JWST কেন প্রাথমিক মহাবিশ্বে বারবার অস্বাভাবিক বড় ব্ল্যাক হোল খুঁজে পাচ্ছে, তা ব্যাখ্যা করতে নতুন একটি তত্ত্ব

James Webb Space Telescope থেকে উঠে আসা সবচেয়ে জেদি ধাঁধাগুলোর একটি শুধু এই নয় যে প্রাথমিক মহাবিশ্ব দ্রুত গ্যালাক্সি তৈরি করেছিল, বরং সেই গ্যালাক্সিগুলোর কিছুতে মানক প্রত্যাশার তুলনায় অনেক বড় ব্ল্যাক হোল রয়েছে বলে মনে হচ্ছে। এখন একটি নতুন গবেষণা প্রস্তাব করছে, কীভাবে এই "overmassive" ব্ল্যাক হোলগুলো কসমিক ডন-এ তৈরি হতে পারে তার একটি সম্ভাব্য ব্যাখ্যা।

JWST যে অমিলটি প্রকাশ করেছে

নিকটবর্তী মহাবিশ্বে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি supermassive black hole-এর ভর এবং তার host galaxy-এর তারামাত্রার ভরের মধ্যে তুলনামূলকভাবে স্থির সম্পর্ক দেখে অভ্যস্ত। মোটের উপর, ব্ল্যাক হোল সাধারণত তারামাত্রার ভরের প্রায় 0.1% থেকে 0.5% অংশ জুড়ে থাকে, বিশেষ করে elliptical এবং bulge-dominated গ্যালাক্সিগুলিতে। এই নিয়মিততা ব্ল্যাক হোল এবং গ্যালাক্সিগুলো কমবেশি সমন্বিতভাবে একসঙ্গে বেড়েছে বলে ধারণাকে শক্তিশালী করতে সাহায্য করেছিল।

উচ্চ-রেডশিফ্ট মহাবিশ্বে JWST-এর দৃষ্টি সেই ছবিকে ভেঙে দেয়। মহাবিশ্বের প্রথম এক বা দুই বিলিয়ন বছরের গ্যালাক্সিগুলিতে গবেষকেরা এমন supermassive black holes খুঁজে পান, যেগুলো প্রায়ই তাদের host galaxies-এর ভরের 10% থেকে 30% পর্যন্ত ছিল। সবচেয়ে চরম কিছু "Little Red Dots"-এ, অনুমিত ব্ল্যাক হোলের ভর host galaxies-এর তারামাত্রার ভরকেও ছাড়িয়ে যায়। এই ব্যবস্থাগুলো এখন overmassive black hole galaxies, বা OBGs, নামে পরিচিত।

নতুন গবেষণা থেকে প্রস্তাবিত সমাধান

How Overmassive Black Holes Formed at Cosmic Dawn শিরোনামের নতুন প্রবন্ধটি The Astrophysical Journal Letters-এ প্রকাশিত হতে চলেছে এবং বর্তমানে arXiv-এ উপলব্ধ। United Arab Emirates University-এর Muhammad Latif-এর নেতৃত্বে কাজটি ব্যাখ্যা করতে চায়, কীভাবে এই অসামান্য বড় ব্ল্যাক হোলগুলো এত তাড়াতাড়ি আবির্ভূত হতে পারে, তা না বলে যে ব্ল্যাক হোল এবং গ্যালাক্সির মধ্যে কোনো সম্পর্ক নেই।

গবেষণাটির মূল গুরুত্ব হলো, JWST যে পর্যবেক্ষণগত ধাক্কা দিয়েছে, সেই অনুযায়ী তত্ত্বকে হালনাগাদ করার চেষ্টা এটি করছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা টেলিস্কোপ থেকে চমক আশা করেছিলেন, কিন্তু এই প্রাথমিক ব্ল্যাক হোলগুলোর স্কেল আরও গভীর পুনর্বিবেচনাকে বাধ্য করেছে। যদি প্রাথমিক মহাবিশ্বে মানক co-evolution চিত্র আর কাজ না করে, তাহলে গ্যালাক্সি গঠন, ব্ল্যাক হোল বৃদ্ধি, অথবা উভয়ের মডেলই সংশোধন করতে হবে।

