মহাবিশ্বের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ অণু কয়েক দশক ধরে তার আলো লুকিয়ে রেখেছে।
এটি প্রায় সমস্ত গ্যাস-ফেজ আন্তঃনাক্ষত্রিক রসায়নের ভিত্তি – জটিল জৈব অণুগুলির গঠন সহ যা জীবনের উপাদানগুলি তৈরি করে।
এর নাম ট্রাইহাইড্রোজেন ক্যাটেশন (H3+), এবং এটি এত গুরুত্বপূর্ণ যে এটিকে প্রায়শই “অণু যা মহাবিশ্ব তৈরি করেছে” হিসাবে উল্লেখ করা হয়।
এটি আন্তঃনাক্ষত্রিক মেঘের মধ্যে লুকিয়ে থাকা শনাক্ত করা হয়েছে এবং এটি বৃহস্পতির অরোরাল আলোর জন্য আংশিকভাবে দায়ী – তবে এটি ঘোরার সাথে সাথে একটি বিশেষ ধরনের আলো নির্গত করা উচিত, 1986 সাল থেকে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে, প্রতিটি অনুসন্ধান এড়িয়ে গেছে – পরীক্ষাগার সেটিংসে এটি পর্যবেক্ষণ করার প্রচেষ্টা সহ।
এখন, JWST ব্যবহার করে, জনস হপকিন্স ইউনিভার্সিটির ডেভিড নিউফেল্ডের নেতৃত্বে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের একটি দল অবশেষে সেই অধরা আলো শনাক্ত করেছে, যা হাজার হাজার আলোকবর্ষ দূরে গ্যাস থেকে জ্বলছে।
এবং আবিষ্কার আমাদের নবজাতক তারা দ্বারা উত্পন্ন দৈত্যাকার শক ওয়েভের পদার্থবিদ্যা বুঝতে সাহায্য করতে পারে – সেইসাথে এই সমস্ত আগুন এবং ক্রোধের মধ্যে এই সমালোচনামূলক অণুর কী ঘটে।
কেন এই আবিষ্কারটি এত অবিশ্বাস্য তা বোঝার জন্য, আমাদের ট্রাইহাইড্রোজেন অণুর অদ্ভুত আকৃতিটি দেখতে হবে।
এটি তিনটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসকে একত্রিত করে, তাদের মধ্যে মাত্র দুটি ইলেকট্রন ভাগ করে নেয়। তারা যে আকৃতি তৈরি করে তা হল একটি সমবাহু ত্রিভুজ – যার অর্থ অণুর কোনও স্থায়ী দ্বিপোল মুহূর্ত নেই এবং বিশুদ্ধ ঘূর্ণন বর্ণালী অনুমোদিত নয়।
এর মানে হল যে, অণু ঘূর্ণায়মান হওয়ার সাথে সাথে, এর বৈদ্যুতিক চার্জ সমানভাবে বিতরণ করা থাকে, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় বিকিরণ উৎপন্ন করার জন্য কোন স্থানান্তরিত ভারসাম্যহীনতা ছাড়াই যা অণুগুলি ঘোরার সাথে সাথে সাধারণত নির্গত হয়।
তা সত্ত্বেও, 1986 সালে, শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী ফু-শিহ প্যান এবং তাকেশি ওকা গণনা করেছিলেন যে ট্রাইহাইড্রোজেন ঘোরার সাথে সাথে খুব ক্ষীণ পরিমাণে আলো নির্গত করতে সক্ষম হওয়া উচিত।
এখানে ফাঁকি আছে. অণু ঘূর্ণায়মান হওয়ার সাথে সাথে কেন্দ্রাতিগ শক্তিগুলি তার পুরোপুরি প্রতিসম আকৃতিকে এতটা সামান্য বিকৃত করে। এটি একটি ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক ডাইপোল মুহূর্ত তৈরি করে, যা এটি সর্বোপরি বিকিরণ নির্গত করতে দেয়।
