একটি ছোট গ্যালাক্সি কসমোলজির অন্যতম প্রাচীন প্রশ্নে বড় ইঙ্গিত দিচ্ছে
প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব নিয়ে কাজ করা জ্যোতির্বিদরা বলছেন, তারা এমন একটি গ্যালাক্সির অস্বাভাবিকভাবে পরিষ্কার উদাহরণ পেয়েছেন, যা মহাজাগতিক জগতকে অস্বচ্ছ অবস্থা থেকে স্বচ্ছ অবস্থায় রূপান্তরিত করতে সাহায্য করেছিল। MXDFz4.4 নামে পরিচিত এই বস্তুটিকে এমন অবস্থায় দেখা হচ্ছে, যেমনটি এটি বিগ ব্যাং-এর প্রায় 1.4 বিলিয়ন বছর পরে ছিল, যখন মহাবিশ্বের অনেকটাই এখনও গবেষকদের বর্ণিত হাইড্রোজেন গ্যাসের কুয়াশা থেকে বেরিয়ে আসছিল। সরবরাহিত উৎস উপকরণ অনুযায়ী, হাবল স্পেস টেলিস্কোপ এই গ্যালাক্সি থেকে আয়নায়নকারী আলো শনাক্ত করেছে, এবং এই আবিষ্কার বিজ্ঞানীদের বুঝতে সাহায্য করতে পারে যে মহাবিশ্ব কীভাবে পুনঃআয়নায়ন যুগ অতিক্রম করেছিল।
সেই যুগ মহাজাগতিক ইতিহাসের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ পরিবর্তনকে চিহ্নিত করে। বিগ ব্যাং-এর পর পদার্থ যথেষ্ট ঠান্ডা হয়েছিল যাতে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন তৈরি হতে পারে, এবং সেই গ্যাস মহাশূন্যে চলার চেষ্টা করা অতিবেগুনি আলোর বড় অংশ শোষণ করে নেয়। ফলে মহাবিশ্ব তখনও এমন বিকিরণের জন্য পুরোপুরি স্বচ্ছ ছিল না, যা গরম তরুণ তারাগুলো উৎপন্ন করে। সময়ের সঙ্গে তা বদলায়। প্রারম্ভিক উৎসগুলো থেকে আসা বিকিরণ হাইড্রোজেন পরমাণু থেকে ইলেকট্রন ছিনিয়ে নিতে শুরু করে, গ্যাসকে আয়নিত করে এবং আলোকে বিশাল দূরত্বে আরও সহজে চলতে দেয়।
কোন উৎসগুলো এই পরিবর্তন ঘটিয়েছিল এবং তারা কতটা কার্যকর ছিল, সেই প্রশ্নটি দীর্ঘদিন ধরেই অমীমাংসিত। MXDFz4.4 একা পুরো সমস্যার সমাধান করে না, তবে সরবরাহিত প্রতিবেদনে এটিকে এমন এক প্রথম গ্যালাক্সি হিসেবে দেখানো হয়েছে, যা এই প্রাচীন যুগের এত কাছাকাছি দেখা গেছে এবং একই সঙ্গে আশপাশের হাইড্রোজেন সরিয়ে দিতে সক্ষম বিকিরণও দেখাচ্ছে।
এই সনাক্তকরণ কেন গুরুত্বপূর্ণ
MXDFz4.4-এর মূল তাৎপর্য কেবল এটুকু নয় যে এটি পুরোনো। আসল কথা হলো, হাবল এর থেকে আয়নায়নকারী আলো শনাক্ত করতে পেরেছে। উৎস পাঠে বর্ণিত কাঠামো অনুযায়ী, সেই আলো প্রাথমিক মহাবিশ্বের হাইড্রোজেন-সমৃদ্ধ পরিবেশ দ্বারা প্রবলভাবে দমিত হওয়ার কথা ছিল। তবুও জ্যোতির্বিদরা তার প্রমাণ দেখেছেন, যা ইঙ্গিত দেয় যে অন্তত কিছু গ্যালাক্সি যথেষ্ট তীব্র বিকিরণ উৎপন্ন করছিল, এবং নিজেদের চারপাশের গ্যাসে যথেষ্ট পথ খুলে দিচ্ছিল, যাতে সেই শক্তি আন্তঃগ্যালাকটিক মহাশূন্যে বেরিয়ে যেতে পারে।
