তরুণ গ্যালাক্সিতে তারাজনন শেষ করতে সহিংস বহিঃপ্রবাহ সহায়তা করতে পারে বলে JWST সরাসরি প্রমাণ পেয়েছে
জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ এবং আতাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে ব্যবহারকারী জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন একটি শক্তিশালী গ্যাস বহিঃপ্রবাহ পর্যবেক্ষণ করেছেন, যা বিগ ব্যাং-এর মাত্র ১ বিলিয়ন বছর পর দেখা এক গ্যালাক্সি ব্যবস্থা থেকে বেরিয়ে আসছে বলে মনে হয়। লক্ষ্যটি, CRISTAL-02 নামে পরিচিত, একটি সংযোজিত ব্যবস্থা যার নক্ষত্রভর সূর্যের প্রায় ১০ বিলিয়ন গুণ। গবেষকদের মতে, বহিঃপ্রবাহটি প্রায় পুরো ব্যবস্থাটির সমান লম্বা এবং প্রতি সেকেন্ডে শত শত মাইল গতিতে মহাশূন্যে এগিয়ে যাচ্ছে।
এই পর্যবেক্ষণ গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি Webb-এর উত্থাপিত সবচেয়ে বড় ধাঁধাগুলোর একটির দীর্ঘদিনের আলোচিত ব্যাখ্যাকে সরাসরি সমর্থন দেয়: কেন প্রাথমিক মহাবিশ্বের কিছু গ্যালাক্সি দ্রুত বড় হয়ে ওঠার পর খুব অল্প সময়ের মধ্যেই তারা বানানো বন্ধ করে দিয়েছিল। ১০ জুন Monthly Notices of the Royal Astronomical Society-এ প্রকাশিত নতুন কাজটি যুক্তি দেয় যে গ্যালাকটিক সংযোজনের সঙ্গে যুক্ত তারকা-প্রণোদিত বায়ু ভবিষ্যৎ তারাজননের জন্য প্রয়োজনীয় গ্যাস সরিয়ে ফেলতে বা ব্যাহত করতে পারে।
প্রথম বিলিয়ন বছরের এক ধাঁধা
Webb বারবার দেখিয়েছে যে তরুণ মহাবিশ্ব অনেক গবেষকের প্রত্যাশার চেয়ে বেশি পরিণত ছিল। বিগ ব্যাং-এর পর প্রথম বিলিয়ন বছরের মধ্যেই গ্যালাক্সিগুলো উল্লেখযোগ্য ভর গড়ে তুলেছিল। ততটাই আশ্চর্যের বিষয়, তাদের অনেকগুলোই নিস্তরঙ্গ হয়ে গিয়েছিল, অর্থাৎ তাদের তারাজনন নাটকীয়ভাবে ধীর হয়ে গিয়েছিল বা পুরোপুরি বন্ধ হয়ে গিয়েছিল, আর তা ঘটেছিল মাত্র আরও প্রায় এক বিলিয়ন বছর পরে।
এই সংমিশ্রণ জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দ্রুত বৃদ্ধির অবস্থা থেকে নিষ্ক্রিয়তায় গ্যালাক্সিকে সরিয়ে দিতে পারে এমন প্রক্রিয়াগুলো আরও গভীরভাবে দেখতে বাধ্য করেছে। গ্যালাকটিক বায়ু দীর্ঘদিন ধরে একটি সম্ভাব্য কারণ হিসেবে বিবেচিত। ধারণাটি সহজ: যদি কোনো গ্যালাক্সি অতিরিক্ত ঠান্ডা গ্যাস হারায়, বা সেই গ্যাস গরম হয়ে যায়, ছড়িয়ে পড়ে, কিংবা উৎক্ষিপ্ত হয়, তাহলে নতুন তারা তৈরির কাঁচামাল হারিয়ে যায়। যা প্রমাণ করা কঠিন ছিল, তা হলো এই ধরনের বায়ু ব্রহ্মাণ্ডীয় ইতিহাসের প্রথম অধ্যায়ে গ্যালাক্সিগুলোকে গঠন করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী এবং যথেষ্ট আগের দিকে ছিল কি না।
CRISTAL-02 গবেষকদের ঠিক সেই যুগের একটি কেস স্টাডি দেয়। কারণ এই ব্যবস্থা এমন সময়ে দেখা যাচ্ছে যখন মহাবিশ্বের বয়স ছিল মাত্র প্রায় ১ বিলিয়ন বছর, এটি তরুণ মহাবিশ্বে সক্রিয় বৃদ্ধি থেকে সম্ভাব্য বন্ধ হয়ে যাওয়ার রূপান্তরের একটি জানালা খুলে দেয়।
