একটি বিখ্যাত অণুর উৎপত্তির গল্প এখন আরও স্পষ্ট

জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ ব্যবহারকারী জ্যোতির্বিদরা মহাকাশ রসায়নের সবচেয়ে পরিচিত অণুগুলির একটির কোথায় তৈরি হয় তা বোঝার পথে একটি বড় পদক্ষেপ নিয়েছেন। লক্ষ্য Tc 1, পৃথিবী থেকে প্রায় 12,400 আলোকবর্ষ দূরে Ara নক্ষত্রমণ্ডলে অবস্থিত একটি প্ল্যানেটারি নীহারিকা, এবং অণুটি বক্মিনস্টারফুলেরিন, যা বেশি পরিচিত “বাকিবল” নামে।

এই নতুন পর্যবেক্ষণগুলি Western University-এর অধ্যাপক Jan Cami এবং তাঁর সহকর্মীদের কাছ থেকে এসেছে, যারা 2010 সালে Spitzer Space Telescope ব্যবহার করে মহাকাশে বাকিবল প্রথম শনাক্ত করা দলেরও অংশ ছিলেন। Webb-এর Mid-Infrared Instrument, বা MIRI, দিয়ে দলটি এখন একই বস্তুতে ফিরে গিয়ে উৎসের ভাষ্য অনুযায়ী নীহারিকার প্রথম বিশদ দৃশ্য তৈরি করেছে। সেই আরও সমৃদ্ধ ডেটাসেট, পাল্টা হিসেবে, এই অস্বাভাবিক কার্বন কাঠামোগুলির জন্মস্থানকে নির্দেশ করছে।

এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ বাকিবল কেবল একটি বৈজ্ঞানিক কৌতূহল নয়। এগুলি দেখায়, কঠোর জ্যোতির্পদার্থগত পরিবেশে জটিল অণু কীভাবে গঠিত হতে পারে। গবেষকরা যদি বুঝতে পারেন এগুলি কোথায় এবং কোন পরিস্থিতিতে তৈরি হয়, তাহলে কার্বন-ভিত্তিক রসায়ন কীভাবে মহাবিশ্ব জুড়ে ছড়িয়ে পড়ে তার বিস্তৃত পথগুলিও তারা আরও ভালভাবে বুঝতে পারবেন।

বাকিবল কী এবং বিজ্ঞানীরা কেন এগুলিকে গুরুত্ব দেন

বাকিবল হল 60টি কার্বন পরমাণু দিয়ে তৈরি গোলাকার অণু, যা ষড়ভুজ ও পঞ্চভুজের নকশায় সাজানো। এর আনুষ্ঠানিক রাসায়নিক নাম C60, এবং এর স্থাপত্য একটি ফুটবল এবং একটি জিওডেসিক ডোম উভয়েরই কথা মনে করিয়ে দেয়। অণুটি প্রথম 1985 সালে University of Sussex-এ Sir Harry Kroto এবং তাঁর সহকর্মীরা সংশ্লেষ করেছিলেন, যে কাজ পরে 1996 সালের রসায়নে Nobel Prize-এ অবদান রাখে। Kroto এই কাঠামোর নাম buckminsterfullerene রাখেন স্থপতি Buckminster Fuller-এর নামে, যাঁর ডোম একই জ্যামিতিকে প্রতিফলিত করত।

জ্যোতির্বিদরা মহাকাশে তাদের নিশ্চিত করার অনেক আগেই বিজ্ঞানীরা সন্দেহ করেছিলেন যে এ ধরনের অণু মহাবিশ্বে ব্যাপকভাবে থাকতে পারে। কার্বন প্রচুর, এবং জ্যোতির্পদার্থগত পরিবেশ অপ্রত্যাশিতভাবে জটিল রসায়ন তৈরি করতে সক্ষম। তবু অনুমান আর সনাক্তকরণ এক নয়। 2010 সাল পর্যন্ত Cami এবং সহযোগীরা Spitzer-এ Tc 1-এর পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে মহাকাশে বাকিবলের প্রমাণ জানাতে পারেননি।

সেই আবিষ্কার সঙ্গে সঙ্গেই আরও কঠিন একটি প্রশ্ন তুলেছিল: প্রকৃতিতে এই অণুগুলি ঠিক কীভাবে তৈরি হয়? একটি নীহারিকায় কোনো অণুর অস্তিত্ব জানা মানেই এই নয় যে সেই পরিবেশের কোথায় তা তৈরি হয়েছে, কোন বিকিরণ ক্ষেত্র তা গঠন করেছে, বা নক্ষত্র-বিবর্তনের কোন পর্যায় প্রয়োজনীয় শর্ত তৈরি করেছে। Webb সেই ধরনের প্রশ্নকে আরও নির্দিষ্ট করতেই তৈরি।

