হাবল এবং চন্দ্রা গভীর মহাকাশে একটি ক্লাস্টার সংঘর্ষের সন্ধান দিল

একটি পরিচিত গ্যালাক্সি ক্লাস্টার এখন একেবারেই ভিন্ন দেখাচ্ছে

হাবল স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহারকারী জ্যোতির্বিদেরা, চন্দ্রা এক্স-রে অবজারভেটরি থেকে পাওয়া এক্স-রে পর্যবেক্ষণের সঙ্গে মিলিয়ে,发现 করেছেন যে CL0016+1609 আসলে একটি একক গ্যালাক্সি ক্লাস্টার নয়। MACS J0018.5+1626 নামেও পরিচিত এই বস্তুটি আমাদের দৃষ্টিরেখা বরাবর একীভূত হওয়ার প্রক্রিয়ায় থাকা দুটি গ্যালাক্সি ক্লাস্টারের মতো দেখা যাচ্ছে।

এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গ্যালাক্সি ক্লাস্টার মহাকর্ষের দ্বারা আবদ্ধ মহাবিশ্বের বৃহত্তম কাঠামোগুলোর মধ্যে পড়ে। এদের মধ্যে দুটি সংঘর্ষে লিপ্ত হয়ে একত্রিত হলে, গবেষকেরা ডার্ক ম্যাটারসহ পদার্থ কীভাবে অত্যন্ত বড় স্কেলে বণ্টিত আছে তা অধ্যয়নের উপায় পান। এই ক্ষেত্রে হাবলের অপটিক্যাল দৃশ্য এবং চন্দ্রার এক্স-রে ডেটা একটি উজ্জ্বল, বহুবার অধ্যয়ন করা লক্ষ্যবস্তুকে গঠন-গঠনের আরও গতিশীল কাহিনিতে রূপ দিতে সাহায্য করেছে।

হাবল থেকে প্রকাশিত নতুন ছবিটি গ্যালাক্সির একটি ঘন জমায়েতের কেন্দ্রে রয়েছে। ক্লাস্টারটি দীর্ঘদিন ধরে একটি উজ্জ্বল এক্স-রে উৎস হিসেবে পরিচিত এবং এক্স-রে ও রেডিও তরঙ্গদৈর্ঘ্যে ইতিমধ্যেই ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। নতুন কাজটিকে উল্লেখযোগ্য করে তোলা বিষয়টি শুধু ছবির মান নয়, ব্যাখ্যাও: উজ্জ্বল এই ক্লাস্টারটি আসলে একটি একীভবন, যা এমন এক কোণ থেকে দেখা হচ্ছে যে পৃথিবীর দৃষ্টিকোণ থেকে দুটি ব্যবস্থা একে অপরের ওপর চাপা পড়ে গেছে।

এই একীভবন কেন গুরুত্বপূর্ণ

গ্যালাক্সি-ক্লাস্টার একীভবন মহাবিশ্ববিদ্যার জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষাগার, কারণ এতে বিপুল পরিমাণ গরম গ্যাস, গ্যালাক্সি এবং ডার্ক ম্যাটার জড়িত থাকে। হাবল পর্যবেক্ষণের পেছনের গবেষকেরা বিশেষভাবে CL0016+1609-এ ডার্ক ম্যাটার কীভাবে বণ্টিত তা মাপার জন্য টেলিস্কোপের Advanced Camera for Surveys-এ সময় চেয়েছিলেন।

হাবল সরাসরি ডার্ক ম্যাটারের ছবি তুলতে পারে না, তবে তার প্রভাব শনাক্ত করতে পারে। প্রধান কৌশলটি হল গ্র্যাভিটেশনাল লেন্সিং, যেখানে ক্লাস্টারের মহাকর্ষ তার পেছনের আরও দূরের গ্যালাক্সি থেকে আসা আলোকে বাঁকিয়ে ও বর্ধিত করে। পটভূমির আলোর বিকৃতি কীভাবে ঘটছে তা মানচিত্রে ধরার মাধ্যমে জ্যোতির্বিদেরা অনুমান করতে পারেন অদৃশ্য ভর কোথায় ঘনীভূত হয়েছে।

এই পদ্ধতি একীভবনের ক্ষেত্রে বিশেষভাবে কার্যকর, যেখানে দৃশ্যমান পদার্থ এবং মোট ভর সবসময় সরলভাবে মেলে না। একটি সংঘর্ষরত ব্যবস্থা গবেষকদের গ্যালাক্সি, গরম এক্স-রে-নিঃসরণকারী গ্যাস এবং লেন্সিং-উৎপন্ন ভরের অবস্থান তুলনা করতে সাহায্য করতে পারে। ফলাফল হিসেবে মহাবিশ্বের বৃহৎ-স্কেল কাঠামোর বৃদ্ধিতে এই একীভবনের ভূমিকার আরও ভালো চিত্র পাওয়া যায়।

