോ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യാത്തത് എന്ന അര്‍ഥത്തിലാണ് ഇതിനെ ശ്യാമദ്രവ്യം അഥവാ തമോദ്രവ്യമാക്കിയത്.ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയുടെ സ്വഭാവം സംബന്ധിച്ച് തര്‍ക്കങ്ങള്‍ ഏറെയുണ്ട്. അതിവേഗത്തില്‍ ചലിക്കുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളടക്കമുള്ള പ്രാപഞ്ചിക വസ്തുക്കളെ അതാത് സ്ഥാനത്ത് നിര്‍ത്തുന്നത് ഈ ശ്യാമദ്രവ്യമാണ്. നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങളെ അകറ്റി പ്രപഞ്ച വികാസത്തിന് കാരണമാകുന്നത് ശ്യാമോര്‍ജമാണെന്നാണ് കരുതപ്പെടുന്നത്. ശ്യാമദ്രവ്യം കൂടിച്ചേര്‍ന്ന് ഘനീഭവിച്ച് ഇന്നത്തെ നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങള്‍ ഉടലെടുക്കുകയും ചെയ്തുവെന്നാണ് നിഗമനം.1920 ല്‍ എഡ്വിന്‍ ഹബിള്‍ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുന്നു എന്ന ആശയം അവതരിപ്പിച്ചതോടെ രൂപപ്പെട്ടു വന്ന മഹാവിസ്ഫോടനം (Big Bang) എന്ന പ്രപഞ്ച സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ അനുബന്ധമായി മാറി തമോദ്രവ്യവും തമോര്‍ജവും (Dark Matter and Dark Energy).

ഗുരുത്വാകര്‍ഷണത്തിന് എതിരെ പ്രവര്‍ത്തിച്ച് പ്രപഞ്ച വികാസത്തിന്റെ ത്വരണം കൂട്ടുന്ന സാങ്കല്പിക ഊര്‍ജ രൂപമാണ് ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജി. ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയുടെ സ്വഭാവവും പ്രത്യേകതകളും കൃത്യമായി നിര്‍ണയിക്കുക എന്നത് കോസ്മോളജിയിലെ ഇന്നുള്ള ഏറ്റവും വലിയ വെല്ലുവിളികളില്‍ ഒന്നാണ്.നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങളില്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഭ്രമണം അസാധാരണ വേഗത്തിലാണ്. ഈ നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങള്‍ തന്നെ വിവിധ കൂട്ടങ്ങളായും ഭ്രമണം ചെയ്യുന്നു. അതും അസാധാരണ വേഗത്തില്‍. സിദ്ധാന്തപ്രകാരമാണെങ്കില്‍ ഇവ ചിതറിപ്പോകണം. പക്ഷേ, യോജിച്ചു നില്‍ക്കണമെങ്കില്‍ നമ്മുടെ നിരീക്ഷണത്തില്‍പെടാത്ത ദ്രവ്യം അവയില്‍ ഉണ്ടാകണം. ആ ദ്രവ്യമാണ് തമോദ്രവ്യം. പ്രകാശത്തോടോ റേഡിയേഷനോടോ പ്രതികരിക്കാത്തതിനാല്‍ നിരീക്ഷണ വിധേയമല്ലാത്ത ദ്രവ്യം. സാധാരണഗതിയില്‍ നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങളില്‍ 30 ശതമാനവും തമോദ്രവ്യം ആയിരിക്കും. വര്‍ഷങ്ങളായി ബഹിരാകാശത്ത് മനുഷ്യന്‍ തേടിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് ഈ 'ഇരുണ്ട' രഹസ്യത്തെ.

പ്രപഞ്ചത്തില്‍ കാണാവുന്ന ദ്രവ്യങ്ങളെല്ലാം ചേര്‍ന്നാല്‍ ആകെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അഞ്ചു ശതമാനമേയുള്ളൂ. എന്നാല്‍ 26.8 ശതമാനം ഇരുണ്ട ദ്രവ്യമാണ്. 68.3 ശതമാനം ഇരുണ്ട ഊര്‍ജവും (Dark Energy). തിരിച്ചറിയാന്‍ കഴിയുന്ന തരത്തിലുള്ള പ്രകാശതരംഗങ്ങള്‍ ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുകയോ, ഉല്‍സര്‍ജിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല. പക്ഷേ അതിന്റെ സാന്നിധ്യം ഏറെക്കുറെ അറിയാം. അതിവിദൂര ഗാലക്സികളില്‍നിന്നുള്ള പ്രകാശം വളയാന്‍ കാരണം ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ സ്വാധീനമാണ്. അതിവേഗം കറങ്ങുന്ന ഗാലക്സികളില്‍ നക്ഷത്രങ്ങളെ ചിതറിപ്പോകാവാതെ പിടിച്ചുനിര്‍ത്തുന്നതും ഇരുണ്ട ദ്രവ്യത്തിന്റെ ആകര്‍ഷണബലമാണ്. ജീവികളുടെ ശരീരത്തിനകത്തു കൂടിയും കടന്നു പോകുമത്. ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ നിഗൂഢതകളിലൊന്നായ ഇവയെ 'പിടികൂടിയാല്‍' ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലും , ബഹിരാകാശ ശാസ്ത്രത്തിലും ഏറ്റവും നിര്‍ണായക കണ്ടെത്തലാകും.

