Cygnus X-1 ব্ল্যাক হোল জেটের শক্তি 10,000 সূর্যের সমতুল্য হিসেবে মাপা হয়েছে

দীর্ঘমেয়াদি রেডিও ইমেজিং জেট শক্তির বিরল সরাসরি পরিমাপ এনে দিয়েছে

ব্ল্যাক হোল জেট যে শক্তি বহন করে, তার এখন পর্যন্ত অন্যতম স্পষ্ট পরিমাপ পেয়েছেন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা। Curtin University-এর নেতৃত্বে করা নতুন গবেষণায় বিজ্ঞানীরা 18 বছরের উচ্চ-রেজোলিউশনের রেডিও ইমেজিং ব্যবহার করে Cygnus X-1 অধ্যয়ন করেছেন, যা একটি ব্ল্যাক হোল এবং একটি supergiant তারা সমন্বিত প্রথম নিশ্চিত binary system। প্রদত্ত সূত্রপাঠ অনুযায়ী, দলটি দেখেছে যে এই সিস্টেমের জেটগুলো 10,000 সূর্যের আউটপুটের সমতুল্য শক্তি বহন করে।

শুধু এই মাত্রাটাই ফলটিকে উল্লেখযোগ্য করে তোলে, তবে আরও বড় তাৎপর্য হলো দলটি সেটি কীভাবে মেপেছে। ব্ল্যাক হোল জেট astrophysics-এর সবচেয়ে নাটকীয় কাঠামোগুলোর একটি। ব্ল্যাক হোলের দিকে টানা পদার্থ একটি accretion disk তৈরি করে, এবং তার কিছু অংশ ভেতরে পড়ে যায়, আর কিছু অংশ মেরু অঞ্চল থেকে অত্যন্ত গতিতে বাইরে বেরিয়ে যায়। এই জেটগুলো বিপুল দূরত্ব জুড়ে বিস্তৃত হতে পারে, আশপাশকে আকার দেয় এবং মহাকাশে শক্তি পুনর্বণ্টন করে।

Cygnus X-1 কেন এত কার্যকর একটি পরীক্ষাগার

Cygnus X-1 গবেষকদের জন্য জেট পদার্থবিদ্যা পরীক্ষা করার এক বিরলভাবে মূল্যবান পরিবেশ দেয়। এই সিস্টেমে একটি ব্ল্যাক হোলের সঙ্গে একটি বিশাল নক্ষত্রসঙ্গী রয়েছে, যার বাতাস জেটের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে। প্রদত্ত পাঠ্য অনুযায়ী, গবেষকরা সেই মিথস্ক্রিয়াই ব্যবহার করে জেটের শক্তি নির্ণয় করেছেন। ব্ল্যাক হোল যখন তারার চারদিকে ঘোরে, তখন আউটফ্লো কীভাবে বেঁকে যায় এবং আঘাত পায়, তা দেখে তারা বুঝতে পেরেছেন জেটগুলোকে কতটা শক্তিশালী হতে হবে।

দলটি Very Long Baseline Array এবং European VLBI Network-এর ডেটা একত্র করে very long baseline interferometry ব্যবহার করেছে, যার ফলে যেকোনো একটি network একা যতটা দেখাতে পারত, তার চেয়ে বেশি পূর্ণাঙ্গ চিত্র তৈরি হয়েছে। এই দীর্ঘ পর্যবেক্ষণভিত্তি গুরুত্বপূর্ণ। জেট হলো গতিশীল কাঠামো, আর বছরের পর বছর বদলে যাওয়া orbital conditions-এর মধ্যে সেগুলোকে মাপা, একটি snapshot-এর তুলনায়, ভৌত ব্যাখ্যার জন্য অনেক বেশি শক্ত ভিত্তি দেয়।