ফলস্বরূপ রূপান্তরগুলি এতটাই অসাধারনভাবে দুর্বল যে সেগুলিকে “নিষিদ্ধ” হিসাবে বিবেচনা করা হয় – কারণ তারা পদার্থবিজ্ঞানের আইন লঙ্ঘন করে না, বরং আণবিক বিকিরণ নিয়ন্ত্রণকারী সাধারণ নিয়ম দ্বারা নিষিদ্ধ।
চার দশক ধরে সেই ভবিষ্যদ্বাণী অনিশ্চিত রয়ে গেছে। এমনকি পরীক্ষাগার পরীক্ষায়ও সংকেতটি সনাক্ত করা খুব কম ছিল।
কিন্তু প্যান এবং ওকার কাগজ যা ভবিষ্যদ্বাণী করেনি তা হল জেডব্লিউএসটি-এর ঘাতক সংমিশ্রণ – এবং একটি নবজাতক তারকা মহাজাগতিক অনুপাতের একটি তুমুল তাড়না নিক্ষেপ করছে।
হারবিগ-হারো বস্তুগুলি হল ছায়াপথের সবচেয়ে দর্শনীয় কিছু ঘটনা, যা শিশু তারার হিংস্র বিস্ফোরণ থেকে জন্ম নেয়।
একটি নক্ষত্র গঠনের সাথে সাথে এটি তার চারপাশে ঘূর্ণায়মান উপাদানগুলিতে খাদ্য গ্রহণ করে। কিন্তু সেই সব উপাদানই তারায় শেষ হয় না। শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্রগুলি প্রতি সেকেন্ডে শত শত কিলোমিটার বেগে ভ্রমণ করে শক্তভাবে ফোকাস করা জেটগুলিতে এর কিছু অংশকে মহাকাশে ফিরিয়ে আনতে সহায়তা করে।
যখন এই জেটগুলি আশেপাশের আণবিক মেঘের সাথে স্ল্যাম করে, তখন তারা প্রচুর শক ওয়েভ তৈরি করে, গ্যাসকে হাজার হাজার ডিগ্রিতে গরম করে এবং আলোর সাথে জ্বলতে থাকে।
এটি একটি নক্ষত্রের জীবনকালের একটি সুন্দর স্বল্পস্থায়ী কিন্তু গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়, এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যে সম্পর্কে আরও জানতে আগ্রহী। যাইহোক, কারণ এটি প্রায়শই ঘন নীহারিকাটির ভিতরে উদ্ভাসিত হয় যেখান থেকে তারার জন্ম হয়, এটি দেখতে সত্যিই কঠিন হতে পারে।
এটি Herbig-Haro বস্তুগুলিকে JWST-এর জন্য বিশেষভাবে আকর্ষণীয় লক্ষ্য করে তোলে। টেলিস্কোপটি যে ইনফ্রারেড আলোর সাথে সংযুক্ত তা দৃশ্যমান আলোর চেয়ে অস্পষ্ট ধূলিকণাকে আরও কার্যকরভাবে ভেদ করে, এটিকে এই অশান্ত নাক্ষত্রিক নার্সারিগুলিতে দেখতে দেয়।
কিন্তু যখন Neufeld এবং তার সহকর্মীরা Herbig-Haro 168, বা HH 168 নামে একটি বস্তুর JWST-এর পর্যবেক্ষণ পরীক্ষা করা শুরু করেন, তখন কিছু একটা অদ্ভুত ছিল।
উত্তপ্ত, হতবাক গ্যাস থেকে ইনফ্রারেড নির্গমনের মধ্যে সমাহিত ছিল অসাধারণ ম্লান বর্ণালী রেখাগুলির একটি সিরিজ।
এবং তাদের তরঙ্গদৈর্ঘ্য 40 বছর আগে প্যান এবং ওকা দ্বারা গণনা করা ট্রাইহাইড্রোজেন ক্যাটেশনের নিষিদ্ধ ঘূর্ণনগত পরিবর্তনের সাথে মিলে যায়।
শুধু একটি লাইন নয়, হয়. দলটি 26টি স্বতন্ত্র লাইন চিহ্নিত করেছে, সবগুলোই উচ্চ পরিসংখ্যানগত আত্মবিশ্বাসের সাথে সনাক্ত করা হয়েছে। এই লাইনগুলির মধ্যে সবচেয়ে শক্তিশালী একটি বিস্ময়কর 72 সিগমা নিবন্ধন করেছে – সনাক্তকরণ সম্পর্কে কার্যত কোন সন্দেহ নেই।
