ছায়াপথবর্তী গহ্বর

ছায়াপথবর্তী গহ্বর হল একটি মোটামুটি গোলাকার, ছায়াপথের সম্প্রসারিত দৃশ্যমান উপদান যেটা প্রধান ছায়াপথের বাইরে প্রসারিত। বিভিন্ন স্বতন্ত্র উপাদান নিয়ে গঠিত একটি ছায়াপথের গহ্বর হল:

• নাক্ষত্রিক প্রভা
• ছায়াপথবর্তী আলোকমণ্ডল (উষ্ণ গ্যাস, যা হল প্লাজমা)
• ডার্ক ম্যাটার গহ্বর

যেখানে গোলাকার চেহারার গহ্বরের সঙ্গে ফ্ল্যাট ডিস্কের বৈসাদৃশ্য আছে, সর্পিল ছায়াপথে পরিষ্কার বোঝা যায় যে, গহ্বর এবং মূল ছায়াপথের মধ্যে একটা বিরাট পার্থক্য লক্ষ করা হয়। একটি উপবৃত্তাকার ছায়াপথে গহ্বর এবং ছায়াপথের অন্যান্য উপাদানের সঙ্গে কোনো সূক্ষ্ম বৈসাদৃশ্য নেই।

কোয়াসারের মতো উজ্জ্বল আলোকবর্তিকার আলোর গতিপথে একটি গহ্বরকে পর্যবেক্ষণ করে অধ্যয়ন করা যায় যে, ছায়াপথের বাইরে দৃশ্যমানতার প্রশ্ন দেখা দেয়।

ছায়াপথবর্তী গহ্বরের উপাদানসমূহ

নাক্ষত্রিক প্রভা

নাক্ষত্রিক প্রভা হল প্রায় গোলাকার ক্ষেত্র নক্ষত্রমণ্ডলী এবং বর্তুলাকার ক্লাস্টারসমূহ। এটা বেশির ভাগ চাকতির মতো ছায়াপথের, সেই সঙ্গে সিডি টাইপ-এর কিছু বর্তুলাকার ছায়পথ পরিবৃত হয়ে আছে। নাক্ষত্রিক প্রভায় একটি স্বল্প পরিমাণ (প্রায় এক শতাংশ) ছায়াপথ নাক্ষত্রিক ভর অবস্থান করে, যার অর্থ ছায়াপথের অন্যান্য উপাদানের চেয়ে এর ঔজ্জ্বল্য অনেকটাই কম।

আকাশগঙ্গার নাক্ষত্রিক প্রভা বর্তুলাকার ক্লাস্টার, আরআর লিরা নক্ষত্রমণ্ডলীর সঙ্গে নিম্ন ধাতবতা এবং উপবামন, এইসব উপাদানে গঠিত। আমাদের নাক্ষত্রিক প্রভার নক্ষত্রমণ্ডলীর পুরোনোর প্রবণতা (অধিকাংশই ১২০০ কোটি বছরেরও বেশি পুরোনো) এবং নিম্ন ধাতবতা আছে; কিন্তু, এছাড়াও সেখানে গহ্বর নক্ষত্র ক্লাস্টার আছে, যাদের ধাতবতা চাকতির মতো নক্ষত্রদের সমান। আকাশগঙ্গার গহ্বর নক্ষত্রসমূহের দূরগমন বেগ প্রায় ২০০ কিমি/সেকেন্ড এবং একটা নিম্ন গড় দূরগমন ঘূর্ণন প্রায় ৫০ কিমি/সেকেন্ড। আকাশগঙ্গার নাক্ষত্রিক প্রভায় নক্ষত্র গঠন অনেককাল আগেই বন্ধ হয়ে গিয়েছে।

ছায়াপথবর্তী করোনা

একটি ছায়াপথবর্তী করোনা হল ছায়াপথের কেন্দ্র থেকে অনেক দূরের এক বর্ধিত গ্যাস পরিবেশনা। এটা HI গ্যাস (এইচ ওয়ান, ২১ সেন্টিমিটার মাইক্রোওয়েভ লাইন) স্বতন্ত্র নির্গমন বর্ণালি দেওয়া শনাক্ত পারে, এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য, যেটা এক্স-রশ্মি বর্ণালি বীক্ষণ যন্ত্র দ্বারা শনাক্ত হয়।

ডার্ক ম্যাটার গহ্বর

ডার্ক ম্যাটার গহ্বর হল বহুদূরে ছড়িয়ে থেকে ছায়াপথের দৃশ্যমান উপাদানগুলোর বর্ধিতাংশের নীতিগত অবস্থান। ডার্ক ম্যাটার গহ্বরের ভর ছায়াপথের অন্যান্য উপাদানের থেকে অনেক বেশি। মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার হিসেবে অনুমিত হয় যে, এর অস্তিত্ব ছায়াপথের মধ্যে দেহের গতিশীলতা নির্ধারণ করে। ডার্ক ম্যাটার গহ্বরের প্রকৃতি হল সৃষ্টিতত্ত্বের বর্তমান গবেষণার গুরুত্বপূর্ণ জায়গা, বিশেষ করে এটা ছায়াপথের গঠন এবং বিবর্তনের সঙ্গে সম্পর্কযুক্ত।

নাভারো-ফ্রেঙ্ক-হোয়াইট পরিলেখ হল গাণিতিক প্রদর্শনের মাধ্যমে স্থিরীকৃত বহুলভাবে গ্রাহ্য ডার্ক ম্যাটার গহ্বরের ঘনত্ব পরিলেখ। এটা r-এর কার্য হিসেবে ডার্ক ম্যাটার গহ্বরের ভর ঘনত্ব, ছায়াপথবর্তী গহ্বর থেকে দূরত্ব বর্ণনা করে।

$$\rho (r)={\frac {\rho _{\text{crit}}\delta _{c}}{(r/r_{s})(1+r/r_{s})^{2}}}$$

যেখানে $r_{s}$ হল $\rho _{\text{crit}}=3H^{2}/8\pi G$ মডেলের জন্যে একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত ব্যাসার্ধ হল জটিল ঘনত্ব (যেখানে H হল হাবল ঘনত্ব), এবং $\delta _{c}$ হল একটি মাত্রাহীন ধ্রুবক।

অদৃশ্য গহ্বর উপাদান এই ঘনত্ব প্রোফাইলের সাথে অনির্দিষ্টকালের জন্য একটি অপ্রসারিত অবিচ্ছেদ্য হিসেব করা ভর থেকে প্রসারিত করা যাবে না। তবে এটি সকল r -এর জন্য এক সীমিত মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা প্রদান করে। বেশির ভাগ মাপজোক যেটা করা যেতে পারে বাইরের গহ্বরের ভর বিতরণের জন্য, তুলনামূলকভাবে সংবেদনশীল। এটা হল নিউটনের গতিসূত্রসমূহের পরিণতি, যেটা বিবৃত করে যে, গহ্বরের আকার যদি গোলাকার বা উপবৃত্তাকার হয় তাহলে সেখানে কোনো মহাকর্ষীয় প্রভাব থাকবে না।