জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা নবজাতক ম্যাগনেটারের 'হৃদস্পন্দন' সনাক্ত করেছেন

বিজ্ঞানীরা একটি মহাজাগতিক বিস্ফোরণের মধ্যে একটি পর্যায়ক্রমিক সংকেত সনাক্ত করেছেন, যা মহাবিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী চৌম্বকীয় বস্তুগুলির মধ্যে একটি, ম্যাগনেটারের জন্ম নির্দেশ করে। গ্রাভিটি-রশ্মি বিস্ফোরণ (GRB) 230307A নামে পরিচিত এই ঘটনাটি সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা নবজাতক ম্যাগনেটারের প্রথম 'হৃদস্পন্দন' উন্মোচন করেছে। এই আবিষ্কার, যা ৮ নভেম্বর ২০২৩-এ নেচার অ্যাস্ট্রোনমিতে প্রকাশিত হয়েছে, মহাজাগতিক বিস্ফোরণের প্রকৃতি এবং ম্যাগনেটারের গঠন সম্পর্কে আমাদের ধারণাকে নতুনভাবে সংজ্ঞায়িত করেছে।

ইউনিভার্সিটি অফ হংকং, নানজিং ইউনিভার্সিটি এবং চাইনিজ একাডেমি অফ সায়েন্সেসের ইনস্টিটিউট অফ হাই এনার্জি ফিজিক্সের একটি সম্মিলিত প্রচেষ্টায়, বিজ্ঞানীরা GRB 230307A-এর মধ্যে ৯০৯ হার্টজ কম্পাঙ্কের একটি ১৬০ মিলিসেকেন্ড স্থায়ী পর্যায়ক্রমিক সংকেত সনাক্ত করেছেন। এই সংকেতটি একটি 'মিলিসেকেন্ড ম্যাগনেটার'-এর জন্ম নির্দেশ করে, যা একটি অত্যন্ত চৌম্বকীয় এবং দ্রুত ঘূর্ণায়মান নিউট্রন নক্ষত্র। এই পর্যবেক্ষণটি পূর্বে কখনও সরাসরি করা হয়নি। গবেষকরা এই ঘটনাটি পর্যবেক্ষণের জন্য জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ, নীল গেহরেলস সুইফট অবজারভেটরি এবং ফার্মি গামা-রে স্পেস টেলিস্কোপ সহ বিভিন্ন টেলিস্কোপ ব্যবহার করেছেন।

গ্রাভিটি-রশ্মি বিস্ফোরণগুলি মহাবিশ্বের সবচেয়ে শক্তিশালী ঘটনাগুলির মধ্যে অন্যতম। এগুলি সাধারণত দুটি নিউট্রন নক্ষত্রের সংঘর্ষের ফলে সৃষ্ট কিলোনোভা (kilonova) থেকে আসা স্বল্প-স্থায়ী বিস্ফোরণ, অথবা ব্ল্যাক হোল তৈরি করা কোর-কোল্যাপস সুপারনোভা (core-collapse supernovae) থেকে আসা দীর্ঘ-স্থায়ী বিস্ফোরণ হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। তবে, GRB 230307A, যা ২০০ সেকেন্ড ধরে স্থায়ী ছিল, একটি নিউট্রন নক্ষত্রের মিলনের বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করেছিল, যা প্রচলিত ধারণার বাইরে। পর্যবেক্ষণ করা দ্বিতীয় উজ্জ্বলতম গামা-রশ্মি বিস্ফোরণ GRB 230307A, টেলুরিয়ামের মতো ভারী রাসায়নিক উপাদানগুলির উপস্থিতি প্রদর্শন করেছে, যা নিউট্রন নক্ষত্রের একীভূত হওয়ার ফলে জীবনের জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির সংশ্লেষণ নির্দেশ করে।

ম্যাগনেটারগুলি অত্যন্ত শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রযুক্ত নিউট্রন নক্ষত্র। এদের চৌম্বক ক্ষেত্র পৃথিবীর তুলনায় ট্রিলিয়ন গুণ বেশি শক্তিশালী হতে পারে। এই শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি মহাজাগতিক রশ্মি এবং গামা রশ্মির মতো উচ্চ-শক্তির বিকিরণ নিঃসরণ করে। এই নতুন আবিষ্কারটি ইঙ্গিত দেয় যে, এই ধরনের ম্যাগনেটারগুলি কিছু মহাজাগতিক বিস্ফোরণের চালিকা শক্তি হতে পারে, যা পূর্বে কেবল তাত্ত্বিক অনুমান ছিল।

এই ঘটনার সাথে একটি নিয়মিত কিলোনোভা যুক্ত থাকার বিষয়টি ইঙ্গিত করে যে, ম্যাগনেটার ইঞ্জিন দ্বারা নির্গত শক্তি তুলনামূলকভাবে মাঝারি। এটি এমন মডেলগুলির জন্য একটি চ্যালেঞ্জ তৈরি করে যা নবজাতক ম্যাগনেটার থেকে আপেক্ষিক জেট (relativistic jet) তৈরি করতে পারে না। নিউট্রন নক্ষত্রের সমীকরণ অবস্থা (equation of state) তুলনামূলকভাবে দৃঢ় হওয়ার ইঙ্গিতও এই পর্যবেক্ষণ থেকে পাওয়া যায়।

এই ঘটনাটি প্রথমবার একটি কম্প্যাক্ট অবজেক্ট মিলনের একই সাথে এক্স-রে এবং গামা-রে পর্যবেক্ষণ প্রদান করে, যা গ্রাভিটি-রশ্মি বিস্ফোরণ এবং ম্যাগনেটার গঠনের পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে। ৯ জানুয়ারী ২০২৪-এ চালু হওয়া আইনস্টাইন প্রোবের (Einstein Probe) মতো টেলিস্কোপগুলির সাথে GRB মনিটরগুলির সমন্বিত পর্যবেক্ষণ ভবিষ্যতে এই ধরনের আরও ঘটনা সনাক্ত করতে সহায়তা করবে, যা গ্রাভিটি-রশ্মি বিস্ফোরণের প্রম্পট নিঃসরণ পর্যায় সম্পর্কে আরও তথ্য সরবরাহ করবে। এই আবিষ্কার জ্যোতির্বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি মাইলফলক এবং এটি মহাবিশ্বের সবচেয়ে উজ্জ্বল বিস্ফোরণগুলির মধ্যে কিছুকে ম্যাগনেটার চালিত করতে পারে তার সবচেয়ে স্পষ্ট প্রমাণ সরবরাহ করে।