পালসার সম্পর্কে পাঠ্যবইয়ের চিত্রটি চাপের মুখে
Universe Today-এ বর্ণিত একটি নতুন গবেষণা ইঙ্গিত দিচ্ছে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের হয়তো দীর্ঘদিনের একটি ব্যাখ্যা নতুন করে ভাবতে হবে যে কিছু পালসার কীভাবে তাদের রেডিও সংকেত তৈরি করে। কয়েক দশক ধরে প্রচলিত মডেল বলত, পালসার তাদের পৃষ্ঠের কাছাকাছি, তাদের চৌম্বকীয় মেরুর কাছে থেকে রেডিও তরঙ্গ সম্প্রচার করে। কিন্তু প্রায় ২০০টি মিলিসেকেন্ড পালসারের পর্যবেক্ষণ এখন আরও জটিল একটি ছবির দিকে ইঙ্গিত করছে।
রিপোর্ট অনুযায়ী, ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর রেডিও অ্যাস্ট্রোনমির অধ্যাপক Michael Kramer এবং অস্ট্রেলিয়ার CSIRO-এর ড. Simon Johnston-এর নেতৃত্বাধীন গবেষকেরা রেডিও পর্যবেক্ষণকে গামা-রে ডেটার সঙ্গে তুলনা করেছেন। তাঁদের উপসংহার: গবেষণায় অন্তর্ভুক্ত মিলিসেকেন্ড পালসারের প্রায় এক-তৃতীয়াংশে দুইটি আলাদা অঞ্চল থেকে রেডিও সংকেত আসতে দেখা গেছে, যাদের মধ্যে স্পষ্ট ফাঁক ছিল। এই ধরনটি ধীরগতিতে ঘূর্ণায়মান পালসারের তুলনায় মিলিসেকেন্ড পালসারে অনেক বেশি সাধারণ, যেখানে এটি মাত্র প্রায় ৩% ক্ষেত্রে দেখা যায়।
আশ্চর্যজনক সূত্রটি এসেছে সংকেতের সাযুজ্য থেকে
মূল পর্যবেক্ষণ হলো, ওই বিচ্ছিন্ন বাইরের রেডিও পালসগুলোর অনেকগুলো নাসার Fermi telescope-এর আগে শনাক্ত করা গামা-রে ঝলকের সঙ্গে একই সরলরেখায় মিলেছে। গামা রশ্মিকে আগে থেকেই তথাকথিত current sheet থেকে উৎপন্ন বলে মনে করা হতো, যা চার্জযুক্ত কণার একটি অঞ্চল, পালসারের চৌম্বক ক্ষেত্র তার ঘূর্ণনের সঙ্গে তাল মিলিয়ে চলতে না পারলে আলোর গতির চেয়েও দ্রুত চলতে হতো এমন সীমার বাইরে অবস্থিত।
যদি রেডিও পালসগুলো ওই একই দিক থেকেই আসে যেদিকে গামা রশ্মিগুলো আসে, তাহলে ধরে নেওয়া যায় তাদের উৎসও একই হতে পারে। বাস্তবে, এর মানে কিছু মিলিসেকেন্ড পালসার শুধু তাদের পৃষ্ঠের কাছের অঞ্চল থেকেই সম্প্রচার করছে না। তারা তাদের চৌম্বক কাঠামোর অনেক বাইরের অংশ থেকেও নির্গত হতে পারে।
Universe Today এটিকে সেই পরিপাটি “মেরুর কাছে লাইটহাউস” মডেলের সরাসরি চ্যালেঞ্জ হিসেবে তুলে ধরেছে, যেটি দীর্ঘদিন ধরে পালসারের রেডিও নির্গমন ব্যাখ্যা করতে ব্যবহৃত হয়ে আসছে। নিবন্ধে দেওয়া চিত্রটি মনে থাকার মতো: কেবল উপরের দিক থেকে আলো ছোড়া লাইটহাউস নয়, বরং সমুদ্রে অনেক দূরে অবস্থিত একটি বিন্দু থেকেও দ্বিতীয় একটি রশ্মি পাঠানো লাইটহাউস।
মিলিসেকেন্ড পালসার কেন এত গুরুত্বপূর্ণ
এটি কোনো অস্পষ্ট প্রযুক্তিগত বিতর্ক নয়। মিলিসেকেন্ড পালসার অ্যাস্ট্রোফিজিক্সে সবচেয়ে কার্যকর নির্ভুল বস্তুগুলোর মধ্যে অন্যতম। তারা প্রতি সেকেন্ডে শত শত বার ঘোরে এবং অসাধারণ স্থিরতার সঙ্গে সময় ধরে রাখে, এমনকি তাদের প্রায়ই পারমাণবিক ঘড়ির সঙ্গে তুলনা করা হয়। বিজ্ঞানীরা তাদের ব্যবহার করেন মাধ্যাকর্ষণ অধ্যয়ন, ঘন পদার্থ অনুসন্ধান এবং spacetime-এর মধ্যে দিয়ে চলা gravitational waves খুঁজতে।
এই উপযোগিতা নির্ভর করে সংকেতগুলো কোথা থেকে আসে এবং কীভাবে সেগুলো গঠিত হয় তা বোঝার ওপর। যদি রেডিও নির্গমনের জ্যামিতি আগের ধারণার চেয়ে বেশি জটিল হয়, তাহলে গবেষকদের পালসার timing এবং beam structure ব্যাখ্যার জন্য ব্যবহৃত কিছু model আপডেট করতে হতে পারে।
