শূন্যতারও আকার আছে: ৯০ বছর পর একটি তারা এর প্রমাণ দিল

লেখক: Irena II

ভাবুন তো, রাতের আকাশে আপনি তাকিয়ে আছেন আর দেখছেন শুধু ঘোর অন্ধকার—তারাদের মাঝখানে এক নিখুঁত, চরম শূন্যতা। মনে হতে পারে, সেখানে যেন কিছুই নেই: না কোনো কণা, না কোনো ক্ষেত্র, না কোনো কাঠামো। শুধুই শূন্যস্থান। কিন্তু, এটি কেউ পরীক্ষা করে দেখার ৯০ বছর আগেই ওয়ার্নার হেইজেনবার্গ বিপরীত কথা বলেছিলেন: শূন্যতারও একটি আকৃতি আছে। এটিকে দেখতে হলে কেবল যথেষ্ট শক্তিশালী একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রয়োজন।

২০২৬ সালে এই ভবিষ্যদ্বাণী অবশেষে প্রমাণিত হলো। জর্জ ওয়াশিংটন বিশ্ববিদ্যালয়ের রেচেল স্টুয়ার্টের নেতৃত্বে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি দল, রাইস ইউনিভার্সিটি এবং নাসা গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারের সহযোগিতায়, নেচারে তাদের গবেষণার ফলাফল প্রকাশ করে। তারা পৃথিবী থেকে হাজার হাজার আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত একটি অতি-চৌম্বকীয় নিউট্রন তারা, যা ম্যাগনেটার 1E 1547.0-5408 নামে পরিচিত, তার পর্যবেক্ষণ করেছিল। আইএক্সপিই (IXPE) এক্স-রে টেলিস্কোপ ব্যবহার করে, তারা এমন একটি বিষয় রেকর্ড করেছে যাকে পদার্থবিদরা “শূন্যস্থান দ্বি-প্রতিসরণ” (vacuum birefringence) বলেন: এর অর্থ হলো আলো কোনো পদার্থের মধ্য দিয়ে যাওয়ার বদলে শূন্যস্থান নিজেই আলোকরশ্মিকে বাঁকিয়ে দেয় এবং এর মেরুকরণ ঘটায়।

এই প্রভাবটি ১৯৩৬ সালেই ওয়ার্নার হেইজেনবার্গ এবং হ্যান্স আইলার কোয়ান্টাম ইলেকট্রোডাইনামিক্সের (quantum electrodynamics) কাঠামোর মধ্যে ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। এই তত্ত্বটি বর্ণনা করে কিভাবে আলো এবং পদার্থ সবচেয়ে মৌলিক স্তরে মিথস্ক্রিয়া করে। তাদের গাণিতিক হিসাব অনুযায়ী: যদি চৌম্বক ক্ষেত্র যথেষ্ট শক্তিশালী হয়, তবে শূন্যস্থান আর নিষ্ক্রিয় থাকে না। এটি তখন একটি আলোকীয় মাধ্যম—যেমন এক টুকরো কাচ বা স্ফটিকের মতো—আচরণের পরিবর্তন করে, আলোর মেরুকরণের দিক অনুযায়ী এটিকে ভিন্নভাবে প্রতিসরিত করে। সমস্যা ছিল, পৃথিবীর কোনো গবেষণাগারই প্রয়োজনীয় শক্তির চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারেনি। পৃথিবীর সবচেয়ে শক্তিশালী চুম্বকও প্রয়োজনীয় সীমার চেয়ে একশো মিলিয়ন গুণ দুর্বল ছিল।

মহাবিশ্বে ম্যাগনেটারই একমাত্র পরিচিত স্থান যেখানে এই ধরনের পরিস্থিতি বিদ্যমান। এগুলি এমন নিউট্রন তারা, যাদের চৌম্বক ক্ষেত্র এতটাই চরম যে তারা তাদের চারপাশের মহাকাশের কোয়ান্টাম কাঠামোকে বিকৃত করতে সক্ষম। 1E 1547.0-5408 একটি বিশেষ সৌভাগ্যজনক লক্ষ্যবস্তু প্রমাণিত হয়েছে: এটি কেবল উজ্জ্বল এক্স-রে নির্গত করে না, বরং এটি যথেষ্ট দ্রুত এবং নিয়মিতভাবে ঘোরে, যাতে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তারার ঘূর্ণনের সাথে মেরুকরণের পরিবর্তনগুলি পর্যবেক্ষণ করতে পারে।

প্রাপ্ত ফলাফল প্রত্যাশা ছাড়িয়ে গেছে। বিজ্ঞানীরা ঘূর্ণনের কিছু অংশে এক্স-রে মেরুকরণের মাত্রা ৮০% পর্যন্ত এবং অন্য অংশে ৪০% পর্যন্ত রেকর্ড করেছেন, যা তারার চৌম্বক ক্ষেত্রের একটি সাধারণ জ্যামিতিক মডেলের ভবিষ্যদ্বাণীর চেয়ে প্রায় তিনগুণ বেশি। হিসাব অনুযায়ী, ঘূর্ণনের কিছু নির্দিষ্ট বিন্দুতে মেরুকরণ প্রায় শূন্যের কাছাকাছি হওয়ার কথা ছিল—কিন্তু ম্যাগনেটরের চারপাশের মহাকাশ ভিন্নভাবে কাজ করেছে।

এটি কেবল জ্যোতির্বিজ্ঞানের কৌতূহল নয়। শূন্যস্থান দ্বি-প্রতিসরণ হলো কোয়ান্টাম ইলেকট্রোডাইনামিক্স শূন্যতার প্রকৃতি সম্পর্কে যা বলে, তার একটি সরাসরি ফলাফল: শূন্যস্থান ভার্চুয়াল ইলেক্ট্রন-পজিট্রন জোড়ায় পরিপূর্ণ, যা সেকেন্ডের ক্ষুদ্র ভগ্নাংশে ঝলসে ওঠে এবং অদৃশ্য হয়ে যায়। যথেষ্ট শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে, এই ক্ষণস্থায়ী কণাগুলি সারিবদ্ধ হয়, যা খালি স্থানকে একটি নির্দিষ্ট দিকনির্দেশনা এবং ফলস্বরূপ, আলোকে নিয়ন্ত্রণ করার ক্ষমতা দেয়।

এভাবে মহাকাশ শুধু ঘটনা ঘটার একটি মঞ্চ হিসেবে থাকে না। এটি নিজেই একটি অংশগ্রহণকারী হয়ে ওঠে। এবং হেইজেনবার্গ এটি সমীকরণে লিপিবদ্ধ করার নব্বই বছর পর, একটি দূরবর্তী নক্ষত্র অবশেষে নিশ্চিত করেছে: শূন্যতা মানে কিছুই নয়। এটি কী দিয়ে তৈরি, তা দেখানোর জন্য কেবল যথেষ্ট চাপ প্রয়োজন।

12 দৃশ্য

উৎসসমূহ

  • Источник: Stewart, R.E., Dinh Thi, H., Baring, M.G., Younes, G. et al. — Vacuum birefringence and the polarized X-ray emission from a radio magnetar. Nature, август 2026. DOI: 10.1038/s41586-026-10859-z

আপনি কি কোনো ত্রুটি বা অসঠিকতা খুঁজে পেয়েছেন?আমরা আপনার মন্তব্য যত তাড়াতাড়ি সম্ভব বিবেচনা করব।