Laboratorians' Astronomy Club - LAC

Weekly Fact 7

Laboratorians Astronomy Club (LAC) is officially announcing its 2nd online national carnival!...This is a national online carnival, so we are calling for "Campus Ambassadors" for our advertisements from different schools and colleges!...This will not only help you enhance your skills, and boost your confidence but also give you a chance to gain fantastic prizes and also a certificate!

⭕ So, all the interested fellows please fill up the registration form and join us in our wonderful quest...Everyone is requested to fulfill the application with caution...Good luck!

📢 CA Form Link: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSea4KtSwORIY7sd9wRYjHDm_hsCzupGj8yHqNhGq2XoEwnJdQ/viewform?usp=sf_link

⭕ So, hurry up everyone!...Do not miss this opportunity and sign up as soon as possible!...Thank you so much.

⭕ If you have any queries, feel free to shoot a message on our page.

[WEEKLY FACTS-6]

"বীর শহীদের রক্তে রাঙা মোদের বাংলা ভাষা,
ওদের ছাড়া এই ভাষাকে যায়কি ভালোবাসা!
মায়ের কান্না বাবার দুঃখ দিদির হারানো ব্যাথা,
একুশের সেই রক্তাক্ত দিন বুকে রয়েছে গাঁথাস্বদেশের উপকারে নাই যার মন
কে বলে মানুষ তারে!
পশু সেই জন।
ভাষা দিবসের এই ঐতিহাসিক দিনে বাংলা ভাষার জন্য যারা প্রাণ দিয়েছিলেন
তাদের জানাই সশ্রদ্ধ সালাম
সবাইকে জানাই আন্তর্জাতিক মাতৃভাষা দিবসের শুভেচ্ছা

[WEEKLY FACTS-5]

