৫০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ দীর্ঘ এক বিশাল ঘূর্ণায়মান ছায়াপথ ফিলামেন্টের আবিষ্কার

আন্তর্জাতিক গবেষকদের একটি দল, যার নেতৃত্বে ছিল অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়, ২০২২ সালের ডিসেম্বরে মহাজাগতিক জালিকার অভ্যন্তরে এক অভূতপূর্ব বৃহৎ ঘূর্ণায়মান কাঠামোর সন্ধান পাওয়ার ঘোষণা দিয়েছে। এই কাঠামোটি হলো একটি অতি-পাতলা ছায়াপথ ফিলামেন্ট, যা প্রায় ৫০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ জুড়ে বিস্তৃত এবং এটি নিজের অক্ষের চারপাশে ঘুরছে। এই বৈশিষ্ট্য এটিকে নিশ্চিত হওয়া সবচেয়ে বড় ঘূর্ণায়মান ব্যবস্থাগুলোর মধ্যে একটিতে পরিণত করেছে। পৃথিবী থেকে প্রায় ১৪০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত এই ‘মহাজাগতিক সর্পিল’ কাঠামোটি, যা z=0.032 এর রেডশিফটের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে।

এই গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কারটি সম্ভব হয়েছে দক্ষিণ আফ্রিকার MeerKAT রেডিও টেলিস্কোপ ব্যবহার করে, যা MIGHTEE (MeerKAT International GHz Tiered Extragalactic Exploration) নামক গভীর জরিপের অংশ হিসেবে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেনের রেডিও নির্গমন পরিমাপ করছিল। অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক ম্যাট জারভিস এই MIGHTEE জরিপের নেতৃত্ব দেন। এই জরিপে ছায়াপথটির অবস্থান চিহ্নিত করার জন্য ডার্ক এনার্জি স্পেকট্রোস্কোপি ইন্সট্রুমেন্ট (DESI) এবং স্লোন ডিজিটাল স্কাই সার্ভে (SDSS) থেকে প্রাপ্ত আলোকীয় পর্যবেক্ষণগুলিও কাজে লাগানো হয়। গবেষকরা এই ফিলামেন্ট বরাবর সারিবদ্ধভাবে থাকা ১৪টি হাইড্রোজেন সমৃদ্ধ ছায়াপথ শনাক্ত করেন, যদিও এই ফিলামেন্টটি বৃহত্তর কাঠামোর অংশ, যেখানে সম্মিলিতভাবে ২৮০টিরও বেশি ছায়াপথ রয়েছে।

ফিলামেন্টটির ঘূর্ণন বৈশিষ্ট্য বিশেষভাবে লক্ষণীয়: এর একদিকে থাকা ছায়াপথগুলি পৃথিবীর দিকে এগিয়ে আসছে, আর অন্যদিকে থাকা ছায়াপথগুলি পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। এই ঘূর্ণনের গতিবেগ আনুমানিক প্রতি সেকেন্ডে ১১০ কিলোমিটার বলে নির্ণয় করা হয়েছে, যার ফলে একটি পূর্ণ ঘূর্ণন সম্পন্ন করতে প্রায় ২.৮ বিলিয়ন বছর সময় লাগে। অধ্যাপক ম্যাট জারভিস জোর দিয়ে বলেছেন যে বিভিন্ন মানমন্দির থেকে প্রাপ্ত তথ্য সমন্বিত করা বৃহৎ আকারের কাঠামো এবং ছায়াপথ গঠনের প্রক্রিয়া গভীরভাবে বোঝার জন্য অপরিহার্য। এই গবেষণার সহ-প্রধান লেখক, ডঃ লীলা ইয়ুং, ঘূর্ণন এবং স্পিন সারিবদ্ধকরণের এই অনন্য সমন্বয়কে একটি বিনোদন পার্কের ‘টি কাপ’ রাইডের সাথে তুলনা করে এর ব্যতিক্রমী প্রকৃতি তুলে ধরেছেন।

