डार्क मैटर पदार्थ का एक काल्पनिक रूप है जो किसी भी प्रकाश को उत्सर्जित या प्रतिबिंबित नहीं करता है, बल्कि सामान्य पदार्थ पर गुरुत्वाकर्षण खींचता है। वैज्ञानिकों का अनुमान है कि डार्क मैटर ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान का लगभग 85% बनाता है, लेकिन उन्हें कोई सुराग नहीं है कि यह किस चीज से बना है या इसकी उत्पत्ति कैसे हुई।
डार्क मैटर को पहली बार 1930 के दशक में स्विस खगोलशास्त्री फ्रिट्ज़ ज़्विकी द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने देखा कि क्लस्टर के दृश्यमान द्रव्यमान के आधार पर क्लस्टर में आकाशगंगाएँ अपेक्षा से अधिक तेज़ी से आगे बढ़ रही थीं। उन्होंने सुझाव दिया कि कोई अदृश्य द्रव्यमान, या “लापता द्रव्यमान” होना चाहिए, जो क्लस्टर को एक साथ पकड़ रहा था।
तब से, कई अन्य अवलोकनों ने डार्क मैटर के अस्तित्व के साक्ष्य प्रदान किए हैं, जैसे आकाशगंगाओं के घूर्णन वक्र, विशाल वस्तुओं द्वारा प्रकाश की गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, ब्रह्मांड की विशाल, लगातार बढ़ती संरचना, और माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण जो कि है लौकिक. इन सभी घटनाओं को यह मानकर समझाया जा सकता है कि ब्रह्मांड में बहुत सारा काला पदार्थ है, लेकिन इनमें से कोई भी इसका सीधे तौर पर पता नहीं लगा सकता है या इसकी पहचान नहीं कर सकता है।
तो डार्क मैटर किससे बना है? कई संभावित उम्मीदवार हैं, लेकिन अभी तक किसी की भी पुष्टि नहीं हुई है। सबसे लोकप्रिय सिद्धांतों में से एक यह है कि डार्क मैटर कमजोर रूप से संपर्क करने वाले बड़े कणों (डब्ल्यूआईएमपी) से बना है, जो उप-परमाणु कण हैं जो केवल गुरुत्वाकर्षण और कमजोर परमाणु बल के माध्यम से सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत करते हैं। प्रारंभिक ब्रह्मांड में WIMP का उत्पादन किया जा सकता था, और इसका द्रव्यमान एक प्रोटॉन के कुछ से लेकर सैकड़ों गुना तक हो सकता था।
एक और संभावना यह है कि डार्क मैटर अक्षों से बना है, जो बहुत हल्के कण हैं जिनकी भविष्यवाणी कण भौतिकी के मानक मॉडल के कुछ विस्तारों द्वारा की जाती है। आरंभिक ब्रह्मांड में भी अक्षों का निर्माण किया जा सकता था, और उनका द्रव्यमान एक इलेक्ट्रॉनवोल्ट के एक अरबवें हिस्से के बराबर कम हो सकता था। अक्ष विद्युत चुंबकत्व के साथ अपने युग्मन के माध्यम से सामान्य पदार्थ के साथ बातचीत कर सकते हैं, लेकिन बहुत कमजोर तरीके से।
तीसरा विकल्प यह है कि डार्क मैटर प्राइमर्डियल ब्लैक होल से बना है, जो ब्लैक होल हैं जो बिग बैंग के पहले क्षणों में बने थे। प्राइमर्डियल ब्लैक होल में द्रव्यमान की एक विस्तृत श्रृंखला हो सकती है, एक परमाणु जितने छोटे से लेकर एक तारे जितना बड़ा तक। प्राइमर्डियल ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से सामान्य पदार्थ के साथ संपर्क कर सकते हैं, और गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन भी कर सकते हैं जिन्हें LIGO और LISA जैसी वेधशालाओं द्वारा पता लगाया जा सकता है।
डार्क मैटर के लिए कई अन्य उम्मीदवार हैं, जैसे कि स्टेराइल न्यूट्रिनो, सुपरहैवी डार्क मैटर, सेल्फ-इंटरेक्टिंग डार्क मैटर और फजी डार्क मैटर, लेकिन उनमें से किसी को भी निर्णायक रूप से सिद्ध या खारिज नहीं किया गया है। डार्क मैटर की खोज भौतिकी और खगोल विज्ञान में अनुसंधान के सबसे सक्रिय और रोमांचक क्षेत्रों में से एक है, और यह वास्तविकता की प्रकृति के नए पहलुओं को उजागर कर सकता है।
डार्क मैटर ब्रह्मांड का सबसे बड़ा अनसुलझा रहस्य है, और यह ब्रह्मांड की उत्पत्ति, विकास और भाग्य को समझने की कुंजी हो सकता है। जब तक हम यह पता नहीं लगा लेते कि यह क्या है, हम ब्रह्मांड के अंधेरे पक्ष पर केवल आश्चर्य ही कर सकते हैं।
