ডাইসন স্ফিয়ার অনুসন্ধানে হার্টজস্প্রাং-রাসেল ডায়াগ্রামের নতুন ব্যবহার

অ্যাস্ট্রোফিজিক্স এবং মহাজাগতিক বুদ্ধিমান প্রাণের অনুসন্ধান (SETI) এর ক্ষেত্রে একটি নতুন পদ্ধতিগত উৎকর্ষ সাধিত হয়েছে। ২০২৬ সালে প্রকাশিত একটি গবেষণায় মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিতে ডাইসন স্ফিয়ারের মতো সম্ভাব্য মেগাস্ট্রাকচারগুলো শনাক্ত করার জন্য হার্টজস্প্রাং-রাসেল (H-R) ডায়াগ্রাম ব্যবহারের প্রস্তাব দেওয়া হয়েছে। নক্ষত্র শ্রেণীবিন্যাসের এই মৌলিক সরঞ্জামটি ব্যবহার করে মহাজাগতিক বস্তুগুলোর মধ্যে অস্বাভাবিক তাপীয় সংকেতগুলো আরও নির্ভুলভাবে আলাদা করা সম্ভব হবে।

এই গবেষণার মূল ভিত্তি হলো, একটি ডাইসন স্ফিয়ার যখন তার মাতৃ নক্ষত্রের সমস্ত বিকিরণ শোষণ করে, তখন এটি সেই শক্তিকে অনেক কম তাপমাত্রায় পুনরায় বিকিরণ করে। এই পুন-বিকিরণ H-R ডায়াগ্রামে একটি অনন্য বিচ্যুতি তৈরি করে, যা প্রাকৃতিক নক্ষত্রপুঞ্জের বৈশিষ্ট্যের সাথে মেলে না। ১৯৬০ সালে পদার্থবিজ্ঞানী ফ্রিম্যান ডাইসন প্রথম এই ধারণাটি প্রবর্তন করেন যে, অত্যন্ত উন্নত সভ্যতাগুলো তাদের নক্ষত্রের প্রায় সমস্ত শক্তি আহরণের জন্য এটিকে একটি কাঠামো দিয়ে ঘিরে ফেলতে পারে। ইউনিভার্সিটি অফ আরকানসাসের আমিরনেজাম আমিরি এবং তার দল বিশ্লেষণ করেছেন কীভাবে এই বিকিরণ H-R ডায়াগ্রামে সিস্টেমের অবস্থানকে প্রভাবিত করে।

গবেষণার সিমুলেশন অনুযায়ী, যদি কোনো কাঠামো নক্ষত্রকে সম্পূর্ণভাবে ঢেকে ফেলে, তবে এর সামগ্রিক উজ্জ্বলতা অপরিবর্তিত থাকে কিন্তু তা ইনফ্রারেড বা অবলোহিত সীমার দিকে সরে যায়। এর ফলে বস্তুটি এমন একটি অবস্থানে পৌঁছায় যেখানে সাধারণত কোনো প্রাকৃতিক নক্ষত্র, যেমন বাদামী বামন, থাকার কথা নয়। গবেষকরা দুটি সবচেয়ে সম্ভাবনাময় নক্ষত্র শ্রেণী চিহ্নিত করেছেন: সাদা বামন এবং এম-ক্লাস লাল বামন নক্ষত্র। লাল বামনগুলো গ্যালাক্সির নক্ষত্রদের প্রায় ৭০ শতাংশ এবং এদের দীর্ঘ জীবনকাল এদেরকে শক্তির একটি নির্ভরযোগ্য উৎস করে তোলে। অন্যদিকে, সাদা বামনগুলো আকারে ছোট হওয়ায় এদের পৃষ্ঠের খুব কাছে স্ফিয়ার তৈরি করা সম্ভব।

সিমুলেশন থেকে দেখা যায় যে, সাদা বামন নক্ষত্রকে ঘিরে থাকা ডাইসন স্ফিয়ারগুলো তুলনামূলকভাবে ক্ষীণ তাপীয় বিকিরণ নির্গত করবে, যার সর্বোচ্চ মাত্রা থাকবে নিকট বা মধ্য-ইনফ্রারেড পরিসরে। এম-বামন নক্ষত্রের ক্ষেত্রে এই বিকিরণ শক্তিশালী হতে পারে তবে তা দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে ঝুঁকে থাকবে। অনুসন্ধানের প্রধান সূত্র হলো এমন একটি বস্তু যার তাপমাত্রা কম কিন্তু উজ্জ্বলতা তার মাতৃ নক্ষত্রের সমান, যা H-R ডায়াগ্রামে স্পষ্টভাবে ফুটে ওঠে। এখানে ভারসাম্যপূর্ণ তাপমাত্রা স্ফিয়ারের ব্যাসার্ধের বর্গমূলের ব্যস্তানুপাতিক হারে হ্রাস পায়, যেখানে উজ্জ্বলতা নক্ষত্রের ক্ষমতার ওপর নির্ভরশীল।

বর্তমান পর্যবেক্ষণের জন্য জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এটি অত্যন্ত নিখুঁতভাবে ইনফ্রারেড পরিমাপ করতে সক্ষম। এর আগে 'হেফেস্টাস' প্রকল্পের আওতায় ৫০ লক্ষ নক্ষত্রের ক্যাটালগ থেকে সাতটি সম্ভাব্য লাল বামন প্রার্থী চিহ্নিত করা হয়েছিল। তবে একটি বস্তুকে ব্যাকগ্রাউন্ডের একটি বিশাল কৃষ্ণগহ্বরের সাথে মিলে যাওয়ার কারণে বাদ দেওয়া হয়েছে, যার ফলে বর্তমানে পাঁচটি বস্তু নিবিড় পর্যবেক্ষণে রয়েছে। প্রাকৃতিক ইনফ্রারেড বিকিরণের বিপরীতে এখানে ধূলিকণার অনুপস্থিতি এবং ডাইসন সোয়ার্মের ক্ষেত্রে অনিয়মিত আলোক বক্ররেখা অতিরিক্ত প্রমাণ হিসেবে কাজ করতে পারে।

২০২৬ সালের এই গবেষণাটি সরাসরি ভিনগ্রহের প্রাণের অস্তিত্ব দাবি করে না, বরং এটি জ্যোতির্পদার্থবিদদের জন্য টেকনোসিগনেচার বা প্রযুক্তিগত সংকেত খোঁজার একটি সুসংহত এবং বৈজ্ঞানিক ভিত্তি প্রদান করে। এই পদ্ধতিটি অস্বাভাবিকতা খোঁজার সাধারণ প্রক্রিয়াকে একটি লক্ষ্যভিত্তিক এবং হাইপোথিসিস-চালিত গবেষণায় রূপান্তরিত করেছে। ১৯৬০ সালে ফ্রিম্যান ডাইসন যে ধারণাটিকে শুরুতে একটি 'ছোট রসিকতা' হিসেবে অভিহিত করেছিলেন, তা আজ মহাকাশ বিজ্ঞানের একটি গুরুত্বপূর্ণ অনুসন্ধানী হাতিয়ারে পরিণত হয়েছে।