প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর কি সাদা বামনকে প্রজ্বলিত করতে পারে?
ডার্ক ম্যাটারের অন্যতম অধরা প্রার্থী যে আশ্চর্যজনকভাবে দৃশ্যমান একধরনের পরিচয়চিহ্ন রেখে যেতে পারে, এমনটাই দাবি করছে একটি নতুন জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানের গবেষণা: টাইপ Ia সুপারনোভা। ধারণাটি হলো, প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর যদি সঠিক ভরসীমার মধ্যে থাকে, তবে সেগুলো সাদা বামনের ভেতর দিয়ে অতিক্রম করে তারকীয় পদার্থকে এমনভাবে উত্তপ্ত করতে পারে যে নিয়ন্ত্রণহীন নিউক্লিয়ার দহন শুরু হয়, এবং তারপর এমন একটি বিস্ফোরণ ঘটে যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা পরে তার অবশিষ্টাংশ ও রাসায়নিক স্বাক্ষর দেখে শনাক্ত করতে পারেন।
সূত্র প্রতিবেদনের মতে, The Astrophysical Journal-এ প্রকাশিত এই কাজটি গ্রহাণু-ভরের প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরের ওপর কেন্দ্রীভূত। এসব বস্তু এখনো অনুমানভিত্তিক। নক্ষত্রের ধস থেকে তৈরি কৃষ্ণগহ্বরের বিপরীতে, প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর বিগ ব্যাং-এর ঠিক পরপরই, প্রাথমিক মহাবিশ্বের ঘন পদার্থগুচ্ছ থেকে গঠিত হয়ে থাকতে পারত। বহু দশক ধরে এগুলো ডার্ক ম্যাটারের অন্তত কিছু অংশের জন্য একটি আকর্ষণীয় ব্যাখ্যা হিসেবে বিবেচিত হয়েছে, অর্থাৎ সেই অদৃশ্য ভর যা ছায়াপথ ও মহাজাগতিক কাঠামোকে গঠন করছে বলে মনে হয়, কিন্তু সরাসরি শনাক্ত করা যায়নি।
নতুন গবেষণাকে উল্লেখযোগ্য করে তোলার বিষয়টি শুধু এই নয় যে এটি প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরকে আলোচনায় ধরে রাখছে। এটি একটি স্পষ্ট পর্যবেক্ষণযোগ্য পথ প্রস্তাব করছে। কৃষ্ণগহ্বরকে সরাসরি শনাক্ত করার চেষ্টা করার বদলে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা অন্যান্য বস্তুর, বিশেষ করে সাদা বামনের ওপর তাদের প্রভাব খুঁজে দেখতে পারেন।
এই তত্ত্বে সাদা বামন কেন গুরুত্বপূর্ণ
সাদা বামন হলো ঘন তারকীয় অবশিষ্টাংশ, যা সূর্যের মতো নক্ষত্র তাদের জ্বালানি শেষ করে ফেলার পর পিছনে থেকে যায়। টাইপ Ia সুপারনোভার মানক মডেলে, একটি দ্বৈত নক্ষত্র ব্যবস্থায় থাকা সাদা বামন তার সঙ্গী নক্ষত্র থেকে পদার্থ জমা করতে করতে এমন অবস্থায় পৌঁছায় যখন পরিস্থিতি অস্থিতিশীল হয়ে ওঠে এবং তারপর একটি তাপ-নিউক্লিয়ার বিস্ফোরণ ঘটে। জ্যোতির্বিজ্ঞানে এই বিস্ফোরণগুলো বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এগুলো উজ্জ্বল, ব্যাপকভাবে দেখা যায়, এবং মহাজাগতিক দূরত্ব নির্ধারণের মানদণ্ড হিসেবে ব্যবহৃত হয়।
নতুন পত্রটি আরেকটি পথ অনুসন্ধান করছে। যদি কোনো প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর সাদা বামনে পড়ে যায় বা তার ভেতর দিয়ে অতিক্রম করে, তবে তার মাধ্যাকর্ষণ নক্ষত্রের অভ্যন্তরে তীব্র জোয়ারজনিত উত্তাপ সৃষ্টি করতে পারে। সূত্র পাঠ্য অনুযায়ী, স্থানীয় পদার্থের তাপমাত্রা প্রায় অর্ধ বিলিয়ন কেলভিনে পৌঁছালে নিউক্লিয়ার দহন শুরু হতে পারে। যদি দহন অঞ্চল যথেষ্ট বড় হয়, তবে তা তাপ-নিউক্লিয়ার রনঅ্যাওয়ে এবং টাইপ Ia সুপারনোভায় পরিণত হতে পারে।
