সুপারনোভা অবশেষের ভেতরে সদ্যোজাত নক্ষত্রের চারপাশে জৈব অণুর সন্ধান পেল ALMA

প্রাচীন এক বিস্ফোরণের ভেতরে নক্ষত্রের দুটি আঁতুড়ঘর

জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা RX J1713.7-3946-এর ভেতরে সদ্যোজাত নক্ষত্রের দুটি ঘন আঁতুড়ঘরের সন্ধান পেয়েছেন। এটি প্রায় ১,৬০০ বছর আগে ঘটে যাওয়া এক নক্ষত্রের বিস্ফোরণের প্রসারিত অবশেষ। একটি আঁতুড়ঘরে সর্বোচ্চ নয়টি পরমাণু নিয়ে গঠিত জটিল জৈব অণু রয়েছে। তবে সেখানে পরিমাপ করা রাসায়নিক অনুপাত তুলনামূলকভাবে সাধারণ পরিবেশে নবীন নক্ষত্রের চারপাশে পাওয়া অনুপাতের মতো।

অ্যাটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে (ALMA) দিয়ে করা এই আবিষ্কার সুপারনোভা অবশেষের ভেতরে উষ্ণ আণবিক কোর শনাক্তের প্রথম প্রকাশিত প্রতিবেদন। এসব কোর হলো গ্যাসের ঘন পকেট, যা এখনো গঠনের পর্যায়ে থাকা নক্ষত্রকে ঘিরে থাকে। তীব্র বিকিরণ ও অভিঘাত-তরঙ্গের সংস্পর্শে থাকা অঞ্চলে এমন কোরের সন্ধান পাওয়ায়, ভবিষ্যৎ গ্রহমণ্ডলের উপাদান কাছের কোনো নক্ষত্রের বিস্ফোরণ সহ্য করতে পারে কি না, তা অনুসন্ধানে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা নতুন পথ পেয়েছেন।

অবশেষটি প্রায় ৩,৬০০ আলোকবর্ষ দূরে। HC1 ও HC2 নামে চিহ্নিত দুটি কোরই সূর্যের চেয়ে বেশি ভরের প্রোটোস্টারের সঙ্গে যুক্ত। বিস্তারিত রাসায়নিক বিশ্লেষণ করা হয়েছে HC1-এ। সেখানে গবেষকেরা কার্বন, অক্সিজেন, নাইট্রোজেন, সালফার ও সিলিকনযুক্ত অণু পেয়েছেন।

গিফু বিশ্ববিদ্যালয় ৯ জুলাই ২০২৬ তারিখে ফলাফল ঘোষণা করে। তাদের গবেষণা-ঘোষণায় বলা হয়েছে, The Astrophysical Journal-এ গবেষণাটি প্রকাশিত হয় ১ জুলাই ২০২৬। গবেষণাটি করেছেন নিইগাতা বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক তাকাশি শিমোনিশি, গিফু বিশ্ববিদ্যালয়ের সহযোগী অধ্যাপক হিদেতোশি সানো, RIKEN-এর গবেষক কেনজি ফুরুয়া এবং কিয়োটো বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রভাষক ইয়োকো ওইয়া।

গবেষণার মূল আবিষ্কার রাসায়নিক উপাদান টিকে থাকা নিয়ে, প্রাণের সন্ধান নিয়ে নয়। জৈব অণু জীবন্ত ব্যবস্থার সঙ্গে সংশ্লিষ্ট রসায়নে অবদান রাখতে পারে, কিন্তু শুধু এগুলোর উপস্থিতি থেকে জৈবিক প্রক্রিয়া ঘটেছে বলে প্রমাণ হয় না।

ALMA কী পর্যবেক্ষণ করেছে

দলটি ALMA Cycle 11-এর সময়, ২০২৪ সালের ডিসেম্বর ও ২০২৫ সালের জানুয়ারিতে অঞ্চলটি পর্যবেক্ষণ করে। আগের রেডিও পর্যবেক্ষণে দুটি স্থানকে নক্ষত্র গঠনের সম্ভাব্য ক্ষেত্র হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। এর মধ্যে ছিল আবদ্ধ বস্তুগুলোর বিপরীত দিকে প্রসারিত গ্যাসের জেটের প্রমাণ।

ALMA প্রতিটি স্থানে একটি করে ঘন উৎস শনাক্ত করেছে। উত্তর চিলির আতাকামা মরুভূমিতে, সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৫,০০০ মিটার উচ্চতায় থাকা ৬৬টি ডিশ অ্যান্টেনার সংকেত একত্র করে এই টেলিস্কোপ। এসব পর্যবেক্ষণে এর কৌণিক বিভেদন ক্ষমতা ছিল প্রায় ০.৫ আর্কসেকেন্ড, যার ফলে গবেষকেরা আণবিক গ্যাসের ছোট ঘনত্ব আলাদা করে শনাক্ত করতে পেরেছেন।

