ইনফ্রারেড ট্র্যাকিং মিল্কি ওয়ের গ্যাস মেঘকে এক সহিংস বাইনারি নক্ষত্র ব্যবস্থার দিকে ইঙ্গিত করছে

মিল্কি ওয়ের কেন্দ্রের কাছাকাছি দীর্ঘদিনের রহস্যটি এখন আরও সংকুচিত হচ্ছে

মিল্কি ওয়ের কেন্দ্রে রয়েছে Sagittarius A*, সেই supermassive black hole, যার মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র গ্যালাক্সির সবচেয়ে চরম পরিবেশগুলোর একটি নিয়ন্ত্রণ করে। বহু বছর ধরে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ওই অঞ্চলে এমন compact gas clouds পর্যবেক্ষণ করেছেন, যাদের পথ কাকতালীয়ের চেয়ে অনেক বেশি মিল ছিল। এখন, high-resolution infrared observations ব্যবহার করে Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics-এর গবেষকদের নেতৃত্বাধীন একটি দল বলছে, ওই মেঘগুলো সম্ভবত একটি নির্দিষ্ট উৎস থেকেই এসেছে: IRS 16SW নামের একটি বিশাল contact binary star system।

এই ফলাফলটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ওই গ্যাস মেঘগুলো কেবল কৌতূহল নয়। তারা black hole-এর দিকে ধীরে ধীরে পদার্থ পাঠানোর প্রক্রিয়ার অংশও হতে পারে। যেখানে তারা গভীর gravity well-এ দ্রুত ছুটছে এবং গ্যাস ক্রমাগত perturb হচ্ছে, সেই পরিবেশে এমন মেঘের একটি পুনরাবৃত্ত উৎস চিহ্নিত করা Sagittarius A*-এর চারপাশে পদার্থ কীভাবে জমা হয় তা বোঝায় সাহায্য করবে।

G1, G2 এবং G2t কেন নজর কেড়েছে

সোর্স আর্টিকেলটি G1, G2 এবং G2t নামে তিনটি compact cloud-কে সামনে এনেছে। প্রতিটিতে কয়েকটি পৃথিবীর সমান mass রয়েছে, আর এগুলো গরম hydrogen ও helium থেকে আসা infrared light-এ জ্বলজ্বল করে। এগুলোকে আলাদা করে তুলেছিল শুধু black hole-এর কাছাকাছি অবস্থান নয়, বরং তিনটিই Sagittarius A*-এর চারপাশে প্রায় একইরকম, দীর্ঘ, loop-সদৃশ কক্ষপথ অনুসরণ করছিল বলে মনে হওয়া।

এই সাদৃশ্য একটি সহজ প্রশ্ন তোলে। যদি মেঘগুলো সম্পর্কহীন হতো, তাহলে এমন একই ধরনের orbital parameters শেয়ার করার সম্ভাবনা অত্যন্ত কম হতো। বিকল্প ব্যাখ্যা ছিল, তাদের একটি common origin আছে; কিন্তু বহু বছর সেই উৎস অজানা ছিল। European Southern Observatory-এর Very Large Telescope-এর SINFONI ও ERIS spectrographs থেকে প্রাপ্ত পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে নতুন গবেষণা মেঘগুলোর অবস্থান ও বেগ পুনর্গঠন করেছে, ফলে common-origin ধারণা আরও শক্তিশালী হয়েছে।

এই পরিমাপগুলো একত্র করে গবেষকেরা কক্ষপথকে সময়ে পিছিয়ে চালিয়ে দেখেন, পদার্থটি সম্ভবত কোথা থেকে এসেছে। তাদের উত্তর Sagittarius A*-কে ঘিরে থাকা young stars-এর clockwise ring-এ অবস্থিত IRS 16SW-এর দিকে ইঙ্গিত করে।

সহিংসতার জন্য তৈরি এক বাইনারি ব্যবস্থা

IRS 16SW কোনো সাধারণ নক্ষত্র ব্যবস্থা নয়। সোর্সে এটিকে একটি massive contact binary বলা হয়েছে, অর্থাৎ দুইটি বিশাল নক্ষত্র এত কাছাকাছি যে তারা পরস্পরকে স্পর্শ করে এবং ক্রমাগত পদার্থ বিনিময় করে। এমন ব্যবস্থা স্বভাবতই অস্থির ও শক্তিশালী। এর সঙ্গে প্রবল stellar winds ও ঘন surrounding medium যোগ হলে পরিস্থিতি আরও কঠিন হয়।

সোর্সের মতে, যখন এই binary-র winds চারপাশের গ্যাসের সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন একটি shock তৈরি হয়। computer simulations দেখায়, এই shock G1, G2 ও G2t-এ দেখা বৈশিষ্ট্যের সঙ্গে মেলে এমন gas clumps তৈরি করতে পারে। এতে গবেষণাটি শুধু কক্ষপথের কাকতালীয় মিল নয়, বরং একটি physically plausible mechanism পায়। অন্য কথায়, দলটি শুধু বলছে না যে মেঘ ও binary স্থান ও কালে মিলে গেছে। তারা আরও বলছে, এই binary black hole-এর কাছে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যে ধরনের বস্তু ট্র্যাক করছেন, সেরকম কিছু তৈরি করতে সক্ষম।

orbital reconstruction ও simulation-এর এই সংমিশ্রণ নতুন ফলাফলটিকে আগের ধারণার তুলনায় বেশি বিশ্বাসযোগ্য করে তোলে। ভিড়ভাট্টা galactic center বহু ব্যাখ্যা দিতে পারে, কিন্তু এই নির্দিষ্ট মেঘগুলোর গতি ও গঠনের প্রক্রিয়ার সঙ্গে একসঙ্গে মেলে এমন ব্যাখ্যা কমই আছে।