অন্য কথায়, সাদা বামনটি বিস্ফোরণের জন্য কোনো সঙ্গী নক্ষত্র থেকে ধার নেওয়া ভরের প্রচলিত সঞ্চয় ছাড়াই একইভাবে ফেটে পড়তে পারে। একটি ক্ষুদ্র কিন্তু অত্যন্ত ঘন অনুপ্রবেশকারী বস্তু সেই ট্রিগার সরবরাহ করতে পারে।
এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি ডার্ক ম্যাটারের প্রশ্নকে জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক ফোরেনসিক সমস্যায় রূপান্তরিত করে। যদি প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর এ ধরনের ঘটনা ঘটাতে পারে, তবে পর্যবেক্ষিত কিছু সুপারনোভা বা সুপারনোভা অবশিষ্টাংশের মধ্যেই তাদের অস্তিত্বের প্রমাণ থাকতে পারে।
অনুমান থেকে পরীক্ষাযোগ্য স্বাক্ষরে
প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর দীর্ঘদিন ধরেই মনোযোগ আকর্ষণ করেছে, আংশিকভাবে কারণ সম্ভাব্য প্রতিটি ভরসীমার মধ্যে তাদের পুরোপুরি বাতিল করা কঠিন। এগুলো অনুমানভিত্তিক, কিন্তু নিয়ন্ত্রণহীন কল্পনা নয়। গবেষকেরা বিভিন্ন প্রাথমিক- কৃষ্ণগহ্বর জনগোষ্ঠীর ফলাফল তারকা, ছায়াপথ, লেন্সিং ঘটনা এবং মহাবিশ্বের রাসায়নিক ইতিহাসের পর্যবেক্ষণের সঙ্গে তুলনা করতে পারেন।
নতুন গবেষণাটি আরেকটি সীমাবদ্ধতার পথ যোগ করছে, প্রশ্ন করছে যে বারবার প্রাথমিক- কৃষ্ণগহ্বর-প্ররোচিত বিস্ফোরণ মিল্কি ওয়ের ওপর সময়ের সঙ্গে কী প্রভাব ফেলবে। যদি এইভাবে খুব বেশি সাদা বামন প্রজ্বলিত হয়, তবে তৈরি হওয়া সুপারনোভা অবশিষ্টাংশ ও রাসায়নিক প্রাচুর্য জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যা বাস্তবে দেখেন তার সঙ্গে মিলবে না। যদি কোনো একটি পরিসরে সংখ্যাগুলো মিলে যায়, তবে সেই অবশিষ্ট পরিসর একটি কার্যকর ডার্ক ম্যাটার প্রার্থী হিসেবে আরও আকর্ষণীয় হয়ে ওঠে।
এই কারণেই প্রতিবেদনে উদ্ধৃত পত্রের শিরোনামে সুপারনোভা অবশিষ্টাংশ এবং গ্যালাকটিক রাসায়নিক বিবর্তনের সঙ্গে তুলনার ওপর জোর দেওয়া হয়েছে। গবেষকেরা শুধু একটি প্রক্রিয়া প্রস্তাব করছেন না। তারা সেটিকে এমন সব নথির সঙ্গে যুক্ত করার চেষ্টা করছেন যা মহাবিশ্ব ইতিমধ্যেই সংরক্ষণ করেছে: অতীতের সুপারনোভার ধ্বংসাবশেষ এবং সেই বিস্ফোরণগুলোর সৃষ্ট ভারী মৌলগুলোর বণ্টন।
এই যুক্তি শক্তিশালী, কারণ এটি এক অসাধারণ অনুমানকে যাচাই করতে সাধারণ জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক প্রমাণ ব্যবহার করছে। একটি প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর এতই ছোট, অন্ধকার ও বিরল হতে পারে যে সরাসরি ধরা অসম্ভব। কিন্তু যদি এটি কোনো সাদা বামনকে বিস্ফোরিত করে, তাহলে ঘটনাটি আর লুকিয়ে থাকে না। এটি আকাশকে বদলে দেয়।
জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা কী খুঁজবেন
প্রতিবেদন বলছে, এমন বিস্ফোরণ একটি পর্যবেক্ষণযোগ্য স্বাক্ষর রেখে যেতে উচিত। এর মানে এই নয় যে প্রতিটি অস্বাভাবিক টাইপ Ia সুপারনোভাই অবশ্যই প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরের ইঙ্গিত দেয়। এর মানে হলো, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা অবশিষ্টাংশ, হার, এবং রসায়নে এমন ধরণ খুঁজে দেখতে পারেন যা প্রচলিত দ্বৈত-তারকা দৃশ্যপটের থেকে আলাদা।
