JWST-এর গবেষণায় লিটল রেড ডটসের সঙ্গে কমপ্যাক্ট তরুণ গ্যালাক্সির যোগসূত্র

জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের রহস্যময় লিটল রেড ডটস নিয়ে গবেষণা করা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এখন ওই বস্তুগুলোর উজ্জ্বল কেন্দ্র থেকে মনোযোগ সরিয়ে তাদের চারপাশের গ্যালাক্সিগুলোর দিকে দিয়েছেন। তাদের বিশ্লেষণ বলছে, ডটগুলো অস্বাভাবিকভাবে কমপ্যাক্ট, তুলনামূলকভাবে কম ভরের এবং সক্রিয়ভাবে নক্ষত্র সৃষ্টি করছে—এমন গ্যালাক্সির ভেতরে অবস্থান করে।

Space.com-এ প্রকাশিত ফলাফলগুলো ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে, কেন মহাবিশ্বের শৈশবে এই বস্তুগুলো দেখা যায়, কিন্তু মহাবিশ্বের বয়স প্রায় ২ বিলিয়ন বছরে পৌঁছানোর পর আর দেখা যায় না। গবেষণাটি আগস্টের শেষ দিকে Nature Astronomy-তে প্রকাশিত হয়।

প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের এক ধাঁধা

লিটল রেড ডটস, বা LRDs, হলো JWST-এর পর্যবেক্ষণে শনাক্ত ছোট, দূরবর্তী আলোর উৎস। তাদের কমপ্যাক্ট চেহারা এবং তীব্র উজ্জ্বলতা এগুলোর শক্তির উৎস নিয়ে গবেষকদের মধ্যে বিতর্ক তৈরি করেছে। সম্ভাবনার মধ্যে রয়েছে দ্রুত বেড়ে চলা কৃষ্ণগহ্বর, নক্ষত্র সৃষ্টির তীব্র পর্ব, অথবা এই দুটির কোনো সমন্বয়।

গবেষক দলের সদস্য, University of Massachusetts Amherst-এর Jorge Zavala, Space.com-কে বলেন, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা কাছের মহাবিশ্বে LRDs-এর মতো দেখতে কোনো বস্তু খুঁজে পাননি। এতে এই সম্ভাবনা তৈরি হয় যে, এগুলো স্থায়ী কোনো মহাজাগতিক বস্তুর শ্রেণি নয়; বরং গ্যালাক্সি বা কৃষ্ণগহ্বরের বিকাশের একটি সাময়িক পর্যায়।

আগের অধিকাংশ গবেষণায় বিকিরণের কেন্দ্রীয় উৎসের ওপর জোর দেওয়া হয়েছিল, কারণ প্রতিটি LRD থেকে শনাক্ত হওয়া আলোতে সেটিই প্রাধান্য পায়। এই উজ্জ্বল কেন্দ্রকে কখনও কখনও বস্তুর কেন্দ্রীয় ইঞ্জিন বলা হয়; এর ভৌত প্রকৃতিই এখনও অনিশ্চিত। চারপাশের গ্যালাক্সি অনেক বেশি ম্লান হওয়ায় সেটিকে আলাদাভাবে পরীক্ষা করা কঠিন।

নতুন গবেষণায় ২১৭টি LRD-এর JWST-চিত্র ব্যবহার করে অপেক্ষাকৃত দুর্বল ওই পার্শ্ববর্তী বিকিরণ খোঁজা হয়। গবেষকেরা ম্লান আলোকে কমপ্যাক্ট বস্তুগুলোকে ধারণকারী গ্যালাক্সির নক্ষত্রালোক হিসেবে ব্যাখ্যা করেছেন। ওই হোস্ট গ্যালাক্সিগুলো নিয়ে গবেষণা করলে বোঝার একটি উপায় পাওয়া যায়, LRDs কি নির্দিষ্ট কোনো গ্যালাক্টিক অবস্থা বা পরিবেশের সঙ্গে যুক্ত, নাকি তাদের পারিপার্শ্বিকতার ওপর নির্ভর না করেই ঘটে।

সক্রিয় নক্ষত্র সৃষ্টির কমপ্যাক্ট গ্যালাক্সি

হোস্ট গ্যালাক্সির আলো থেকে দলটি ব্যবস্থাগুলোর সাধারণ আকার এবং নাক্ষত্রিক ভরের হিসাব করেছে। গ্যালাক্সিগুলোর বিস্তার প্রায় ১,৪০০ আলোকবর্ষ বলে মনে হয়। একই রকম দূরত্বে এবং প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের একই যুগে পর্যবেক্ষণ করা অন্যান্য নক্ষত্র-সৃষ্টিকারী গ্যালাক্সির তুলনায় এগুলো প্রায় ২.৫ গুণ বেশি কমপ্যাক্ট।

হোস্ট গ্যালাক্সিগুলোতে হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের চেয়ে ভারী উপাদানও তুলনামূলকভাবে কম রয়েছে বলে মনে হয়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এই ভারী উপাদানগুলোকে সম্মিলিতভাবে ধাতু বলেন, দৈনন্দিন অর্থে সেগুলো ধাতব হোক বা না হোক। মহাজাগতিক ব্যবস্থাগুলো যখন অপেক্ষাকৃত তরুণ থাকে, তখন কম ধাতবতা প্রত্যাশিত—কারণ পরপর জন্ম নেওয়া নক্ষত্রের প্রজন্ম তখনও তাদের পারিপার্শ্বিক অঞ্চলকে সমৃদ্ধ করে তুলতে পারেনি।

