হাবল টেলিস্কোপ দ্বারা ডার্ক ম্যাটার-প্রভাবিত RELHIC ক্লাউডের অস্তিত্ব নিশ্চিতকরণ

মহাকাশ বিজ্ঞানীরা এক অভূতপূর্ব মহাজাগতিক বস্তুর অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছেন। এটি মূলত হাইড্রোজেন গ্যাসে পরিপূর্ণ একটি মেঘ, যেখানে কোনো নক্ষত্রের অস্তিত্ব নেই এবং যা সম্পূর্ণভাবে ডার্ক ম্যাটারের প্রবল প্রভাবে পরিচালিত। এই বস্তুটিকে অনানুষ্ঠানিকভাবে ‘ক্লাউড-৯’ নামে অভিহিত করা হয়েছে। এটি মহাবিশ্বে প্রথম নিশ্চিত হওয়া তথাকথিত ‘রি-আয়নাইজেশন-লিমিটেড H I ক্লাউড’ বা RELHIC-এর উদাহরণ। আমেরিকান মহাকাশ সংস্থা নাসা (NASA) এবং ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা (ESA)-এর যৌথ উদ্যোগে পরিচালিত মহাকাশ টেলিস্কোপ ‘হাবল’-এর তথ্য বিশ্লেষণ করে এই যুগান্তকারী আবিষ্কারটি করা সম্ভব হয়েছে, যা বিস্তারিতভাবে ‘দ্য অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটার্স’ নামক পত্রিকায় প্রকাশিত হয়েছে।

ক্লাউড-৯ পৃথিবী থেকে প্রায় ১৪.৩ মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত এবং এটি সর্পিল আকৃতির গ্যালাক্সি মেসেয়ার ৯৪ (M94)-এর একেবারে কাছাকাছি অবস্থান করছে। এই অদ্ভুত মহাজাগতিক ঘটনাটির প্রথম আভাস পাওয়া গিয়েছিল ২০২৩ সালে। সেই সময় চীনের পাঁচশো মিটার অ্যাপারচারযুক্ত রেডিও টেলিস্কোপ (FAST) একটি রেডিও জরিপ চালাচ্ছিল। পরবর্তীতে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গ্রিন ব্যাঙ্ক টেলিস্কোপ এবং ভিএলএ (ভেরি লার্জ অ্যারে) ব্যবহার করে আরও পর্যবেক্ষণ করা হয়, যা এর রেডিও স্বাক্ষরকে দৃঢ়ভাবে প্রতিষ্ঠা করে। অবশেষে, হাবল টেলিস্কোপের অ্যাডভান্সড ক্যামেরা ফর সার্ভে (ACS) যন্ত্র ব্যবহার করে নিশ্চিত করা হয় যে এই মেঘে কোনো নক্ষত্রের জন্ম হয়নি, যা এটিকে নক্ষত্র গঠন প্রক্রিয়ায় ব্যর্থ হওয়া এক প্রাচীন ‘অবশেষ’ বা রিলিক্ট হিসেবে চিহ্নিত করে।

এই বস্তুটির গুরুত্বপূর্ণ পরিমাণগত বৈশিষ্ট্যগুলো হলো: এর নিউট্রাল হাইড্রোজেনের মূল অংশের ব্যাস প্রায় ৪৯০০ আলোকবর্ষ এবং হাইড্রোজেন গ্যাসের ভর সূর্যের ভরের প্রায় এক মিলিয়ন গুণ। তবে, গ্যাসীয় চাপ এবং ডার্ক ম্যাটারের মাধ্যাকর্ষণ বলের ভারসাম্যের ওপর ভিত্তি করে করা গণনা অনুযায়ী, ক্লাউড-৯-এর মোট ভর বিশাল অঙ্কের, যা সূর্যের ভরের প্রায় ৫ বিলিয়ন গুণ। এই বিপুল ভর স্পষ্টভাবে নির্দেশ করে যে ডার্ক ম্যাটার এখানে প্রবলভাবে প্রভাবশালী। এই গবেষণার সঙ্গে যুক্ত বিজ্ঞানীদের মধ্যে রয়েছেন গ্যাগানদীপ আনন্দ (STScI), র‍্যাচেল বিটন (STScI) এবং আলেহান্দ্রো বেনিতেজ-ল্যাম্বাই (মিলান ইউনিভার্সিটি বিকোক্কা)।

গবেষকদের সামনে প্রধান বৈজ্ঞানিক প্রশ্নটি হলো, কেন এই বস্তুতে নক্ষত্র গঠনের জন্য তাত্ত্বিকভাবে যথেষ্ট গ্যাস থাকা সত্ত্বেও কোনো নক্ষত্রের জন্ম হয়নি? গবেষকরা সিদ্ধান্তে এসেছেন যে ক্লাউড-৯ হলো ‘ডার্ক ইউনিভার্সের’ এক বিরল ‘জানলা’ এবং এটি একটি ব্যর্থ গ্যালাক্সির জীবন্ত উদাহরণ। আলেহান্দ্রো বেনিতেজ-ল্যাম্বাই যেমনটি উল্লেখ করেছেন, নক্ষত্রের অনুপস্থিতি এমন একটি তত্ত্বকে প্রমাণ করে, যা দেখায় এটি হলো ‘গ্যালাক্সির আদিম নির্মাণ ব্লক যা গঠিত হতে পারেনি’। এই আবিষ্কারটি মহাজাগতিক মডেল ΛCDM (ল্যাম্বডা-সিডিএম)-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ পরীক্ষামূলক সমর্থন জোগায়, কারণ এই মডেলটি সাব-গ্যালাকটিক স্কেলে এমন নক্ষত্রবিহীন ডার্ক ম্যাটার হ্যালো থাকার ভবিষ্যদ্বাণী করে।

জ্যোতির্বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে এই আবিষ্কারের গুরুত্ব অপরিসীম, কারণ এটি বিজ্ঞানীদের নক্ষত্রের প্রভাবমুক্ত হয়ে সরাসরি ডার্ক ম্যাটার দ্বারা প্রভাবিত কাঠামোর অধ্যয়নের এক অনন্য সুযোগ এনে দিয়েছে। ক্লাউড-৯ অন্যান্য পরিচিত হাইড্রোজেন মেঘ থেকে ভিন্ন, কারণ এটি তুলনামূলকভাবে সংকুচিত এবং গোলাকার, যা ইঙ্গিত দেয় এটি কোনো ধ্বংসাবশেষ নয়, বরং গতিশীলভাবে স্থিতিশীল। এইউআরএ/এসটিএসআইসিআই-এর অ্যান্ড্রু ফক্সের মতে, নিউট্রাল হাইড্রোজেন উপাদানের মাধ্যমে ডার্ক ম্যাটার-প্রভাবিত কাঠামো পরীক্ষা করার সুযোগ ডার্ক ম্যাটার পদার্থবিজ্ঞানের জন্য এক নতুন পদ্ধতি উন্মোচন করেছে।