ব্ল্যাক হোল মহাবিশ্বের সবচেয়ে ভুল বোঝানো বস্তুগুলির মধ্যে একটি। বেশিরভাগ বিভ্রান্তি তাদের নাম থেকে উদ্ভূত হয়। আপনি যখন “ব্ল্যাক হোল” শব্দটি শোনেন, তখন আপনি মহাকাশ সময়ের মধ্যে একটি টানেলের ছবি দেখতে পারেন যা… নির্দিষ্ট মৃত্যু বা অন্য কিছুর দিকে নিয়ে যায়। বাস্তবে, ব্ল্যাক হোল হল নক্ষত্রের ধ্বংসপ্রাপ্ত অবশিষ্টাংশ যা এত ঘন হয়ে উঠেছে যে তাদের পৃষ্ঠের মাধ্যাকর্ষণ শক্তি আলোর গতিতে পৌঁছেছে। ফলস্বরূপ, কিছুই (আলো সহ) তাদের বাইরের সীমানা থেকে বেরিয়ে আসতে পারে না, যা “ঘটনা দিগন্ত” নামে পরিচিত।
এমআইটি-এর কাভলি ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্স অ্যান্ড স্পেস রিসার্চ-এ, অধ্যাপক ইরিন কারা ব্ল্যাক হোল পদার্থবিদ্যার অগ্রভাগে একটি দলকে নেতৃত্ব দিচ্ছেন। স্পেস- এবং স্থল-ভিত্তিক টেলিস্কোপ থেকে ডেটা ব্যবহার করে, তারা ব্ল্যাক হোলের বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে, তারা কীভাবে বৃদ্ধি পায় এবং কীভাবে তারা তাদের পরিবেশকে প্রভাবিত করে। দলের জন্য বিশেষ আগ্রহের বিষয় হল সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল (SMBHs) যা বিশাল গ্যালাক্সির কেন্দ্রে থাকে, যা তাদের গঠন এবং বিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
কারা ক্যামব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্বিদ্যা ইনস্টিটিউটে তার যাত্রা শুরু করেন, যেখানে তিনি পদার্থবিজ্ঞানে তার স্নাতকোত্তর ডিগ্রি অর্জন করেন। বছরব্যাপী প্রোগ্রাম শেষ করার পর, তিনি তার পিএইচডি সম্পন্ন করতে থেকে যান। ব্ল্যাক হোল এক্স-রে রিভারবারেশনের তুলনামূলকভাবে নতুন বিষয়ে। অ্যান্ডি ফ্যাবিয়ান ওবিই এফআরএস, জ্যোতির্বিদ্যা ইনস্টিটিউটের রয়্যাল সোসাইটির রিসার্চ প্রফেসর এবং এর এক্স-রে গবেষণা গ্রুপের নেতা, তার থিসিস উপদেষ্টা ছিলেন।
ব্ল্যাক হোলের অ্যানাটমি, অ্যাক্রিশন ডিস্ক, ঘটনা দিগন্ত এবং অন্যান্য অঞ্চলের উপর জোর দেয়। ক্রেডিট: নাসা
2009 সালে, ফ্যাবিয়ান এবং তার দল আর্কাইভাল এক্স-রে ডেটা পর্যালোচনা করছিলেন যখন তারা ব্ল্যাক হোল (করোনা) ঘিরে থাকা মুকুট-আকৃতির, উচ্চ-শক্তি অঞ্চল থেকে অদ্ভুত সময় বিলম্ব লক্ষ্য করেছিলেন। তারা ব্ল্যাক হোলের চারপাশে এক্স-রে রিভারবারেশনের প্রথম প্রমাণ হিসাবে সংকেতগুলিকে ব্যাখ্যা করেছিল। তারা আরও স্থির করেছে যে ব্ল্যাক হোলের করোনার কারণে উৎপন্ন এক্স-রে রেডিয়েশনের ফলে গ্যাস এবং ধূলিকণার ঘূর্ণায়মান ডিস্কটি ব্ল্যাক হোলকে (অ্যাক্রিশন ডিস্ক) ঘিরে ফেলে। কারা ব্যাখ্যা করেছেন:
তারা কেবল একটি ব্ল্যাক হোলে এই প্রতিধ্বনিগুলি খুঁজে পেয়েছিল। কিন্তু সংরক্ষণাগারটি এই প্রতিধ্বনি সংকেতগুলির ডেটাতে পূর্ণ ছিল যা কেউ এই বিশেষ উপায়ে বিশ্লেষণ করেনি। তাই এই আর্কাইভের সাথে খেলার জন্য আমার পুরো পিএইচডি ছিল, এবং এটি খুব আবিষ্কার-চালিত অনুভূত হয়েছিল।