সংযোজন কেন গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে
উৎসপাঠে CRISTAL-02-কে বহুগ্যালাক্সি সংঘর্ষের পরবর্তী পর্যায়ে একটি গ্যালাকটিক সংযোজন হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে। সামগ্রিকভাবে, সংযোজনগুলো গ্যাসকে কেন্দ্রীভূত করতে পারে, তীব্র তারাজনন বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে এবং একটি ব্যবস্থার অভ্যন্তরীণ গতিবিদ্যাকে নাড়িয়ে দিতে পারে। একই পরিস্থিতি শক্তিশালী ফিডব্যাকও তৈরি করতে পারে, যার মধ্যে পদার্থ বহনকারী বায়ুও রয়েছে।
নতুন ফলাফলটিকে উল্লেখযোগ্য করে তোলে শুধু এই নয় যে গ্যাস গ্যালাক্সির বাইরে রয়েছে, বরং এই যে প্লুমটি বড় এবং দ্রুত, দুটোই। এমন স্কেলের একটি গঠন ইঙ্গিত করে যে বহিঃপ্রবাহটি সামান্য পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নয়। বরং এটি হতে পারে ব্যবস্থাটি কীভাবে বিবর্তিত হয় তার একটি কেন্দ্রীয় অংশ। যদি যথেষ্ট গ্যাস সরিয়ে ফেলা হয়, তবে যে সংযোজন অল্প সময়ের জন্য কার্যকলাপকে জ্বালানি জোগায়, সেটিই তা শেষ করতেও সাহায্য করতে পারে।
এটি গ্যালাকটিক সংঘর্ষকে প্রচলিত “দুটি ছোট গ্যালাক্সি থেকে একটি বড় গ্যালাক্সি” ছবির তুলনায় কম রোমান্টিকভাবে দেখায়। সংযোজন এখনও বড় কাঠামো গড়ে তোলে, কিন্তু সেগুলো পরবর্তী বৃদ্ধি দমিয়ে দেওয়ার পরিস্থিতিও তৈরি করতে পারে। সেই অর্থে, যে প্রক্রিয়া একটি বিশাল গ্যালাক্সি গঠন করে, সেটিই সেটিকে শান্ত করতেও ভূমিকা রাখতে পারে।
যন্ত্রগুলো কী অবদান রেখেছে
এই ধরনের কাজে Webb এবং ALMA পরস্পর-সম্পূরক হাতিয়ার। Webb অসাধারণ সংবেদনশীলতায় দূর মহাবিশ্ব অনুসন্ধান করতে পারে, আর ALMA মিলিমিটার এবং সাবমিলিমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ঠান্ডা গ্যাস ও ধুলো অধ্যয়নে বিশেষভাবে শক্তিশালী। একসাথে, তারা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের গ্যালাক্সির গঠন, তারাজনন এবং গ্যাসের গতি এমন ব্যবস্থায় যুক্ত করতে দেয়, যেগুলো কয়েক বছর আগেও অনেক বেশি কঠিনভাবে বর্ণনা করা যেত।
বিজ্ঞানীরা যখন বিস্ময়কর প্রাথমিক গ্যালাক্সিগুলোর তালিকা করা থেকে এগিয়ে এসে সেগুলো কীভাবে তৈরি ও বিবর্তিত হয়েছে তা ব্যাখ্যা করতে চাইছেন, তখন এই সংমিশ্রণ আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। উচ্চ রেডশিফটে এত বিপুল এবং আপাতদৃষ্টিতে নিষ্ক্রিয় ব্যবস্থার সন্ধান পেয়ে Webb সমস্যাটিকে আরও তীক্ষ্ণ করেছে। এই ধরনের অনুসরণী গবেষণা পরের ধাপ: শুধু বিচ্যুতি জানানো নয়, বরং ভৌত প্রক্রিয়া শনাক্ত করা।
গ্যালাক্সি বিবর্তনের জন্য এর অর্থ কী হতে পারে
