মহাবিশ্বের প্রথম তারকাদের বিস্ফোরণ রহস্যে আবৃত। এই শক্তিশালী বিস্ফোরণগুলি আধুনিক কম্পিউটিং শক্তি ব্যবহার করেও কম্পিউটার সিমুলেশনে পুনরায় তৈরি করা কঠিন। ক্যালিফোর্নিয়ার পাসাডেনাতে কার্নেগি অবজারভেটরিজের একজন জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী আলেকজান্ডার জি বলেছেন, "এটি সবচেয়ে কঠিন পদার্থবিদ্যা সমস্যাগুলির মধ্যে একটি।" তদুপরি, তিনি উল্লেখ করেছেন যে গবেষকরা এখনও একটি সহজ প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পাননি: কী ধরনের তারা বিস্ফোরিত হয়—এবং কী ধরনের তারা হয় না?
বিজ্ঞানীরা প্রায়শই ধরে নেন যে প্রথম তারাগুলি গোলাকার সুপারনোভা হিসাবে তাদের জীবন শেষ করেছে। তবে, গবেষকদের একটি দল সম্প্রতি প্রথম পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ উপস্থাপন করেছে যে কমপক্ষে এই ক্ষণস্থায়ী অগ্নিগোলকগুলির মধ্যে একটি অসমमितভাবে বিস্ফোরিত হয়েছে, যা এর বিষয়বস্তুগুলি একাধিক দিকে অসমভাবে ছড়িয়ে দিয়েছে। গবেষকরা গবেষণাপত্রে উল্লেখ করেছেন যে বিস্ফোরণটি এতটাই শক্তিশালী জেট বের করেছে যা বিস্ফোরণে তৈরি ভারী উপাদানগুলিকে প্রতিবেশী ছায়াপথে চালিত করতে যথেষ্ট শক্তিশালী। গবেষণাটি 5月8日 তারিখে Astrophysical Journal-এ প্রকাশিত হয়েছে। (জি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না, তবে তার প্রাক্তন ডক্টরাল উপদেষ্টা এর লেখকদের মধ্যে একজন।)
ইউনিভার্সিটি অফ টেক্সাস অ্যাট অস্টিনের জ্যোতির্বিদ ভলকার ব্রোম বলেছেন, এই গবেষণাপত্রটি প্রথম তারকাদের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়নের একটি বড় প্রচেষ্টার অংশ, যা গত দশকে একটি আলোচিত বিষয় ছিল। তিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না। ধারণাটি হল জেটগুলি বিস্ফোরিত তারা থেকে বেরিয়ে আসে, ভারী উপাদানগুলিকে প্রতিবেশী ছায়াপথে ছড়িয়ে দেয় এবং পরবর্তী প্রজন্মের তারাদের বীজ বপন করে, এটি নতুন নয়। গবেষকরা এমনকি এর আগে প্রথম প্রজন্মের তারাদের মধ্যে এই ঘটনার তাত্ত্বিক ধারণা দিয়েছিলেন। তবুও, এই গবেষণাটি এই প্রথম প্রাথমিক তারকাদের মধ্যে একটিতে এর পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ খুঁজে পেয়েছে।
সমর্থনকারী বিজ্ঞান সাংবাদিকতার উপর
আপনি যদি এই নিবন্ধটি উপভোগ করেন, তাহলে আমাদের পুরস্কারপ্রাপ্ত সাংবাদিকতাকে সমর্থন করার জন্য বিবেচনা করুন সাবস্ক্রাইব করা দ্বারা। একটি সাবস্ক্রিপশন কেনার মাধ্যমে আপনি আজকের বিশ্বে আমাদের বিশ্বকে আকৃতি দানকারী আবিষ্কার এবং ধারণা সম্পর্কে প্রভাবশালী গল্পগুলির ভবিষ্যৎ নিশ্চিত করতে সাহায্য করছেন।