Artist's depiction of a centrifugal space station built form Apollo program stages. Credit - NASA
More in Space

ফ্রুট ফ্লাই hypergravity-তে মানিয়ে নিয়েছে, artificial gravity গবেষণার জন্য ইঙ্গিত দিয়েছে

University of California Riverside-এর গবেষকেরা ফ্রুট ফ্লাইকে দীর্ঘ সময় উচ্চ-গ্র্যাভিটি অবস্থায় রেখে দেখেছেন যে startle response বজায় থাকলেও spontaneous movement অনেক কমে গেছে, যা artificial gravity গবেষণায় নতুন বিস্তারিত যোগ করে।

Read article

Tc 1 কেন এত উন্মোচনকারী একটি পরীক্ষাগার

Tc 1 একটি প্ল্যানেটারি নীহারিকা, অর্থাৎ এটি মৃতপ্রায় একটি তারার উজ্জ্বল অবশিষ্টাংশ, যা একসময় মোটামুটি সূর্যের মতো ছিল। নিজের পারমাণবিক জ্বালানি শেষ করার পর তারাটি ভিতরের দিকে ধসে পড়ে এবং তার বাইরের স্তরগুলো ছুড়ে দেয়। সেই নির্গত গ্যাস এখন একটি সাদা বামনের চারপাশে আলোকিত খোল তৈরি করেছে। উৎস জানায়, এই রূপান্তর দশ হাজারেরও বেশি বছরে ঘটে, যা জ্যোতির্বিদদের একটি রাসায়নিকভাবে সমৃদ্ধ ও গতিশীলভাবে পরিবর্তনশীল পরিবেশ দেখার দীর্ঘ জানালা দেয়।

তাই Tc 1 শুধু একটি দৃষ্টিনন্দন বস্তু নয়। এটি একটি প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার, যেখানে তারার মৃত্যুর পরে অণুগুলি তীব্র বিকিরণ ও পরিবর্তিত ভৌত অবস্থার প্রতি কীভাবে সাড়া দেয় তা অধ্যয়ন করা যায়। সূত্রে উদ্ধৃত গবেষণা কর্মসূচি স্পষ্টভাবে বড় অণুগুলি তাদের বিকিরণ পরিবেশের সঙ্গে কীভাবে মিথস্ক্রিয়া করে তার একটি পরিমাণগত অধ্যয়ন হিসেবে উপস্থাপিত ছিল। অন্য কথায়, দলটি শুধু সেখানে fullerenes আছে কি না তা নিশ্চিত করতে চায়নি। তারা সেগুলির সঙ্গে পরিবেষ্টিত নীহারিকার সম্পর্কও মানচিত্রে ধরতে চেয়েছিল।

Webb-এর সুবিধা তার সংবেদনশীলতা এবং বিশদে, বিশেষ করে ইনফ্রারেডে। Mid-Infrared Instrument এমন নির্গমন শনাক্ত করতে পারে যা ধূলি, গ্যাস এবং জটিল অণুর সঙ্গে যুক্ত, যেগুলিকে কম সক্ষম observatories দিয়ে বর্ণনা করা কঠিন। আরও ভালো যন্ত্র দিয়ে নীহারিকাকে আবার দেখে দলটি শনাক্তকরণ থেকে প্রসঙ্গে যেতে পেরেছে। উৎস অনুযায়ী, ফলাফল Tc 1-এ বাকিবলের উৎপত্তির দিকে ইঙ্গিত করছে।

Webb যুগে মহাকাশ রসায়ন সম্পর্কে এটি কী বলে

এই ফলাফলের বৃহত্তর তাৎপর্য একটি অণুর অনেক বাইরে। জ্যোতির্বিদ্যা এখন শুধু তারা আর গ্যালাক্সি নিয়ে নয়, রসায়ন নিয়েও সমানভাবে। গবেষকরা জানতে চান কীভাবে সহজ পরমাণু জটিল যৌগে পরিণত হয়, সেই যৌগগুলি কীভাবে টিকে থাকে, এবং এক প্রজন্মের তারারা যে পদার্থ প্রক্রিয়াকরণ করে তা পরের প্রজন্মকে কীভাবে বীজ দেয়। কার্বন-ভিত্তিক অণু বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ গ্রহ, বায়ুমণ্ডল এবং জীবন-সংক্রান্ত অগ্রদূতদের রসায়নে কার্বন কেন্দ্রীয় ভূমিকা রাখে।

