কোয়াসার—মহাবিশ্বের সবচেয়ে উজ্জ্বল এবং শক্তিশালী বস্তুগুলোর মধ্যে অন্যতম—হলো একটি অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বর যা একটি গ্যালাক্সির কেন্দ্রে থেকে পদার্থ গ্রাস করতে থাকে। বিজ্ঞানীরা এখন মহাজাগতিক ইতিহাসের এত প্রাচীন কোয়াসার খুঁজে পেয়েছেন যে, সেই আদিম সময়ে কীভাবে এগুলোর অস্তিত্ব ছিল তা নিয়ে তারা হতবাক।
ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থার ইউক্লিড মহাকাশ টেলিস্কোপ ব্যবহার করে গবেষকরা বলেছেন, তারা ৩১টি প্রাচীন কোয়াসার শনাক্ত করেছেন। এই পর্যবেক্ষণগুলো এই রহস্যকে আরও ঘনীভূত করেছে, মহাবিশ্ব তার প্রাথমিক পর্যায়ে আগের ধারণার চেয়ে অনেক বেশি উন্নত ছিল।
এগুলোর মধ্যে রয়েছে এখন পর্যন্ত জানা সবচেয়ে প্রাচীন দুটি কোয়াসার, যেগুলোর বয়স ১৩.১ বিলিয়ন বছরেরও বেশি, যখন মহাবিশ্বের বয়স ছিল তার বর্তমান বয়সের ৫%, অর্থাৎ বিগ ব্যাং নামক সূচনাকারী ঘটনার প্রায় ৬৭০ মিলিয়ন বছর পরে। উভয় কোয়াসারের উজ্জ্বলতা সূর্যের চেয়ে প্রায় এক ট্রিলিয়ন গুণ বেশি।
এই ধরনের কোয়াসারগুলো সূর্যের ভরের চেয়ে কয়েক কোটি থেকে কয়েকশ কোটি গুণ বেশি ভরবিশিষ্ট ব্ল্যাক হোল দ্বারা চালিত হয়, যদিও এই দুটির ভর এখনও সঠিকভাবে পরিমাপ করা হয়নি।
নেদারল্যান্ডসের লাইডেন বিশ্ববিদ্যালয়ের লাইডেন অবজারভেটরির জ্যোতিঃপদার্থবিজ্ঞানের ডক্টরাল ছাত্র এবং ‘অ্যাস্ট্রোনমি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোফিজিক্স’ জার্নালে প্রকাশিত গবেষণাপত্রটির প্রধান লেখক ডামিং ইয়াং বলেন, “কোয়াসার হলো একটি গ্যালাক্সির জ্বলন্ত কেন্দ্র।”
ইয়াং বলেন, “এর কেন্দ্রে একটি বিশাল ব্ল্যাক হোল থাকে। ব্ল্যাক হোলগুলো নিজেরাই অন্ধকার, কিন্তু ব্ল্যাক হোলের মহাকর্ষ গ্যাস ও ধূলিকণাকে নিজের দিকে টেনে নেয়, যা নর্দমায় নেমে যাওয়া জলের মতো সর্পিল গতিতে এর দিকে ধাবিত হয়। এর ফলে গ্যাসটি অবিশ্বাস্যভাবে উত্তপ্ত হয়ে ওঠে এবং এর চারপাশের পুরো গ্যালাক্সির চেয়েও বেশি উজ্জ্বলভাবে জ্বলে ওঠে।”
গবেষণাপত্রে বর্ণিত প্রাচীন দুটি কোয়াসার মহাবিশ্বের ইতিহাসের এমন একটি অধ্যায়ের অন্তর্গত, যাকে বিজ্ঞানীরা ‘পুনঃআয়নায়ন যুগ’ বা মহাজাগতিক ঊষা বলে অভিহিত করেন।
ইয়াং বলেন, “তৎকালীন মহাবিশ্ব অনেক ছোট ও ঘন ছিল এবং নিরপেক্ষ হাইড্রোজেনের এক কুয়াশায় পূর্ণ ছিল। এটি ছিল দ্রুত পরিবর্তনেরও এক সময়: প্রথম নক্ষত্র, ছায়াপথ এবং কৃষ্ণগহ্বরগুলো জ্বলে উঠছিল ও সেই কুয়াশা পুড়িয়ে দিচ্ছিল, যা মহাবিশ্বকে আজকের এই স্বচ্ছ রূপে রূপান্তরিত করেছে।”
এই সময়ে, হাইড্রোজেন পরমাণুগুলো থেকে তাদের ইলেকট্রন বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় এবং এমন এক অবস্থায় চলে আসে, যে অবস্থায় আন্তঃছায়াপথীয় স্থানের বেশিরভাগ হাইড্রোজেন আজও রয়েছে।
এক গভীরতর রহস্য
সাম্প্রতিক বছরগুলোতে বিজ্ঞানীরা, জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ এবং ইউক্লিডসহ অন্যান্য টেলিস্কোপের পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে, মহাবিশ্বের আদি পর্যায় সম্পর্কে আরও গভীর ধারণা লাভ করেছেন। এতে ছিল পরিণত ছায়াপথ এবং, যেমনটি নতুন গবেষণাটি তুলে ধরেছে, সেগুলোর ভেতরে ছিল ক্ষুধার্ত ও বিশাল অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বর।
