বিশাল নক্ষত্রপুঞ্জের বীজের জন্মরহস্য: চৌম্বক ক্ষেত্র বনাম বিশৃঙ্খল ঘূর্ণিবায়ু

আটাকামার সুউচ্চ মরুভূমিতে, যেখানে বাতাস শুষ্ক ও পাতলা এবং আকাশকে মনে হয় খুবই কাছে, সেখানেই আধুনিক জ্যোতির্বিজ্ঞানের অন্যতম শক্তিশালী যন্ত্র ‘আটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে’ (ALMA) কাজ করছে। আন্তর্জাতিক অংশীদারিত্বে তৈরি এই রেডিও টেলিস্কোপের নেটওয়ার্ক মহাবিশ্বের শীতলতম ও ধুলিকণাময় প্রান্তগুলোতে উঁকি দিতে সাহায্য করে, যেখানে নক্ষত্রের জন্ম হয়। ২০২৬ সালের মে মাসে প্রকাশিত আলমার সাম্প্রতিক পর্যবেক্ষণ থেকে এক অভাবনীয় ফলাফল পাওয়া গেছে: বিশাল নক্ষত্রপুঞ্জ তৈরির ক্ষুদ্রতম ‘বীজগুলোতে’ বিশৃঙ্খল ঘূর্ণিবায়ু বা টার্বুলেন্স সম্ভবত সুশৃঙ্খল চৌম্বক ক্ষেত্রের ওপর আধিপত্য বিস্তার করছে।

সূর্যের চেয়ে আট গুণ বা তার বেশি ভরের বিশাল নক্ষত্রগুলো গ্যালাক্সির বিবর্তনে প্রধান ভূমিকা পালন করে। এরা শক্তিশালী অতিবেগুনি রশ্মি বিকিরণ করে, নক্ষত্রীয় বায়ু প্রবাহকে ত্বরান্বিত করে, মহাকাশকে ভারী উপাদানে সমৃদ্ধ করে এবং সুপারনোভা বিস্ফোরণের মাধ্যমে নিজেদের জীবন শেষ করে। কিন্তু নক্ষত্রের এই জনাকীর্ণ আঁতুড়ঘরে এগুলো ঠিক কীভাবে তৈরি হয়, তা দীর্ঘদিন রহস্যই থেকে গিয়েছিল। বিজ্ঞানীরা আগে থেকেই জানতেন যে বিশাল আণবিক মেঘগুলো ধীরে ধীরে ক্ষুদ্রতর কাঠামোতে বিভক্ত হয়: প্রথমে গুচ্ছ বা ক্লাস্টার, তারপর পিণ্ড বা ক্লাম্প এবং সবশেষে প্রায় ০.০১ পারসেক আকারের ঘন সংকুচিত দানা বা কনডেনসেশন। এই দানাগুলোই হলো প্রোটোস্টেলার ডিস্ক এবং ভবিষ্যৎ নক্ষত্র বা ঘনিষ্ঠ বহু-নক্ষত্র ব্যবস্থার সরাসরি ‘মাতৃ’ কাঠামো।

ঐতিহ্যগতভাবে এই প্রক্রিয়ার গুরুত্বপূর্ণ ‘নিয়ন্ত্রক’ হিসেবে চৌম্বক ক্ষেত্রকে বিবেচনা করা হতো। বিশাল মেঘ এবং ক্লাম্পের স্কেলে (০.১ পারসেকের বেশি), গ্যাস চৌম্বক ক্ষেত্রের রেখা বরাবর যতটা সহজে সংকুচিত হয়, তার লম্বভাবে ততটা সহজ নয়। ফলস্বরূপ, এই দানাগুলো প্রায়শই চৌম্বক ক্ষেত্রের সমকোণে প্রসারিত থাকে। তবে ক্ষুদ্রতম স্কেলে, যেখানে একক নক্ষত্র গঠিত হয়, সেখানে চিত্রটি ভিন্ন বলে প্রমাণিত হয়েছে।

নানজিং ইউনিভার্সিটির জুনহাও লিউ-এর নেতৃত্বে একটি আন্তর্জাতিক দল বিশাল নক্ষত্র গঠনকারী অঞ্চলে ধূলিকণার মেরুকরণ সংক্রান্ত আলমার সবচেয়ে বড় সমীক্ষার (প্রকল্প MagMaR) তথ্য বিশ্লেষণ করে আকাশগঙ্গার ৩০টি অঞ্চলের শত শত ক্ষুদ্রাকার দানা পর্যবেক্ষণ করেছেন। ধূলিকণাগুলো চৌম্বক রেখা বরাবর সারিবদ্ধ হয় এবং মিলিমিটার তরঙ্গে বিকিরণকে মেরুকরণ করে। এটি শত শত জ্যোতির্বিদ্যা একক (AU) রেজোলিউশনে চৌম্বক ক্ষেত্রের বিন্যাস ‘দেখতে’ সাহায্য করে।

