হাবল ও ওয়েব ওমেগা সেন্টাউরির প্রথম নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল খুঁজে পেল

হাবল ও ওয়েব অবশেষে ওমেগা সেন্টাউরির “হারিয়ে যাওয়া” ব্ল্যাক হোলগুলোর একটি উন্মোচন করল

মিল্কি ওয়ের সবচেয়ে বেশি অধ্যয়ন করা নক্ষত্রগুচ্ছগুলোর একটির দীর্ঘদিনের ধাঁধার সমাধান করে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ওমেগা সেন্টাউরিতে প্রথম নিশ্চিত নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল শনাক্ত করেছেন। ২৪ জুলাই প্রকাশিত প্রতিবেদনের ভিত্তিতে জানানো এই আবিষ্কারটি এসেছে নাসার হাবল স্পেস টেলিস্কোপের দুই দশকেরও বেশি পুরোনো সংরক্ষিত পর্যবেক্ষণ এবং জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের সাম্প্রতিক পরিমাপের সমন্বয় থেকে।

ওমেগা সেন্টাউরি বহু বছর ধরে ব্ল্যাক হোল গবেষণায় এক অদ্ভুত অবস্থানে ছিল। পৃথিবী থেকে প্রায় ১৮,০০০ আলোকবর্ষ দূরে সেন্টোরাস নক্ষত্রমণ্ডলে অবস্থিত এই গুচ্ছটি মিল্কি ওয়ের সবচেয়ে বড় পরিচিত গ্লোবুলার ক্লাস্টার। এতে প্রায় ১ কোটি তারা প্রায় ১৫০ আলোকবর্ষ জুড়ে বিস্তৃত একটি অঞ্চলে গাদাগাদি করে রয়েছে। মডেলগুলো ইঙ্গিত দিয়েছিল যে এমন পরিবেশে অনেক নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল থাকা উচিত, যা বিশাল তারারা সুপারনোভা বিস্ফোরণে জীবন শেষ করার পর অবশিষ্ট থাকে। তবু জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আগে ওমেগা সেন্টাউরির ভেতরে সেই প্রত্যাশিত জনগোষ্ঠীর সরাসরি প্রমাণ পাননি।

এই অনুপস্থিতিই ক্লাস্টারটিকে এক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক ব্যতিক্রমে পরিণত করেছিল। ২০২৪ সালে হাবল পর্যবেক্ষণে ক্লাস্টারের কেন্দ্রে একটি মধ্যবর্তী-ভরের ব্ল্যাক হোলের প্রমাণ পাওয়া যায়। কিন্তু তত্ত্ব তখনও বলছিল, এই ব্যবস্থায় ছোট ব্ল্যাক হোলের একটি বড় জনগোষ্ঠীও থাকা উচিত। উৎস প্রতিবেদনের মতে, বর্তমান মডেলগুলো বলছে ওমেগা সেন্টাউরিতে প্রায় ১০,০০০ নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল থাকতে পারে। সদ্য শনাক্ত বস্তুটি একাই সেই পুরো সংখ্যার ব্যাখ্যা দেয় না, তবে এটি নিশ্চিত করে যে “হারিয়ে যাওয়া” শ্রেণিটি সত্যিই রয়েছে।

দীর্ঘ সময়সীমার তথ্যই পার্থক্য গড়ে দিল

সদ্য শনাক্ত বস্তুটির নাম oMEGACat BH-2। পতিত পদার্থ থেকে নির্গত উজ্জ্বল বিকিরণের ওপর নির্ভর না করে পর্যবেক্ষণ দল গতিকেই মূল সংকেত হিসেবে ব্যবহার করেছে। ব্ল্যাক হোল নিজেরা দৃশ্যমান আলো নির্গত করে না বলে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের প্রায়ই তাদের অস্তিত্ব পরোক্ষভাবে অনুমান করতে হয়। এক পদ্ধতি হলো অভিকর্ষণশীল পদার্থ থেকে আসা এক্স-রে বা রেডিও সংকেত খোঁজা। আরেকটি হলো কোনো গোপন ভারী বস্তুর কারণে দৃশ্যমান সঙ্গী তারা বা পাশের তারাদের গতিতে কী প্রভাব পড়ছে তা মাপা।