প্রতিবেদনে বলা হয়েছে, এর আগে এ ধরনের আলো লিক করতে দেখা সবচেয়ে প্রাচীন গ্যালাক্সিটি বিগ ব্যাং-এর 1.6 বিলিয়ন বছর পরের মহাজাগতিক সময়ে দেখা গিয়েছিল। MXDFz4.4 সেই পর্যবেক্ষণ সীমাকে আরও পিছিয়ে 1.4 বিলিয়ন বছরে নিয়ে গেছে। মহাজাগতিক হিসাবে এই পরিবর্তন গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি পালিয়ে যাওয়া আয়নায়নকারী বিকিরণের সরাসরি প্রমাণকে সেই যুগের আরও কাছাকাছি নিয়ে যায়, যখন পুনঃআয়নায়ন এখনও সক্রিয়ভাবে মহাবিশ্বকে রূপান্তরিত করছিল।
গবেষকেরা আরও মনে করেন, MXDFz4.4 একক কোনো উদাহরণ নয়। উৎস বলছে, জ্যোতির্বিদরা সন্দেহ করেন এটি মোটেই একা নয়, অর্থাৎ সঙ্কুচিত, অত্যন্ত তারকা-গঠনে সক্রিয় গ্যালাক্সিগুলো পুনঃআয়নায়নে এখন পর্যন্ত সরাসরি শনাক্ত হওয়া উদাহরণের চেয়ে অনেক বেশি সাধারণ অবদানকারী হতে পারে। যদি তা-ই হয়, তবে নতুন এই পর্যবেক্ষণ শুধু একটি রেকর্ড নয়, পরবর্তী অনুসন্ধানের জন্যও একটি নকশা।
আকারে ছোট, আউটপুটে তীব্র
সরবরাহিত লেখার একটি উল্লেখযোগ্য দিক হলো MXDFz4.4-এর আকার ও তার কার্যকলাপের মধ্যে অমিল। গ্যালাক্সিটিকে মিল্কি ওয়ের তুলনায় প্রায় একশ গুণ ছোট বলা হয়েছে, কিন্তু এটি নতুন তারা তৈরি করছে প্রায় দশ গুণ দ্রুত। এই সংমিশ্রণটি এমন এক পরিবেশের ইঙ্গিত দেয়, যেখানে তরুণ, উত্তপ্ত, বৃহৎ তারায় ভরা, এবং যারা বিপুল পরিমাণ অতিবেগুনি বিকিরণ উৎপন্ন করতে পারে।
সেই তারাগুলোই পুনঃআয়নায়নের গল্পের কেন্দ্রবিন্দু। বৃহৎ তারারা হাইড্রোজেনকে আয়নিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিশালী আলো নির্গত করে, তবে তারা সংক্ষিপ্ত জীবনযাপন করে এবং হিংস্রভাবে মারা যায়। উৎস পাঠে বলা হয়েছে, দলটির বিশ্বাস, MXDFz4.4-এর আয়নায়নকারী অতিবেগুনি আলোর অর্ধেক থেকে পুরোটা পর্যন্ত মহাশূন্যে বেরিয়ে যেতে পারে। এতে আরও বলা হয়েছে যে স্বল্পায়ু বৃহৎ তারাদের সুপারনোভা বিস্ফোরণ আশপাশের গ্যাসে ছিদ্র তৈরি করতে পারে, যার ফলে আরও বিকিরণ বাইরে প্রবাহিত হওয়ার পথ খুলে যায়।
এই চিত্রটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি বিমূর্ত পরিসংখ্যানগত অবদানের বদলে একটি সুনির্দিষ্ট ভৌত প্রক্রিয়া দেখায়। MXDFz4.4-এর মতো একটি গ্যালাক্সি একই সঙ্গে দুইটি প্রভাব মিলিয়ে তার নিজের আশপাশ পরিষ্কার করতে পারে: তীব্র অতিবেগুনি আলোর ধারাবাহিক উৎপাদন, এবং সেই গ্যাসের বারবার গাঠনিক বিঘ্নন, যা অন্যথায় সেই বিকিরণ আটকে রাখত। সেই অর্থে, গ্যালাক্সিটি শুধু উজ্জ্বল নয়। এটি গতিশীলভাবে নিজেকে আরও স্বচ্ছ করে তুলছে।
