Cartwheel Galaxy
—————————————————–
অজানা, অদেখা, অচেনা ও মানব চিন্তার বাইরে এক রহস্যেঘেরা অপার মহাকাশের অতিপ্রাচীন, অবিশ্বাস্য এবং মনোমুগ্ধকর মহাজাগতিক কয়েকটি চমৎকার ছবি কিছুদিন পূর্বে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের একটি স্বাধীন সংস্থা ‘জাতীয় বিমানচালনা সংক্রান্ত এবং মহাকাশ প্রশাসন’ NASA এর James Webb Space Telescope চিত্রগ্রহণ করে এ গ্রহের মানুষের মাঝে হৈচৈ ফেলে দিয়েছে । নানা কৌতূহলের পাশাপাশি বিজ্ঞানমনষ্ক মানুষের ভাবনাকে শাণিত করে সৃষ্টিশীল কর্মস্পৃহা সৃষ্টি করেছে ৷ এ মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্রটি দীর্ঘ সময় নিয়ে এবং অসীম মহাকাশের ধূলিকণা, গ্যাস, নানা বাধা-বিপত্তিকে অতিক্রম করে উচ্চ নির্ণয়করভাবে (High Resolution) খুব নিকট থেকে The Cartwheel Galaxy (ESO 350-40 অথবা PGC 2248 নামেও পরিচিত) ছায়াপথের মধ্যে নাক্ষত্রিক বা নক্ষত্রমণ্ডলগত শরীরচর্চা প্রণালীর (Stellar Gymnastics) এক দুর্দান্ত যৌগিক চিত্র ধারণ করতে সক্ষম হয়েছে । এটি একটি মসূরাকার ছায়াপথ (Lenticular Galaxy) অথবা আংটি বা বলয় ছায়াপথ (Ring Galaxy) । এটির D ২৫ Isophotal ব্যাস ৪৪.২৩ কিলো প্রতি সেকেন্ড (১৪৪৩০০ আলোকবর্ষ) এবং এর ভর প্রায় ২.৯ – ৪.৮ × ১০৯ সৌর ভর । এর বাইরের বলয়ের বৃত্তাকার বেগ ২১৭ কিঃ মিঃ প্রতি সেকেন্ড । এ ছায়াপথটি ১৯৪১ খ্রিস্টাব্দে সুইস জ্যোতির্বিজ্ঞানী Fritz Zwicky আবিষ্কার করেন । একটি বড় Cartwheel Galaxy (Isophotal ব্যাস প্রায় ৬০.৯ আর্ক সেকেন্ড) হচ্ছে এ ছায়াপথ গোষ্ঠীর সবচেয়ে প্রভাবশালী সদস্য, যা চারটি শারীরিকভাবে যুক্ত সর্পিল ছায়াপথ নিয়ে গঠিত । Cartwheel Galaxy ছায়াপথে SN 2021afdx একটি নমুনা-০২ Supernova, যেটি গত ২০২১ খ্রিস্টাব্দের নভেম্বর মাসে আবিষ্কৃত হয়েছিল । এ ছায়াপথের গঠন অত্যন্ত জটিল এবং প্রচণ্ডভাবে বিরক্তকর ।

NASA এর James Webb Space Telescope বা মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্রটি Cartwheel Galaxy ছায়াপথের এক বিশৃঙ্খলার মধ্যে দৃষ্টিপাত করেছে । বৃহৎ খণ্ডিত গ্যাস মেঘে কিভাবে অত্যন্ত বিশাল নক্ষত্রের জন্ম হয় এবং ছায়াপথের কেন্দ্রীয় কৃষ্ণ গহ্বর (Black Hole) সম্পর্কে এটি নতুন বিবরণ প্রকাশ করেছে । এছাড়া অতীতে এ ছায়াপথটির কি ঘটেছিল এবং ভবিষ্যতে এটি কিভাবে বিবর্তিত হবে তার অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে । এ চিত্রটি বিলিয়ন বছর ধরে Cartwheel Galaxy কিভাবে পরিবর্তিত হয়েছে তার একটি অত্যাশ্চর্য নতুন দৃশ্য সরবরাহ করেছে । সত্যিই এটি একটি বিরল দৃশ্য । ছায়াপথটি একটি মালবাহী গাড়ীর (Wagon) চাকার মতো । ছায়াপথের উজ্জ্বল কেন্দ্রস্থলে প্রচুর পরিমাণে উষ্ণ ধূলিকণা রয়েছে এবং উজ্জ্বলতম অঞ্চলগুলো বিশাল রাক্ষুসে বা দানবীয় তরুণ তারকাগুচ্ছের আবাসস্থল । এটি পৃথিবী থেকে প্রায় ৫০০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে Sculptor নক্ষত্রপুঞ্জে অবস্থিত । একটি বৃহৎ গোলাপী, দাগযুক্ত ছায়াপথ- যা ভিতরে ডিম্বাকৃতি, ডানদিকের মাঝখানে ধূলিময় নীল, অন্যান্য অনেক ছায়াপথের সাথে বিশেষকরে একটি কালো পশ্চাতপট বা পটভূমির বিপরীতে বাম দিকে প্রায় একই আকারের দুটি ছোট সহচর সর্পিল ছায়াপথ । Cartwheel Galaxy এর কেন্দ্রে সাদা রঙের বলয় রয়েছে । কোনো পুকুরে ঢিল ছুড়লে যেমন বলয় আকৃতি সৃষ্টি করে জল প্রসারিত হয়, ঠিক তেমনি । এ ছায়াপথটি দুটি Ring বা আংটি বা বলয় নিয়ে গঠিত । বাইরের বলয়টি প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এটি ছায়াপথকে ঘিরে থাকা ধূলিকণা এবং গ্যাসকে বাইরের দিকে ঠেলে দিয়ে নক্ষত্র গঠনের সূত্রপাত করে । বাইরের বলয়, গ্যাস এবং ধুলো সংকোচনের কারণে বৃহদায়তন চলমান নক্ষত্র গঠনের স্থান এবং Galactic কেন্দ্রকে ঘিরে থাকে অভ্যন্তরীণ Nucleic Ring । গাঢ় শোষণকারী ধূলিকণার একটি বলয়ও Nucleic বলয়ে উপস্থিত থাকে । অন্যদিকে ছায়াপথের বাইরের বলয়ে ষাঁড়ের চোখের আকৃতির Nucleus এর মধ্যে বিভিন্ন রঙের রঙিন বেশ কিছু Optical বাহু বা ‘Spokes’ বাইরের বলয়কে ভেতরের সাথে সংযুক্ত করে । বাইরের অংশের বলয় এ অনন্ত মহাবিশ্বে প্রায় ৪৪০ মিলিয়ন বৎসর যাবৎ প্রসারিত হওয়ার মধ্য দিয়ে গ্যাসে পরিণত হচ্ছে, যা নতুন নক্ষত্র তৈরিতে স্ফুলিঙ্গ (Spark) গঠনে সহায়ক ভূমিকা পালন করছে । উল্লেখ্য যে: নক্ষত্র বিস্ফোরণ বা Supernova (সংকোচন তরঙ্গের কারণে নক্ষত্রের গঠন) দ্বারা প্রভাবিত হয়ে এটি ঘটে থাকে । এতে করে বড় এবং অত্যন্ত উজ্জ্বল নক্ষত্রের সৃষ্টি হয় । যখন বিশাল নক্ষত্রগুলো Supernova হিসেবে বিস্ফোরিত হয়, তখন তারা Neutron নক্ষত্র এবং কৃষ্ণ গহ্বরকে (Black Hole) পিছনে ফেলে । এ Neutron নক্ষত্র ও কৃষ্ণ গহ্বরের মধ্যে কিছু কাছাকাছি সহচর নক্ষত্র রয়েছে এবং রঞ্জন-রশ্মিগুলোর (X-rays) শক্তিশালী উৎস হয়ে ওঠে । কারণ, তারা তাদের সঙ্গী বস্তু বা পদার্থকে সরিয়ে দেয় (Ultra