এই ক্ষেত্রে দলটি অ্যাস্ট্রোমেট্রিক মাপজোক ব্যবহার করেছে, অর্থাৎ সময়ের সঙ্গে সঙ্গে তারার অবস্থানের সূক্ষ্ম পরিবর্তন ট্র্যাক করেছে। ২০০২ থেকে ২০২৩ পর্যন্ত পর্যবেক্ষণের ভিত্তি বাড়িয়ে এবং হাবলের নথির সঙ্গে ওয়েবের Near-Infrared Camera ডেটা মিলিয়ে গবেষকেরা একটি অদৃশ্য সঙ্গীর চারপাশে ঘুরতে থাকা একটি তারার কক্ষপথ আরও নিখুঁতভাবে নির্ধারণ করতে পেরেছেন। সেই অদৃশ্য বস্তুটি নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল হওয়ার মতো যথেষ্ট ভারী ছিল।

উৎস বলছে, এর আগে একটি দল একই দ্বৈত তারকা ব্যবস্থাটিকে একটি নিউট্রন তারা হিসেবে ব্যাখ্যা করেছিল। বিস্তৃত ডেটাসেট সেই চিত্র বদলে দেয়। দীর্ঘ সময়পরিসর ও আরও নির্ভুল অবস্থান-পরিমাপের মাধ্যমে ইউটা-নেতৃত্বাধীন দলটি লুকানো বস্তুর ভরের ওপর আরও কঠোর সীমা নির্ধারণ করতে পারে এবং দেখায় যে ব্ল্যাক হোলই বেশি উপযুক্ত ব্যাখ্যা।

ওমেগা সেন্টাউরি কেন গুরুত্বপূর্ণ

গ্লোবুলার ক্লাস্টারগুলো ঘন নাক্ষত্রিক ব্যবস্থা এবং কম্প্যাক্ট বস্তুর সৃষ্টি, পারস্পরিক ক্রিয়া ও দীর্ঘমেয়াদি টিকে থাকা বোঝার জন্য প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার। যদি বিপুল সংখ্যক নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল এসব পরিবেশে বাঁধা অবস্থায় থাকে, তবে তারা ক্লাস্টারের অভ্যন্তরীণ গতিবিদ্যা, তারার গতি এবং দ্বৈত ব্যবস্থার বিবর্তনসহ, প্রভাবিত করতে পারে। তাই ওমেগা সেন্টাউরিতে একটি নিশ্চিত ব্ল্যাক হোল কেবল একক কৌতূহল নয়। এটি প্রমাণ হয়ে ওঠে যে ক্লাস্টারটি তত্ত্ব অনুযায়ী প্রত্যাশিত ব্ল্যাক হোল জনগোষ্ঠীর অন্তত একটি অংশ ধরে রাখতে পারে।

ফলটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ ওমেগা সেন্টাউরিকে গ্লোবুলার ক্লাস্টারগুলোর মধ্যেও প্রায়ই ব্যতিক্রমী বলে ধরা হয়েছে। এর আকার ও জটিলতা বারবার এই বিতর্ক উসকে দিয়েছে যে এটি কেবল একটি বিশাল ক্লাস্টার, নাকি কোনো ধ্বংসপ্রাপ্ত বামন গ্যালাক্সির অবশিষ্ট কেন্দ্র। এর কম্প্যাক্ট বস্তুর ভাণ্ডার সম্পর্কে সরাসরি প্রমাণ সেই ব্যবস্থাটি আসলে কী এবং কীভাবে বিবর্তিত হয়েছে, সে সম্পর্কে ছবিকে আরও স্পষ্ট করে।