-----------------অদৃশ্য বস্তু (পর্ব ২)-----------------
--মানাযির মাহাদী
ডার্ক ম্যাটার কোথায় থাকে?
এই প্রশ্নের উত্তর নীল ডিগ্রাস টাইসন এর বই থেকে পাওয়া যায়। ডার্ক ম্যাটারের মধ্যে খুবই দুর্বল আলাে বা আলােবিহীন সাধারণ পদার্থ থাকার কোনো সম্ভাবনাই নেই।
ডার্ক ম্যাটার কি কৃষ্ণগহ্বরের মধ্যে থাকে?
না।
কারণ , এমন হলে কাছাকাছি থাকা অন্যান্য নক্ষত্রদের উপরে এত এত কৃষ্ণগহ্বরের মহাকর্ষীয় প্রভাব আমরা এতদিনে সহজেই শনাক্ত করতে পারতাম । তাহলে এটা কি ডার্ক গ্যাসমেঘ হতে পারে?
না।
কারণ, এমন হলে এরা পিছন থেকে আসা নক্ষত্রের আলােকে শুষে নিত কিংবা অন্য কোনােভাবে এদের সাথে মিথস্ক্রিয়া করত। আমাদের ডার্ক ম্যাটার এর কোনােটিই করে না। এমনকি হতে পারে যে, এরা নক্ষত্রমণ্ডল বা কোনাে গ্যালাক্সির অংশ — দুর্বিনীত অবাধ্য কোনাে গ্রহ, গ্রহাণু কিংবা ধূমকেতু, যাদের নিজস্ব কোনাে আলাে নেই?
মহাবিশ্বে নক্ষত্র থেকে ছয়গুণ বেশি ভরের কোনাে গ্রহ থাকতে পারে — এটা ঠিক বিশ্বাসযােগ্য না আসলে। কারণ এমনটা হতে হলে একটা গ্যালাক্সির মাঝে থাকা এত এত নক্ষত্রের প্রতিটির জন্য ছয় হাজার করে বৃহস্পতি গ্রহ বরাদ্দ দিতে হবে। আরাে ভয়াবহ ব্যাপার হচ্ছে , এমনটা হলে আমাদের সৌরজগত এর জন্য বরাদ্দ করতে হবে আরাে অন্তত দুই মিলিয়ন বা বিশ লাখ পৃথিবী । কারণ উদাহরণ হিসেবে আমাদের সৌরজগতের কথা বিবেচনা করলে দেখা যাবে, সূর্য ছাড়া সৌরজগতে দৃশ্যমান ভরের আর যত বস্তু আছে , এদের সবার ভর যােগ করলেও এর মােট পরিমাণ সূর্যের ভরের ৫০০ ভাগের ১ ভাগেরও কম হয়।
ডার্ক ম্যাটারের মধ্যে যে সাধারণ পদার্থ থাকতে পারে না, সেটার আরাে ভালাে প্রমাণ পাওয়া যায় আমাদের মহাবিশ্বের হাইড্রোজেন এবং হিলিয়ামের আনুপাতিক পরিমাণ থেকে। এই আনুপাতিক পরিমাণ থেকে শিশু মহাবিশ্বের রেখে যাওয়া হাতের ছাপ খুঁজে পাওয়া যায়। আনুমানিক হিসেবে, মহাবিস্ফোরণ পরবর্তী কয়েক মিনিটের মধ্যে যে নিউক্লিয়ার ফিউশন হয়েছিল, এর ফলে প্রতি দশটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসের জন্য একটি করে হিলিয়াম নিউক্লিয়াস রয়ে গিয়েছিল। এরা আসলে প্রােটন ছাড়া আর কিছু নয় । হিসেব করে দেখা যায়, এই ফিউশন বিক্রিয়ায় যদি ডার্ক ম্যাটার অংশগ্রহণ করত, হাইড্রোজেনের সাথে আনুপাতিক হারে হিলিয়ামের পরিমাণ হতাে আরাে অনেক অনেক বেশি। এ থেকে এই সিদ্ধান্তে আসা যায় যে, ডার্ক ম্যাটার, অর্থাৎ মহাবিশ্বের বেশিরভাগ ভরই ওই নিউক্লিয়ার ফিউশনে অংশ নেয়নি। এ থেকে বলা যায়, ডার্ক ম্যাটারের মধ্যে সাধারণ পদার্থ নেই। কারণ আমাদের পরিচিত এই সাধারণ পদার্থগুলাে পারমাণবিক এবং নিউক্লিয়ার বলের সাথে কাজ করতে আগ্রহী ছিল দেখেই, পদার্থকে আমরা এখন যেভাবে চিনি, এরা সেই অবস্থায় এসেছে।
কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ডকে ভালােমতাে পর্যবেক্ষণ করলে, অন্য আরেকটি পরীক্ষার হাত ধরে এই একই সিদ্ধান্তে এসে পৌঁছানাে যায়: ডার্ক ম্যাটার আর নিউক্লিয়ার ফিউশন হচ্ছে তেল – জলের মতাে, এরা কোনােভাবেই মিশ খায় না। (৩)

