মহাবিশ্বের আদিমতম একটি গ্যালাক্সিতে বিপুল পরিমাণ 'নক্ষত্র জ্বালানির' সন্ধান লাভ

মহাবিশ্বের বয়স যখন মাত্র ৭০০ মিলিয়ন বছর—যা তার বর্তমান বয়সের মাত্র ৫ শতাংশের মতো—সেই শৈশবকালেই এমন কিছু গ্যালাক্সির অস্তিত্ব ছিল যারা দ্রুত বেড়ে উঠতে এবং নক্ষত্র তৈরিতে সক্ষম ছিল। আন্তর্জাতিক একদল জ্যোতির্বিজ্ঞানী দুটি শক্তিশালী রেডিও টেলিস্কোপ ব্যবহার করে এই প্রক্রিয়ার মূল 'জ্বালানি' প্রথমবারের মতো সরাসরি পর্যবেক্ষণ করেছেন। 'মান্থলি নোটিশেস অফ দ্য রয়্যাল অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল সোসাইটি'-তে প্রকাশিত এই গবেষণার ফলাফল আদিম বিশাল গ্যালাক্সিগুলোর গঠন প্রক্রিয়া সম্পর্কে এক নতুন দৃষ্টিভঙ্গি প্রদান করছে।

এখানে রেডশিফট z=7.3-এ দেখা যাওয়া REBELS-25 নামক গ্যালাক্সিটি নিয়ে আলোচনা করা হচ্ছে। এটি 'রি-আয়োনাইজেশন' বা পুনঃআয়নীকরণ যুগে অবস্থান করছে—এমন এক সময় যখন নক্ষত্র ও গ্যালাক্সির প্রথম প্রজন্মগুলো চারপাশের নিরপেক্ষ হাইড্রোজেনকে আয়নীকৃত করে মহাকাশের রূপ ধীরে ধীরে বদলে দিচ্ছিল। এর আগে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ধারণা ছিল যে, আদিম যুগের এমন বিশালাকার বস্তুগুলোতে প্রচুর পরিমাণে শীতল আণবিক গ্যাস থাকে, যা নতুন নক্ষত্র তৈরির প্রধান উপাদান। তবে সরাসরি প্রমাণের অভাব ছিল: সিগন্যালগুলো অত্যন্ত দুর্বল হওয়া ছাড়াও দূরবর্তী স্থানে কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড রেডিয়েশনের কারণে পর্যবেক্ষণ করা ছিল বেশ জটিল।

এই গবেষণায় নিউ মেক্সিকোর 'ভেরি লার্জ অ্যারে' (VLA) এবং চিলির 'আটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে' (ALMA)-র পর্যবেক্ষণগুলো গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। VLA-র সাহায্যে কার্বন মনোক্সাইড (CO)-এর ক্ষীণ বিকিরণ শনাক্ত করা সম্ভব হয়েছে, যা শীতল গ্যাসের একটি নির্ভরযোগ্য নির্দেশক। এটি এখন পর্যন্ত শনাক্ত হওয়া এ ধরনের সবচেয়ে দূরবর্তী সিগন্যাল। ALMA এই তথ্যের সাথে গ্যাসের তাপমাত্রা, ঘনত্ব এবং বিন্যাস বুঝতে সাহায্য করে পুরো চিত্রটি সম্পূর্ণ করেছে। দেখা গেছে যে, REBELS-25 গ্যালাক্সিতে প্রায় ১০০ বিলিয়ন সৌর ভরের সমান শীতল আণবিক গ্যাস রয়েছে—যা গ্যালাক্সিটির মোট সাধারণ (ব্যারিওনিক) ভরের প্রায় ৯৫ শতাংশ। তুলনামূলকভাবে, এতে নক্ষত্রের পরিমাণ এখন পর্যন্ত অনেক কম।

গ্যালাক্সিটি তার পরিপক্কতা দিয়ে বিজ্ঞানীদের অবাক করে দিচ্ছে। পূর্ববর্তী গবেষণায় দেখা গিয়েছিল যে এটিতে একটি ঘূর্ণায়মান ডিস্ক, প্রচুর ধূলিকণা এবং ভারী মৌলের তুলনামূলক উচ্চ উপস্থিতি রয়েছে। এখন সেই বৈশিষ্ট্যের তালিকায় যুক্ত হলো বিশাল এক গ্যাসের ভাণ্ডার। "আমাদের গবেষণার ফলাফল প্রমাণ করে যে বিগ ব্যাং-এর মাত্র ৭০০ মিলিয়ন বছর পরেই গ্যালাক্সিগুলোতে নতুন নক্ষত্র তৈরির জন্য বিশাল পরিমাণ শীতল গ্যাসের মজুদ ছিল," বলেন এই গবেষণার প্রধান লেখক লিডেন ইউনিভার্সিটির কাрин চেস্কন।

এই গবেষণায় চিলির জ্যোতির্বিজ্ঞানী ম্যানুয়েল আরাভেনা অংশ নেন, যিনি 'সেন্ট্রো ডি অ্যাস্ট্রোফিজিকা ই টেকনোলজিয়াস আফিনেস' এবং 'ইউনিভার্সিডাড ডিয়েগো পোর্টালেস'-এর সাথে যুক্ত। তার মতে, এ ধরনের আবিষ্কার বুঝতে সাহায্য করে যে কীভাবে আদি মহাবিশ্বের কিছু সিস্টেম এত দ্রুত উপাদান সংগ্রহ করতে সক্ষম হয়েছিল। এটি সম্ভবত সাধারণ কোনো চিত্র নয়—হয়তো REBELS-25 একটি উজ্জ্বল উদাহরণ, তবে এর মাধ্যমে বিজ্ঞানীরা এখন পরীক্ষা করতে পারবেন যে এ ধরণের গ্যাসের ভাণ্ডার কতটা সচরাচর দেখা যেত।

এই আবিষ্কার 'কসমিক ডন' বা মহাজাগতিক ভোরের রহস্য উন্মোচনে একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। 'নেক্সট জেনারেশন VLA'-র মতো ভবিষ্যতের আরও সংবেদনশীল যন্ত্রগুলো আরও অনেক আদি গ্যালাক্সিতে এই শীতল গ্যাসের উপস্থিতি শনাক্ত করতে সাহায্য করবে। আপাতত আমরা দেখতে পাচ্ছি যে, মহাবিশ্বের শৈশবকালেও এমন পরিস্থিতির অস্তিত্ব ছিল যা সেই কাঠামোগুলোর দ্রুত বৃদ্ধিতে সহায়তা করেছিল, যা পরবর্তীতে বর্তমান মহাবিশ্বের মূলে পরিণত হয়েছে। এটি মহাবিশ্বের শুরুর সময়ের গতিশীলতা এবং বিস্ময়কর বৈচিত্র্যের কথা আমাদের মনে করিয়ে দেয়।