আলোর অর্ধেক গতি এবং তত্ত্বের আরও শক্তিশালী পরীক্ষা

সূত্রপাঠে বলা হয়েছে, একই গণনা থেকে জেটের গতিও আনুমানিক 150,000 কিলোমিটার প্রতি সেকেন্ড, অর্থাৎ আলোর প্রায় অর্ধেক, হিসেবে পাওয়া গেছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানের জন্য এটা শুধু নাটকীয় কোনো সংখ্যা নয়। এটি jet launching এবং energy transport-সংক্রান্ত তাত্ত্বিক মডেলকে একটি বাস্তব, সুপরিচিত ব্ল্যাক হোল সিস্টেমের সঙ্গে যুক্ত করে।

গবেষকরা দীর্ঘদিন ধরে বলে আসছেন, ব্ল্যাক হোল জেট compact objects থেকে শক্তি সরিয়ে আশপাশের পরিবেশে নিয়ে গিয়ে মহাবিশ্বের গঠন নির্ধারণে বড় ভূমিকা রাখে। Cygnus X-1-এ জেট শক্তি এবং গতি উভয়ই মাপা সেই ধারণাগুলোর নতুন সমর্থন দেয়। এটি দেখায় যে এই outflow-গুলো কেবল পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া নয়, বরং astrophysical feedback-এর মৌলিক ইঞ্জিন।

ফলাফলটি আরও দেখায় যে ব্ল্যাক হোলের আচরণ বোঝার ক্ষেত্রে binary environment কতটা গুরুত্বপূর্ণ। একা থাকা বস্তুর বদলে, অনেক ব্ল্যাক হোল এমন সিস্টেমে থাকে যেখানে বাতাস, চৌম্বক ক্ষেত্র, orbital motion, এবং accretion জটিলভাবে পারস্পরিক ক্রিয়া করে। Cygnus X-1 সেই মিথস্ক্রিয়াগুলোকে এতটাই দৃশ্যমান করে তোলে যে একটি পুরোনো তাত্ত্বিক প্রশ্নকে সংখ্যায় পরিণত করা যায়।

ব্ল্যাক হোল বিজ্ঞানের জন্য এর মানে কী

প্রতিটি উন্নত jet measurement accretion energy কোথায় যায় তা বোঝাকে আরও স্পষ্ট করে। কিছু পদার্থ event horizon পেরিয়ে হারিয়ে যায়, কিন্তু কিছু বিপুল শক্তিতে বাইরে ঠেলে দেওয়া হয়। ব্ল্যাক হোল সেটি কতটা দক্ষভাবে করে, তা high-energy astrophysics-এর মূল প্রশ্নগুলোর একটি। Cygnus X-1-এর ফলাফল সব প্রশ্নের উত্তর দেয় না, তবে ভবিষ্যৎ modelling এবং observation-এর জন্য এটি একটি শক্তিশালী benchmark দেয়।

এটি জ্যোতির্বিজ্ঞানে ধৈর্যের গুরুত্বও দেখায়। 18 বছরের সমন্বিত রেডিও ডেটা একটি বিখ্যাত ব্ল্যাক হোল সিস্টেমকে precision experiment-এ পরিণত করেছে। ফলাফল হলো, stellar winds কীভাবে জেটকে বাঁকিয়ে দেয়, সেগুলো কত দ্রুত চলে, আর কত শক্তি বহন করে, তার আরও মাটিভিত্তিক একটি চিত্র।

দীর্ঘ baseline observation এবং ভৌত inference-এর এই সমন্বয়ই গবেষণাটিকে তাৎপর্যপূর্ণ করে তোলে। ব্ল্যাক হোল জেট সবসময়ই দৃষ্টিনন্দন ছিল। এই কাজটি তাদের পরিমাপযোগ্য শক্তি সম্পর্কে আরও শক্ত ধারণা দেয়, এবং মহাবিশ্বের সবচেয়ে সহিংস ঘটনাগুলোর একটিকে আরও মজবুত প্রমাণের ভিত্তিতে স্থাপন করে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.