একটি বিশেষ তারা
যেহেতু প্রথম তারাগুলি—স্বল্পস্থায়ী দৈত্য যারা অনেক আগে মারা গেছে—সরাসরি অধ্যয়নের জন্য উপলব্ধ নয়, তাই এম.আই.টি. কাভলি ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্স অ্যান্ড স্পেস রিসার্চের জ্যোতির্বিদ এবং গবেষণার প্রধান লেখক রানা এজেদ্দিন এবং তার সহকর্মীরা দ্বিতীয় প্রজন্মের তারা HE 1327-2326-এ পাওয়া লোহা এবং অন্যান্য উপাদানের প্রাচুর্যতা অধ্যয়ন করেছেন। এটি প্রায় 25 থেকে 30টি প্রাচীন তারার একটি বিরল গোষ্ঠীর অন্তর্গত যাতে লোহার পরিমাণ খুব কম থাকে। এই তারাগুলি প্রথম প্রজন্মের পূর্বপুরুষ তারকাদের দ্বারা ফেলে আসা মৌলিক বীজ থেকে উৎপন্ন হয়েছে।
এজেদ্দিন বলেন, "আমাদের তারাটি খুবই বিশেষ, কারণ এটি সেই গোষ্ঠীর উজ্জ্বলতম তারা।" তবুও, এর মৌলিক প্রাচুর্যতা পরিমাপের জন্য হাবল স্পেস টেলিস্কোপে থাকা কসমিক অরিজিনস স্পেকট্রোগ্রাফ ব্যবহার করা প্রয়োজন—যা উপলব্ধ সবচেয়ে সংবেদনশীল যন্ত্রগুলির মধ্যে একটি। ব্রোম বলেন, "এটি একটি সুন্দর গবেষণাপত্র," উল্লেখ করে যে এই ধরনের তারকাময় গোয়েন্দাগিরি শুধুমাত্র খুব উচ্চ-গুণমানের ডেটার মাধ্যমেই সম্ভব।
দলটি স্পেকট্রামে সিলিকন, লোহা এবং ফসফরাসের উপস্থিতি আশা করেছিল, কিন্তু একটি ভিন্ন উপাদানের আবিষ্কার তাদের হতবাক করে দিয়েছে। এজেদ্দিন বলেন, প্রথমবারের মতো, তারা দ্বিতীয় প্রজন্মের তারায় দস্তা খুঁজে পেয়েছে—এবং শুধু সামান্য নয়, প্রচুর পরিমাণে। এই আবিষ্কারে হতবাক হয়ে, যা ইঙ্গিত দিতে পারে যে পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়েও বেশি ভারী উপাদান প্রাথমিক মহাবিশ্বে উপলব্ধ ছিল, গবেষকরা তাদের বিশ্লেষণ পুনরাবৃত্তি করেছেন। প্রতিটি যাচাইকরণের সাথে, তাদের দস্তা আবিষ্কার টিকে ছিল।
মৌলিক সারপ্রাইজ
এই আবিষ্কার প্রকল্পটি উল্টে দিয়েছে। গবেষকরা ইতিমধ্যেই জানতেন কেন এই তারা এবং এর গোষ্ঠীর অন্যান্য তারায় বেশি লোহা নেই। এজেদ্দিন বলেন, লোহা বিশাল প্রথম তারকাদের কেন্দ্রস্থলে গঠিত হয়েছিল যা ধাতু-দরিদ্র তারকাগুলির পূর্বপুরুষ ছিল। তিনি উল্লেখ করেন, যখন এই প্রথম তারাগুলি নিজেদের মধ্যে ধসে পড়েছিল, তখন তাদের কেন্দ্র থেকে বেশিরভাগ লোহা ফলস্বরূপ ব্ল্যাক হোলে ফিরে পড়েছিল। দস্তা এই প্রাচীনদের কেন্দ্রেও গঠিত হয়, তবে, দলটিকে ভাবতে বাধ্য করে যে কীভাবে উপাদানটি এই ব্ল্যাক হোল ভাগ্য থেকে রক্ষা পেল।