তাৎক্ষণিক অর্থ হলো, তারকা-প্রণোদিত বায়ু ব্রহ্মাণ্ডীয় ইতিহাসে গ্যালাক্সিগুলোকে quench করার ক্ষেত্রে, আগে নিশ্চিতভাবে দেখানো সময়ের চেয়েও অনেক আগে, বড় ভূমিকা রাখতে পারে। যদি CRISTAL-02 একটি বৃহত্তর জনসংখ্যার প্রতিনিধিত্ব করে, তাহলে সংযোজন-নির্ভর সহিংস বহিঃপ্রবাহ ব্যাখ্যা করতে পারে কেন Webb এত তাড়াতাড়ি সক্রিয় ও নিস্তরঙ্গ গ্যালাক্সির বৈচিত্র্যময় মিশ্রণ দেখতে পাচ্ছে।
এই আবিষ্কারটি ইঙ্গিত দেয় যে প্রাথমিক মহাবিশ্বের “মৃত” গ্যালাক্সিগুলোর জন্য একক কোনো অদ্ভুত ব্যাখ্যা প্রয়োজন নাও হতে পারে। বরং, তাদের অন্তত কিছু হয়তো এমন ফিডব্যাক প্রক্রিয়ার ফল, যা সংযোজন-চালিত পরিবেশে বিশেষভাবে তীব্র হয়ে ওঠে। এতে quenching একটি ব্যতিক্রমের বদলে দ্রুত প্রাথমিক বৃদ্ধির একটি স্বাভাবিক পর্যায় হয়ে উঠবে।
Live Science-এর প্রতিবেদন আরও এক ধাপ এগিয়ে বলে যে এমন পর্যবেক্ষণ মিল্কি ওয়ের মতো ব্যবস্থার দূর ভবিষ্যতসহ বড় গ্যালাক্সিগুলো কীভাবে ধীরে ধীরে থেমে যায়, তার একটি পূর্বাভাস দিতে পারে। সেই বিস্তৃত উপমা ব্যাখ্যামূলকই রয়ে যায়, তবে মূল পর্যবেক্ষণটি আরও দৃঢ়: একটি তরুণ সংযোজিত গ্যালাক্সি ব্যবস্থা মনে হচ্ছে এমন পরিমাণ গ্যাস হারাচ্ছে, যা তারারা উৎপাদনকারী কারখানা হিসেবে টিকে থাকার ক্ষমতাকে সরাসরি প্রভাবিত করতে পারে।
বৃহত্তর Webb-যুগের প্রশ্ন
এই ফলাফলটি মনোযোগ আকর্ষণ করবে কারণ Webb চালু হওয়ার পর থেকে জ্যোতির্বিজ্ঞানে এটি একটি বড় প্রবণতার সঙ্গে মিলে যায়। টেলিস্কোপের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অবদানগুলোর অনেকগুলো বিচ্ছিন্ন আবিষ্কার নয়, বরং বিদ্যমান মডেলের উপর চাপ-পরীক্ষা। আশ্চর্যজনকভাবে বিশাল প্রাথমিক গ্যালাক্সি, প্রাথমিক ব্ল্যাক হোল, এবং পরিণত রাসায়নিক স্বাক্ষরের পর্যবেক্ষণ তাত্ত্বিকদের বিগ ব্যাং-এর পর কাঠামো কত দ্রুত তৈরি হয়েছিল এবং অভ্যন্তরীণ ফিডব্যাক কত দক্ষ ছিল, তা পরিমার্জন করতে বাধ্য করেছে।
CRISTAL-02 এখন সেই সংশোধন প্রচেষ্টায় আরেকটি তথ্যবিন্দু যোগ করেছে। এটি ইঙ্গিত দেয় যে প্রাথমিক মহাবিশ্ব শুধু দ্রুত সমাবেশের সময়ই ছিল না, বরং কিছু ব্যবস্থায় দ্রুত বন্ধ হয়ে যাওয়ার সময়ও ছিল, যেখানে ফিডব্যাক প্রক্রিয়াগুলো তুলনামূলকভাবে স্বল্প সময়ে গ্যালাক্সিকে পুনর্গঠন করতে সক্ষম ছিল।
আরও পর্যবেক্ষণ নির্ধারণ করবে এই বিশাল বহিঃপ্রবাহগুলো কতটা সাধারণ এবং Webb যে নিস্তরঙ্গ গ্যালাক্সির জনসংখ্যা খুঁজে পেয়েছে, তা তৈরি করতে সেগুলো একাই যথেষ্ট কি না। কিন্তু সরাসরি প্রমাণের দিক থেকে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ: জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি তরুণ গ্যালাক্সি ব্যবস্থাকে ধরা পড়েছে বলে মনে হচ্ছে, যা তার টিকে থাকার জন্য প্রয়োজনীয় উপাদান বের করে দিচ্ছে।
এই নিবন্ধটি Live Science-এর প্রতিবেদন ভিত্তিক। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on livescience.com