ডার্ক ম্যাটার এর প্রমান কীভাবে পাওয়া যায়?
এটি আমাদের চিরচেনা কোনো পদার্থ নয়, এই ডার্ক ম্যাটার কে দেখা ও যায় না কারণ এটি নিজে কোনো আলো নির্গত করে না, কোনো প্রকার আলোক রশ্মি প্রতিফলন ও করে না। এটি আনেকটা গাণিতিকভাবে দেখানো যায় আর এর পারিপার্শ্বিক অঞ্চলে প্রভাব দেখে, পরিষ্কারভাবে বললে visible বস্তুর উপর gravitational effect দেখে এর অস্তিত্ব প্রমাণ করা যায়। (৪)
ডার্ক ম্যাটার কী দিয়ে তৈরি বা কোন কণা দিয়ে তৈরি?
প্রথমে মৌলিক কণা নিয়ে আলোচনা করা যাক। এই মৌলিক কণাকে বড় দুই ভাগে ভাগ করা যায় ১) ফার্মিয়ন কণা, ২) বোসন কণা। ফার্মিয়ন কণা মূলত মহাবিশ্বের পদার্থ তৈরি করে, বোসন কণা মূলত শক্তি পরিবহন বা বিনিময় করে এরাই মানে বোসন কণাগুলোই বস্তুকণাগুলোর মধ্যে মিথস্ক্রিয়ার জন্য দায়ী। ফার্মিয়ন কণাগুলোকে দুইভাগে ভাগ করা যায়। যথাঃ কোয়ার্ক, লেপ্টন। কোয়ার্কের মধ্যে আবার ছয় ধরনের কোয়ার্ক চিহ্নিত করা হয় – আপ, চার্ম, টপ, ডাউন, স্ট্রেঞ্জ, বটম। আর লেপটন এর মধ্যে ছয়টি মৌলিক কণা – ইলেকট্রন, মিউয়ন, টাও, ইলেকট্রন নিউট্রনো, মিউওন নিউট্রিনো, টাও নিউট্রনো। নিচের ছবিতে মৌলিক কণা সমূহের স্ট্যান্ডার্ড মডেল। এই স্ট্যান্ডার্ড মডেলে মহাবিশ্বের সব মৌলিক কণাকে স্থান দেয়া হয়েছে।

বিজ্ঞানীরা ডার্ক ম্যাটারের অস্তিত্ব সম্পর্কে নিশ্চিত হলেও, শত চেষ্টা করেও এর একটি কণাও আজও খুঁজে পাননি। তাই নিশ্চিত করে এটা বলা সম্ভব না যে, ডার্ক ম্যাটার কী ধরনের বস্তু বা কণা দিয়ে তৈরি। এই বস্তুটি নিয়ে বিজ্ঞানীদের ভেতরে দু’ধরনের ধারণা আছে। একটি ধারণা অনুসারে, ডার্ক ম্যাটার আসলে স্ট্যান্ডার্ড মডেলের কণাগুলাের মতােই কোনাে অজানা কণা দিয়ে তৈরি, যাদের আচরণ আমাদের পরিচিত সাধারণ কণাগুলাে থেকে অন্যরকম। অন্য ধারণাটি হলাে, ডার্ক ম্যাটার স্ট্যান্ডার্ড মডেলের কণাগুলাের চেয়ে ভিন্ন ধরনের বিশেষ কণা দিয়ে তৈরি এবং এই কণাগুলাের আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য স্ট্যান্ডার্ড মডেলে নতুন ধরনের শ্রেণি সংযােজন করতে হবে। তবে বিজ্ঞনীরা বিভিন্ন পরিক্ষা চালাচ্ছেন ডার্ক ম্যাটারের কণা আবিষ্কার করার জন্য, কিন্তু প্রাপ্তির খাতা একেবারে শূন্য তাই বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন ধরনের মতবাদ দিচ্ছে।

(এটুকু লেখা কেউ পড়লে কেবল মাত্র ডার্ক ম্যাটার সম্পর্কে একদম বেসিক ধারণা পাওয়া যাবে। ইন শা আল্লাহ সামনে বিস্তারিত লেখার ইচ্ছে আছে)

তথ্যসূত্রঃ
(৩) Astrophysics for People in a Hurry by Neil deGrasse Tyson, page :37 ( কেউ বাংলা অনুবাদ পড়তে চাইলে আবুল বাসার এর ভাষান্তর পড়তে পারেন)
(৪) https://home.cern/science/physics/dark-matter
নিচের লিঙ্ক থেকে সম্পূর্ণ লেখা পড়তে পারেনঃ https://www.mohakashbiggan.com/%e0%a6%a1%e0%a6%be%e0%a6%b0%e0%a7%8d%e0%a6%95-%e0%a6%ae%e0%a7%8d%e0%a6%af%e0%a6%be%e0%a6%9f%e0%a6%be%e0%a6%b0-%e0%a6%ae%e0%a6%b9%e0%a6%be%e0%a6%ac%e0%a6%bf%e0%a6%b6%e0%a7%8d%e0%a6%ac%e0%a7%87%e0%a6%b0-%e0%a6%b0%e0%a6%b9%e0%a6%b8%e0%a7%8d%e0%a6%af%e0%a6%ae%e0%a7%9f-%e0%a6%ad%e0%a6%b0/