সম্ভাব্য একটি অনুসন্ধানপথ হলো, কিছু টাইপ Ia ঘটনা কি প্রচলিত মডেলে প্রত্যাশিত স্বাভাবিক সঙ্গী-তারকা বিন্যাস ছাড়াই ঘটছে বলে মনে হয় কি না। আরেকটি হলো, নির্দিষ্ট বিস্ফোরণগুলোর মৌলিক উৎপাদন কি ধীরে ধীরে সঞ্চয়ের চেয়ে একটি অতিক্রমকারী সঘন বস্তুর দ্বারা সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ ট্রিগারের সঙ্গে বেশি মানানসই কি না। সময়ের সঙ্গে, সুপারনোভা অবশিষ্টাংশ, তারকীয় জনসংখ্যা, এবং গ্যালাকটিক প্রাচুর্যের সমীক্ষা এই দাবিকে জোরদার বা দুর্বল করতে পারে।
একটি নাল ফলও উপকারী হবে। যদি পর্যবেক্ষণ প্রত্যাশিত স্বাক্ষরকে সমর্থন না করে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরের প্যারামিটার স্পেসের আরও অংশ বাদ দিতে পারবেন। ডার্ক ম্যাটার গবেষণা শুধু আবিষ্কারের মাধ্যমে নয়, আরও ভালো প্রমাণ দিয়ে সম্ভাব্য বিকল্পগুলো সরিয়ে দিয়েও এগোয়।
গবেষণাটির বিস্তৃত আকর্ষণ হলো, এটি এক বিখ্যাত কঠিন সমস্যাকে খণ্ডনযোগ্য ধার দেয়। ডার্ক ম্যাটার প্রার্থীদের প্রায়ই অদৃশ্য কণা বা এমন অদ্ভুত বস্তুর হিসেবে আলোচনা করা হয় যা জেদি ভাবে সরাসরি নাগালের বাইরে থেকে যায়। এই কাজটি এক প্রার্থীকে এমনভাবে পুনর্নির্ধারণ করছে যাতে এটি সহিংস, পরিমাপযোগ্য জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক ঘটনার মাধ্যমে নিজেকে প্রকাশ করতে পারে।
একটি ছোট বস্তু, বড় প্রভাব
এই ধারণায় একটি মাত্রাগত ধাক্কাও আছে। যেসব বস্তুর কথা বলা হচ্ছে, সেগুলোকে গ্রহাণু-ভরের প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর বলা হয়েছে, তারা নাক্ষত্রিক অবশিষ্টাংশ বা গ্যালাকটিক কোরের মতো বিশাল দানব নয়। তবু কৃষ্ণগহ্বরের প্রভাব তার আকারের পাশাপাশি তার ঘনত্ব ও মাধ্যাকর্ষণের ওপর নির্ভর করে, তাই এমন ছোট একটি বস্তুও সঠিক পরিস্থিতিতে একটি সাদা বামনকে বিপর্যয়করভাবে ব্যাহত করতে পারে।
এই অসমতাই প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরকে তত্ত্বে এত আকর্ষণীয় করে তোলে। তারা পৃথকভাবে দেখা কঠিন হলেও মহাজাগতিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। তাত্ত্বিক সম্ভাবনাকে পর্যবেক্ষণযোগ্য সুবিধায় রূপান্তর করাই সবসময় চ্যালেঞ্জ। প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বরকে টাইপ Ia সুপারনোভা ট্রিগারের সঙ্গে যুক্ত করে নতুন গবেষণাটি ঠিক সেটাই করার চেষ্টা করছে।
এখানে কোনো সরাসরি শনাক্তকরণ ঘটেনি, এবং সূত্র প্রতিবেদনে সতর্কভাবে বলা হয়েছে যে প্রাথমিক কৃষ্ণগহ্বর এখনো অনুমানভিত্তিক। কিন্তু গবেষণাটি অনুমান ও পরিমাপের মধ্যকার দূরত্ব কমাচ্ছে। এটি ইঙ্গিত দিচ্ছে যে ডার্ক ম্যাটার অনুসন্ধান শুধু ভূগর্ভস্থ ডিটেক্টর বা কণা ত্বরকের ওপর নির্ভর নাও করতে পারে। কিছু প্রমাণ ইতিমধ্যেই বিস্ফোরিত নক্ষত্রের অবশিষ্টাংশের মধ্যে ছড়িয়ে থাকতে পারে।
এই ধারণা যদি টিকে যায়, তবে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আকাশের অন্যতম উজ্জ্বল ঘটনাকে মহাজাগতিক বিজ্ঞানের সবচেয়ে অন্ধকার রহস্যগুলোর একটি অনুসন্ধানে ব্যবহার করতে পারবেন। তখন টাইপ Ia সুপারনোভা শুধু দূরত্বচিহ্ন বা নক্ষত্রের সমাপ্তি হবে না। তারা প্রাথমিক মহাবিশ্বের জন্য একটি সম্ভাব্য পরীক্ষামঞ্চ হয়ে উঠবে।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on universetoday.com