ফলাফলটি ছিল বিস্ময়কর: ক্ষুদ্র স্কেলে দানাগুলো প্রায়শই স্থানীয় চৌম্বক ক্ষেত্রের সাথে সমান্তরালভাবে প্রসারিত থাকে—যা বড় স্কেলের পর্যবেক্ষণের ঠিক উল্টো। ত্রিমাত্রিক ম্যাগনেটো-হাইড্রোডাইনামিক সিমুলেশনের সাথে তুলনা করে দেখা গেছে যে, যখন বিশৃঙ্খল ঘূর্ণিবায়ু বা টার্বুলেন্স চুম্বকত্বের ওপর আধিপত্য বিস্তার করে, তখনই এমন চিত্র তৈরি হয়। টার্বুলেন্ট প্রবাহ গ্যাসকে চ্যাপ্টা কাঠামোতে সংকুচিত করে, ফলে তাদের প্রসারিত অক্ষ বরাবর চৌম্বক ক্ষেত্রের উপাদানগুলো শক্তিশালী হয়।

«চৌম্বক ক্ষেত্র নাকি টার্বুলেন্স? এটি শৃঙ্খলা এবং বিশৃঙ্খলার এক মহাজাগতিক যুদ্ধ, — লিউ উল্লেখ করেন। বড় স্কেলে সুশৃঙ্খল ক্ষেত্রগুলো মেঘের গঠন ঠিক করে দেয়, কিন্তু যখন ব্যক্তিগত নক্ষত্র এবং গুচ্ছ তৈরির প্রশ্ন আসে, তখন তারা বিশৃঙ্খলার কাছে হার মানে»।

এছাড়া গবেষকরা চৌম্বক ক্ষেত্রের দিক এবং দানাগুলোর ঘূর্ণন অক্ষের মধ্যে একটি পরিসংখ্যানগত অসঙ্গতি খুঁজে পেয়েছেন। এই ধরনের ‘অস্পষ্টতা’ চৌম্বকীয় গতিরোধ বা ব্রেকিংকে দুর্বল করে দিতে পারে, যার ফলে গ্যাস কৌণিক ভরবেগ ধরে রাখতে পারে এবং বড় আকারের প্রোটোস্টেলার ডিস্ক তৈরি করতে সক্ষম হয়—যা বিশাল নক্ষত্রের বৃদ্ধি এবং বহু-নক্ষত্র ব্যবস্থার গঠনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

এই ফলাফলগুলো চৌম্বক ক্ষেত্রের ভূমিকাকে পুরোপুরি নাকচ করে দেয় না: সম্ভবত এগুলো বড় আকারের মেঘগুলোকে বিন্যস্ত করতে সাহায্য করে। তবে সিদ্ধান্তমূলক ক্ষুদ্র স্কেলগুলোতে টার্বুলেন্সই মূল ভূমিকা পালন করে। উচ্চ সংবেদনশীলতা এবং রেজোলিউশনের সমন্বয়ে আলমার পর্যবেক্ষণ প্রথমবারের মতো এই পদার্থবিজ্ঞানকে সুশৃঙ্খলভাবে অধ্যয়নের সুযোগ করে দিয়েছে। নেচার অ্যাস্ট্রোনমি (Nature Astronomy)-তে প্রকাশিত এই গবেষণাটি বিশাল নক্ষত্রপুঞ্জ গঠনের প্রচলিত ধারণা বদলে দিচ্ছে এবং তত্ত্ব ও সিমুলেশনের জন্য নতুন প্রশ্ন উত্থাপন করছে।

প্রতিটি আবিষ্কার আমাদের মনে করিয়ে দেয় যে নক্ষত্র গঠনের প্রক্রিয়া কতটা জটিল এবং বহুমুখী। আলমা সেই লুকানো কৌশলগুলো উন্মোচন করে চলেছে, যার মাধ্যমে শীতল মহাজাগতিক গ্যাস থেকে জন্ম নিচ্ছে সেইসব নক্ষত্র যারা গ্যালাক্সির ভাগ্য নির্ধারণ করে।