জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের বিরল আবিষ্কার: PicII-503 নক্ষত্র উন্মোচন করছে মহাবিশ্বের প্রথম নক্ষত্রদের ধ্বংসের রহস্য

মহাকাশ বিজ্ঞানের এক যুগান্তকারী পদক্ষেপে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা PicII-503 নামক একটি অত্যন্ত বিরল দ্বিতীয় প্রজন্মের নক্ষত্রের অস্তিত্ব নিশ্চিত করেছেন এবং এটি নিয়ে নিবিড় গবেষণা পরিচালনা করেছেন। এই মহাজাগতিক বস্তুটি মূলত একটি 'মহাজাগতিক জীবাশ্ম' হিসেবে কাজ করছে, যা মহাবিশ্বের একেবারে প্রথম দিকের নক্ষত্র বা জেনারেশন ৩ নক্ষত্রদের অন্তিম মুহূর্ত সম্পর্কে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ তথ্য প্রদান করে। এই গবেষণার মূল কেন্দ্রবিন্দু ছিল নক্ষত্রটির বর্ণালী বিশ্লেষণ করা। PicII-503 নক্ষত্রটি পৃথিবী থেকে প্রায় ১৪৯,০০০ থেকে ১৫০,০০০ আলোকবর্ষ দূরে পিক্টর নক্ষত্রমন্ডলীর অন্তর্গত 'পিক্টর ২' নামক একটি অতি-ক্ষীণ বামন গ্যালাক্সিতে অবস্থিত।

ম্যাজিক (MAGIC - Mapping the Ancient Galaxy in CaHK) নামক একটি বিশেষ জরিপ প্রকল্পের তথ্য বিশ্লেষণের মাধ্যমে PicII-503 নক্ষত্রটিকে শনাক্ত করা সম্ভব হয়েছে। প্রাচীন গ্যালাক্সিগুলোর মানচিত্র তৈরির এই প্রকল্পে চিলির সেরো টোলোলো ইন্টার-আমেরিকান অবজারভেটরিতে (CTIO) অবস্থিত ৪-মিটার ভিক্টর এম. ব্লাঙ্কো টেলিস্কোপের 'ডার্ক এনার্জি ক্যামেরা' (DECam) ব্যবহার করা হয়েছে। উল্লেখ্য যে, এই অবজারভেটরি এনএসএফ (NSF) নোয়ারল্যাব প্রোগ্রামের একটি অংশ। ৫৭০ মেগাপিক্সেল ক্ষমতা সম্পন্ন এই ক্যামেরাটি ৩ বর্গ ডিগ্রি এলাকা জুড়ে উচ্চ রেজোলিউশনের ছবি তুলতে সক্ষম, যা এই গবেষণায় অত্যন্ত সহায়ক ভূমিকা পালন করেছে।

PicII-503 হলো কোনো ক্ষীণ বামন গ্যালাক্সিতে আবিষ্কৃত প্রথম নিশ্চিত দ্বিতীয় প্রজন্মের নক্ষত্র, যার রাসায়নিক গঠন মহাবিশ্বের আদি নক্ষত্রদের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। দ্বিতীয় প্রজন্মের এই নক্ষত্রগুলো মূলত প্রথম প্রজন্মের নক্ষত্রদের বিস্ফোরণ থেকে নির্গত পদার্থ দিয়ে গঠিত হয়েছিল, যেগুলোতে প্রধানত হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম ছিল। এই নক্ষত্রটিতে ধাতব উপাদানের উপস্থিতি অত্যন্ত নগণ্য। বিজ্ঞানীদের হিসাব অনুযায়ী, এতে লোহার পরিমাণ সূর্যের তুলনায় মাত্র ৪০,০০০ ভাগের এক ভাগ, যা একে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির বাইরে আবিষ্কৃত সবচেয়ে কম লৌহসমৃদ্ধ নক্ষত্রে পরিণত করেছে। এছাড়া ক্যালসিয়ামের পরিমাণ সূর্যের তুলনায় ১,৬০,০০০ ভাগের এক ভাগ হলেও কার্বনের ঘনত্ব এখানে অনেক বেশি। PicII-503-এ কার্বন ও লোহার অনুপাত সূর্যের তুলনায় ১,৫০০ গুণেরও বেশি।

স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের ব্রিনসন ফেলো এবং গ্যালাকটিক প্রত্নতত্ত্ব বিশেষজ্ঞ ডক্টর অনিরুদ্ধ চিটি এই গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন। তিনি এবং তার সহকর্মীরা ম্যাজিক প্রকল্পের তথ্যের পাশাপাশি ভেরি লার্জ টেলিস্কোপ (VLT) এবং ম্যাগেলান টেলিস্কোপের পর্যবেক্ষণ ব্যবহার করে PicII-503-এ লোহা ও ক্যালসিয়ামের স্বল্পতা নিশ্চিত করেছেন। অতি-ক্ষীণ বামন গ্যালাক্সিতে এই ধরনের প্রাচীন নিদর্শনের উপস্থিতি একটি বিশেষ বৈজ্ঞানিক তত্ত্বকে সমর্থন করে। তত্ত্বটি হলো, এই ছোট ছোট গ্যালাক্সিগুলো মহাবিশ্বের আদি নক্ষত্রাবশেষের প্রধান ভান্ডার হিসেবে কাজ করতে পারে, যা গবেষকদের জন্য তথ্যের এক বিশাল উৎস।

গবেষণালব্ধ তথ্যগুলো এই তত্ত্বকে জোরালো করে যে, মহাবিশ্বের প্রথম নক্ষত্রগুলো তুলনামূলক কম শক্তিশালী সুপারনোভা হিসেবে বিস্ফোরিত হয়েছিল। এই বিশেষ পরিস্থিতিতে লোহার মতো ভারী উপাদানগুলো পুনরায় সংকুচিত হয়ে কেন্দ্রে ফিরে যায়, যেখানে কার্বনের মতো হালকা উপাদানগুলো মহাকাশে ছড়িয়ে পড়ে। এটি ব্যাখ্যা করে কেন পরবর্তী প্রজন্মের নক্ষত্রগুলো কার্বন সমৃদ্ধ কিন্তু লৌহ দরিদ্র হয়। এই রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যটি আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির হ্যালোতে দেখা যাওয়া কার্বন-সমৃদ্ধ ধাতু-দরিদ্র (CEMP) নক্ষত্রগুলোর সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ। ১৬ মার্চ ২০২৬ তারিখে নেচার অ্যাস্ট্রোনমি (Nature Astronomy) জার্নালে এই আবিষ্কারের বিস্তারিত প্রকাশিত হয়েছে। PicII-503 নক্ষত্রটি একটি টাইম ক্যাপসুলের মতো কাজ করছে যা মহাবিশ্বের শৈশবকালের রাসায়নিক বিবর্তন বুঝতে বিজ্ঞানীদের সাহায্য করবে।