বৈশাখ এসে গেছে… মাথার উপর জ্বলন্ত সূর্যটা ঠিকই স্মরণ করিয়ে দিচ্ছে  গ্রীষ্মকাল এসে গেছে …”বৈশাখ, জৈষ্ঠ দুইমাস গ্রীষ্মকাল” … আম কাঁঠালের গ্রীষ্মকাল…

কিন্তু দিনের আকাশে একলা বসে বসে আম কাঁঠাল পাকিয়ে দেয়া সূর্যটা কিন্তু সারাবছরই রেগেমেগে তেঁতে থাকে আগুনে, বিরাট এক আগুনের ফুলকি সে… বিস্তর তার সীমানা, ভয়ংকর তার শক্তি………আবার সুন্দরও… ভয়ংকর সুন্দর … পদার্থবিদ্যার সূত্রগুলি চমৎকারভাবে গ্রথিত তার পরতে পরতে… পৃথিবীজুড়ে অনেক বিজ্ঞানী তাদের কাল চুলগুলি পাকিয়ে আর সাদা চুলগুলি খুইয়ে চলেছেন নিরন্তর গবেষণায়, সূর্যকে নিয়ে গবেষণা… যেমন শক্ত, তেমনই গর্বের !

সামনের কয়েকটা পর্বে আমরাও সূর্যকে নিয়ে হালকা পাতলা গোএষণা করব, তপ্ত রবিকিরণে রবিগবেষণায় বীতশ্রদ্ধ হয়ে পড়লে এক গ্লাস তরমুজের শরবত পান করে নেয়া যাবে, অবশ্য তার আগে তরমুজ বিষমিশ্রিত কি না তা নিয়ে দ্বিতীয় আরেকটি গবেষণার প্রয়োজনীয়তা আছে …

যাহোক কাজের কথায় আসি…

 

এক। নীহারিকাঃ নক্ষত্রের আঁতুড়ঘর

সৌরপরিবারের বড়কর্তা হলেন সূর্য, এই পরিবারের সদস্যদের সুখ দুখ তাকে ঘিরেই আবর্তিত হয়। ভোর হতেই সবার ঘরে ঘরে আলো পৌঁছে দেয়া বড়কর্তার নিত্যদিনের রুটিন… এক  দুই দশ…দু হাজার দশ হাজার বছর নয় … প্রায় পাঁচ হাজার মিলিয়ন বছর (প্রকৃত পক্ষে ৪.৬ হাজার মিলিয়ন বছর) ধরে কর্তা তার পরিবার আগলে রেখেছেন, এসব যে তাঁর আপন শরীরের টুকরো! ঘূর্ণণের আতিশয্যে পৃথক হয়েছে মাত্র !
পাঁচ হাজার মিলিয়ন বছর আগের কথা… তখন সূর্যটা আজকের মত এরকম সুন্দর, কমলালেবুর আকারে ছিল না। টুকরোগুলো ছড়িয়ে ছিল মহাশূন্যে… কোন নেবুলার অভ্যন্তরে অল্প ঘনত্বের গ্যাস হিসাবে, সাথে ধুলি … এসবই পুরাতন কোন নক্ষত্রের অবশেষ, জ্বলতে জ্বলতে যার (বা যাদের) সব জ্বালানী ফুরিয়ে এক সময় বিকট বিস্ফুরণের মাধ্যমে নিজেকে উজাড় করে দিয়েছিল ভয়াবহ শূন্যতার মাঝে… “এ জীবন পূণ্য কর দহন দানে… আগুনের পরশমনি … ”

