তিন বছর আগে, ইভেন্ট হরাইজন টেলিস্কোপ (EHT)-এর বিজ্ঞানী দল প্রতিবেশী ছায়াপথ M87-এ তোলা একটি কৃষ্ণগহ্বরের সর্বপ্রথম ছবি দিয়ে বিশ্বকে বিস্মিত করেছিল। এখন, সেই একই দল রেডিও টেলিস্কোপের একটি বৈশ্বিক নেটওয়ার্ক থেকে প্রাপ্ত পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে আমাদের নিজস্ব ছায়াপথে একটি কৃষ্ণগহ্বরের সর্বপ্রথম প্রত্যক্ষ চাক্ষুষ প্রমাণ দিয়েছে।
এই নিবন্ধে আমরা আপনাকে বলতে যাচ্ছি কিভাবে আমাদের গ্যালাক্সিতে ব্ল্যাক হোলের একটি চিত্র প্রাপ্ত হয়েছে এবং এর কী প্রতিক্রিয়া রয়েছে।
আমাদের গ্যালাক্সিতে ব্ল্যাক হোলের একটি ছবি তুলুন
এটি হলো স্যাজিটেরিয়াস এ*, বিকিরণের একটি অত্যন্ত পরিবর্তনশীল উৎস যা ক্রমাগত পরিবর্তিত হচ্ছে। বিজ্ঞানীরা বছরের পর বছর ধরে অ্যালগরিদম ব্যবহার করে সময়ের সাথে সাথে এর বিবর্তনকে একটি 'চলচ্চিত্রের' মতো করে পুনর্গঠন করে আসছেন, কিন্তু এখন তারা সফল হয়েছেন এবং এর স্থির চিত্রগুলো রেন্ডার করেছেন । একটি ব্ল্যাক হোল সক্রিয় হলে কী ঘটে, সে সম্পর্কে যদি আপনি আরও গভীরভাবে জানতে চান, তাহলে আমাদের 'একটি ব্ল্যাক হোল সুপ্ত অবস্থা থেকে সক্রিয় হলে কী ঘটে' শীর্ষক নিবন্ধটি আরও পড়তে পারেন ।
দ্য অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটার্সের একটি বিশেষ সংস্করণে প্রকাশিত কাগজপত্রের সেট ছাড়াও, ইভেন্ট হরাইজন টেলিস্কোপ (EHT) সহযোগিতা দল আজ বিশ্বজুড়ে একযোগে আন্তর্জাতিক সংবাদ সম্মেলনের একটি সিরিজে মাইলফলকটি উন্মোচন করেছে।
"এটি আকাশগঙ্গা ছায়াপথের কেন্দ্রে অবস্থিত অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বর স্যাজিটেরিয়াস এ*-এর প্রথম ছবি, যা সূর্যের চেয়ে ৪০ লক্ষ গুণ বেশি ভরযুক্ত। আমরা এর অস্তিত্বের প্রথম সরাসরি চাক্ষুষ প্রমাণ দিচ্ছি," জার্মানির মিউনিখে ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরি (ইএসও)-র সদর দপ্তরে বক্তব্য রাখার সময় একথা বলেন হার্ভার্ডের জ্যোতিঃপদার্থবিদ এবং সেন্টারের গবেষক সারা ইসাউন।
ফলাফলগুলো অকাট্য প্রমাণ দিয়েছে যে বস্তুটি একটি কৃষ্ণগহ্বর ছিল এবং এই দানবীয় নক্ষত্রগুলোর কার্যপ্রণালী সম্পর্কে মূল্যবান সূত্র প্রদান করেছে, যেগুলো বেশিরভাগ ছায়াপথের কেন্দ্রে অবস্থান করে বলে মনে করা হয়। আমাদের ছায়াপথের কৃষ্ণগহ্বর সম্পর্কে আরও তথ্যের জন্য, আকাশগঙ্গায় অবস্থিত কৃষ্ণগহ্বর বিষয়ক আমাদের বিশেষ নিবন্ধটি দেখুন ।
এই আবিষ্কারের সাথে জড়িত ৮০টি কেন্দ্রের ৩০০ জনেরও বেশি বিজ্ঞানীর মতে, এই বিশাল কৃষ্ণগহ্বরটির ভর প্রায় ৪০ লক্ষ সৌর ভরের সমান এবং এটি পৃথিবী থেকে ২৭,০০০ আলোকবর্ষ দূরে আমাদের সৌরজগতের চেয়ে বড় নয় এমন একটি অঞ্চলে অবস্থিত। আমাদের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি আকাশে চাঁদের উপর রাখা একটি ডোনাটের আকারের মতো।