কমপ্যাক্ট আকার, সক্রিয় নক্ষত্র সৃষ্টি এবং কম ধাতবতা—সব মিলিয়ে এমন গ্যালাক্সির ইঙ্গিত মেলে, যেগুলোর ঘনত্ব বিশেষভাবে বেশি। এই ধরনের পরিস্থিতি নক্ষত্র জন্মের শক্তিশালী বিস্ফোরণকে উৎসাহিত করতে পারে। Zavala Space.com-কে বলেন, এতে এই সম্ভাবনা তৈরি হয় যে LRD ঘটনা তীব্র নক্ষত্র-সৃষ্টিকারী কর্মকাণ্ডের সঙ্গে যুক্ত, অথবা এমন কর্মকাণ্ড থেকেই উৎপন্ন।

কোনো LRD-এর শক্তির প্রধান উৎস কৃষ্ণগহ্বর নাকি নক্ষত্র—এই ফলাফল তা নির্ধারণ করে না। তবে এটি বস্তুগুলোর সঙ্গে তাদের হোস্ট গ্যালাক্সির ভৌত অবস্থার একটি সম্ভাব্য যোগসূত্র গবেষকদের সামনে হাজির করে। ঘন পরিবেশ অত্যন্ত ভারী নক্ষত্র-সংক্রান্ত ধারণাগুলোও ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করতে পারে—এই নক্ষত্রগুলো পর্যবেক্ষিত কেন্দ্রীয় বিকিরণে অবদান রাখতে পারে, অথবা কৃষ্ণগহ্বরের সম্ভাব্য পূর্বসূরি হতে পারে।

পরবর্তী পর্যবেক্ষণ কী জানাতে পারে

গবেষকেরা বলছেন, বর্তমান কাজটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র, তবে সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা নয়। এখনও প্রশ্ন রয়েছে—প্রতিটি গ্যালাক্সি বা কৃষ্ণগহ্বর কি LRD-সদৃশ একটি পর্যায়ের মধ্য দিয়ে যায়, এসব বস্তু শেষ পর্যন্ত কী হয়ে ওঠে এবং তারা কি মহাবিশ্বের বিশেষভাবে ঘন অঞ্চলকে পছন্দ করে। অস্বাভাবিক অন্ধকার-পদার্থের পরিস্থিতি কোনো ভূমিকা রাখে কি না, তাও স্পষ্ট নয়।

একটি চ্যালেঞ্জ হলো হোস্ট গ্যালাক্সি এবং কেন্দ্রীয় ইঞ্জিনের আলো আলাদা করা। গবেষণাটি ফোটোমেট্রির ওপর নির্ভর করেছে, যা পর্যবেক্ষিত আলোর পরিমাণ মাপে। ভবিষ্যৎ গবেষণায় স্পেকট্রোস্কোপি ব্যবহার করা যেতে পারে, যা আলোকে তার উপাদান তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলোর মধ্যে ছড়িয়ে দেয়। বিভিন্ন অণু যেহেতু স্বতন্ত্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো শোষণ ও নির্গত করে, তাই স্পেকট্রোস্কোপি হোস্ট গ্যালাক্সির গ্যাসের তাপমাত্রা, গঠন এবং অন্যান্য ভৌত বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করতে পারে।

পরবর্তী মহাবিশ্বে LRDs-এর আপাত অদৃশ্য হয়ে যাওয়ার পেছনে রাসায়নিক ব্যাখ্যাও থাকতে পারে। কাছের গ্যালাক্সিগুলো সাধারণত বিলিয়ন বিলিয়ন বছর ধরে বিবর্তিত হয়েছে, ফলে তাদের গ্যাস ভারী উপাদানে আরও সমৃদ্ধ হয়েছে। পরিবর্তিত এই পরিস্থিতি LRDs-এর সঙ্গে যুক্ত প্রক্রিয়াগুলোকে কম সম্ভাবনাময় করে তুলতে পারে, অথবা শনাক্ত করা কঠিন করে দিতে পারে।

আরেকটি পথ হতে পারে, প্রারম্ভিক হোস্ট গ্যালাক্সিগুলোর মতো দেখতে কাছের গ্যালাক্সি খোঁজা। তুলনামূলক নৈকট্যের কারণে গবেষকেরা তাদের গঠন ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য আরও বিস্তারিতভাবে পরীক্ষা করতে পারবেন। এই প্রচেষ্টার জন্য একাধিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যে পর্যবেক্ষণ এবং বিভিন্ন টেলিস্কোপের তথ্য প্রয়োজন হবে।

এই মুহূর্তে JWST প্রমাণ দিয়েছে যে লিটল রেড ডটসকে ঘিরে থাকা গ্যালাক্সিগুলোই এই রহস্যের কেন্দ্রে থাকতে পারে। ওই ম্লান হোস্ট গ্যালাক্সিগুলোকে বোঝা গেলে জানা যেতে পারে, LRDs মূলত কৃষ্ণগহ্বরের বৃদ্ধির একটি চিহ্ন, নক্ষত্র বিস্ফোরণের স্বল্পস্থায়ী পরিণতি, নাকি দুটির মিলনে গঠিত কোনো পর্যায়।