এই আবিষ্কার দেখায়, বিভিন্ন প্রজন্মের পর্যবেক্ষণাগার একত্রিত করার ব্যবহারিক মূল্য কতটা। হাবলের দীর্ঘ আর্কাইভ কয়েক দশকে ধীর কক্ষীয় গতি কীভাবে গড়ে ওঠে তা দেখার জন্য প্রয়োজনীয় ভিত্তি দিয়েছে, আর ওয়েব নতুন, উচ্চমানের পরিমাপ সরবরাহ করে সমাধানটি আরও সূক্ষ্ম করেছে। আরও সংবেদনশীল যন্ত্র এবং ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য দিয়ে পুরনো লক্ষ্য আবার দেখা হচ্ছে বলে এই ধরনের ক্রস-মিশন জ্যোতির্বিজ্ঞান ক্রমেই গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে।

একটি ব্ল্যাক হোল থেকে বড় সমীক্ষা

ওমেগা সেন্টাউরিতে একটি নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল খুঁজে পাওয়া মানে এই নয় যে বড় রহস্যটি শেষ হয়ে গেছে। যদি হাজারো এমন বস্তুর কথা বলা মডেলগুলো অন্তত মোটামুটি ঠিকও হয়, তবু জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের সামনে অনেক কাজ বাকি। কিন্তু নতুন শনাক্তকরণ সমস্যার অবস্থাই বদলে দিয়েছে। এখন প্রশ্ন আর এই নয় যে ক্লাস্টারটি আদৌ নক্ষত্র-ভরের ব্ল্যাক হোল থেকে পুরোপুরি শূন্য কি না; বরং গবেষকেরা এখন জানতে পারেন কতগুলো আছে, কীভাবে বণ্টিত, এবং সেগুলো শনাক্ত করা এত কঠিন ছিল কেন।

উত্তর তত্ত্বের মতোই কৌশলের ওপর নির্ভর করতে পারে। ভিড়ভাট্টা নক্ষত্রক্ষেত্রে নীরব ব্ল্যাক হোল আলাদা করা কঠিন, বিশেষ করে তারা যদি সক্রিয়ভাবে পদার্থ গ্রাস না করে, ফলে স্পষ্ট উচ্চ-শক্তির বিকিরণও না তৈরি করে। নির্ভুল অ্যাস্ট্রোমেট্রি অদৃশ্য সঙ্গীদের মহাকর্ষীয় প্রভাব সরাসরি দেখা যায় এমন তারাগুলোর ওপর মেপে সেই লুকানো জনগোষ্ঠীকে বের করে আনার একটি পথ দেয়।

আরও শনাক্তকরণ এলে তা ঘন নাক্ষত্রিক ব্যবস্থায় ব্ল্যাক হোল গঠন ও ধরে রাখার প্রতিদ্বন্দ্বী মডেলগুলো পরীক্ষা করতে সাহায্য করতে পারে। ক্লাস্টারের ভেতরের পারস্পরিক ক্রিয়াগুলো কম্প্যাক্ট দ্বৈত ব্যবস্থার দীর্ঘমেয়াদি টিকে থাকার ওপর কী প্রভাব ফেলে, সেটিও এতে আরও পরিষ্কার হতে পারে। ওমেগা সেন্টাউরির ক্ষেত্রে সামান্য সংখ্যক নমুনাও এখন পর্যন্ত থাকা প্রমাণভিত্তির চেয়ে অনেক শক্তিশালী হবে।

এখনকার মতো, oMEGACat BH-2-এর আবিষ্কার একটি মাইলফলক, কারণ এটি একটি তাত্ত্বিক প্রত্যাশাকে পর্যবেক্ষিত বাস্তবতায় রূপান্তর করেছে। বছরের পর বছর ধরে ওমেগা সেন্টাউরি যেন প্রত্যাশিত অবশিষ্টগুলোর একটি পুরো শ্রেণি হারিয়ে ফেলেছে বলে মনে হওয়ার পর, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এখন সেই লুকানো জনগোষ্ঠীর প্রথম নিশ্চিত সদস্য খুঁজে পেয়েছেন। বিস্তৃত গণনা এখনও অসম্পূর্ণ, কিন্তু অনুসন্ধান এখন অনুমান থেকে সরাসরি শনাক্তকরণের পর্যায়ে পৌঁছেছে।

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