প্রথমবারের মতো, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমন অণু নির্গত আলোকে ধরেছিলেন যা মহাবিশ্বের কোথাও দেখা যায়নি – এবং শুধুমাত্র একটি ছোট পরিমাণ নয়। তাদের মডেলগুলি পরে যা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিল তার তুলনায়, এটি ইতিবাচকভাবে ভাস্বর ছিল।
কিন্তু সংকেতের উপস্থিতি ছিল গল্পের অংশ মাত্র। একইভাবে আকর্ষণীয় ছিল যেখানে এটি শিশু তারকা এর জেট দ্বারা হতবাক অশান্ত গ্যাসের মধ্যে উপস্থিত হয়েছিল।
এটি সাধারণ আণবিক হাইড্রোজেন (H₂) এর নির্গমনকে ঘনিষ্ঠভাবে ট্র্যাক করেছে, পরামর্শ দেয় যে উভয় অণু একই হিংসাত্মক অবস্থার প্রতি সাড়া দিচ্ছে।
কিন্তু ঠিক কীভাবে এই পরিস্থিতিগুলি এমন উজ্জ্বল ট্রাইহাইড্রোজেন নির্গমন তৈরি করেছিল তা ব্যাখ্যা করা একটু জটিল প্রমাণিত হয়েছে। গবেষকরা যখন শক ওয়েভ মডেল ব্যবহার করে পর্যবেক্ষণগুলি পুনরুত্পাদন করার চেষ্টা করেছিলেন, তখন কোনও পদ্ধতিই পুরোপুরি কাজ করেনি।
একটি মডেল সাধারণ আণবিক হাইড্রোজেন থেকে নির্গমনকে পুনরুত্পাদন করার জন্য একটি ভাল কাজ করেছে, কিন্তু পাঁচ বা ছয়ের ফ্যাক্টর দ্বারা ট্রাইহাইড্রোজেন সংকেতকে অবমূল্যায়ন করেছে।
অন্যটি ট্রাইহাইড্রোজেন নির্গমনের সাথে মেলানোর অনেক কাছাকাছি এসেছিল, তবে সীমার বাইরের শর্তগুলির উপর নির্ভর করেছিল যার জন্য মডেলটি বৈধ করা হয়েছিল।
তাই নির্গমন কেন এত উজ্জ্বল ছিল তা বের করার জন্য আরও কাজ করা দরকার। তবে ধাঁধার একটি শেষ অংশ রয়েছে যা প্রস্তাব করে যে যাই হোক না কেন, মহাবিশ্ব আপেক্ষিক সহজে এটি করতে পারে।
যখন দলটি আরেকটি হারবিগ-হারো বস্তু, HH 211-এর আর্কাইভাল JWST পর্যবেক্ষণগুলি পরীক্ষা করে, তখন তারা সেখানেও একই টেলটেল নির্গমন খুঁজে পায়।
যে সত্যিই বিস্ময়কর ধরনের. প্যান এবং ওকা এই সমস্ত সময় সঠিক ছিল – যে জিনিসটির অভাব ছিল তা নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট সংবেদনশীল ছিল।
এবং এখন ট্রাইহাইড্রোজেন নিজেই একটি হাতিয়ারে পরিণত হতে পারে – যা বিজ্ঞানীরা রসায়নকে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য ব্যবহার করতে পারেন যা মহাবিশ্বের সবচেয়ে সহজ উপাদানটিকে মহাবিশ্বের শ্বাসরুদ্ধকর জটিলতায় রূপান্তরিত করে।
গবেষণা, যা প্রকাশের জন্য গৃহীত হয়েছে অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটারসপ্রিপ্রিন্ট সার্ভার arXiv-এ উপলব্ধ।
এই নিবন্ধটি রেবেকা ডায়ার দ্বারা সত্য-পরীক্ষা করা হয়েছে এবং রেবেকা ডায়ার দ্বারা সম্পাদনা করা হয়েছে৷ যদিও আমরা আমাদের প্রক্রিয়ার উপর গর্ব করি, আমরা কেবল মানুষ। যদি আপনি একটি ভুল খুঁজে, আমাদের জানান.