[WEEKLY FACTS-4]

-----------------অদৃশ্য বস্তু (পর্ব ১)-----------------
--মানাযির মাহাদী

ডার্ক ম্যাটার (Dark matter) অবিষ্কারের পেছনে আছে এক দীর্ঘ ইতিহাস। ১৯০৪ সালে আকাশগঙ্গা ছায়াপথ এর (Milky way Galaxy ) ঘূর্ণনগতি পর্যালােচনা করে স্কটল্যান্ডের পদার্থবিদ উইলিয়াম থমসন ও লর্ড কেলভিন প্রথম ধারণা করেন আমাদের ছায়াপথে (Galaxy) এমন কিছু লুকানাে বস্তু আছে, যা আমরা দেখতে পাই না। ১৯৩২ সালে ডাচ জ্যোতির্বিদ (জ্যোতির্বিজ্ঞান বিষইয়ক বিজ্ঞানী) ইয়ান হেন্ড্রিক ওর্ট আবারও এই বিষয়টিকে আলােচনায় নিয়ে আসেন, কিন্তু তার হিসাবে কিছু ভুল ধরা পড়ায়, দ্রুতই আলােচনাটি চাপা পড়ে যায়। ডার্ক ম্যাটারের ধারণাটিকে প্রথম একটি শক্ত ভিত্তি দেন জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানী ফ্রিৎজ জুইকি।

জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানী ফ্রিৎজ জুইকি
১৯৩৩ সালের দিকে পৃথিবী থেকে প্রায় ৩২০ মিলিয়ন আলােকবর্ষ দূরের কোমা গ্যালাক্সি গুচ্ছ (Come Cluster) নিয়ে গবেষণা করছিলেন জুইকি। এতে আছে ছােটো – বড়াে প্রায় ১০০০ গ্যালাক্সি । কিন্তু তিনি পর্যবেক্ষণ করে গ্যালাক্সিদের অদ্ভুত ব্যাপার লক্ষ্য করেন। গ্যালাক্সিগুলাে স্বাভাবিক গতির চেয়ে অনেক বেশি গতিতে এই গুচ্ছের (Cluster) মধ্যে পরিভ্রমণ করছে । এগুলাের গতি এতই বেশি যে , গ্যালাক্সিগুলাে কয়েক বিলিয়ন বছর আগেই ক্লাস্টার থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যাওয়ার কথা! তিনি গুচ্ছের সবগুলাে গ্যালাক্সি ও অন্যান্য সব মহাজাগতিক বস্তুর সম্মিলিত ভর নানাদিক থেকে নানাভাবে হিসাব করে দেখলেন। এই উপাত্ত ব্যবহার করে ক্লাস্টারের মহাকর্ষ ক্ষেত্রের শক্তিমত্তার যে হিসাব পাওয়া গেল, সেটি ব্যবহার করে তিনি ক্লাস্টার থেকে গ্যালাক্সিগুলাের সম্ভাব্য মুক্তি বেগের একটি হিসাব বের করলেন। কিন্তু, হিসাবটি হাতে নিয়েই জুইকি রীতিমতাে বিস্মিত হয়ে গেলেন। কারণ, ক্লাস্টারের অভ্যন্তরীণ যে মুক্তিবেগ, তার চেয়ে গ্যালাক্সিগুলাের গতিবেগ বহুগুণ বেশি। গুচ্ছের ভেতরে গ্যালাক্সিগুলাের গতিবেগের যে হিসাব জুইকি করেছিলেন, তাদের সেই গতিবেগ হতে হলে এবং গ্যালাক্সিগুচ্ছটি স্থিতিশীল অবস্থায় থাকতে হলে, কোমা গ্যালাক্সিগুচ্ছের যে ভর, গুচ্ছের ভেতরে তার চেয়ে অন্তত ৪০০ গুণ বেশি ভর ও মহাকর্ষ বলের প্রয়ােজন!