এবং Hyperluminous X-ray উৎস হিসেবে পরিচিত) । উজ্জ্বলতম রঞ্জন-রশ্মিগুলোর উৎস সম্ভবত কৃষ্ণ গহ্বরের সহচর নক্ষত্রের সাথে এবং সাদা বিন্দু হিসেবে প্রদর্শিত, যেটি রঞ্জন-রশ্মি চিত্রের চক্রবেড় (Rim) বরাবর অন্তর্ভুক্ত থাকে । এ ছায়াপথের ভিতরের এবং বাইরের বলয়ের মধ্যে দেখা যায় উজ্জ্বল লাল রেখা । এ উজ্জ্বল লাল রঙগুলো শুধুমাত্র Cartwheel Galaxy জুড়েই নয়, ওপরে বাম দিকে সহচর সর্পিল ছায়াপথেও রয়েছে । এটি আশেপাশের গ্যাসে ভূমিকর্ষণ বা লাঙ্গল চাষ দেয় এবং নক্ষত্র গঠনের সূত্রপাত করে । অনাবিল সৌন্দর্যের অধিকারী, বিরল এবং বিস্ময়কর এ ছায়াপথটি সম্ভবত আমাদের আকাশগঙ্গা ছায়াপথের (Milky Way Galaxy) মতোই সর্পিল ছিল । কিন্তু পরবর্তীতে সময়ের চক্রে প্রায় ২০০ মিলিয়ন বছর (৭০০ থেকে ৮০০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ) পূর্বে তুলনামূলক ছোট একটি ছায়াপথ এ ছায়াপথকে (Cartwheel Galaxy) ধাক্কা দেয় । একটি শক্তিশালী মহাকর্ষীয় অভিঘাত তরঙ্গ বা ঢেউ (Shockwave) ছায়াপথের মধ্য দিয়ে উচ্চ গতিতে প্রবাহিত হয় । প্রতি ঘন্টায় ২০০০০০ মাইল বেগে প্রসারিত এ মহাজাগতিক সুনামি (Cosmic Tsunami) এর প্রেক্ষিতে ছেড়ে যায় নতুন তারকা সৃষ্টির অগ্নিঝড় । নবজাত তারকার বিশাল গুচ্ছ, Immense Loops এবং নক্ষত্র বিস্ফোরিত (Supernovae) হয়ে আতশবাজির String এর মতো বুদবুদগুলো মহাকাশে উড়িয়ে দেয় । গ্যাস এবং ধূলিকণাকে সংকুচিত করে, ছায়াপথের কেন্দ্রীয় অংশের চারপাশে একটি Starburst তৈরি করে, যা বাইরের দিকে প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে অক্ষত থেকে যায় । দু’টি ছায়াপথের মধ্যে একটি উচ্চ-গতির প্রবল সংঘর্ষের কারণে Cartwheel Galaxy এমন আকৃতি ধারণ করে । এটির পর্যবেক্ষণে Non-Thermal Radio এবং Optical Spokes উভয়েরই উপস্থিতি দেখা যায় । কিন্তু দুটি Overlap করে না ও একে অপরের সাথে সম্পর্কহীন এবং এভাবে বিভিন্ন কাঠামো হয় । এ স্বাতন্ত্র্যসূচক বৈশিষ্ট্যগুলোর কারণে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এটিকে ‘Ring Galaxy’ বলে থাকেন । এটি আকাশগঙ্গা ছায়াপথের মতো সর্পিল ছায়াপথের চেয়ে কম সাধারণ একটি কাঠামো । Hydrocarbon এবং অন্যান্য রাসায়নিক যৌগ সমৃদ্ধ Cartwheel Galaxy ধূলিকণা দ্বারা সৃষ্ট । যেমন Silicate ধুলো, পৃথিবীর অনেক ধুলোর মতোই । এ অঞ্চলগুলো Spiraling Spoke এর একটি শ্রেণী বা সারি, যা মূলত ছায়াপথের কঙ্কাল গঠন করে ।
