সৌর প্রতিবেশে লুকিয়ে থাকা শ্বেত বামনদের সন্ধান

কাছে থাকা চারটি শ্বেত বামন চোখের সামনেই লুকিয়ে ছিল

পৃথিবী থেকে প্রায় 65 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত চারটি শ্বেত বামনকে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা শনাক্ত করেছেন, যেগুলি দশকের পর দশক ধরে চলা আকাশ-সমীক্ষাতেও ধরা পড়েনি। তারা বিশেষভাবে অনেক দূরে ছিল বা তাদের প্রকৃত উজ্জ্বলতা খুবই কম ছিল বলে বাদ পড়েনি। প্রতিটি একটি ঘনিষ্ঠ দ্বৈত ব্যবস্থায় এক উজ্জ্বল লাল বামন সঙ্গীর সঙ্গে অবস্থান করায়, দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে শ্বেত বামনটির আলো অনেকটাই ঢাকা পড়ে গিয়েছিল।

নতুনভাবে নিশ্চিত হওয়া এই ব্যবস্থাগুলি post-common-envelope binaries, বা PCEBs, নামে পরিচিত শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত। এই জোড়াগুলিতে, অতীতের তারকা-বিবর্তনের এক আগের পর্যায়ে দুটি নক্ষত্র এক যৌথ বাইরের আবরণ ভাগ করেছিল। আজ যা অবশিষ্ট আছে, তা হলো একটি ঘন শ্বেত বামন, যা একটি main-sequence লাল বামনের সঙ্গে খুব কাছাকাছি কক্ষপথে ঘুরছে। এই বিন্যাসগুলি বৈজ্ঞানিকভাবে মূল্যবান, কারণ এগুলি দ্বৈত নক্ষত্র কীভাবে ভর আদান-প্রদান করে, কক্ষীয় দূরত্ব হারায়, এবং তাদের মধ্যে একটি নক্ষত্র দানব পর্যায় ছেড়ে বেরিয়ে গেলে কীভাবে বিবর্তিত হয়, সেই সম্পর্কে প্রমাণ সংরক্ষণ করে।

এই আবিষ্কারের কথা Monthly Notices of the Royal Astronomical Society-এ প্রকাশিত গবেষণায় জানানো হয়েছে। উৎস অনুযায়ী, প্রধান লেখক হলেন University of Warwick-এর Professor Mairi O'Brien। দলটি কেবল সাধারণ ইমেজিংয়ের ওপর নির্ভর না করে স্পেকট্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এই ব্যবস্থাগুলি নিশ্চিত করেছে।

কেন কাছের নক্ষত্রও ধরা এড়াতে পারে

প্রথম দেখায় এই আবিষ্কারটি বিস্ময়কর মনে হতে পারে। সূর্যের আশপাশের অঞ্চল গ্যালাক্সির সবচেয়ে বেশি অধ্যয়ন করা অংশগুলোর একটি, এবং কাছের শ্বেত বামনগুলো সাধারণত তুলনামূলকভাবে সহজে নথিভুক্ত করা যায় বলে ধরা হয়। কিন্তু উৎস পাঠ স্পষ্ট করে যে এই চারটি বস্তু ছিল আরও কঠিন একটি ক্ষেত্র। তাদের লাল বামন সঙ্গীরা কার্যত শ্বেত বামনের দৃশ্যমান-আলো সংকেতকে ডুবিয়ে দিয়েছিল, ফলে অনেক পর্যবেক্ষণে এই দ্বৈত ব্যবস্থাগুলো একক নক্ষত্রের মতো দেখিয়েছে।

এই আড়াল করার প্রভাব গুরুত্বপূর্ণ, কারণ লাল বামন সক্রিয় নক্ষত্র হতে পারে। তাদের পরিবর্তনশীলতা ও ফ্লেয়ার এমন কিছু সংকেতের অনুকরণ করতে পারে বা সেগুলোকে ছাপিয়ে যেতে পারে, যেগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সাধারণত কোনো ঘনিষ্ঠ সঙ্গীকে শনাক্ত করতে ব্যবহার করেন। ফলে একটি প্রচলিত সমীক্ষায় এমন ব্যবস্থা সাধারণ দেখতে লাল বামন নক্ষত্রের অনেক বড় জনসংখ্যার মধ্যে মিশে যেতে পারে।

