JWST মানচিত্র মহাজাগতিক জালকে মহাবিশ্বের প্রথম এক বিলিয়ন বছর পর্যন্ত অনুসরণ করছে

JWST cosmic web-কে আরও স্পষ্ট করেছে

NASA-এর James Webb Space Telescope-এর তথ্য নিয়ে কাজ করা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন একটি মানচিত্র তৈরি করেছেন, যাকে তারা এখন পর্যন্ত সবচেয়ে বিস্তারিত cosmic web বলেন, অর্থাৎ galaxy-rich filaments এবং কম জনবহুল voids-এর বিশাল নেটওয়ার্ক, যা মহাবিশ্বের বৃহৎ-পরিসরের গঠনকে আকার দেয়। এই কাজটি University of California, Riverside-এর গবেষকদের একটি দলের নেতৃত্বে হয়েছে, এবং Webb-এর Cycle 1 General Observation programs-এর মধ্যে সবচেয়ে বড় COSMOS-Web observations ব্যবহার করেছে।

Cosmic web আধুনিক cosmology-এর কেন্দ্রীয় অংশ, কারণ এটি দেখায় cosmic time-এ matter কীভাবে জমা হয়েছে এবং সংগঠিত হয়েছে। কয়েক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা বোঝার চেষ্টা করছেন, কীভাবে এই structure প্রাথমিক মহাবিশ্ব থেকে গড়ে উঠল এবং আজকের galaxy distribution-এ রূপ নিল। কিন্তু যন্ত্রের সীমাবদ্ধতা এবং অত্যন্ত দূরবর্তী, ম্লান ও ধূলিময় objects পর্যবেক্ষণের জটিলতা সেই প্রচেষ্টাকে সীমিত করে রেখেছিল। Webb-এর sensitivity এবং resolution এখন সেই চিত্রকে সময়ের আরও গভীরে নিয়ে গেছে।

সূত্র অনুযায়ী, নতুন মানচিত্রটি galaxies এবং filamentary structures-কে Big Bang-এর প্রায় 1 বিলিয়ন বছর পর পর্যন্ত অনুসরণ করে, যখন মহাবিশ্ব তথাকথিত Cosmic Dark Ages থেকে বেরিয়ে আসছিল। ফলে এটি শুধু সুন্দর একটি মানচিত্র নয়, বরং এমন একটি dataset, যা দিয়ে পরীক্ষা করা যেতে পারে galaxy কীভাবে তৈরি হলো, matter কীভাবে একত্রিত হলো, এবং প্রাথমিক structure-কে গঠনে dark matter-এর ভূমিকা কী ছিল।

COSMOS-Web কেন গুরুত্বপূর্ণ

COSMOS-Web-কে অস্বাভাবিকভাবে উচ্চাকাঙ্ক্ষী observing campaign হিসেবে নকশা করা হয়েছিল। এই program 255 ঘণ্টায় 152 wide-field observations ব্যবহার করেছে, Webb-এর Near-Infrared Camera এবং Mid-Infrared Instrument-কে parallel-এ মিলিয়ে। এর ঘোষিত লক্ষ্য ছিল Reionization-এর Epoch থেকে বর্তমান পর্যন্ত galaxy evolution অনুসরণ করা, পাশাপাশি dark matter-এর ভূমিকাও অনুসন্ধান করা।

এই মাত্রা গুরুত্বপূর্ণ, কারণ cosmic web কোনো স্থানীয় বা ক্ষুদ্র-পরিসরের ঘটনা নয়। filaments, voids, এবং তাদের পারস্পরিক সম্পর্ক শনাক্ত করতে astronomers-দের বড় sky coverage এবং বহু দূরের ম্লান objects সনাক্ত করার ক্ষমতা প্রয়োজন। আগের observatories সামগ্রিক রূপরেখা তৈরি করতে সাহায্য করেছে, কিন্তু Webb এমন objects দেখতে পারে যা আগের দিনে হয় খুব ম্লান ছিল, না হয় খুব ধূলিময় ছিল, অথবা cosmic history-র খুব শুরুতে ছিল বলে স্পষ্টভাবে map করা যায়নি।

এর ফলাফল এমন একটি দৃশ্য যা পরিচিত বর্তমান মহাবিশ্বকে অনেক আগের এক যুগের সঙ্গে যুক্ত করে। শুধু পৃথক প্রাথমিক galaxies অধ্যয়ন করার বদলে, গবেষকেরা এখন সেগুলিকে একটি বৃহত্তর environmental context-এ রাখতে পারেন। এতে cosmology-এর একটি দীর্ঘদিনের প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে সাহায্য হয়: শুধু galaxies কখন তৈরি হলো তা নয়, বরং মহাবিশ্বের web-like scaffolding-এর মধ্যে তারা কোথায় তৈরি হলো।