প্রথম চাক্ষুষ প্রমাণ
এই ছবিটি আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রে থাকা বিশাল বস্তুটির বহু প্রতীক্ষিত এক ঝলক। বিজ্ঞানীরা আকাশগঙ্গা ছায়াপথের কেন্দ্রে কিছু অদৃশ্য, ঘন এবং অত্যন্ত বৃহৎ বস্তুকে প্রদক্ষিণরত নক্ষত্র পর্যবেক্ষণ করেছেন। এটি জোরালোভাবে ইঙ্গিত দেয় যে স্যাজ এ* নামক মহাজাগতিক বস্তুটি একটি কৃষ্ণগহ্বর।
যদিও ব্ল্যাক হোলটি সম্পূর্ণ অন্ধকার হওয়ায় আমরা সরাসরি এটি দেখতে পাই না, তবে একে ঘিরে থাকা উজ্জ্বল গ্যাস একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য প্রকাশ করে: একটি অন্ধকার কেন্দ্রীয় অঞ্চল (যাকে ছায়া বলা হয়) যা একটি উজ্জ্বল বলয়াকার কাঠামো দ্বারা পরিবেষ্টিত। এই নতুন দৃশ্যটি ব্ল্যাক হোলের শক্তিশালী মহাকর্ষের কারণে বেঁকে যাওয়া আলোকে ধারণ করে। আপনি যদি ব্ল্যাক হোল এবং এর অস্তিত্ব সম্পর্কে আরও জানতে চান, তবে ব্ল্যাক হোল সম্পর্কিত আমাদের নিবন্ধটি দেখুন ।
তাইপের অ্যাকাডেমিয়া সিনিকার জ্যোতির্বিজ্ঞান ও জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞান ইনস্টিটিউটের ইএইচটি প্রকল্পের প্রধান বিজ্ঞানী জিওফ্রে বোয়ার বলেন, “আমরা অবাক হয়েছি যে বলয়টির আকার আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে এত ভালোভাবে মিলে গেছে। এই অভূতপূর্ব পর্যবেক্ষণগুলো আমাদের ছায়াপথের কেন্দ্রে কী ঘটছে সে সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়াকে ব্যাপকভাবে উন্নত করে এবং অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বরগুলো কীভাবে তাদের পরিবেশের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে সে বিষয়ে নতুন অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে ।”
এই ধরনের একটি দূরবর্তী বস্তুর পর্যবেক্ষণের জন্য একটি পৃথিবীর আকারের টেলিস্কোপ প্রয়োজন, যদিও কার্যত বা সমতুল্য, এবং এটি ইএইচটি অর্জন করতে পারে। এটি চিলি, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, মেক্সিকো, স্পেন এবং দক্ষিণ মেরুতে অবস্থিত আটটি রেডিও টেলিস্কোপ নিয়ে গঠিত। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, চিলির আতাকামা মরুভূমিতে ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরি (ইএসও) এবং অন্যান্য আন্তর্জাতিক অংশীদারদের দ্বারা পরিচালিত, ইউরোপে সিয়েরা নেভাদা (গ্রানাডা) ইনস্টিটিউট ফর মিলিমেট্রিক রেডিও অ্যাস্ট্রোনমি (আইআরএম) দাঁড়িয়েছে।