এর ফল হলো, জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক সম্পূর্ণতা শর্তসাপেক্ষ। আমাদের খুব কাছেই হলেও, কাছের নক্ষত্রের গণনা কেবল কতটা তথ্য আছে তার ওপর নির্ভর করে না, বরং যে ধরনের বস্তু খোঁজা হচ্ছে তার জন্য পর্যবেক্ষণ পদ্ধতি কতটা উপযোগী তার ওপরও নির্ভর করে। এই ক্ষেত্রে, লুকিয়ে থাকা শ্বেত বামনগুলো উজ্জ্বলতর ইমেজিং প্রচার থেকে নয়, বরং তাদের নক্ষত্রসঙ্গীদের ওপর তারা যে সূক্ষ্ম প্রভাব ফেলেছিল তা মেপে প্রকাশ পেয়েছে।

যে দুলুনি তাদের ফাঁস করল

শ্বেত বামনগুলোকে শনাক্ত করা হয়েছে তারা যে লাল বামনগুলোর চারদিকে ঘোরে, তাদের গতির মাধ্যমে। দুই নক্ষত্র যখন একে অপরকে প্রদক্ষিণ করে, তখন লাল বামনটি সামান্য দুলে ওঠে। সেই দুলুনি নক্ষত্রটির পর্যবেক্ষিত spectrum বদলে দেয়, কারণ ঘূর্ণায়মান নক্ষত্র-পৃষ্ঠের বিভিন্ন অংশ পৃথিবীর দিকে বা পৃথিবী থেকে সামান্য সরে যায়।

উৎস পাঠে বলা হয়েছে, একটি ঘূর্ণায়মান লাল বামনের মুখ red-shifted এবং blue-shifted উভয় উপাদান তৈরি করে। যখন নক্ষত্রটি কোনো অদৃশ্য সঙ্গীর কারণে দুলতেও থাকে, তখন সেই স্থানান্তরগুলো পরিমাপযোগ্যভাবে সরে যায়। এটি একটি কঠিন পরিমাপ, বিশেষ করে যখন দুটি নক্ষত্র কাছাকাছি থাকে এবং তাদের মধ্যে একটি দৃশ্যমান আলোয় আধিপত্য করে। কিন্তু উচ্চমানের spectroscopy ঠিক এই ধরনের সমস্যাই সমাধান করতে পারে।

এই চারটি ব্যবস্থার জন্য দলটি Hubble Space Telescope-এ থাকা Space Telescope Imaging Spectrograph ব্যবহার করেছে। সেই যন্ত্রটি লুকিয়ে থাকা শ্বেত বামনগুলোকে spectroscopically নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় সংবেদনশীলতা দিয়েছিল। উজ্জ্বল ঘন অবশেষকে তাদের সঙ্গীদের ঝলকে সরাসরি আলাদা করে দেখার বদলে, গবেষকেরা সঙ্গীদের spectrum-এর আচরণ পর্যবেক্ষণ করেছেন এবং সেই প্রমাণ ব্যবহার করে ব্যবস্থাগুলোর প্রকৃতি নির্ধারণ করেছেন।

এই পদ্ধতি সূক্ষ্ম নক্ষত্র-গবেষণায় Hubble-এর অব্যাহত গুরুত্বকে তুলে ধরে। নতুন পর্যবেক্ষণাগারগুলি বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরিসর বাড়াচ্ছে এবং বৃহৎ সমীক্ষাগুলি বিশাল ক্যাটালগ তৈরি করছে, তবু উপেক্ষিত কাছের বস্তু শনাক্ত করতে এবং সূর্যের প্রতিবেশের মৌলিক তালিকা আরও নির্ভুল করতে বিশেষায়িত যন্ত্র অপরিহার্য রয়ে গেছে।

post-common-envelope binaries জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কী জানায়

এই আবিষ্কারের গুরুত্ব শুধু স্থানীয় গণনায় চারটি শ্বেত বামন যোগ করার মধ্যে সীমাবদ্ধ নয়। PCEBs হলো দ্বৈত নক্ষত্র-বিবর্তনের মডেলের জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষাক্ষেত্র। যখন একটি দ্বৈত ব্যবস্থার একটি নক্ষত্র ফুলে ফেঁপে লাল দানবে পরিণত হয়, তখন জোড়াটি গ্যাসের একটি যৌথ আবরণে আচ্ছাদিত হতে পারে। সেই আবরণের ভিতরের ঘর্ষণ কক্ষপথ বদলে দেয় এবং নক্ষত্র দুটিকে অনেক কাছাকাছি নিয়ে আসতে পারে। আবরণটি উৎক্ষিপ্ত হওয়ার পর, অবশিষ্ট ব্যবস্থায় ভর-ক্ষয়, কক্ষপথ সংকোচন, এবং জোড়াটির টিকে থাকা সম্পর্কে তথ্য থেকে যায়।