নেবুলা, যার আক্ষরিক অর্থ মেঘ তথা মহাজাগতিক মেঘ, গঠিত হয় পারস্পরিক মহাকর্ষ বলে আন্তঃনাক্ষত্রিক বস্তুগুলি একত্রিত হয়ে অথবা বিরাট কোন সুপারনোভা বিস্ফুরণে উৎসারিত বস্তুকণার দ্বারা। কিন্তু এক নক্ষত্র থেকে অন্য নক্ষত্র, মাঝে তো অসীম শূন্যতা; তবে? সত্যি বলতে, এই ভীষন শুন্যতাও একেবারে বিশুদ্ধ শূন্য নয়; এর মাঝেও আছে কিছু কিছু বস্তুকণা, মহাজাগতিক রশ্মিকণা আর ধূলিসম্পদ ! তবে এই ধূলি, ধূলিময় পৃথিবীর বালিকাঁকরওয়ালা ধুলো নয়, বরং ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র বরফ, বিভিন্ন সিলিকেট, কার্বন এসব দ্বারা সৃষ্ট ধোঁয়া বা স্মোক। আর গ্যাসগুলির মধ্যে হাইড্রোজেন সবচে বেশি (৭০%), তারপরেই হিলিয়াম… তবে হাইড্রোজেন থেকে জিংক পর্যন্ত সবগুলি মৌলই একটু একটু পাওয়া যায়, যদিও প্রথম দুটি ব্যতীত পরেরগুলি খুব দুর্লভ। গড়পড়তায় প্রতি কিউবিক সেন্টিমিটারে একটি গ্যাস অণু আর প্রতি কিউবিক কিলোমিটারে একশ অণু ধুলিকণা; এই হল সাধারণ আন্তঃনাক্ষত্রিক মাধ্যম। একবার ভেবে দেখুন, এই মুহূর্তে আপনার চারপাশের বায়ুতে মোটামুটি ২.৪x১০২১ টি বায়ু অণু আছে। অর্থাৎ মহাশূন্য বলতেই যা আমাদের কল্পনায় আসে তা আসলে পৃথিবীর বায়ুমন্ডলের চেয়ে অন্তত দু হাজার মিলিয়ন-মিলিয়ন-মিলিয়ন গুণ পাতলা এক বস্তুজগত ! আর সেই অচিন্ত্য লঘু জগত, যার অস্তিত্ব অক্ষির গোচর হওয়া এক প্রকার অসম্ভব, তার সম্পর্কে আমরা এত তথ্য জানলাম কিভাবে? … উত্তর হল স্পেকট্রা বা বর্ণালী … এ লেখার পুরো একটি পর্ব থাকবে এইটে নিয়েই, কারণ জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানের অনেক রহস্যের সন্ধানে এর গুরুত্ব ভীষণ তাৎপর্যময়।

 

মহাশূন্য আসলে ততটা শূন্য নয়, আছে গ্যাস ধুলি আর মহাজাগতিক কণা চিত্রঃ Rosette Nebulae

মহাশূন্য আসলে ততটা শূন্য নয়, আছে গ্যাস ধুলি আর মহাজাগতিক কণা
চিত্রঃ Rosette Nebulae

 

বাঁয়ের চিত্রে ইনফ্রারেড ও দৃশ্যমান আলোয় অরিয়ন নেবুলা, একে অনেক সময় ‘রাতের আকাশের সবছে সুন্দর বস্তু’ আখ্যা দেয়া হয়; ডানে অরিয়ন নেবুলায় অবস্থিত মলিকিউলার ক্লাউড

বাঁয়ের চিত্রে ইনফ্রারেড ও দৃশ্যমান আলোয় অরিয়ন নেবুলা, একে অনেক সময় ‘রাতের আকাশের সবছে সুন্দর বস্তু’ আখ্যা দেয়া হয়; ডানে অরিয়ন নেবুলায় অবস্থিত মলিকিউলার ক্লাউড

নেবুলার তত্ত্ব  অনুযায়ী সূর্য যে নাক্ষত্রিক আঁতুড় ঘরে জন্ম নিয়েছে সেটিও এক বিরাট আণবিক মেঘের রাজ্য (giant moleculer cloud), সে রাজ্য

দৈত্যাকার; পুরো কুড়ি পারসেক তার বিস্তৃতি! এক পারসেক অর্থ তিন দশমিক তিন আলোকবর্ষ। এ রকম দৈত্যাকার মেঘের এক একটার ভর হয় এক লক্ষ সূর্যের মিলিত ভরেরও বেশি! তবে আশ্চর্যের বিষয়, গণগণে ওই নক্ষত্রের আতুড় ঘরটি খুব ঠান্ডা, শীতল; সত্যি বলতে মহাবিশ্বের শীতলতম স্থান যেখানে তাপমাত্রা হিমাংকের নিচে ২৬৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস!