EHT একটানা বেশ কয়েক রাত ধরে স্যাজিটেরিয়াস এ* (Sagittarius A*)-কে পর্যবেক্ষণ করেছে এবং ঘণ্টার পর ঘণ্টা ধরে ডেটা সংগ্রহ করেছে, যা অনেকটা একটি স্থির ক্যামেরার দীর্ঘ এক্সপোজার ব্যবহারের মতোই। EHT-এর অন্তর্ভুক্ত রেডিও টেলিস্কোপগুলোর মধ্যে ৩০-মিটার-লম্বা IRAM অ্যান্টেনাটি এই পর্যবেক্ষণে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছিল , যার ফলে প্রথম ছবিগুলো তোলা সম্ভব হয়। একটি ব্ল্যাক হোল কীভাবে গঠিত হয় সে সম্পর্কে আরও বিস্তারিত জানতে, আমাদের 'ব্ল্যাক হোল কীভাবে গঠিত হয়' শীর্ষক নিবন্ধটি দেখুন ।
খুব দীর্ঘ রেফারেন্স ইন্টারফেরোমেট্রি (VLBI, যা লেন্সের পরিবর্তে গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ ব্যবহার করে) নামক একটি প্রযুক্তির মাধ্যমে, সমস্ত রেডিও টেলিস্কোপ থেকে সংকেতগুলিকে একত্রিত করা হয়েছে এবং তাদের ডেটা অ্যালগরিদম এবং সুপার কম্পিউটার দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয়েছে সর্বোত্তম চিত্র পুনর্গঠনের জন্য।
আন্দালুসিয়ান ইনস্টিটিউট অফ অ্যাস্ট্রোফিজিক্স (IAA-CSIC) এর একজন গবেষক থালিয়া ট্রায়ানোউ যোগ করেছেন: "প্রযুক্তিটি আমাদের ব্ল্যাক হোল এবং এমনকি চলচ্চিত্রের নতুন ছবি পেতে অনুমতি দেবে।"
দুটি অনুরূপ ব্ল্যাক হোল
এম৮৭ গ্যালাক্সিতে অবস্থিত কৃষ্ণগহ্বরের ২০১৯ সালের ছবিটির বিষয়ে বিজ্ঞানীরা একমত যে, দুটি কৃষ্ণগহ্বর দেখতে প্রায় একই রকম, যদিও আমাদের গ্যালাক্সির কৃষ্ণগহ্বরটি এম৮৭*-এর চেয়ে ১,০০০ গুণেরও বেশি ছোট এবং কম ভরযুক্ত। এম৮৭*-এর ব্যাস ৫৫ মিলিয়ন আলোকবর্ষ । এই দানবীয় নক্ষত্রটির ভর ৬.৫ বিলিয়ন সূর্যের সমান এবং এর ব্যাস ৯ বিলিয়ন কিলোমিটার, যার অর্থ হলো নেপচুন পর্যন্ত সৌরজগৎ এর ভেতরে এঁটে যাবে।
“আমাদের কাছে সম্পূর্ণ ভিন্ন দুই ধরনের গ্যালাক্সি এবং দুটি ভিন্ন ভরের ব্ল্যাক হোল রয়েছে, কিন্তু এই ব্ল্যাক হোলগুলোর প্রান্তের কাছাকাছি এদেরকে আশ্চর্যজনকভাবে একই রকম দেখায়,” বলেছেন ইএইচটি সায়েন্স কমিটির সহ-সভাপতি এবং আমস্টারডাম বিশ্ববিদ্যালয়ের তাত্ত্বিক জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক সেরা মার্কফ। এটি আমাদের বলে যে, সাধারণ আপেক্ষিকতা এই বস্তুগুলোকে কাছ থেকে নিয়ন্ত্রণ করে এবং বেশি দূরত্বে আমরা যে কোনো পার্থক্য দেখি তা ব্ল্যাক হোলের চারপাশের পদার্থের পার্থক্যের কারণে হয়ে থাকে। আপনি যদি আকাশগঙ্গা ছায়াপথের বৃহত্তম ব্ল্যাক হোল সম্পর্কে আরও জানতে চান, তাহলে আপনি আকাশগঙ্গা ছায়াপথের বৃহত্তম ব্ল্যাক হোল সম্পর্কিত আমাদের নিবন্ধটি দেখতে পারেন ।