ഈ സാങ്കല്‍പിക ഊര്‍ജ രൂപത്തിനു സാന്ദ്രത നാമമാത്രം. അതുകൊണ്ടു തന്നെ പരീക്ഷണ ശാലയില്‍ ഇത് കണ്ടുപിടിക്കുക പ്രയാസം. ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയുടെ മര്‍ദം നെഗറ്റീവ് ആണെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചം മുഴുവന്‍ നിറഞ്ഞുനില്ക്കുന്ന ഒരു ക്ഷേത്രം (Field) എന്ന നിലയിലാണ് ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയെ മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിയുക. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസ വേഗത വര്‍ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത് ഇന്നും ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് വലിയ ദുരൂഹതയാണ്. ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജി എന്ന ഋണ (Negative) മര്‍ദത്തിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ് പ്രപഞ്ചവികാസത്തിന് കാരണമായി ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ ചൂണ്ടിക്കാട്ടുന്നത്. ഈ ഡാര്‍ക്ക് എനര്‍ജിയെ പറ്റിയുള്ള പഠനം വഴി പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസ പരിണാമങ്ങളും, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭാവിയും മനസ്സിലാക്കാനാകും. കോസ്മിക് വിഷന്‍ 2015-2025 പദ്ധതിയുടെ ഭാഗമായി യൂറോപ്യന്‍ സ്പേസ് ഏജന്‍സി 2022 ല്‍ ഫ്രഞ്ച് ഗയാനയില്‍ നിന്ന് വിക്ഷേപിക്കുന്ന യൂക്ലിഡ് (Euclid) പേടകത്തിന്റെ പ്രധാന ലക്ഷ്യവും ഭൂമിയില്‍നിന്നും 15 ലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ അകലെയെത്തിയുള്ള തമോദ്രവ്യ ഗവേഷണമാണ്. സൂര്യന്റെയും , ഭൂമിയുടെയും ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലം പരസ്പരം നിര്‍വീര്യമാക്കപ്പെടുന്ന ഇവിടെ നിന്ന് അഗാധ ബഹിരാകാശത്തെ (Deep Space) വ്യക്തമായി നിരീക്ഷിക്കാനും ദൃശ്യങ്ങള്‍ പകര്‍ത്താനും കഴിയും.

പ്രപഞ്ച വികാസത്തിനും വിവിധ നക്ഷത്ര സമൂഹങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിനും തമോദ്രവ്യവും തമോ ഊര്‍ജവും കൂടാതെ തന്നെ വിശദീകരണമാകാം എന്ന് വാദിക്കുന്ന ശാസ്തജ്ഞരുമുണ്ട്. റോയല്‍ അസ്ട്രോണമിക്കല്‍ സൊസൈറ്റി ഈ ഗവേഷണ ഫലം പുറത്തുവിട്ടിരുന്നു. ഇതു ശരിയായാല്‍ ശാസ്ത്രഗവേഷണ ദിശ തന്നെ മാറും. പ്രപഞ്ചഘടനയുടെ വിശദീകരണവും തിരുത്തേണ്ടിവരും. തമോദ്രവ്യം ഒരു മിഥ്യയും തമോ ഊര്‍ജം ഒരു മായയും ആണെന്നു ഹംഗറിയിലെ ലോറാന്‍ഡ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഗാബോര്‍ റാഷ് നേതൃത്വം നല്‍കിയ ഗവേഷണത്തിലാണ് ഈ നിഗമനം. ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ രണ്ടാം പകുതിയില്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പല പ്രപഞ്ചസമസ്യകള്‍ക്കും ഉത്തരങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിയത് തമോദ്രവ്യവും തമോ ഊര്‍ജവും അവതരിപ്പിച്ചായിരുന്നെങ്കില്‍ അതിനെ തള്ളിക്കളയുന്നു ഗാബോര്‍ റാഷ് സംഘ്തതിന്റെ സിദ്ധാന്തം.അതേസമയം, ലണ്ടന്‍ യൂണിവേഴ്സിറ്റി കോളേജിലെ പ്രൊഫസര്‍ ചാംകൗര്‍ ഘാഗ് നേതൃത്വം നല്‍കുന്ന ഗവേഷണത്തില്‍ തമോദ്രവ്യത്തിന്റെ സാന്ദ്ര സൂചനയെങ്കിലും ലഭിക്കുന്നപക്ഷം, ഗാബോര്‍ റാഷിനു പെട്ടി മടക്കേണ്ടി വരും.