ছায়াপথের পাতলা সমসত্ত্ব মাধ্যমের কোন অংশ হঠাৎ সংকুচিত হতে শুরু করে কিভাবে, কোথায়ই বা শুরু হবে, সেও এক রহস্যময় প্রশ্ন, যার সমাধান আজও পরোপুরি উন্মোচিত হয় নি। তবে কিছু কিছু তত্ত্ব প্রদান করা হয়েছে। আধুনিককালে বিশ্বজুড়ে স্থাপিত অবজারভেটরিগুলি থেকে প্রাপ্ত মহাজাগতিক চিত্রসমূহ বিশ্লেষণ করে অর্জিত ফলাফল এসব তত্ত্বকে পূর্ণতা দিয়ে আমাদেরকে গ্যালাকটিক রহস্য উন্মোচনের অনেক নিকটে নিয়ে যাচ্ছে।

 

 

আসলে কোন সুনির্দিষ্ট একটা কারণে নয়, বরং কয়েকটা কারণে গ্যালাকটিক মাধ্যমে মেঘ পূঞ্জিভূত হয়; এদের একটা হল টার্বুলেন্স। এই টার্মটির সাথে

ট্যাপের পানি শুরুতে ধারারেখী শান্ত প্রবাহে প্রবাহিত হলেও নিচের দিকে এসে টার্বুলেন্সে পরিণত হয়েছে

ট্যাপের পানি শুরুতে ধারারেখী শান্ত প্রবাহে প্রবাহিত হলেও নিচের দিকে এসে টার্বুলেন্সে পরিণত হয়েছে

পুঁথিগত পরিচিতি না থাকলেও সমস্যা নাই। আমরা প্রতিদিনই টার্বুলেন্সের সম্মুখীন হই, বলা যায় প্রতিমূহুর্তে ! আসলে টার্বুলেন্স মানে হল অশান্ত প্রবাহ ! যখন প্রবাহী পদার্থের বেগ বেশি হয় বা কম সান্দ্র হয় তখন প্রবাহী পদাঁর্থ ধারারেখী হয় না; অর্থাৎ একেবারে সরল সোজা প্রবাহিত হয় না, বরং বিক্ষুব্ধভাবে প্রবাহিত হয়। [সান্দ্রতা হল কোন বস্তু কতটা আঠালো তার পরিমাপ, যেমন জলের চেয়ে মধু বা তেল বেশি সান্দ্র] …টার্বুলেন্স কী তা বোঝার জন্যে ওয়াশরুমে ঢুকে পানির ট্যাপের উপর চট করে একটা পরীক্ষা করে ফেলা যায়। ট্যাপের মাথা সামান্য একটু মুড়িয়ে খুলে দাও; এখন দেখ ট্যাপের মুখ থেকে একটু নিচে পর্যন্ত পানির ধারা শান্ত, একটা সরু রেখার মত করে প্রবাহিত হচ্ছে; কিন্তু একটা নির্দিষ্ট দুরত্বের পর ওই সরু রেখা ফেটে গিয়েছে। এইটাই টার্বুলেন্স। খেয়াল কর, ট্যাপ থেকে বের হবার পরই অভিকর্ষজ বলের প্রভাবে ত্বরিত হয়ে পানির বেগ বাড়তে থাকে। নিউটনের গতিসূত্র থেকে সহজেই দেখাতে পার, এই বেগ দুরত্বের বর্গমূলের সমানুপাতিক। অর্থাৎ যেখান থেকে পানির ধারা ফেটে গিয়েছে ঐ নির্দিষ্ট দুরত্বে গিয়ে ঐ প্রবাহীর শান্ত প্রবাহের বেগের সীমা অতিক্রম করেছে। আবার পানির পরিবর্তে যদি তেল বা মধু নিয়ে একই পরীক্ষা করলে দেখবে যে এই দুরত্ব বেড়ে গেছে। অর্থাৎ এদের সান্দ্রতা বেশি হওয়ায় অশান্ত হতে অনেক বেশি বেগের প্রয়োজন। আমরা যে বায়ুর সমুদ্রে ডুবে আছি সেই বায়ুতেও কিন্তু প্রতিমুহূর্তেই টার্বুলেন্স ঘটে!