এখানকার বৈজ্ঞানিক মূল্য একটি ক্লাস্টারের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। এই ধরনের সংঘর্ষ সময়ের সঙ্গে মহাজাগতিক কাঠামো কীভাবে গড়ে ওঠে তার অংশ হওয়ায়, প্রতিটি ভালোভাবে পর্যবেক্ষিত উদাহরণ মহাজাগতিক ইতিহাস জুড়ে পদার্থ কীভাবে একত্রিত হয়েছে তা বোঝার বৃহত্তর প্রচেষ্টায় যোগ দেয়।

ডার্ক ম্যাটার অনুসরণে হাবলের ভূমিকা

নতুন ছবিতে থাকা হাবল ডেটা একাধিক পর্যবেক্ষণ প্রচেষ্টা থেকে এসেছে। Advanced Camera for Surveys পর্যবেক্ষণের পাশাপাশি, ছবিতে হাবলের Wide Field Camera 3-এর ডেটাও রয়েছে, যা Reionization Lensing Cluster Survey, বা RELICS, এর মাধ্যমে সংগৃহীত হয়েছিল।

RELICS গ্যালাক্সি ক্লাস্টারকে প্রাকৃতিক মহাকর্ষীয় লেন্স হিসেবে ব্যবহার করে মহাবিশ্বের আরও গভীরে দেখেছিল। উৎস উপাদান অনুযায়ী, এই লক্ষ্যের জন্য হাবলের প্রথম ইনফ্রারেড ছবিগুলি ওই কর্মসূচির অংশ হিসেবে নেওয়া হয়েছিল, যেখানে 46টি গ্যালাক্সি ক্লাস্টার অন্তর্ভুক্ত ছিল। সেই মহাকর্ষীয় লেন্সগুলো প্রায় 300টি সম্ভাব্য উচ্চ-রেডশিফট গ্যালাক্সি শনাক্ত করতেও জ্যোতির্বিদদের সাহায্য করেছে।

এই বিস্তৃত প্রেক্ষাপট ব্যাখ্যা করে কেন CL0016+1609-এর মতো একটি লক্ষ্য বছরের পর বছর অধ্যয়নের পরেও মূল্যবান থেকে যায়। একটি একক ক্লাস্টার একসঙ্গে বহু ভূমিকা পালন করতে পারে: এটি নিজেই একটি বিষয় হতে পারে, অনেক বেশি দূরের গ্যালাক্সি খুঁজে বের করার উপকরণ হতে পারে, এবং লেন্সিংয়ের মাধ্যমে ডার্ক ম্যাটার মানচিত্রায়নের একটি পরীক্ষা ক্ষেত্র হতে পারে।

প্রকাশিত ছবিতে এই প্রভাবগুলো পটভূমির গ্যালাক্সি থেকে তৈরি আর্কের আকারে দেখা যায়। কেন্দ্রের কাছে বড় উপবৃত্তাকার গ্যালাক্সির বাম দিকে একটি মৃদু উল্লম্ব আর্ক দেখা যায়, আর একই অঞ্চলের একটু ওপরে এবং ডান দিকে আরও উজ্জ্বল ও ছোট একটি আর্ক দেখা যায়। এই টেনে-লম্বা হয়ে যাওয়া বৈশিষ্ট্যগুলো লেন্সিংয়ের চিহ্ন, এবং একই সঙ্গে মনে করিয়ে দেয় যে ক্লাস্টারটি একটি প্রাকৃতিক মহাজাগতিক টেলিস্কোপের মতো কাজ করছে।

একটি সুপরিচিত লক্ষ্যের আরও গভীর দৃষ্টি

CL0016+1609 ইতিমধ্যেই এক্স-রে এবং রেডিও তরঙ্গদৈর্ঘ্যে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলোর একটি ছিল। তাই আপডেটেড ব্যাখ্যাটি উল্লেখযোগ্য। কোনো অচেনা নতুন বস্তুকে সামনে আনার বদলে, এই অনুসন্ধান পর্যবেক্ষণমূলক সরঞ্জামের সমন্বয়ে পরিচিত একটি ব্যবস্থাকে নতুনভাবে ব্যাখ্যা করেছে।