বহু পর্যবেক্ষণাগার কীভাবে অবদান রেখেছে
এই সনাক্তকরণে একাধিক টেলিস্কোপের ভূমিকা ছিল। হাবল ছিল মূল ভূমিকার অধিকারী, কারণ গ্যালাক্সিটির আলো পৃথিবীতে পৌঁছাতে 12 বিলিয়নেরও বেশি বছর ধরে ভ্রমণ করেছে, এবং মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ফলে তা অতিবেগুনি থেকে সরে হাবল শনাক্ত করতে পারে এমন দৃশ্যমান তরঙ্গদৈর্ঘ্যে এসেছে। তরঙ্গদৈর্ঘ্যের এই পরিবর্তন মহাজাগতিক সম্প্রসারণের স্বাভাবিক ফল, কিন্তু এখানে এটি একটি ব্যবহারিক পর্যবেক্ষণগত সুবিধায় পরিণত হয়েছে: একসময় অতিবেগুনিতে নির্গত বিকিরণ এখন এমন রূপে পৌঁছায়, যা পৃথিবীর কক্ষপথে থাকা পর্যবেক্ষণ কেন্দ্র ধরতে পারে।
সরবরাহিত নিবন্ধে বলা হয়েছে, পরে জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহার করা হয়েছিল গ্যালাক্সিটির ভর নির্ধারণ এবং ইতিহাস পুনর্গঠনের জন্য, আর চিলির ভেরি লার্জ টেলিস্কোপ তার সুনির্দিষ্ট অবস্থান নির্ধারণে সাহায্য করে। এই বহু-পর্যবেক্ষণাগার পদ্ধতি বর্তমান অগ্রণী জ্যোতির্বিজ্ঞানের কাজের ধরণকে তুলে ধরে। কোনো একক যন্ত্র সব প্রয়োজনীয় উত্তর দেয় না। বরং গবেষকেরা বিভিন্ন টেলিস্কোপের শক্তি একত্র করেন: অ্যাক্সেসযোগ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যে মূল সনাক্তকরণের জন্য হাবল, ভৌত বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য ওয়েব, এবং অবস্থান নিশ্চিত করার জন্য ভূমিভিত্তিক সুবিধা।
এই সহযোগিতার মধ্যেও হাবলের ভূমিকা বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য। নতুন পর্যবেক্ষণাগার চালু হওয়ার বহু বছর পরেও, এটি এমন ফলাফল দিতে সক্ষম যা প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে জ্যোতির্বিদরা সরাসরি কী দেখতে পারেন তার সময়রেখা বদলে দেয়। এই ক্ষেত্রে, এটি এমন একটি গ্যালাক্সি শনাক্ত করতে সাহায্য করেছে, যা সম্ভবত পুনঃআয়নায়ন যুগের কেন্দ্রে পূর্ববর্তী নিশ্চিত উদাহরণগুলোর চেয়ে বেশি কাছাকাছি অবস্থান করে।
এই আবিষ্কার কী প্রমাণ করে, আর কী করে না
সরবরাহিত উৎস এই আবিষ্কারকে মহাবিশ্ব পরিষ্কার হওয়ার মুহূর্তের সবচেয়ে কাছের দৃষ্টিপাত হিসেবে উপস্থাপন করেছে, তবে এটিকে এমন দাবি হিসেবে ভুল বোঝা উচিত নয় যে একটি গ্যালাক্সি একাই পুনঃআয়নায়নের সমাধান করে ফেলেছে। বরং MXDFz4.4 প্রমাণ দেয় যে, চরম তারকা-গঠন এবং শক্তিশালী আয়নায়নকারী বিকিরণ নির্গমনের ক্ষমতাসম্পন্ন গ্যালাক্সিগুলো যথেষ্ট আগেই উপস্থিত ছিল, যাতে তারা প্রক্রিয়াটিতে বাস্তব অবদান রাখতে পারে।