 

 

San Diego Supercomputer এর ৪০৯৬ টি প্রসেসরে টানা দুইসপ্তাহ ধরে ২৫ টেরাবাইট ডেটা বিশ্লেষন করে গ্যালাকটিক সুপার সনিক টার্বুলেন্সের উপর তৈরি করা সিমুলেশনের একটি শট

San Diego Supercomputer এর ৪০৯৬ টি প্রসেসরে টানা দুইসপ্তাহ ধরে ২৫ টেরাবাইট ডেটা বিশ্লেষন করে গ্যালাকটিক সুপার সনিক টার্বুলেন্সের উপর তৈরি করা সিমুলেশনের একটি শট

এখন গ্যালাক্সির আন্তঃ নাক্ষত্রিক মাধ্যমটি লঘু হলেও এটা কিন্তু গ্যালাক্সির ভেতর দিয়ে প্রবাহিত হচ্ছে। এই মাধ্যমের সান্দ্রতা খুব কম। তাই প্রবাহের ধারা অশান্ত হবার  জন্য খুব বেশি বেগের প্রয়োজন হয় না। ফলে স্থানে স্থানেই গ্যালাকটিক মাধ্যম অশান্ত হয়ে পড়ে, অর্থাৎ একই ধারায় প্রবাহিত হওয়ার পরিবর্তে বিক্ষুব্ধ হয়ে ছড়িয়ে পড়ে; সেগুলির মধ্যে যেগুলিতে মহাকর্ষ আকর্ষণ বল চাপজনিত বলকে অতিক্রম করতে পারে, সেগুলি আপনা থেকে সংকুচিত হতে থাকে।

 

আমরা জানি, গ্যাসীয় বস্তুর সব সময় কিছু না কিছু চাপ থাকে যা এর পৃষ্ঠের উপর প্রযুক্ত হয় যেটা গ্যাসের আয়তন বাড়াতে চায়। আবার গ্যাস অণুগুলি নিজেদের মহাকর্ষীয় আকর্ষণে আবদ্ধ যা গ্যাস অণুগুলিকে ভেতরের দিকে টেনে আয়তন কমাতে চায়। এ দুই বিপরীত প্রক্রিয়া যুগপৎ কাজ করে। এমনকি মহাকর্ষ সংকোচন অন্য প্রক্রিয়াটিকে প্রভাবিত করে। এর কারণও অননুমেয় নয়। আমরা জানি উপযুক্ত শর্তে গ্যাসের চাপ তার তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বাড়তে থাকে। আবার মহাকর্ষীয় সংকোচনের ফলে অণুগুলি যখন কাছাকাছি যেতে থাকে তখন তাদের মধ্যে সংঘর্ষের পরিমাণও বেড়ে যায়, ফলে গ্যাসের অভ্যন্তরীন শক্তি তথা তাপমাত্রাও বাড়ে; তাই চাপও বেড়ে যায় এবং তা আবার মহাকর্ষীয় সংকোচনের বিরুদ্ধে কাজ করে আয়তন বাড়াতে চায়। তাই গ্যলাক্সির কোথাও যদি মেঘ দানা বাধতে হয় তাহলে ঐ জায়গার মহাকর্ষীয় বলকে অবশ্যই গ্যাসের চাপজনিত বল অতিক্রম করতে হয়। ভিরিয়াল থিওরেম থেকে দেখানো যায় যে মেঘপূঞ্জের মহাকর্ষীয় বিভব যদি গ্যাসের গতিশক্তির দ্বিগুণের বেশি হয় তাহলেই কেবল তারা স্ব মহাকর্ষীয় বলের প্রভাবে সংকুচিত হতে থাকে।ব্রিটিশ বিজ্ঞানী জেমস জিনস বিরাটাকার গ্যাসীয় মেঘের অস্থিতিশীলতার জন্য ভরের একটি সর্বোচ্চ সীমা নির্ধারণ করেছেন। নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় ও ঘনত্বে এই সীমার বেশি ভর একত্র হলে তারা স্বমহাকর্ষের প্রভাবে সংকুচিত হতে শুরু করে।

