মহাজাগতিক রহস্যের উন্মোচন: CERN-এ প্লাজমা 'অগ্নিগোলক' সৃষ্টি এবং অদৃশ্য গামা রশ্মির সন্ধানে আন্তর্জাতিক বিজ্ঞানীদের প্রয়াস

মহাবিশ্বের এক গভীর রহস্যের জট খুলতে আন্তর্জাতিক বিজ্ঞানীরা অভূতপূর্ব সাফল্য অর্জন করেছেন। অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের নেতৃত্বে একটি দল জেনেভার CERN-এর সুপার প্রোটন সিনক্রোট্রন (SPS) অ্যাক্সিলারেটর ব্যবহার করে পরীক্ষামূলকভাবে প্লাজমা 'অগ্নিগোলক' তৈরি করেছেন। এই যুগান্তকারী গবেষণাটি মহাকাশের দূরবর্তী ব্লাজার (blazars) থেকে আসা নিম্ন-শক্তির গামা রশ্মি কেন অদৃশ্য, সেই প্রশ্নের উত্তর দিতে পারে। এই গবেষণাটি ২০২৫ সালের ৩রা নভেম্বর প্রখ্যাত বিজ্ঞান পত্রিকা PNAS-এ প্রকাশিত হয়েছে।

এই পরীক্ষায় CERN-এর HiRadMat সুবিধা ব্যবহার করা হয়েছিল, যেখানে SPS থেকে উৎপন্ন ইলেকট্রন-পজিট্রন জোড়কে এক মিটার দীর্ঘ প্লাজমার মধ্যে দিয়ে চালনা করা হয়। এই প্রক্রিয়াটি আন্তঃগ্যালাকটিক মহাকাশে TeV গামা রশ্মি দ্বারা সৃষ্ট ক্যাসকেডকে পরীক্ষাগারে অনুকরণ করে। ব্লাজারগুলি থেকে নির্গত অত্যন্ত উচ্চ-শক্তির (কয়েক TeV) গামা রশ্মি যখন মহাকাশের নক্ষত্রালোকের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, তখন ইলেকট্রন-পজিট্রন জোড় তৈরি হওয়ার কথা, যা পরবর্তীতে কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ডের সাথে বিক্রিয়া করে নিম্ন-শক্তির (GeV) গামা রশ্মি উৎপন্ন করবে বলে প্রত্যাশিত ছিল। কিন্তু ফার্মি স্যাটেলাইটের মতো মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্রগুলিতে এই প্রত্যাশিত GeV গামা রশ্মিগুলি কখনোই ধরা পড়েনি, যা বিজ্ঞানীদের দীর্ঘদিনের এক জিজ্ঞাসা ছিল।

গবেষকরা এই পরিস্থিতিতে দুটি প্রধান তত্ত্ব পরীক্ষা করছিলেন: হয় দুর্বল আন্তঃগ্যালাকটিক চৌম্বক ক্ষেত্র এই নিম্ন-শক্তির রশ্মিগুলিকে আমাদের দৃষ্টিরেখা থেকে সরিয়ে দিচ্ছে, অথবা মহাকাশের বিরল পদার্থের মধ্যে দিয়ে যাওয়ার সময় এই জোড় রশ্মিগুলি নিজেই অস্থিতিশীল হয়ে শক্তি হারাচ্ছে। পরীক্ষামূলকভাবে প্লাজমা 'অগ্নিগোলক' তৈরি করে, দলটি লক্ষ্য করে যে পরীক্ষাগারে সৃষ্ট জোড় রশ্মিগুলি অপ্রত্যাশিতভাবে সংকীর্ণ এবং স্থিতিশীল ছিল, ন্যূনতম বিশৃঙ্খলা বা স্ব-সৃষ্ট চৌম্বক ক্ষেত্র প্রদর্শন করেছে। এই পর্যবেক্ষণ দৃঢ়ভাবে ইঙ্গিত করে যে রশ্মির অস্থিতিশীলতা অনুপস্থিতির কারণ নয়।

বরং, এই ফলাফল মহাবিশ্বের আদিম অবস্থা থেকে অবশিষ্ট থাকা কোনো প্রাচীন, দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্রের উপস্থিতির দিকে ইঙ্গিত করে, যা এই রশ্মিগুলিকে বিচ্যুত করছে। অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয় এবং সায়েন্স অ্যান্ড টেকনোলজি ফ্যাসিলিটিজ কাউন্সিল (STFC)-এর সেন্ট্রাল লেজার ফ্যাসিলিটির (CLF) সমন্বয়ে এই গবেষণাটি মহাকাশ পদার্থবিদ্যার জটিল প্রক্রিয়াগুলিকে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগার পরিবেশে পুনর্গঠিত করার এক নতুন দিগন্ত উন্মোচন করেছে। অধ্যাপক জিয়ানলুকা গ্রেগোরির মতে, এই ধরনের পরীক্ষামূলক কাজ তত্ত্ব এবং পর্যবেক্ষণের মধ্যে ব্যবধান কমাতে সাহায্য করে, যা স্যাটেলাইট ও ভূমি-ভিত্তিক দূরবীক্ষণ যন্ত্রের মাধ্যমে প্রাপ্ত তথ্যের ভিত্তিতে মহাজাগতিক বস্তুগুলির সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানকে আরও গভীর করে।