এই যে অতিরিক্ত ভর প্রয়োজন যা দেখা যাচ্ছে না জার্মান ভাষায় তিনি এই অদৃশ্য বস্তুর নাম দিলেন Dunkle Materie ( ডুংকেল ম্যাটেরি), ইংরেজিতে একে বলা হয় ডার্ক ম্যাটার।

এর পরবর্তী সময়ে বেশ কিছু কারণে ব্যাপারটি প্রায় জনপ্রিয়তা হারিয়ে ফেলে, পরবর্তীকালে ১৯৭০ সালের দিকে ভেরা রুবিন এর হাত ধরে বিষয়টি আবার সামনে আসে।

ডার্ক ম্যাটার তত্ত্বের জননী ভেরা রুবিন।
১৯৭৫ সালে আমেরিকান অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল সােসাইটির (American Astronomical Society) সভায় ভেরা রুবিন নিজের গবেষণার ফলাফল উপস্থাপন করেন। তিনি বলেন, সর্পিলাকার ছায়াপথের (Spiral Galaxy) কেন্দ্র থেকে বাইরের দিকের নক্ষত্রগুলাের ঘূর্ণন বেগ ধ্রুব থাকে। ১৯৭৬ সালে গ্যালাক্সিগুলোর মধ্যে ভরের গড়মিল আবিষ্কার করেন। ১৯৮০ সালে একটি গবেষণাপত্র বের হয়। তিনি জানান, তাঁর গবেষণার ফল বিশেষ কিছু ইঙ্গিত করছে। সেটা হলাে সর্পিলাকার গ্যালাক্সির ঘূর্ণন বেগের ক্ষেত্রে হয়তাে নিউটন – আইনস্টাইনের মহাকর্ষ সূত্র অচল। নয়তো, মহাবিশ্বের বিরাট একটা অংশ অদৃশ্যই রয়ে গেছে। ভেরা রুবিনের এই গবেষণা আধুনিক ডার্ক ম্যাটার তত্ত্বের জন্ম দেয়। এ জন্যই রুবিনকে বলা হয় ডার্ক ম্যাটার তত্ত্বের জননী। এই হলো ডার্ক ম্যাটারের অস্তিত্ব প্রমানের সংক্ষিপ্ত ইতিহাস।

ডার্ক ম্যাটার কী?
এই প্রশ্নের উত্তর বিজ্ঞানীরাও জানেন না।(১) তবে কি কি ডার্ক ম্যাটার (Dark matter) না তার একটা ধারণা দেওয়া যেতে পারে। ডার্ক ম্যাটার কোনাে গ্রহ, নক্ষত্র, সাদা বামন, নিউট্রন নক্ষত্র বা এ জাতীয় কোনাে কিছু নয় এমনকি এটি আমাদের চেনাজানা সাধারণ বস্তুদের কোনাে ভিন্নরূপ অথবা কালাে অন্ধকার গ্যাসীয় মেঘ এর মতোও কিছু না এটি ব্ল্যাকহােল বা এ রকম কিছুও নয় । এখন অনেকে মনে করতে পারেন যে এটি অ্যান্টিম্যাটার নাকি? না এটা অ্যান্টিম্যাটার নয়, কারণ সেক্ষেত্রে এটি সাধারণ ম্যাটারের সাথে সংঘর্ষে গামা রশি তৈরি করত, যা বিজ্ঞানীরা দেখতে পেতেন। বিজ্ঞানীরা হিসেব করে দেখেছেন এই মহাবিশ্বের প্রায় ৫% দৃশ্যমান পদার্থ, ২৭% ডার্ক ম্যাটার, ৬৮% ডার্ক এনার্জি।(২) তার মানে আমরা প্রায় মহাবিশ্বের ৯৫% সম্পর্কে তেমন কিছুই জানি না, আর দৃশ্যমান ৫% এরও সম্পূর্ণও দেখা সম্ভব না।
(১) https://youtu.be/N4x6N0uAkTQ
(২) https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy
নিচের লিঙ্ক থেকে সম্পূর্ণ লেখা পড়তে পারেন (আগামী দিন বাকি অংশ দেয়া হবে): https://www.mohakashbiggan.com/%e0%a6%a1%e0%a6%be%e0%a6%b0%e0%a7%8d%e0%a6%95-%e0%a6%ae%e0%a7%8d%e0%a6%af%e0%a6%be%e0%a6%9f%e0%a6%be%e0%a6%b0-%e0%a6%ae%e0%a6%b9%e0%a6%be%e0%a6%ac%e0%a6%bf%e0%a6%b6%e0%a7%8d%e0%a6%ac%e0%a7%87%e0%a6%b0-%e0%a6%b0%e0%a6%b9%e0%a6%b8%e0%a7%8d%e0%a6%af%e0%a6%ae%e0%a7%9f-%e0%a6%ad%e0%a6%b0/