এজেদ্দিন বলেন, এই অসামঞ্জস্যতা সুপারনোভার একটি অসমमित বিস্ফোরণ দ্বারা ব্যাখ্যা করা যেতে পারে। ফলস্বরূপ জেটগুলি ব্ল্যাক হোল থেকে কেন্দ্রের দস্তা দূরে ছুঁড়ে ফেলতে পারে এবং একই সাথে এর বেশিরভাগ লোহাকে একটিতে ফিরে পড়তে দিতে পারে। এই তত্ত্বটি অন্বেষণ করার জন্য, গবেষকরা বিভিন্ন বিস্ফোরণ শক্তি এবং কনফিগারেশন সহ বিস্ফোরিত সুপারনোভার 10,000-এর বেশি কম্পিউটার সিমুলেশন চালিয়েছেন। উল্লেখযোগ্যভাবে, তারা আবিষ্কার করেছেন যে গোলাকার সুপারনোভা বিস্ফোরণগুলির কোনটিই পর্যবেক্ষিত দস্তা সংকেত তৈরি করতে পারেনি। তদুপরি, তারা মাত্র একটি অসমमित সুপারনোভা বিস্ফোরণ খুঁজে পেয়েছেন যা HE 1327-2326-এর পর্যবেক্ষিত দস্তা সংকেত এবং অন্যান্য বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে পারে।
এটি তাদের আরেকটি সারপ্রাইজের দিকে নিয়ে যায়: অসমमित সুপারনোভা বিস্ফোরণ কতটা শক্তিশালী হতে পারত। গবেষকরা অনুমান করেছেন যে এর বিস্ফোরকতা সম্ভবত একটি হাইড্রোজেন বোমার শক্তির প্রায় ননিলিয়ন গুণ (10-এর পরে 30টি শূন্য) ছিল—যা পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়ে প্রায় পাঁচ থেকে 10 গুণ বেশি শক্তিশালী। গবেষণাটি নতুন প্রমাণ প্রদান করে যে মহাবিশ্বের প্রথম তারকাদের বিস্ফোরণ মহাবিশ্বের পুনঃআয়ননে অবদান রাখতে পারে—প্রাথমিক মহাবিশ্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ মাইলফলক যখন নিরপেক্ষ পরমাণুগুলি চার্জযুক্ত হয়েছিল—এবং ছায়াপথের বিকাশে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছিল।
জর্জিয়া ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির একজন গণনা জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী জন ওয়াইজ, যিনি বর্তমানে অধ্যয়ন করছেন কীভাবে ধাতুগুলি প্রথম প্রজন্মের তারা থেকে দ্বিতীয় প্রজন্মে স্থানান্তরিত হয়েছে, বলেছেন যে এই গবেষণাটি ইতিমধ্যেই তাকে সেই প্রকল্পের জন্য তার পদ্ধতি পরিবর্তন করতে অনুপ্রাণিত করেছে। তিনি বলেন, "এখন আমাদের কাছে অসমमित সুপারনোভা দেখার কিছু প্রেরণা রয়েছে।" গবেষকরা এখনও জানেন না যে HE 1327-2326-এর পূর্ববর্তী সুপারনোভার সম্ভাব্য অসমमित বিস্ফোরণ বিরল ঘটনা ছিল নাকি সাধারণ ঘটনা। তারা এখনও ভাবছেন যে প্রথম প্রজন্মের সুপারনোভা বিস্ফোরণের বেশিরভাগই গোলাকার ছিল নাকি অসমमित। সুতরাং, যদিও মনে হচ্ছে তারা প্রথম তারকাদের সম্পর্কে একটি রহস্যের সমাধানে পৌঁছেছে, তবুও অসংখ্য অন্যান্য রহস্য বিদ্যমান।