বার্সেলোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের ইনস্টিটিউট অফ কসমোলজির তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী এবং ICREA অধ্যাপক রবার্তো এম্পারান SMC স্পেনকে যেমনটি ব্যাখ্যা করেছেন: “আপাতত, আমরা বলতে পারি যে M87*-এর ২০১৯ সালের ছবির সাথে বর্তমান ছবির সাদৃশ্যটি একটি SgrA* ছবি থেকে এসেছে, যা দেখায় যে, কৃষ্ণগহ্বরের আকার নির্বিশেষে, এর সবচেয়ে কাছের পরিবেশটি খুবই একই রকম । ভবিষ্যতের পর্যবেক্ষণগুলো কৃষ্ণগহ্বরকে ঘিরে থাকা পদার্থের বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে আমাদের আরও জানাবে, এবং আমরা বলতে পারব যে বস্তুটি সত্যিই আইনস্টাইনের তত্ত্ব যা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল তাই, নাকি এটি আরও কোনো অদ্ভুত ‘প্রতারক’ বা ‘অনুকরণকারী’।”
ভ্যালেন্সিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের হাইব্রিড সেন্টার এবং CSIC-এর তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা বিভাগের অধ্যাপক গঞ্জালো জে ওলমো এবং মাদ্রিদের কমপ্লুটেন্স ইউনিভার্সিটির তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা বিভাগের প্রতিভা গবেষক ডিয়েগো রুবিরা-গার্সিয়া একই সঙ্গে মিলিত হয়েছেন। "যদিও এই বস্তুটি আজ মিল্কিওয়েতে পরিলক্ষিত বস্তুর চেয়ে হাজার গুণ বড়, তবে আমাদের 'ছোট' ব্ল্যাক হোলের সাথে এর মিল এই বস্তুগুলিকে বর্ণনা করে এমন পদার্থবিদ্যার সাধারণতা দেখায়", তারা এসএমসি স্পেনের প্রতি জোর দেয়।
তবে, স্যাজিটেরিয়াস এ* আরও কাছে থাকা সত্ত্বেও , আজকের ফলাফলগুলো এম৮৭*-এর ক্ষেত্রে প্রাপ্ত ফলাফলের চেয়ে অনেক বেশি চ্যালেঞ্জিং । স্যাজিটেরিয়াস এ*-এর চারপাশে গ্যাসের গতিবিধি ব্যাখ্যা করার জন্য দলটিকে নতুন এবং অত্যাধুনিক সরঞ্জাম তৈরি করতে হয়েছিল। যেখানে এম৮৭* একটি সরল এবং অধিক স্থিতিশীল লক্ষ্যবস্তু—এর প্রায় সব ছবিই একই রকম দেখায়—সেখানে স্যাজিটেরিয়াস এ* তেমন নয়।
"ব্ল্যাক হোলের কাছাকাছি গ্যাস একই গতিতে চলছে, প্রায় আলোর মতো দ্রুত, ধনু রাশি A* এবং M87* এর কাছে," ব্যাখ্যা করেছেন EHT বিজ্ঞানী চি-কোয়ান চ্যান স্টুয়ার্ড অবজারভেটরি এবং বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্বিদ্যা ও ডেটা বিভাগের। অ্যারিজোনা, যেখানে গ্যাস বৃহত্তর M87*কে প্রদক্ষিণ করতে দিন থেকে সপ্তাহ সময় নেয়, অনেক ছোট ধনু A* মিনিটে একটি কক্ষপথ সম্পূর্ণ করে।"
তিনি আরও বলেন, “এর মানে হলো, স্যাজিটেরিয়াস এ* এর চারপাশের গ্যাসের উজ্জ্বলতা ও বিন্যাস দ্রুত পরিবর্তিত হচ্ছে, কারণ ইএইচটি এটিকে পর্যবেক্ষণ করতে সহযোগিতা করছে: ব্যাপারটা অনেকটা দ্রুত নিজের লেজ তাড়া করা একটি কুকুরছানার স্পষ্ট ছবি তোলার চেষ্টার মতো ।”
Sgr A* ব্ল্যাক হোল ইমেজ হল দলটি বের করা বিভিন্ন চিত্রের গড়, অবশেষে প্রথমবারের মতো মিল্কিওয়ের কেন্দ্রে দৈত্য নক্ষত্রটিকে প্রকাশ করে।
আমি আশা করি এই তথ্যের সাহায্যে আপনি আমাদের গ্যালাক্সির ব্ল্যাক হোলের ছবিগুলি সম্পর্কে আরও জানতে পারবেন।