---------------------Cycles in Sky---------------------
-Pritam Bala

If you go out in the night sky, you’ll see thousands of stars. They rise in one direction and hours later, sets in another. The stars rise up , they stay for a few hours , the Polaris hangs on the north and so on. If you go to the next day , it’s pretty much the same . But if you wait for a day , a week or a month , you will see slight and subtle change.

If you notice a star rising at a certain point of year from the horizon , you’ll see it rise more above the sky after few months. If you wait a month, this effect is even more pronounced; all new constellations will be visible in the sky after sunset. This is because the Earth is going around the Sun, literally changing our viewpoint on the sky. The Earth takes a year to orbit the Sun once. Every day, it moves a little bit along its orbit. And as it does, from Earth's perspective, distant stars appear to move their positions relative to the sun. So, one day we might see a star very near the Sun, but the next day the angle is a bit bigger. At some point, about six months after we first saw it, the star is directly opposite the Sun in the sky. Then the angle starts to shrink again as the star approaches the Sun from the opposite side, until, after a full year, the cycle repeats. What this means to you, the naked eye observer, is that the stars appear to rise and set at different times over the course of the year.
Stars in the east rise about 4 MINUTES earlier every night, and stars in the west set 4 MINUTES earlier. A constellation that was entirely below the eastern horizon at sunset one month might be completely visible after sunset the next month.
Another way to think about it is that the stars appear to be fixed, and as the Earth circles the Sun, the Sun moves through the stars over the course of the year, making a complete circle around the sky once per year. The path it takes is a reflection of the Earth's path around the Sun, a line in the sky. We call that line the “Ecliptic”. That means the Sun passes through the same constellations in the sky every year. We give those constellations a special name: “The Zodiac”. Every year, during a given month, the Sun will appear to be in a certain zodiacal constellation, from Sagittarius through Scorpius, Libra, Virgo, Leo, Cancer, and the rest. Eventually, over a year, the Sun returns to ‘Sagittarius’, and the cycle starts again. But even though we talk about this process in terms of the sun's movement, it's really the path traveled by the Earth that creates this effect, as our perspective moves with it. And of course, the planets move in the sky as well. Mercury, Venus they orbit the Sun, too, and they do so in approximately the same plane the Earth does. If you could see the solar system from the side, it would look flat! So to us, on Earth, the planets go around the sky over the course of a year, and they also appear to change their positions relative to the Sun and the stars. The inner planets, Mercury and Venus, move so rapidly you can see their motion after a single night. The outer planets are more slowly, but wait long enough and they too will be seen to move, sliding through the constellations.
They all have their own orbit to complete , and we , as a observer analyze the path to determine it’s location and other geometry. That’s it for today , stay tuned for next article.

[WEEKLY FACTS-3]