এই প্রক্রিয়াগুলোকে কেবল তত্ত্ব থেকে পুনর্গঠন করা কঠিন। তাই পর্যবেক্ষণমূলকভাবে নিশ্চিত কাছাকাছি ব্যবস্থাগুলো মডেল উন্নত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। সদ্য শনাক্ত এই দ্বৈত ব্যবস্থাগুলো তুলনামূলকভাবে কাছাকাছি হওয়ায় দূরবর্তী উদাহরণের তুলনায় অনুসরণমূলক গবেষণার জন্য বেশি পরিষ্কার সুযোগ দেয়। এমন ব্যবস্থাগুলি common-envelope পর্ব থেকে কীভাবে বেরিয়ে আসে, সেই পূর্বাভাসের সঙ্গে তাপমাত্রা, ভর, কক্ষীয় আচরণ, এবং কার্যকলাপের মাত্রা তুলনা করতে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এগুলো ব্যবহার করতে পারেন।

উৎসে স্পষ্টভাবে উল্লেখ করা হয়েছে যে একটি শ্বেত বামন ও একটি main-sequence সঙ্গীসহ ব্যবস্থাগুলির বৈশিষ্ট্য নির্ণয় দ্বৈত নক্ষত্র-বিবর্তনের তত্ত্ব উন্নত করার জন্য অপরিহার্য। তাই এই আবিষ্কার শুধুমাত্র স্থানীয় কৌতূহল নয়। এটি এমন এক বৃহত্তর প্রচেষ্টার অংশ, যার লক্ষ্য হলো সাধারণ নক্ষত্র সময়ের সঙ্গে কীভাবে পরস্পরের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে এবং সেই মিথস্ক্রিয়াগুলি কীভাবে গ্যালাক্সিজুড়ে নক্ষত্রীয় অবশেষের জনসংখ্যা গঠন করে তা বোঝা।

স্থানীয় আবিষ্কার, বৃহত্তর তাৎপর্য

এই ফলাফলে আরও একটি বিস্তৃত শিক্ষা আছে। জ্যোতির্বিজ্ঞান প্রায়ই দূরত্ব, সংবেদনশীলতা, বা পরিসরের বড় অগ্রগতির মাধ্যমে এগোয়, কিন্তু এটি তখনও এগোয় যখন পরিচিত অঞ্চলকে আরও ভালো পদ্ধতিতে আবার দেখা হয়। এখানে বর্ণিত চারটি শ্বেত বামন পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের প্রান্তে লুকিয়ে ছিল না। তারা নক্ষত্রীয় সঙ্গিত্ব এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য সীমাবদ্ধতার কারণে তৈরি পর্যবেক্ষণগত অন্ধস্থানে লুকিয়ে ছিল।

এটি চলমান সমীক্ষা এবং কাছের নক্ষত্রের একটি পূর্ণাঙ্গ মানচিত্র তৈরির ভবিষ্যৎ প্রচেষ্টার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। যদি সূর্যের এত কাছে থেকেও কয়েকটি ঘন অবশেষ অনির্ণীত থেকে যেতে পারে, তাহলে স্থানীয় নক্ষত্র জনসংখ্যার অন্য জায়গায়ও অনুরূপ ব্যবস্থা এখনো নিশ্চিতকরণের অপেক্ষায় থাকতে পারে। প্রতিটি নতুন সংযোজন পরিসংখ্যানগত চিত্রকে সামান্য বদলে দেয়, শ্বেত বামনের জনতাত্ত্বিক হিসাব থেকে শুরু করে নাটকীয় বিবর্তনপর্ব পেরিয়ে টিকে থাকা দ্বৈত পথগুলির ঘনত্ব পর্যন্ত।

এ মুহূর্তে, এই আবিষ্কার প্রযুক্তিগত সাফল্য এবং স্থানীয় প্রতিবেশ পুরোপুরি জানা হয়ে গেছে বলে ধরে না নেওয়ার সতর্কবার্তা, দুটোই। পৃথিবীর সবচেয়ে কাছের আকাশও এখনো প্রকৃত বিস্ময় দিতে পারে, বিশেষত যখন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা শুধু সরাসরি আলো নয়, পরোক্ষ সংকেতও খোঁজেন।

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