এই পার্থক্যটি গুরুত্বপূর্ণ। পুনঃআয়নায়ন ছিল দীর্ঘ সময় ধরে চলা একটি বৈশ্বিক রূপান্তর, কোনো একক বস্তুর দ্বারা শুরু হওয়া এককালীন ঘটনা নয়। MXDFz4.4-এর তাৎপর্য হলো, এটি একটি প্রধান ব্যাখ্যাকে শক্তিশালী করে: বহু শক্তিশালী, সঙ্কুচিত গ্যালাক্সি যৌথভাবে সেই অতিবেগুনি উৎপাদন সরবরাহ করেছিল, যা বিপুল পরিমাণ আন্তঃগ্যালাকটিক হাইড্রোজেনকে আয়নিত করার জন্য দরকার ছিল।
উৎস পাঠ আরও ইঙ্গিত দেয় যে জ্যোতির্বিদরা এখনও পর্যবেক্ষণ-স্বল্পতার সঙ্গে লড়ছেন। যদি এটাই ভোরের এত কাছাকাছি দেখা প্রথম এমন গ্যালাক্সি হয়, তবে সরাসরি উদাহরণ এখনো সীমিত। ফলে প্রতিটি সনাক্তকরণ আনুপাতিকভাবে বেশি কার্যকর, কারণ এটি এমন মডেলগুলোর ওপর সীমা টানে, যেগুলো অন্যথায় অনেকটাই অনুমানের ওপর নির্ভর করে। গবেষকেরা সিমুলেটেড প্রাথমিক গ্যালাক্সিগুলোর সঙ্গে প্রকৃত বৈশিষ্ট্য যেমন আকার, তারকা-গঠনের তীব্রতা, এবং আয়নায়নকারী আলোর অনুমানিক পালানোর হার তুলনা করতে পারেন।
মহাবিশ্বের প্রারম্ভিক ইতিহাসে আরও স্পষ্ট পথ
এই আবিষ্কারকে আকর্ষণীয় করে তোলে এর মাধ্যমে একটি নাটকীয় মহাজাগতিক প্রশ্নকে একটি নির্দিষ্ট, পরিমাপযোগ্য বস্তুর সঙ্গে যুক্ত করা। পুনঃআয়নায়নকে প্রায়ই বৃহৎ তাত্ত্বিক শব্দে বর্ণনা করা হয়, কিন্তু MXDFz4.4 সেই রূপান্তরকে একটি স্পষ্ট মুখ দেয়: উত্তপ্ত তারায় ভরা একটি সঙ্কুচিত গ্যালাক্সি, নিজের গ্যাসে ছিদ্র তৈরি করছে এবং শক্তিশালী আলোকে বৃহত্তর মহাবিশ্বে লিক হতে দিচ্ছে।
এটি মামলাটিকে শেষ করে না। তবে, এটি প্রমাণের ভিত্তিকে একটি কার্যকর দিকে এগিয়ে দেয়। বিগ ব্যাং-এর 1.4 বিলিয়ন বছর পর্যন্ত পালিয়ে যাওয়া আয়নায়নকারী বিকিরণের জানা সীমা পিছিয়ে দিয়ে, জ্যোতির্বিদরা বুঝতে আরও কাছের পর্যবেক্ষণগত ভরকেন্দ্র পান যে কীভাবে মহাবিশ্বের দীর্ঘ হাইড্রোজেন কুয়াশা পাতলা হতে শুরু করেছিল।
যদি MXDFz4.4-এর মতো আরও গ্যালাক্সি পাওয়া যায়, তবে ছবিটি দ্রুত আরও স্পষ্ট হতে পারে। বিজ্ঞানীরা পরীক্ষা করতে পারবেন, এই বস্তুটি ব্যতিক্রমী, নাকি প্রারম্ভিক সিস্টেমের একটি বিস্তৃত শ্রেণির প্রতিনিধি। এখনকার জন্য এই পর্যবেক্ষণ থেকে বার্তাটি আরও কেন্দ্রীভূত: তরুণ মহাবিশ্বের অন্তত কিছু ছোট গ্যালাক্সি এতটাই শক্তিশালী, এবং এতটাই ছিদ্রযুক্ত ছিল, যে তারা মহাজাগতিক জগতকে স্বচ্ছ করতে সাহায্য করতে পেরেছিল।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on universetoday.com