ব্ল্যাক হোলের বাইরেও বিষয়টি কেন গুরুত্বপূর্ণ

এটি কেবল ভর অনুপাতের একটি সংকীর্ণ হিসাবরক্ষার সমস্যা নয়। গ্যালাক্সি এবং তাদের কেন্দ্রীয় ব্ল্যাক হোলগুলোর মধ্যে সম্পর্ক আধুনিক astrophysics-এর কেন্দ্রে রয়েছে। এটি তারকা গঠন, গ্যাস প্রবাহ, বিকিরণ feedback, এবং Big Bang-এর পর কাঠামো কী গতিতে গড়ে উঠেছিল, তা নিয়ে বিজ্ঞানীরা কীভাবে ভাবেন, তা প্রভাবিত করে। যদি প্রাথমিক ব্ল্যাক হোলগুলো এমন বড় ব্যবধানে তাদের গ্যালাক্সিকে ছাড়িয়ে যেতে পারত, তাহলে প্রথম বৃহৎ কাঠামো তৈরির পথগুলো হয়তো আরও অসম, আরও দ্রুত, অথবা আরও বিশেষায়িত ছিল।

এই কারণেই OBG সমস্যা এত মনোযোগ পেয়েছে। JWST শুধু প্রত্যাশার আগে ব্ল্যাক হোল খুঁজে পায়নি। এটি এমন ব্যবস্থা খুঁজে পেয়েছে, যা ক্ষেত্রটির সবচেয়ে কার্যকর অভিজ্ঞতাভিত্তিক নিয়মগুলোর একটিকে লঙ্ঘন করছে বলে মনে হয়। এখন তাত্ত্বিক কাজ চলছে এটা বোঝাতে, ওই ব্যবস্থাগুলো কি অস্বাভাবিকভাবে দক্ষ ব্ল্যাক হোল বৃদ্ধি, অস্বাভাবিকভাবে বিলম্বিত তারকা গঠন, নাকি মানক মডেল যথেষ্টভাবে ধরতে পারেনি এমন কিছুর সমন্বয়ে তৈরি হয়েছিল।

ধাঁধার বর্তমান অবস্থা

সূত্র প্রতিবেদন প্রস্তাবিত mechanism-এর সব উপাদান ব্যাখ্যা করে না, তবে এটি স্পষ্ট করে দেয় প্রবন্ধটি কী করতে চাইছে: মহাবিশ্বের সবচেয়ে প্রাথমিক গ্যালাক্সিগুলিতে ব্ল্যাক হোল কীভাবে অসমভাবে বিশাল হয়ে উঠল, তা ব্যাখ্যা করা। এটিই JWST-এর প্রতি বৈজ্ঞানিক প্রতিক্রিয়ায় একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। এখন পর্যবেক্ষণগত বিস্ময়ের জবাব লক্ষ্যভিত্তিক তত্ত্ব দিয়ে দেওয়া হচ্ছে, কেবল সাধারণ বিস্ময় দিয়ে নয়।

আসন্ন পরীক্ষাটি হবে নতুন model শুধু এক-দুটি চরম উদাহরণ নয়, বরং JWST যে বিস্তৃত প্রাথমিক ব্ল্যাক হোল ব্যবস্থাগুলো এখনো উন্মোচন করছে, সেগুলোকেও ব্যাখ্যা করতে পারে কি না। যদি পারে, তাহলে এটি cosmic dawn-এর একটি সুসংগত ছবি ফিরিয়ে আনতে সাহায্য করতে পারে। না পারলে, টেলিস্কোপের অনুসন্ধান প্রথম গ্যালাক্সি এবং প্রথম supermassive black holes কীভাবে জন্ম নিল, সে সম্পর্কে বিদ্যমান ধারণাগুলোর উপর চাপ বজায় রাখবে।

যাই হোক, দিকনির্দেশ পরিষ্কার: JWST cosmology-কে সংশোধনের এক পর্যায়ে ঠেলে দিয়েছে, এবং প্রাথমিক সময়ের অস্বাভাবিক বড় ব্ল্যাক হোল এখন তার অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

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