এই দ্বিমুখী গতিবিধি গবেষকদের মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে যে কীভাবে ছায়াপথগুলি তাদের বৃহত্তর সিস্টেমে থাকা বৃহত্তর কাঠামো থেকে ঘূর্ণন শক্তি লাভ করে। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় এবং অক্সফোর্ডের ডঃ মাদালিনা তুডোরকে এই ফিলামেন্টটিকে ‘মহাজাগতিক প্রবাহের এক জীবাশ্ম চিহ্ন’ হিসেবে আখ্যা দিয়েছেন। এটি ছায়াপথগুলো কীভাবে তাদের স্পিন সঞ্চয় করে এবং সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হয়, সেই চিত্র পুনরুদ্ধার করতে সাহায্য করে। হাইড্রোজেন ধারণকারী ছায়াপথগুলির উপস্থিতি মহাজাগতিক ফিলামেন্ট বরাবর গ্যাসের প্রবাহের চমৎকার নির্দেশক হিসেবে কাজ করে। এটি দেখায় কীভাবে কৌণিক ভর মহাজাগতিক জালের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যা ছায়াপথের রূপবিদ্যা, স্পিন এবং নক্ষত্র সৃষ্টির ওপর প্রভাব ফেলে।

প্রচলিত টাইডাল টর্ক থিওরি (Tidal Torque Theory) অনুসারে, বৃহৎ আকারের পদার্থের প্রবাহের শিয়ার বলের কারণে কৌণিক ভর উৎপন্ন হয়। তবে, এই গবেষণায় দেখা গেছে যে ফিলামেন্টের প্রায় সমস্ত ছায়াপথের স্পিন অক্ষগুলি কাঠামোর সাথে সমান্তরাল, যা সাধারণ কসমোলজিক্যাল মডেলগুলির পূর্বাভাসের চেয়ে অনেক বেশি সুসংগত একটি ঘটনা। এটি ইঙ্গিত দেয় যে ছায়াপথের স্পিনের ওপর মহাজাগতিক পরিবেশের প্রভাব পূর্বে যা ভাবা হয়েছিল তার চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী এবং দীর্ঘস্থায়ী। ফিলামেন্টের ছায়াপথগুলিতে অস্বাভাবিকভাবে বেশি পরিমাণে হাইড্রোজেন রয়েছে, যা এই ফিলামেন্টের অপেক্ষাকৃত নতুন অবস্থা এবং উল্লেখযোগ্য কোনো ফিউশন বা সংঘর্ষের অনুপস্থিতি নির্দেশ করে।

গবেষকরা এই ব্যবস্থাকে ‘প্রবাহের এক জীবাশ্ম নমুনা’ হিসেবে বর্ণনা করেছেন—যা মহাবিশ্বের প্রথম দিকের এক অবশেষ, যখন এই বিশাল কাঠামোটি গঠিত হচ্ছিল। এই আবিষ্কার মহাবিশ্বের পদার্থ এবং কৌণিক ভরের বন্টন সম্পর্কে নতুন প্রমাণ সরবরাহ করে, যা বর্তমান কসমোলজিক্যাল মডেলগুলিকে চ্যালেঞ্জ জানাচ্ছে। যদি এই ধরনের উচ্চ-সংগঠিত কাঠামো মহাবিশ্বে প্রচলিত থাকে, তবে ইউরোপীয় স্পেস এজেন্সির (ESA) ‘ইউক্লিড’ বা চিলির ভেরা সি. রুবিন অবজারভেটরির মতো ভবিষ্যতের মহাকর্ষীয় লেন্সিং পরীক্ষাগুলির বিশ্লেষণে এর প্রভাব পড়তে পারে। চূড়ান্তভাবে, এই অনুসন্ধান ছায়াপথগুলির ঘূর্ণনের উৎপত্তি এবং মহাবিশ্বের প্রাথমিক কৌণিক ভর কীভাবে সৃষ্টি হয়েছিল, তা ব্যাখ্যা করতে সহায়ক হতে পারে।