 

মহাকর্ষ বল গ্যাসের চাপজনিত বলকে অতিক্রম করলেই গ্যাসীয় মেঘ সংকুচিত হয়ে দানা বাধতে শুরু করে

মহাকর্ষ বল গ্যাসের চাপজনিত বলকে অতিক্রম করলেই গ্যাসীয় মেঘ সংকুচিত হয়ে দানা বাধতে শুরু করে

 

 

সর্পিল স্যালাক্সির বাহুতে চাপের পার্থক্যের কারণে গ্যাসীয় কুণ্ডলীর সৃষ্টি হতে পারে যা রূপ নিতে পারে GMC তে

সর্পিল স্যালাক্সির বাহুতে চাপের পার্থক্যের কারণে গ্যাসীয় কুণ্ডলীর সৃষ্টি হতে পারে যা রূপ নিতে পারে GMC তে

শুধু টার্বুলেন্স আর স্বমহাকর্ষীয় সংকোচন নয়; গ্যালাক্সির নিজস্ব জ্যামিতিও জায়ান্ট মলিকিউলার ক্লাউড তথা দৈত্যাকার নেবুলার মেঘ তৈরিতে ভূমিকা রাখে। সর্পিল গ্যালাক্সির বাহুদেশের বিভিন্ন অঞ্চলে চাপের পার্থক্যের কারণে গ্যালাক্টিক মাধ্যমের কোথাও কোথাও কৃন্তন পীড়ন (shearing stress) ঘটে। ফলে ঐ স্থানের গ্যাসীয় মাধ্যমে পাকের সৃষ্টি হয়, এবং পাক খেতে খেতে ক্রমেই নেবুলার মেঘে রূপ নেয়। আবার গ্যালাক্সির কোথাও সুপার নোভা সংঘটিত হলে কিংবা ম্যাগনেটিক ফিল্ডের কারণে শকের সৃষ্টি হলে গ্যাসের বেগের পার্থক্য তৈরি হতে পারে যার ফলেও GMC সৃষ্টি হতে পারে।
এসব ছাড়াও আরও অনেক ম্যাকানিজম আছে বা থাকতে পারে; আবার বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিভিন্ন ম্যাকানিজম অধিক কার্যকর হয়। বিজ্ঞানীরা এখনও এ নিয়ে প্রচুর গবেষণা আর হিসাব নিকাষ করে যাচ্ছেন।

 

তাহলে আস্ত দৈত্যাকার মেঘ জমে গিয়ে তারকায় পরিণত হয়??? উত্তর হল, না। আসলে এক একটি নেবুলা তথা দৈত্যাকার মেঘপূঞ্জ হল অনেক অনেকঃ হাজারো নক্ষত্রের আঁতুড় ঘর। সেখানে দিনের পর দিন নক্ষত্রের জন্মপ্রক্রিয়া চলমান। নবজাত নক্ষত্র পরিণত হতে হতেই বিদায় নেয় জন্মপ্রকোষ্ঠ থেকে, শুরু করে আপন গ্যালাক্সি পরিভ্রমণের অভিযাত্রা।

 

 

 

আজ এই পর্যন্তই… সামনের পর্ব শুরু হবে নিহারীকাদেশে নক্ষত্রের জন্ম নেয়ার গল্প থেকে… আজকের মত বিদায়

Save

About the author

রাজা বোস

Leave a Comment