এটি আধুনিক জ্যোতির্বিদ্যায় একটি সাধারণ ধারা। বড় মানমন্দিরগুলো শুধু আলাদা স্ন্যাপশট তৈরি করে না। তাদের ডেটাসেট একত্রিত হলে তবেই তারা সবচেয়ে ভালো কাজ করে। হাবল নির্ভুল অপটিক্যাল ও ইনফ্রারেড ইমেজিং যোগ করে, আর চন্দ্রা এক্স-রেতে জ্বলজ্বলে গরম গ্যাস সম্পর্কে তথ্য দেয়। একসঙ্গে, এই দৃষ্টিগুলো এমন ভৌত সম্পর্ক প্রকাশ করতে পারে, যা একটি মাত্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যে দেখা কঠিন।

সাধারণ মানুষের জন্য, এই ছবি একটি আকর্ষণীয় স্মরণ করিয়ে দেয় যে আকাশে স্থির বলে মনে হওয়া বস্তুগুলো প্রায়ই ধীর কিন্তু সহিংস প্রক্রিয়ার মাঝখানে ধরা পড়ে। গ্যালাক্সি ক্লাস্টার অত্যন্ত দীর্ঘ সময়স্কেলে বিবর্তিত হয়, কিন্তু তাদের একীভবন মহাবিশ্বের স্থাপত্যকে আকার দেয়।

গবেষকদের জন্য, এই ক্লাস্টার মহাবিশ্বের অন্যতম বৃহৎ মহাকর্ষীয় ব্যবস্থায় ভরের বিন্যাস সম্পর্কে মডেল আরও পরিমার্জন করার আরেকটি সুযোগ দেয়। দলের ডার্ক-ম্যাটার পরিমাপ উন্নত হলে, তা একীভবনটি কীভাবে ঘটেছিল এবং ভবিষ্যৎ জরিপে অনুরূপ ব্যবস্থাকে কীভাবে ব্যাখ্যা করা উচিত তা স্পষ্ট করতে সাহায্য করতে পারে।

এটি বৃহত্তর মহাবিশ্ব সম্পর্কে কী বলে

এই ফলাফলের গুরুত্ব একক কোনো নাটকীয় ঘটনার চেয়ে সঞ্চিত বোঝাপড়ার মধ্যে বেশি। মহাবিশ্বের বৃহত্তম কাঠামোগুলো সম্পূর্ণ গঠিত অবস্থায় আবির্ভূত হয়নি। তারা বারবার একীভবন ও পদার্থ সঞ্চয়ের মাধ্যমে বেড়েছে, যেখানে ক্লাস্টার সময়ের সঙ্গে আরও বড় সমাবেশে মিলিত হয়েছে।

CL0016+1609-কে আমাদের দৃষ্টিরেখা বরাবর একীভূত হতে থাকা দুটি ক্লাস্টার হিসেবে চিহ্নিত করে জ্যোতির্বিদেরা সেই প্রক্রার আরও নির্ভুল একটি কেস স্টাডি পান। জ্যামিতি এখানে সহায়ক, লেন্সিং সংকেত দৃশ্যমান, আর বস্তুটির বহু তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পর্যবেক্ষণের সমৃদ্ধ ইতিহাসও রয়েছে।

এই সংমিশ্রণ এটিকে পরবর্তী অনুসরণমূলক কাজের জন্য একটি শক্তিশালী লক্ষ্য করে তোলে। এটি আরও দেখায় কেন হাবল কক্ষপথে দশকের পর দশক থাকার পরও বৈজ্ঞানিকভাবে ফলপ্রসূ। টেলিস্কোপটি এখনও ডার্ক ম্যাটার, বৃহৎ-স্কেল কাঠামোর সমাবেশ, এবং মহাজাগতিক ইতিহাসের অনেক আগের গ্যালাক্সি দেখার জন্য প্রাকৃতিক লেন্স ব্যবহারের মতো অগ্রবর্তী প্রশ্নে অবদান রাখছে।

প্রথমে ছবিটিই দৃষ্টি আকর্ষণ করে, কিন্তু আরও গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি হলো ব্যাখ্যাগত। একটি উজ্জ্বল, পরিচিত ক্লাস্টার এখন সংঘর্ষের দৃশ্যে পরিণত হয়েছে, এবং এই পরিবর্তন জ্যোতির্বিদদের দৃশ্যমান পদার্থের পাশাপাশি মহাকর্ষের মাধ্যমে কেবল অনুমান করা যায় এমন অনেক বড় পদার্থভাণ্ডার অধ্যয়নের জন্য আরও ভালো কাঠামো দেয়।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধ পড়ুন.