বিশ্বের বৃহত্তম, ব্যয়বহুল, শক্তিশালী এবং সবচেয়ে জটিল প্রযুক্তির James Webb Space Telescope (JWST) হচ্ছে এ গ্রহের প্রধান মহাকাশ বিজ্ঞান মানমন্দির । এটিকে সংক্ষেপে Webb নামে ডাকা হয় । জ্যোতির্বিদ্যার বিভিন্ন শাখার জন্য যেটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ ৷ পৃথিবীর কক্ষপথ ছাড়িয়ে বর্তমানে এটি মহাকাশে প্রায় ১৫ লক্ষ কিলোমিটার (প্রায় ০১ মিলিয়ন মাইল) দূরে একটি শূন্য বিন্দুকে প্রদক্ষিণ করছে (সূর্য-পৃথিবীর Second Lagrange Point / L2 এর কাছাকাছি) । ঐ বিন্দুতে পৃথিবী এবং সূর্যের মাধ্যাকর্ষণের (Gravity) মান সমান, ফলে এর প্রভাব যে কোনো বস্তুর ওপর একই থাকে ও বস্তুটি স্থিতিশীল হয় । এছাড়া যন্ত্রটির জ্বালানি খরচও কম । Webb পৃথিবী কক্ষের বাইরে অবস্থিত হলেও একই কৌণিক গতিতে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করছে । তাই পৃথিবী থেকে কম দূরত্বের কারণে খুব সহজে এবং দ্রুতগতিতে বৈজ্ঞানিক তথ্য সরবরাহ করছে । মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের সরকারী কর্মকর্তা এবং NASA তে নিযুক্ত দ্বিতীয় প্রশাসক James Edwin Webb (James E. Webb) এর নামানুসারে এ দূরবীক্ষণ যন্ত্রটির নামকরণ করা হয়েছে । এর নকশা ও নির্মাণ করতে সময় লেগেছে প্রায় ৩০ বছর এবং ব্যয় হয়েছে প্রায় ১০ বিলিয়ন (১০০০ কোটি) মার্কিন ডলার । জ্ঞান-বিজ্ঞান, জ্যোর্তিবিজ্ঞান, মহাকাশ অভিযাত্রা ও অত্যাধুনিক প্রযুক্তির উৎকর্ষতার মাধ্যমে এ নভোদুরবীন মানবজাতির জন্য কল্যাণ বয়ে আনবে । এ মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্রটির মূল লক্ষ্য হচ্ছে প্রায় পৌণে চৌদ্দ শত কোটি বছর পূর্বেকার মহাবিশ্বে বিস্ফোরণের ফলে জ্বলে ওঠা আদি নক্ষত্রগুলোর ছবি তোলা, সৌরজগতের অজানা রহস্যের সমাধান করা, ছায়াপথ-নক্ষত্র-গ্রহসমূহের সৃষ্টি নিয়ে গবেষণা করা, নক্ষত্রের চারপাশে দূরবর্তী বিশাল মহাবিশ্বের বিরাজমান বস্তু ও সংঘটিত ঘটনাগুলো পর্যবেক্ষণ করা এবং মহাবিশ্বের রহস্যময় কাঠামো, উৎস ও দূর-দূরান্তে অবস্থিত গ্রহগুলো প্রাণ ধারণের উপযোগী কি-না তা পর্যবেক্ষণ বা অনুসন্ধান করা । Webb হচ্ছে একটি আন্তর্জাতিক সহযোগিতামূলক কার্যক্রম যার নেতৃত্বে NASA এবং এর অংশীদার ESA (European Space Agency) ও CSA (Canadian Space Agency) । The James Webb Space Telescope (JWST) হচ্ছে একটি বড় এবং শক্তিশালী Infrared-Optimized করা মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্র, যা সফলভাবে ২৫শে ডিসেম্বর ২০২১ খ্রিস্টাব্দে মহাকাশে স্থাপন করে চালু করা হয় । এটি অবলোহিত (Infrared) আলো সনাক্ত করার ক্ষমতা রাখে এবং তাপ, ধূলিকণা ও মেঘের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে । Webb এর Near-Infrared Camera (NIRCam) এবং Mid-Infrared Instrument (MIRI) ০.৬ থেকে ৫ মাইক্রনের কাছাকাছি অবলোহিত পরিসরে আলোর গুরুত্বপূর্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেখে, যা দৃশ্যমান আলোতে পর্যবেক্ষণের চেয়ে আরো বেশি নক্ষত্রকে প্রকাশ করতে পারে । কারণ ছায়াপথের বাইরের বলয়ে ঘন ধূলিকণার উপস্থিতিতে তৈরি হওয়া অস্পষ্ট তরুণ নক্ষত্রগুলোকে অবলোহিত আলোতে পর্যবেক্ষণ করতে পারে । NIRCam যন্ত্রটি পুরোনো নক্ষত্র জনসংখ্যার মসৃণ বিতরণ বা আকারের মধ্যে পার্থক্য ও কেন্দ্রস্থলের ঘন ধূলিকণাসহ আরো সূক্ষ্ম বিশদ বিবরণ প্রকাশ করেছে । এ ছবিতে NIRCam এর উপাত্তগুলো (Data) হচ্ছে নীল, কমলা এবং হলুদ রঙের । এ যৌগিক চিত্রটিতে MIRI এর তথ্য বা উপাত্ত লাল রঙের । NIRCam যন্ত্রটি University of Arizona এবং Lockheed Martin’s Advanced Technology Center এর একটি দল তৈরি করেছে । MIRI তৈরিতে ESA এবং NASA এর যথেষ্ট অবদান ছিল । JPL এবং University of Arizona এর সাথে অংশীদারিত্বে জাতীয়ভাবে অর্থায়িত The MIRI European Consortium দ্বারা এর নকশা এবং নির্মাণ হয় । Webb এর চারটি প্রধান বৈজ্ঞানিক রচনার বিষয়বস্তু বা মূলভাব রয়েছে যেমন- অন্ধকার যুগের সমাপ্তি (The End of the Dark Ages): প্রথম আলো ও পুনঃআয়নকরণ (First Light and Reionization), ছায়াপথের সমাবেশ (The Assembly of Galaxies), নক্ষত্রের জন্ম ও আদি বা আদিম বা প্রাক-গ্রহজনিত পদ্ধতি (The Birth of Stars and Protoplanetary Systems) এবং জীবনের উৎস (The Origins of Life) । Webb মহাকাশ দূরবীক্ষণ যন্ত্রটি প্রথমদিকের ছায়াপথগুলোকে খুঁজে বের করবে যেগুলো প্রথম মহাবিশ্বে গঠিত হয়েছিল এবং মহাবিস্ফোরণের (Big Bang) সময় আমাদের নিজস্ব আকাশগঙ্গা ছায়াপথের (Milky Way Galaxy) সাথে সংযুক্ত করেছে । সৌরজগতের সাথে Milky Way Galaxy কে সংযুক্ত করে ধূলিময় মেঘের মধ্য দিয়ে গ্রহতন্ত্র গঠনকারী নক্ষত্রগুলোকে দেখতে পাবে । Webb যন্ত্রটি অনন্যভাবে ছায়াপথের বর্তমান অবস্থার শুধু এক চমৎকার আলোকচিত্র গ্রহণের কাজই করে না, বরং এটি ছায়াপথের অতীত এবং ভবিষ্যতের দিকেও উকি মারে ।