রোমান টেলিস্কোপে ধরা পড়বে পরিবর্তনশীল মহাবিশ্ব

NASA-এর ন্যান্সি গ্রেস রোমান স্পেস টেলিস্কোপ মহাবিশ্বকে গতিশীল অবস্থায় দেখানোর জন্য তৈরি করা হয়েছে। একই অঞ্চলগুলোর বারবার ছবি তুলে এটি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ঘণ্টা, বছর এবং আরও দীর্ঘ সময় ধরে ঘটে চলা পরিবর্তন—বিস্ফোরিত নক্ষত্র থেকে শুরু করে কাছাকাছি ম্লান সূর্যসদৃশ নক্ষত্রগুলোর কার্যকলাপ পর্যন্ত—অধ্যয়নের সুযোগ দেবে।

টেলিস্কোপটির নামকরণ করা হয়েছে ন্যান্সি গ্রেস রোমানের নামে, যিনি NASA-এর প্রথম প্রধান জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং প্রথম নারী নির্বাহী। ইভনিং রিপোর্ট জানাচ্ছে, রোমানের প্রধান সুবিধা আসবে এমন তিনটি সক্ষমতাকে একত্র করার মাধ্যমে, যেগুলো সাধারণত একই সঙ্গে অর্জন করা কঠিন: বিস্তারিত ছবি, অত্যন্ত বিস্তৃত দৃশ্যপট এবং নিয়মিত পর্যবেক্ষণ।

এই সমন্বয় আকাশ পর্যবেক্ষণকে বিচ্ছিন্ন ছবির সংগ্রহের চেয়ে সময়ভিত্তিক নথির কাছাকাছি কিছুতে পরিণত করতে পারে। উজ্জ্বলতা ও অবস্থানের পরিবর্তন মহাবিশ্বজুড়ে সংঘটিত ভৌত প্রক্রিয়াগুলোর ইঙ্গিত দিতে পারে।

বিস্তৃত ও বিস্তারিত দৃশ্য

রোমানকে প্রায়ই হাবল স্পেস টেলিস্কোপের সঙ্গে তুলনা করা হয়। দুই মানমন্দিরের আয়নার আকার সমান এবং উভয়ই দৃশ্যমান ও অবলোহিত আলো নিয়ে কাজ করে। তবে রোমান আকাশের এমন একটি এলাকা পর্যবেক্ষণ করতে পারে, যা হাবলের তুলনায় 200 গুণ পর্যন্ত বড়।

বিস্তৃত দৃশ্যপটের সঙ্গে সাধারণত বিস্তারিত দেখার ক্ষমতা কমে যায়। কেপলার এবং ট্রানজিটিং এক্সোপ্ল্যানেট সার্ভে স্যাটেলাইট, বা TESS, বিপুলসংখ্যক নক্ষত্র পর্যবেক্ষণ করেছে, কিন্তু তাদের কম স্থানিক রেজল্যুশনের কারণে পাশাপাশি থাকা বস্তুগুলো একটিমাত্র আপাত উৎসে মিশে যেতে পারে। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ আরও তীক্ষ্ণ ছবি দেয়, কিন্তু তার ছোট দৃশ্যপট একসঙ্গে লক্ষ লক্ষ বস্তুকে কার্যকরভাবে অনুসরণ করার পথে বাধা সৃষ্টি করে।

রোমানকে এই দুই পদ্ধতির মাঝামাঝি অবস্থান পূরণের জন্য তৈরি করা হয়েছে। এর রেজল্যুশন জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ঘনবসতিপূর্ণ অঞ্চলে পৃথক নক্ষত্রগুলো আলাদা করে দেখতে দেবে, আর এর বিস্তৃত পর্যবেক্ষণ এলাকা টেলিস্কোপটিকে একটি পর্যবেক্ষণেই বহু লক্ষ্যবস্তু পরীক্ষা করার সুযোগ দেবে। একই ক্ষেত্রগুলোতে ফিরে ফিরে পর্যবেক্ষণ করার ফলে যুক্ত হবে তৃতীয় মাত্রা: সময়।

বিভিন্ন ধরনের বস্তু ভিন্ন গতিতে পরিবর্তিত হয়। মাত্র কয়েক ঘণ্টা স্থায়ী কোনো নকশা এমন একটি ঘটনার ইঙ্গিত দিতে পারে, যা বছরের পর বছর ধরে বিকশিত হওয়া কোনো ঘটনা থেকে আলাদা। আলোর এই পরিবর্তনগুলো পরিমাপ করলে গবেষকেরা একটি মাত্র মুহূর্তের ছবির ওপর নির্ভর না করেই কী ঘটছে তা শনাক্ত করতে পারবেন।

ঘনবসতিপূর্ণ গ্যালাক্টিক কেন্দ্রের সন্ধান

দুটি প্রধান জরিপ আকাশের ভিন্ন ভিন্ন অংশে রোমানের সময়ভিত্তিক পর্যবেক্ষণ কৌশল ব্যবহার করবে। হাই-ল্যাটিটিউড টাইম-ডোমেইন সার্ভে সুপারনোভার মতো দূরবর্তী ঘটনাগুলোর সন্ধান করবে। গ্যালাক্টিক বাল্জ টাইম-ডোমেইন সার্ভে মিল্কি ওয়ের ঘন কেন্দ্রীয় অঞ্চলের ওপর নজর দেবে।

