নতুন তত্ত্ব: কীভাবে অতি-বিশাল নক্ষত্ররা মহাবিশ্বের প্রাচীনতম গোলকাকার স্তবক তৈরি করেছিল

মহাবিশ্বের প্রাচীনতম নাক্ষত্রিক কাঠামো—গোলকাকার স্তবক (Globular Clusters)—গঠনের ব্যাখ্যা দিতে আন্তর্জাতিক গবেষক দল একটি যুগান্তকারী তাত্ত্বিক পদ্ধতি উপস্থাপন করেছে। এই মডেলটি স্তবকগুলির বিবর্তনকে অতি-বিশাল নক্ষত্র বা এক্সট্রিমলি ম্যাসিভ স্টারস (চমজ বা EMS)-এর উপস্থিতির সঙ্গে যুক্ত করেছে। এই গুরুত্বপূর্ণ গবেষণাটি সুপরিচিত জার্নাল "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society"-তে প্রকাশিত হয়েছে, যা মহাজাগতিক ইতিহাসের প্রাথমিক পর্ব সম্পর্কে নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে।

এই ধারণার মূল ভিত্তি হলো এই অনুমান যে, মহাবিশ্বের প্রাথমিক পর্যায়ের অস্থির গ্যাসীয় পরিবেশে ১,০০০ সৌর ভরের বেশি, এমনকি ১০,০০০ সৌর ভর পর্যন্ত বিশাল নক্ষত্র তৈরি হতে পারত। এই দৈত্যাকার নক্ষত্রগুলির আয়ুষ্কাল অত্যন্ত সংক্ষিপ্ত ছিল—মাত্র এক থেকে দুই মিলিয়ন বছর। তবুও, এই স্বল্প সময়ে তারা হাইড্রোজেন দহন করত এবং শক্তিশালী নাক্ষত্রিক বায়ু নির্গত করত। এই বায়ু উচ্চ-তাপমাত্রার দহনজাত পদার্থ বহন করত, যা পার্শ্ববর্তী গ্যাসের সাথে মিশে যেত। এর ফলস্বরূপ একটি অনন্য, 'দূষিত' রাসায়নিক উপাদানযুক্ত নতুন প্রজন্মের নক্ষত্র সৃষ্টির অনুকূল পরিবেশ তৈরি হয়েছিল।

এই গবেষণার প্রধান ব্যক্তিত্বদের মধ্যে রয়েছেন বার্সেলোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের কসমোলজিক্যাল সায়েন্সেস ইনস্টিটিউট (ICCUB) এবং কাতালোনিয়ার স্পেস স্টাডিজ ইনস্টিটিউট (IEEC)-এর অধ্যাপক মার্ক গিলেস, এবং সহ-লেখক ডার্টমাউথ কলেজের পাওলো পাডোয়ান। অধ্যাপক পাডোয়ান মন্তব্য করেছেন যে, এই ধারণাটি জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) থেকে প্রাপ্ত তথ্যের সঙ্গে চমৎকারভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ। তিনি জোর দিয়ে বলেন যে, প্রথম দিকের ছায়াপথ (গ্যালাক্সি) গঠনে চমজ বা EMS-এর ভূমিকা ছিল অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

গোলকাকার স্তবকগুলি হলো কয়েক লক্ষ বা কোটি নক্ষত্রের ঘন সন্নিবেশ, যা মহাবিশ্বের প্রাচীনতম 'সংরক্ষাগার' হিসেবে বিবেচিত। এদের বয়স ১০ বিলিয়ন বছরেরও বেশি। এদের অস্বাভাবিক রাসায়নিক উপাদান, যার মধ্যে নাইট্রোজেন, হিলিয়াম, অক্সিজেন, সোডিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়ামের উচ্চ মাত্রা রয়েছে, তা দীর্ঘদিন ধরে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছে একটি ধাঁধা ছিল। নতুন মডেলটি এর একটি চমৎকার ব্যাখ্যা দিয়েছে: এই রাসায়নিক 'ছাপগুলি' হলো চমজ-এর জীবনচক্রের উৎপাদিত পদার্থ, যা তাদের সুপারনোভা বিস্ফোরণের মাধ্যমে গ্যাসের গঠন পরিবর্তন করার আগেই অবশিষ্ট ছিল।

গবেষকরা আরও অনুমান করেন যে, এই বিপুল নক্ষত্রগুলির পতনের ফলে সম্ভবত মধ্যবর্তী ভরের কৃষ্ণগহ্বর (intermediate-mass black holes) তৈরি হয়েছিল, যা ভবিষ্যতে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ (gravitational waves)-এর মাধ্যমে শনাক্ত করা যেতে পারে। এভাবে, এই গবেষণাটি নক্ষত্র গঠনের পদার্থবিদ্যা, স্তবকের বিবর্তন এবং প্রাথমিক রাসায়নিক সমৃদ্ধিকরণকে একত্রিত করে একটি সুসংহত চিত্র তৈরি করে। JWST-এর সাম্প্রতিক পর্যবেক্ষণগুলি প্রাথমিক ছায়াপথগুলিতে নাইট্রোজেনের বর্ধিত উপস্থিতি দেখিয়েছে, যা এই মডেল অনুসারে, চমজ-এর প্রভাবে গঠিত স্তবকগুলির আধিপত্যের প্রত্যক্ষ ফল।