গবেষক দলের গবেষণাপত্রে দুটি বস্তুকেই মধ্যম ভরের Class I প্রোটোস্টার হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে। Class I হলো গঠনের প্রাথমিক এমন একটি পর্যায়, যখন বিকাশমান নক্ষত্রকে যথেষ্ট পরিমাণ পদার্থ ঘিরে থাকে। কোনো বস্তুই বর্তমান সূর্যের মতো পূর্ণাঙ্গ নক্ষত্র নয়।

এক্স-রে বিকিরণে চিহ্নিত অবশেষটির খোলসের ভেতরে দুটি কোরই রয়েছে। এই অবস্থান সুপারনোভার পরিবেশের সঙ্গে তাদের সম্পর্ক প্রতিষ্ঠা করে; তবে এর অর্থ এই নয় যে প্রতিটি কোরের সব অংশ একই মাত্রার বিকিরণ বা অভিঘাতের সংস্পর্শে এসেছে।

উষ্ণ কোরও কেন অত্যন্ত ঠান্ডা হতে পারে

HC1-এ প্রতি ঘন সেন্টিমিটারে আনুমানিক ১ কোটি অণুর ঘনত্বের আণবিক গ্যাস রয়েছে। এর তাপমাত্রা অন্তত ১০০ কেলভিন এবং বিকিরণকারী ঘন অঞ্চলটি ৫০০ জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক এককের চেয়েও ছোট। এক জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক একক হলো পৃথিবী ও সূর্যের গড় দূরত্ব।

১০০ কেলভিন তাপমাত্রা সেলসিয়াসে প্রায় মাইনাস ১৭৩ ডিগ্রি। দৈনন্দিন মানদণ্ডে এটি ঠান্ডা, কিন্তু যে আণবিক মেঘ থেকে নক্ষত্র গঠিত হয়, তার তুলনায় উষ্ণ। ALMA-র প্রাতিষ্ঠানিক ব্যাখ্যায় বলা হয়েছে, এসব মেঘের তাপমাত্রা মাইনাস ২৬০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচে।

তাপমাত্রার এই পার্থক্য রাসায়নিক দিক থেকে গুরুত্বপূর্ণ। ঠান্ডা মেঘে ধূলিকণার পৃষ্ঠে বরফ হিসেবে অণু তৈরি ও জমা হতে পারে। সদ্যোজাত নক্ষত্র আশপাশের পরিবেশ উষ্ণ করলে, ঊর্ধ্বপাতনের মাধ্যমে সেই বরফ সরাসরি গ্যাসে পরিণত হতে পারে। এতে অণুগুলো রেডিও পর্যবেক্ষণে ধরা পড়ে। তাই উষ্ণ কোরে বিকাশমান নক্ষত্রের চারপাশের পদার্থে থাকা রাসায়নিক উপাদানের একটি অংশ দেখা যায়।

বৈচিত্র্যময় উপাদান, জীববিজ্ঞানের প্রমাণ নয়

শনাক্ত অণুগুলোর মধ্যে রয়েছে মিথানল, ইথানল, মিথাইল ফর্মেট, ডাইমিথাইল ইথার ও ফর্মামাইড। বিশ্ববিদ্যালয়ের ঘোষণায় পানির কথাও উল্লেখ করা হয়েছে। সব মিলিয়ে এসব শনাক্তকরণ দেখায় যে গ্যাসে কেবল টিকে থাকা একটি জৈব যৌগ নয়, বরং বিভিন্ন ধরনের রাসায়নিক পদার্থ রয়েছে।

জ্যোতির্বিজ্ঞানে জটিল জৈব অণু বলতে সাধারণত অন্তত ছয়টি পরমাণুযুক্ত জৈব অণুকে বোঝায়। HC1-এ শনাক্ত কিছু অণুতে সর্বোচ্চ নয়টি পরমাণু রয়েছে। এখানে ‘জটিল’ বলতে জ্যোতির্বিজ্ঞানের ওই সংজ্ঞা অনুযায়ী অণুর গঠন বোঝানো হয়েছে, প্রমাণিত কোনো জৈবিক ভূমিকা নয়।

এই যৌগগুলোর উপস্থিতি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ জৈব পদার্থ গ্রহমণ্ডল গঠনের উপাদানের অংশ হতে পারে। তবে এর অর্থ এই নয় যে এসব প্রোটোস্টারের চারপাশে ইতিমধ্যে গ্রহ তৈরি হয়েছে, পদার্থগুলো নিশ্চিতভাবে কোনো গ্রহে পৌঁছাবে, বা সেখানে কোনো জীবন্ত প্রাণী রয়েছে।

নিইগাতা বিশ্ববিদ্যালয়ে গবেষণাটির নেতৃত্ব দেওয়া শিমোনিশি আবিষ্কারটির বৃহত্তর তাৎপর্য ব্যাখ্যা করেছেন:

শিমোনিশি বলেন, "জটিল জৈব অণু ধারণে সক্ষম পরিবেশ—যেগুলো প্রাক-জৈব রসায়নের সম্ভাব্য ভিত্তি—আগে যতটা স্বীকৃত ছিল, তার চেয়ে বেশি বৈচিত্র্যময় হতে পারে।"