“সবকিছু অনেক ছোট একটি আয়তনে সংকুচিত ছিল, কারণ তখন থেকে মহাবিশ্ব রৈখিক স্কেলে প্রায় আটগুণ প্রসারিত হয়েছে,” বলেছেন ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়, সান্তা বারবারা এবং লাইডেন বিশ্ববিদ্যালয়ের জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী এবং এই গবেষণার সহ-লেখক জোসেফ হেনাওয়ি।
“এই দূরবর্তী কোয়াসারগুলো আমাদের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ যে তথ্যটি দেয় তা হলো, এই অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বরগুলো মহাজাগতিক একেবারে প্রাথমিক সময়েই উপস্থিত ছিল। এই বস্তুগুলোকে বড় হওয়ার জন্য খুব বেশি সময় পাওয়া যায় না, কারণ মহাবিশ্ব খুবই নবীন। এটি জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানের একটি প্রধান অমীমাংসিত সমস্যা,” হেনাওয়ি বলেন।
এই আকারের প্রাথমিক অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বরের উপস্থিতি কৃষ্ণগহ্বরের বৃদ্ধি সম্পর্কে বর্তমান ধারণাকে তার সীমার শেষ প্রান্তে ঠেলে দেয়।
“হয় প্রথম কৃষ্ণগহ্বরগুলো কোনো এক অদ্ভুত উপায়ে জন্ম থেকেই বিশাল ছিল, অথবা সেগুলো আমাদের ধারণার চেয়ে অনেক দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছিল। সময়ের যত পেছনে যাওয়া যায়, এই ধাঁধাটি ততই কঠিন হতে থাকে,” ইয়াং বলেন। ঠিক এটাই এই বস্তুগুলোর মূল রহস্য। এবং সত্যি বলতে, এই গবেষণাটি এর সমাধান করার পরিবর্তে রহস্যকে আরও গভীর করে তুলেছে।
প্রাচীন ছায়াপথগুলো আজকের দেখা বিশাল সর্পিল এবং দৈত্যাকার উপবৃত্তাকার কাঠামোগুলো থেকে ভিন্ন ছিল। সেগুলো তুলনামূলকভাবে ছোট ছিল, যদিও নক্ষত্র গঠনে চালিকাশক্তি হিসেবে কাজ করা গ্যাসে সমৃদ্ধ ছিল।
আজও যেমনটা দেখা যায়, সেই ছায়াপথগুলোর প্রত্যেকটির কেন্দ্রে একটি অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বর রয়েছে। আমাদের নিজস্ব ছায়াপথ মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির কেন্দ্রেও এমন একটি কৃষ্ণগহ্বর আছে, যার নাম স্যাজিটেরিয়াস এ (Sagittarius A), যদিও এটি একটি নিষ্ক্রিয় দশায় রয়েছে।
ইউক্লিড ২০২৩ সালে প্রধানত ডার্ক এনার্জি এবং ডার্ক ম্যাটার নামক রহস্যময় মহাজাগতিক উপাদানগুলো নিয়ে গবেষণা করার জন্য উৎক্ষেপণ করা হয়েছিল, কিন্তু এটি কোয়াসারও পর্যবেক্ষণ করেছে, যা একটি বৈজ্ঞানিক বাড়তি সুবিধা প্রদান করেছে।
ইউক্লিডের আগে, সমগ্র জ্যোতির্বিজ্ঞান সম্প্রদায়ের কয়েক দশকের অনুসন্ধানে প্রাথমিক যুগের মাত্র কয়েকটি কোয়াসার পাওয়া গিয়েছিল, যা মূলত উপলব্ধ টেলিস্কোপের সীমাবদ্ধতার কারণে সম্ভব হয়েছিল।
ইয়াং বলেন, “এই নমুনার মাধ্যমে আমরা এক নতুন যুগে প্রবেশ করছি: এই আদিমতম অতিবৃহৎ কৃষ্ণগহ্বরগুলোকে একটি জনগোষ্ঠী হিসেবে অধ্যয়ন করা এবং অবশেষে এই প্রশ্নের উত্তর খোঁজা যে, মহাবিশ্ব যখন খুব তরুণ ছিল, তখন কীভাবে তাদের জন্ম হয়েছিল এবং তারা এত দ্রুত বৃদ্ধি পেয়েছিল।”