এই ঘটনাটি কারাকে ব্ল্যাক হোলের আশেপাশের অঞ্চলগুলিকে ম্যাপ করার কৌশল হিসাবে এক্স-রে রিভারবারেশন অধ্যয়ন চালিয়ে যেতে পরিচালিত করেছিল। তার পিএইচডি অর্জনের পর, তিনি মেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয় এবং নাসার গডার্ড স্পেস ফ্লাইট সেন্টারে তার পোস্টডক্টরাল কাজ করেছিলেন, যেখানে তিনি জাপানি মিশন হিটোমিতেও কাজ করেছিলেন। যদিও মিশনটি 40 দিন মহাকাশে থাকার পরে ব্যর্থ হয়েছিল, এটি যে ডেটা ফেরত দিয়েছে তা তার মাইক্রোঅ্যালোরিমিটার যন্ত্রকে বৈধ করেছে।
পরবর্তীতে এই প্রযুক্তিটি জানিয়েছে এক্স-রে ইমেজিং এবং স্পেকট্রোস্কোপি মিশন (XRISM), যার জন্য কারা একটি বিজ্ঞান গ্রুপের নেতৃত্ব দেয় যা SMBH করোনা থেকে নির্গত এক্স-রে সংকেত বিশ্লেষণ করে। এর মধ্যে, কারা এমআইটি টিমের সাথে কাজ করেছিল যেটি বিকাশ করেছিল নিউট্রন স্টার ইন্টেরিয়র কম্পোজিশন এক্সপ্লোরার (NICER), যা এখন এর সাথে একীভূত আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশন (ISS) এবং অ্যাস্ট্রোফিজিকাল উত্স থেকে এক্স-রে সময় পরিমাপ করে।
এমআইটির কাভলি ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোফিজিক্স অ্যান্ড স্পেস রিসার্চের অধ্যাপক ইরিন কারা। ক্রেডিট: ব্রাইস ভিকমার্ক
আজ, তিনি এক্স-রে রিভারবারেশন কৌশলকে অগ্রসর করে চলেছেন, যা বিজ্ঞানীদের SMBH এর আশেপাশের চরম অঞ্চলগুলিকে ম্যাপ করতে সাহায্য করেছে৷ তিনি এবং তার ছাত্ররা XRISM, NICER এবং অন্যান্য মিশনের ডেটা বিশ্লেষণ করে কীভাবে ব্ল্যাক হোলগুলি তাদের চারপাশের ছায়াপথগুলিকে বৃদ্ধি, বিকশিত এবং প্রভাবিত করে তা আরও ভালভাবে বোঝার জন্য। এছাড়াও, তার গ্রুপ অন্যান্য চরম এক্স-রে উত্সগুলিও অধ্যয়ন করে, যার মধ্যে রয়েছে জোয়ারভাটা বিঘ্নিত ঘটনা এবং পর্যায়ক্রমিক বিস্ফোরণ থেকে শুরু করে ব্ল্যাক হোল বিস্ফোরণ পর্যন্ত।
তাদের প্রচেষ্টা ব্ল্যাক হোল সম্পর্কে কিছু আশ্চর্যজনক আবিষ্কারের দিকে পরিচালিত করেছে যা পূর্ববর্তী ধারণাকে চ্যালেঞ্জ করে। কারা বললেন:
এটি এমন ছিল যে আমাদের সব সময় সিস্টেমের দিকে নজর ছিল না। এখন আমরা দেখতে পাচ্ছি যে তারা এমন হারে চালু এবং বন্ধ করতে পারে যা আমরা কখনও ভাবিনি তার চেয়ে অনেক দ্রুত। আমরা দেখতে পাই যে জিনিসগুলি আমরা যা ভেবেছিলাম তার চেয়ে দ্রুত ব্ল্যাক হোলের দিকে স্তব্ধ হয়ে যাচ্ছে, সম্ভবত তারার চারপাশে চাবুকের কারণে এবং একটি ব্ল্যাক হোলের অ্যাক্রিশন ডিস্কে আটকে পড়ার কারণে।
কারার কাজ শীঘ্রই আল্ট্রাভায়োলেট ট্রানজিয়েট অ্যাস্ট্রোনমি স্যাটেলাইট (ULTRASAT) এবং লেজার ইন্টারফেরোমিটার স্পেস অ্যান্টেনা (LISA) এর মতো ভবিষ্যতের পর্যবেক্ষণ কেন্দ্রগুলিতে প্রসারিত হবে। এই মিশনগুলি ক্রমাগত উত্তপ্ত, অতিবেগুনি উত্সগুলির জন্য আকাশ স্ক্যান করবে এবং ব্ল্যাক হোল একত্রিত হওয়ার কারণে সৃষ্ট কম-ফ্রিকোয়েন্সি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করবে।
“এটি আশ্চর্যজনক যে আমরা মানুষ হিসাবে কোটি কোটি আলোকবর্ষ দূরে যা ঘটছে সে সম্পর্কে কিছু জানতে পারি,” তিনি বলেছিলেন। “সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল সম্পর্কে অনেক নতুন উন্মুক্ত ধাঁধা রয়েছে যা সম্পর্কে আমি উত্তেজিত।”
আরও পড়া: এমআইটি
