অদৃশ্য বস্তু (Dark matter) কাকে বলে?
উত্তর: অদৃশ্য বস্তু (Dark matter) হচ্ছে এক ধরনের কল্পিত বস্তু যা কোনো টেলিস্কোপ দ্বারা দৃষ্টিগোচর হয় না। তবে, দৃশ্যমান বস্তু, বিকিরণ এবং মহাবিশ্বের বৃহৎ স্কেল গঠনের উপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে এর উপস্থিতি উপলব্ধি করা যায়।
HSC Physics 2nd Paper Chapter 11: জ্যোতির্বিজ্ঞান CQ — Prosthuti প্রশ্নব্যাংক
HSC · Physics 2nd Paper · Chapter 11: জ্যোতির্বিজ্ঞান · সৃজনশীল
অদৃশ্য বস্তু (Dark matter) কাকে বলে?
উদ্দীপক
আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি থেকে অন্য একটি গ্যালাক্সি (X) 1000 km s-1 বেগে দূরে সরে যাচ্ছে। X গ্যালাক্সিতে একটি 5M0 ভরের কৃষ্ণবিবর আছে।
[হাবল ধ্রুবক, H = 2.3 ' 10-18 s–1; 1 সৌর ভর, M0 = 1.99 × 1030 kg; c = 3 × 108 m s–1; 1 আলোকবর্ষ = 9.46 ' 1012 km]
Combined · 2018
উত্তর
অদৃশ্য বস্তু (Dark matter) হচ্ছে এক ধরনের কল্পিত বস্তু যা কোনো টেলিস্কোপ দ্বারা দৃষ্টিগোচর হয় না। তবে, দৃশ্যমান বস্তু, বিকিরণ এবং মহাবিশ্বের বৃহৎ স্কেল গঠনের উপর এর মহাকর্ষীয় প্রভাব থেকে এর উপস্থিতি উপলব্ধি করা যায়।
উত্তর
নক্ষত্রের ভর 1.4 সৌর ভরের চেয়ে কম হলে, নক্ষত্রটি যখন সংকুচিত হতে থাকে তখন এর শক্তি মুক্ত হতে থাকে কিন্তু এটি এমন একটি ধাপে পৌঁছায় যে এটি এর বহিঃস্থ আস্তরণকে উড়িয়ে দেয়। ফলে হঠাৎ করেই প্রচুর পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়। এ বিস্ফোরণে যা অবশিষ্ট থাকে তাকে বলা হয় শ্বেত বামন নক্ষত্র। নিউক্লীয় ফিউশান প্রক্রিয়ায় শক্তি উৎপাদনের জন্য কোনো হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম এতে থাকে না
অপরদিকে নক্ষত্রের ভর 1.5 থেকে 3 সৌর ভরের মধ্যে থাকলে, সংকোচনের সময়, এক পর্যায়ে, বহিঃস্থ আস্তরণ ছুড়ে দিয়ে
সুপারনোভা হিসেবে বিস্ফোরিত হয়। তখন এর মূল বস্তুর চাপ এত বেশি হয় যে, প্রোটন ও ইলেকট্রন একত্রিত হয়ে নিউট্রন গঠন করে। একে বলে নিউট্রন নক্ষত্র।
ভর 1.4 সৌরভরের মধ্যে থাকলেই শ্বেত বামন এবং 1.5 থেকে 3 সৌরভরের মধ্যে থাকলেই নিউট্রন নক্ষত্রে পরিণত হতে পারে।
উত্তর
এখানে,
পৃথিবী থেকে গ্যালাক্রির দূরে সরে যাওয়ার দ্রুতি, v=1000kms-1
হাবল ধ্রুবক, H=2.3×10-18s-1
আলোক বর্ষ, =9.46×1012km
ধরি, X গ্যালাক্রি আমাদের থেকে তথা পৃথিবী থেকে d দূরে অবস্থিত,
আমরা জানি,
\begin{aligned} & d=\frac{v}{H} \\ & =\frac{1000 \mathrm{~km} \mathrm{~s}^{-1}{2.3 \times 10^{-18} \mathrm{~s}^{-1} \\ & =4.348 \times 10^{20} \mathrm{~km}\end{aligned}
আলোকবর্ষ
∴d=45960106.63 আলোকবর্ষ
অতএব, X গ্যালাক্সি আমাদের থেকে 45960106.63 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত।
উত্তর
এখানে, সৌর ভর, M0=1.99×1030kg
কৃষ্ণবিবরের ভর, M=5M0
=5×1.99×1030 kg
=9.95×1030 kg
আলোর বেগ, c=3×108m s-1
মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G=6.673×10-11Nm2kg-2
ঘটনা দিগন্ত, Rs= নির্ণেয়
আমরা জানি,
দেখা যাচ্ছে ঘটনা দিগন্ত > 12km, অতএব কোনো আলোক রশ্মি ঐ কৃষ্ণবিবরের 12km দূর দিয়ে চলে যেতে পারবে না।