নতুন মানচিত্র কী বদলায়

এই মানচিত্রের ব্যবহারিক গুরুত্ব হলো, এটি theory এবং observation তুলনা করার আরও সরাসরি উপায় দেয়। cosmic structure formation simulations ভবিষ্যদ্বাণী করে, সময়ের সঙ্গে matter কীভাবে filaments এবং clusters-এ সংগঠিত হবে। Observational maps সেই ভবিষ্যদ্বাণী পরীক্ষা করে। observations যত পিছনে যায়, পরীক্ষা তত কঠোর হয়।

COSMOS-Web যেহেতু প্রাথমিক মহাবিশ্ব পর্যন্ত পৌঁছেছে, তাই এটি Big Bang-এর পর structure কত দ্রুত তৈরি হলো, সেই model-গুলোকে আরও নির্ভুল করতে সাহায্য করতে পারে। এটি আগের surveys যে galaxy populations বাদ দিয়েছিল, বিশেষ করে ধূলিময় গোষ্ঠীগুলো, সেগুলো অধ্যয়নের সুযোগও বাড়ায়। Webb-এর infrared instruments এই কাজে বিশেষভাবে উপযোগী।

সূত্র জানায়, বৃহত্তর COSMOS প্রচেষ্টা 2002 সালে Hubble imaging দিয়ে অনেক বড় sky area-তে শুরু হয়েছিল। COSMOS-Web-কে সেই দীর্ঘমেয়াদি প্রকল্পের একটি বড় সম্প্রসারণ হিসেবে দেখা যায়: পুরোনো surveys-কে সরিয়ে নয়, বরং ভিন্ন ধরনের observatory দিয়ে সেগুলোকে আরও গভীর ও বিস্তৃত করা। এই continuity গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি নতুন মানচিত্রকে বছরের পর বছর ধরে জমে ওঠা multiwavelength data এবং ব্যাখ্যার সঙ্গে যুক্ত করে।

গবেষকদের জন্য, এই মানচিত্র galaxy evolution এবং large-scale structure নিয়ে ভবিষ্যৎ কাজের একটি shared reference হয়ে উঠতে পারে। সাধারণ মানুষের জন্য, এটি Webb-এর headline-ধরার প্রথম images থেকে foundational survey science-এর দিকে অগ্রসর হওয়ার আরেকটি উদাহরণ। Telescope এখন আর কেবল বিচ্ছিন্ন spectacle তৈরি করছে না। এটি এমন datasets গড়ে তুলছে, যা বছরের পর বছর ধরে cosmological analysis-এর ভিত্তি হবে।

গঠনের আরও পূর্ণ ইতিহাসের দিকে একটি পদক্ষেপ

এই নতুন ফলাফলের সবচেয়ে বড় মূল্য এর historical depth। Cosmology নির্ভর করে বিপুল সময়ব্যাপী পরিবর্তন পুনর্গঠনের ওপর। mature galaxy formation-এর dawn-এর কাছাকাছি cosmic web-এর একটি বিস্তারিত মানচিত্র প্রাথমিক মহাবিশ্ব এবং আজকের কাঠামোর মধ্যে আরও স্পষ্ট সেতু তৈরি করে।

এর মানে এই নয় যে ছবি সম্পূর্ণ। Cosmic web এখনও তার সব উপাদানে সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা কঠিন, এবং প্রাথমিক structure-এর ব্যাখ্যা এখনও সতর্ক modeling-এর ওপর নির্ভর করে। কিন্তু নতুন COSMOS-Web ফলাফল astronomers-কে আগের তুলনায় আরও ধারালো, বিস্তৃত, এবং আরও প্রাথমিক baseline দেয়।

• এই মানচিত্র COSMOS-Web program-এর JWST data ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে।
• এটি structure-কে Big Bang-এর প্রায় 1 বিলিয়ন বছর পর পর্যন্ত অনুসরণ করে।
• Survey-তে NIRCam এবং MIRI-এর সঙ্গে 255 ঘণ্টায় 152 wide-field observations ছিল।
• এই dataset galaxy evolution এবং structure formation-এ dark matter-এর ভূমিকা নিয়ে নতুন কাজকে সহায়তা করবে বলে আশা করা হচ্ছে।

সে অর্থে, এই milestone একটি মাত্র image-এর চেয়ে বেশি, observational reach-এর একটি নতুন স্তর। Cosmic web দীর্ঘদিন ধরে একটি theoretical এবং statistical framework ছিল। Webb-এর সঙ্গে, এটি এখন মহাজাগতিক ইতিহাসের অনেক বড় অংশ জুড়ে আরও সূক্ষ্মভাবে map করা যায় এমন কিছুতে পরিণত হচ্ছে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদন অবলম্বনে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.