মৃত তারার চারপাশে fullerenes কোথায় তৈরি হয় তা স্পষ্ট করে Tc 1 পর্যবেক্ষণ সেই বৃহত্তর ধাঁধার একটি অংশ সীমিত করতে সাহায্য করছে। তারা ইঙ্গিত দিচ্ছে যে প্ল্যানেটারি নীহারিকাগুলি কেবল ধ্বংসাবশেষের ক্ষেত্র নয়, বরং সক্রিয় রাসায়নিক পরিবেশ যেখানে গঠিত কার্বন অণু উদ্ভূত হতে ও টিকে থাকতে পারে। এটি গ্যালাক্সির ভেতরে পদার্থ কীভাবে পুনর্ব্যবহৃত হয় তার গল্পে একটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমার্জন।

এই ফলাফল Webb-কে একটি follow-up machine হিসেবেও দেখায়, শুধু discovery machine নয়। এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কাজগুলোর কিছু আসবে আগের observatories দ্বারা অধ্যয়ন করা বস্তুতে ফিরে গিয়ে এবং দীর্ঘদিনের অস্পষ্টতা দূর করে। Spitzer দেখিয়েছিল বাকিবল মহাকাশে আছে। Webb এখন দেখাতে শুরু করছে, একটি নির্দিষ্ট নক্ষত্রীয় পরিবেশের ভেতরে সেগুলো সম্ভবত কোথা থেকে আসে।

প্রকল্পটি Cycle 3 JWST General Observer প্রোগ্রামের অধীনে পরিচালিত হয় এবং Canadian Space Agency, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, এবং Western University Accelerator Award-এর সমর্থন পেয়েছে। এই প্রাতিষ্ঠানিক সমর্থন মনে করিয়ে দেয় যে এমন উচ্চপ্রোফাইল মহাজাগতিক আবিষ্কার প্রায়ই দীর্ঘমেয়াদি বিনিয়োগের ধারাবাহিকতার ওপর নির্ভর করে: 1980-এর দশকে পরীক্ষাগার রসায়ন, 2010-এ ইনফ্রারেড জ্যোতির্বিদ্যা, এবং 2020-এর দশকে পরবর্তী প্রজন্মের মহাকাশ observatories।

এই ধারাবাহিকতাই নতুন Tc 1 ফলাফলকে এত আকর্ষণীয় করে তোলে। একসময় মূলত একটি মার্জিত পরীক্ষাগার কাঠামো হিসেবে পরিচিত এবং পরে এক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বিস্ময় হয়ে ওঠা একটি অণু এখন নক্ষত্রের মৃত্যু, আণবিক সমাবেশ, এবং মহাবিশ্বের কার্বন অর্থনীতির একটি আরও পূর্ণাঙ্গ বর্ণনার অংশ হয়ে উঠছে। Webb শুধু সেই গল্পের আরও সুন্দর ছবি তুলছে না। এটি গল্পটি কীভাবে কাজ করে তা ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করছে।

এই গল্প কেন গুরুত্বপূর্ণ

  • এই ফলাফল একটি সুপরিচিত কার্বন অণুকে আরও নির্দিষ্ট একটি জ্যোতির্পদার্থগত গঠনের পরিবেশের সঙ্গে যুক্ত করে।
  • এগুলি দেখায়, কীভাবে Webb স্থানিক ও রাসায়নিক বিশদ যোগ করে আগের Spitzer-যুগের আবিষ্কারগুলিকে আরও গভীর করতে পারে।
  • এই কাজ মহাকাশে জটিল আণবিক রসায়ন অধ্যয়নের জন্য প্ল্যানেটারি নীহারিকাগুলিকে গুরুত্বপূর্ণ স্থান হিসেবে আরও শক্তিশালী করে।

এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদন ভিত্তিক। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.

An artist's concept of the X-ray bright little red dot (XRD) dubbed 3DHST-AEGIS-12014. Credit: NASA/CXC/SAO/M. Weiss; adapted by K. Arcand & J. Major
More in Space

এক্স-রে সংকেত প্রাথমিক মহাবিশ্বের ‘লিটল রেড ডটস’ ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে

যুবা মহাবিশ্বে সদ্য চিহ্নিত একটি এক্স-রে উজ্জ্বল বস্তু JWST-এর রহস্যময় লিটল রেড ডটস আসলে কী, তা নিয়ে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের বিতর্কে একটি হারিয়ে যাওয়া যোগসূত্র দিতে পারে।

Read article

Originally published on universetoday.com