মূল লেখাটি দাবি করে না যে পালসার হঠাৎ করেই অবিশ্বস্ত বৈজ্ঞানিক সরঞ্জাম হয়ে গেছে। বরং, এটি ইঙ্গিত দেয় যে তারা আগের চেয়ে আরও জটিল, এবং তাই আরও তথ্যবহুল হতে পারে।
কাহিনির কেন্দ্রে current sheet
উচ্চ-শক্তির পালসার পদার্থবিজ্ঞানে current sheet ইতিমধ্যেই গুরুত্বপূর্ণ বলে বিবেচিত হয়েছে, কারণ এর সঙ্গে গামা-রে নির্গমনের সম্পর্ক রয়েছে। নতুন কাজটি এটিকে রেডিও কাহিনিতেও নিয়ে এসেছে। এটি বড় একটি পরিবর্তন, কারণ এতে রেডিও-নির্গমন প্রক্রিয়ার অন্তত একটি অংশ পরিচিত near-surface অঞ্চল থেকে outer magnetosphere-এ সরিয়ে নেওয়া হচ্ছে।
Universe Today বলছে, রেডিও এবং গামা-রে পালসের দিকগত মিলের ভিত্তিতে shared origin ব্যাখ্যাটি “unmistakable”। প্রদত্ত উৎস উপাদানের মধ্যে এটাই সেই কেন্দ্রীয় দাবি, যা আবিষ্কারটিকে এগিয়ে নিয়ে যায়। এটি surface বা magnetic poles-এর ভূমিকা বাতিল করে না, তবে যুক্তি দেয় যে মিলিসেকেন্ড পালসারের ক্ষেত্রে এই অঞ্চলগুলোই পুরো ছবি নয়।
একটি সরল মডেলকে নতুনভাবে আঁকা ফলাফল
বৈজ্ঞানিক মডেল অনেক সময় পুরোপুরি বাতিল না হয়ে আরও স্তরযুক্ত হয়ে টিকে থাকে। এখানে সম্ভবত সেটাই ঘটছে। ক্লাসিক পালসার lighthouse model এখনো কার্যকর, কিন্তু এই ফলাফল বলছে মিলিসেকেন্ড পালসার অন্তত দুইটি আলাদা অঞ্চলে রেডিও সংকেত তৈরি করতে পারে। সেই অর্থে, এই গবেষণা পালসারকে কম বোধগম্য করে না। এটি পুরোনো বোঝাপড়াকে অসম্পূর্ণ করে তোলে।
মিলিসেকেন্ড পালসার এবং ধীরগতির পালসারের মধ্যেকার পার্থক্যও উল্লেখযোগ্য। যদি outer-emission pattern দ্রুত ঘূর্ণায়মান পালসারের প্রায় এক-তৃতীয়াংশে এবং ধীর পালসারের মাত্র প্রায় ৩%-এ পাওয়া যায়, তাহলে দ্রুত ঘূর্ণন মনে হচ্ছে একটি ভিন্ন magnetospheric structure বা অন্তত একটি ভিন্ন observational signature-এর সঙ্গে যুক্ত। এটি চরম spin কীভাবে কমপ্যাক্ট বস্তুর আচরণ বদলে দেয়, সে বিষয়ে বৃহত্তর প্রশ্নের পথ খুলে দেয়।
এই আবিষ্কার পালসারের বাইরেও কেন গুরুত্বপূর্ণ
পালসার-নির্গমন পদার্থবিজ্ঞানে যেকোনো সংশোধনের প্রভাব সুদূরপ্রসারী, কারণ পালসার একাধিক বড় গবেষণা ক্ষেত্রের সংযোগস্থলে অবস্থান করে। তাদের timing মৌলিক পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষার ভিত্তি জোগায়। তাদের বিকিরণ চরম চৌম্বক ও প্লাজমা পরিবেশ অনুসন্ধান করে। আর তাদের নিয়মিততা সূক্ষ্ম মহাজাগতিক সংকেত শনাক্তে তাদের মূল্যবান করে তোলে।
এই কারণেই এমন গবেষণা বিশেষজ্ঞদের বাইরেও সাড়া ফেলে। এটি দেখায়, যে শ্রেণির বস্তু নিয়ে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা কয়েক দশক ধরে কাজ করছেন, সেখানেও তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে আরও ভালো তুলনার মাধ্যমে মৌলিক অনুমানগুলো এখনো চ্যালেঞ্জের মুখে পড়তে পারে। শুধু রেডিও ডেটা একটি গল্প বলেছিল। রেডিও এবং গামা-রে সাযুজ্য বলছে আরেকটি, আরও সমৃদ্ধ গল্প।
নতুন ব্যাখ্যাটি যদি টিকে যায়, তাহলে মিলিসেকেন্ড পালসার দুর্দান্ত মহাজাগতিক সরঞ্জাম হিসেবেই থাকবে। বিজ্ঞানীদের শুধু এই বিষয়টি হিসাবের মধ্যে রাখতে হবে যে তাদের সবচেয়ে উপযোগী কিছু সংকেত প্রত্যাশার চেয়ে অনেক দূর থেকে আসতে পারে।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ওপর ভিত্তি করে। মূল নিবন্ধ পড়ুন.