এটি Sagittarius A*-কে কীভাবে খাদ্য জোগায়, তা নিয়ে কী বলে

“black hole-কে খাওয়ানো” শব্দবন্ধটি একক কোনো নাটকীয় ঘটনা মনে হতে পারে, কিন্তু বাস্তবে এটি সাধারণত সময়ের সঙ্গে সঙ্গে সামান্য পরিমাণ পদার্থ black hole-এর পরিবেশে জমা হওয়াকেই বোঝায়। এই গবেষণার মেঘগুলো compact এবং প্রতিটিতে মাত্র কয়েকটি Earths mass-এর সমান পদার্থ রয়েছে, তবু galactic center-এর মতো গতিশীল অঞ্চলে এমন clump বারবার সরবরাহ হওয়া গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে।

সোর্স আর্টিকেলটি বিস্তৃত রহস্যটি স্পষ্টভাবে তুলে ধরে: Sagittarius A*-এর চারপাশের অঞ্চলের সহিংসতার পরেও, বাস্তবে কে সেখানে পদার্থ সরবরাহ করে তা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা দীর্ঘদিন ধরে জানতে চান। যদি IRS 16SW সত্যিই এমন মেঘ তৈরি করে যা পরে অনুরূপ trajectory-তে ভেতরের দিকে যায়, তবে massive binary stars সেই supply chain-এর একটি গুরুত্বপূর্ণ উৎস হতে পারে।

এই ধারণাটি আকর্ষণীয়, কারণ এটি stellar evolution-কে সরাসরি Milky Way-তে black hole feeding-এর সঙ্গে যুক্ত করে। কেবল এলোমেলো gas flow বা বিরল disruptive event-এর ওপর নির্ভর না করে, galactic center-এ এমন একটি স্থায়ী mechanism থাকতে পারে যা কেন্দ্রীয় black hole-এর দিকে ভেসে যাওয়া পদার্থ তৈরি করে।

নতুন instrumentation-এর ভূমিকা

এই গবেষণা আরও দেখায়, modern infrared astronomy galactic center-এর চিত্র কতটা বদলে দিয়েছে। ধূলি এই অঞ্চল থেকে আসা visible light-এর অনেকটাই আটকে দেয়, তাই infrared instruments অপরিহার্য। সোর্সে উল্লিখিত পর্যবেক্ষণগুলো Very Large Telescope-এর SINFONI ও ERIS থেকে এসেছে, যা তারকা, ionized gas ও শক্তিশালী gravitational distortion-এ ভরা অঞ্চলে মৃদু কাঠামোর অবস্থান ও গতি মাপতে সক্ষম।

যখন আগ্রহের বস্তুগুলো তারকা, ionized gas ও শক্তিশালী পটভূমি বিকৃতির মধ্যে চলমান compact gas cloud, তখন এই প্রযুক্তিগত সক্ষমতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। নির্ভুল infrared spectroscopy ও imaging ছাড়া সম্ভাব্য orbital history-গুলোর সূক্ষ্ম পার্থক্য বোঝা অনেক কঠিন হত।

এই আবিষ্কার একটি black hole-এর চেয়ে বেশি ক্ষেত্রেও কেন গুরুত্বপূর্ণ

Sagittarius A* সবচেয়ে কাছের supermassive black hole, তাই এটি galaxy evolution সম্পর্কিত প্রশ্নের জন্য একটি laboratory-এর মতো। এখানে যদি massive contact binary-গুলো কেন্দ্রীয় black hole-এর দিকে এগোনো gas clump তৈরি করতে পারে, তবে একই ধরনের প্রক্রিয়া অন্য galactic nucleus-এও ঘটতে পারে। Milky Way এমন mechanism খুব কাছ থেকে দেখার সুযোগ দেয়, যা দূরবর্তী galaxies-এ সম্ভব নয়।

• G1, G2 এবং G2t নামের gas clouds প্রতিটিতে কয়েকটি Earths mass-এর সমান পদার্থ রয়েছে এবং এগুলো infrared light-এ জ্বলছে।
• গবেষকেরা Very Large Telescope-এর SINFONI ও ERIS spectrographs-এর পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে তাদের কক্ষপথ পুনর্গঠন করেছেন।
• সেই কক্ষপথগুলো পিছিয়ে দেখলে Sagittarius A*-কে ঘিরে থাকা young stellar ring-এর মধ্যে অবস্থিত massive contact binary IRS 16SW-র দিকে ইঙ্গিত মেলে।
• simulation-গুলো দেখায়, binary-র stellar winds থেকে সৃষ্ট shock দৃশ্যমান gas clump-এর মতো গঠন তৈরি করতে পারে।

ছবিটি এখনও বিকশিত হচ্ছে, তবে আগের তুলনায় অনেক স্পষ্ট। তিনটি অদ্ভুত মেঘ, যেগুলো আগে আলাদা বিচিত্রতা হিসেবে দেখা হতো, এখন মিল্কি ওয়ের কেন্দ্রে পুনরাবৃত্ত একটি প্রক্রিয়ার প্রমাণের মতো দেখাচ্ছে। এই ব্যাখ্যা যদি টিকে যায়, তবে গ্যালাক্সির সবচেয়ে বড় monster-এর খাদ্যের অন্তত কিছু অংশ কেন্দ্রে বাঁধা দুই নক্ষত্রের বিশৃঙ্খল জীবন থেকেই আসতে পারে।

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