পৃথিবী থেকে গ্যালাক্টিক বাল্জকে ফ্যাকাশে, ঝাপসা একটি ফিতের মতো দেখা যায়, কারণ বিপুলসংখ্যক নক্ষত্র, সেইসঙ্গে গ্যাস ও ধুলো, দৃষ্টিরেখা বরাবর অবস্থান করে। রোমানের রেজল্যুশন ও অবলোহিত পর্যবেক্ষণ ওই নক্ষত্রগুলোকে আলাদাভাবে শনাক্ত করতে সাহায্য করবে, যা ক্ষণস্থায়ী উজ্জ্বলতার পরিবর্তনের ওপর নির্ভরশীল অনুসন্ধানের পটভূমি তৈরি করবে।

এমনই একটি কৌশল হলো মাইক্রোলেন্সিং। কোনো অগ্রভাগের বস্তু যখন দূরবর্তী একটি নক্ষত্র ও টেলিস্কোপের মাঝখান দিয়ে যায়, তখন তার মহাকর্ষ নক্ষত্রটির আলোকে বাঁকিয়ে তা বাড়িয়ে দিতে পারে। মাঝখানের বস্তুটি একটি নক্ষত্র, মোটামুটি মঙ্গল গ্রহের আকারের একটি গ্রহ, অথবা সূর্যের চেয়ে শত গুণ বেশি ভরের একটি কৃষ্ণগহ্বর হতে পারে।

রোমান ট্রানজিটেরও সন্ধান করবে। ট্রানজিট ঘটে যখন কোনো গ্রহ তার নক্ষত্রের সামনের অংশ অতিক্রম করে এবং নক্ষত্রটির আলোয় সামান্য পতন ঘটায়। গ্যালাক্টিক বাল্জে এত বিপুলসংখ্যক নক্ষত্র থাকায় জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আশা করছেন, এই জরিপে প্রায় 100,000টি ট্রানজিটিং গ্রহ শনাক্ত হবে।

ছোট, সক্রিয় নক্ষত্রগুলোর ওপর নজর

পুনঃপুন পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে নক্ষত্রগুলো কীভাবে ঘোরে এবং তাদের পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্যগুলো কীভাবে বদলায়, তাও প্রকাশ পাবে। সবচেয়ে ছোট ও শীতল নক্ষত্রগুলোর ক্ষেত্রে এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, কারণ তাদের ম্লান, লালচে আলো বিপুলসংখ্যায় অধ্যয়ন করা কঠিন করে তোলে।

প্রায় 2,500 ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে শীতল নক্ষত্রগুলোর পৃষ্ঠে চৌম্বকীয় দাগ এবং মেঘ—দুটিই থাকার কথা। কোনো নক্ষত্র ঘুরলে এসব বৈশিষ্ট্য কখনও দৃশ্যমান হয়, আবার কখনও দৃষ্টির আড়ালে চলে যায়; এর ফলে যে পরিবর্তন ঘটে, তা ব্যবহার করে নক্ষত্রটির ঘূর্ণনকাল হিসাব করা যায়।

বহু নক্ষত্রের ঘূর্ণনকাল তুলনা করলে দীর্ঘ সময়ের পরিসরে নাক্ষত্রিক কার্যকলাপ কীভাবে বিকশিত হয়, তা বোঝা যেতে পারে। এসব নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণকারী গ্রহগুলোর চারপাশের পরিবেশ সম্পর্কেও এটি ইঙ্গিত দিতে পারে।

TESS গত আট বছরে প্রায় পুরো আকাশ পর্যবেক্ষণ করেছে এবং এই অত্যন্ত ছোট নক্ষত্রগুলোর শত শতটির ঘূর্ণনকাল পরিমাপ করেছে। কিন্তু দৃশ্যমান আলোর পর্যবেক্ষণে নক্ষত্রগুলো তুলনামূলকভাবে ম্লান দেখায়, আর এর কম রেজল্যুশন ঘনবসতিপূর্ণ ক্ষেত্রগুলোতে সমস্যা তৈরি করে।

অবলোহিত-নিকট সংবেদনশীলতা, বিস্তারিত ছবি এবং বিস্তৃত পর্যবেক্ষণ—এই সমন্বয়ের মাধ্যমে রোমান ওই নমুনা উল্লেখযোগ্যভাবে বাড়াবে বলে আশা করা হচ্ছে। আরও বিস্তৃত পরিবেশ থেকে সংগৃহীত নক্ষত্রের বৃহত্তর সমাহার জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের বুঝতে সাহায্য করতে পারে, নাক্ষত্রিক আচরণ কীভাবে পরিবর্তিত হয়—এবং তাদের চারপাশের জগতগুলোর জন্য এর অর্থ কী।

দূরবর্তী সুপারনোভা থেকে শুরু করে মিল্কি ওয়ের কেন্দ্রের কাছাকাছি গ্রহ ও ঘন নক্ষত্র পর্যন্ত, রোমান এমন এক আকাশ পরীক্ষা করবে, যা খালি চোখে যতটা মনে হয় তার চেয়ে অনেক বেশি পরিবর্তনশীল।