সবচেয়ে তাৎপর্যপূর্ণ তুলনা অণুর অনুপাতে

HC1-এ জৈব অণু শনাক্ত করাই গবেষণার একমাত্র ফল নয়। গবেষকেরা নির্বাচিত কিছু অণুর অনুপাত তুলনা করেছেন নক্ষত্র গঠনের তুলনামূলকভাবে স্বাভাবিক অঞ্চলের উষ্ণ কোর ও উষ্ণ কোরিনোতে পাওয়া পরিমাপের সঙ্গে। উষ্ণ কোরিনো হলো তুলনামূলক কম ভরের প্রোটোস্টার—যার মধ্যে সূর্যের কাছাকাছি ভরের নক্ষত্রও রয়েছে—সংশ্লিষ্ট উষ্ণ আণবিক অঞ্চল।

HC1-এর ক্ষেত্রে গবেষণায় মিথানলের তুলনায় মিথাইল ফর্মেট, ডাইমিথাইল ইথার ও অ্যাসিট্যালডিহাইডের অনুপাত পরীক্ষা করা হয়েছে। সাধারণ মিথানলের তুলনায় ডিউটেরিয়ামযুক্ত মিথানলের অনুপাতও মাপা হয়েছে। অন্যান্য তুলনার মধ্যে ছিল মিথানলের তুলনায় কার্বনিল সালফাইড এবং মিথাইল সায়ানাইডের তুলনায় ইথাইল সায়ানাইডের অনুপাত।

গবেষণাপত্রে বলা হয়েছে, এসব কলাম ঘনত্বের অনুপাত তুলনার জন্য ব্যবহৃত পরিবেশগুলোতে মাপা অনুপাত থেকে আলাদা করা যায় না। কলাম ঘনত্ব হলো দৃষ্টিরেখা বরাবর কতটা পদার্থ রয়েছে তার পরিমাপ। অনুপাত ব্যবহার করলে প্রতিটি বস্তুতে মোট গ্যাসের পরিমাণের বদলে রাসায়নিক মিশ্রণের তুলনা করা যায়।

এটি HC1-কে সাধারণ নক্ষত্রের আঁতুড়ঘরের সঙ্গে রাসায়নিকভাবে অভিন্ন বলার চেয়ে বেশি নির্দিষ্ট। নির্বাচিত অনুপাতগুলোর পরিমাপে শনাক্তযোগ্য কোনো পার্থক্য নেই। তবে এর মাধ্যমে প্রমাণ হয় না যে প্রতিটি অণু, প্রতিটি ভৌত অবস্থা বা সম্পূর্ণ রাসায়নিক ইতিহাস একই।

বিধ্বংসী পরিবেশ, কিন্তু সংস্পর্শের মাত্রা এক নয়

RX J1713.7-3946 একটি নবীন সুপারনোভা অবশেষ। ALMA-র গবেষণা-ঘোষণায় এর বিস্ফোরণকে প্রায় ১,৬০০ বছর আগের চীনা ঐতিহাসিক নথিতে লিপিবদ্ধ একটি ঘটনার সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে। ঘোষণায় এমন এক পরিবেশের কথা বলা হয়েছে, যেখানে রয়েছে তীব্র মহাজাগতিক রশ্মি, শক্তিশালী এক্স-রে ও গামা-রে বিকিরণ এবং প্রতি সেকেন্ডে হাজার হাজার কিলোমিটার বেগে ধাবমান অভিঘাত-তরঙ্গ।

মহাজাগতিক রশ্মি হলো উচ্চশক্তির কণা। বিকিরণ ও অভিঘাতের সঙ্গে এগুলো আণবিক গ্যাস ও তার রসায়ন বদলে দিতে পারে। এমন পরিস্থিতিতে বিপরীতমুখী সম্ভাবনা তৈরি হয়: অণু ভেঙে যেতে পারে, আবার কিছু বিক্রিয়াও ত্বরান্বিত হতে পারে। নতুন পর্যবেক্ষণে এই পরিবেশে সমৃদ্ধ আণবিক মিশ্রণের অস্তিত্ব দেখা গেছে, তবে এর জন্য দায়ী প্রতিটি প্রক্রিয়া আলাদা করে শনাক্ত করা হয়নি।

HC1-এর অবস্থান বিশেষভাবে তাৎপর্যপূর্ণ। এটি খোলসের ভেতরে থাকলেও গবেষণাপত্রে একে বাইরের কিনারার কাছে বলে উল্লেখ করা হয়েছে। দুটি বস্তুকেই খোলসের গভীরে অবস্থিত বলে বর্ণনা করা প্রতিবেদন HC1-এর অবস্থান সম্পর্কে গবেষণাপত্রের বর্ণনার চেয়ে কম সুনির্দিষ্ট। সীমানার ভেতরে থাকা মানেই অবশেষটির পুরো জীবনকাল ধরে সবচেয়ে কঠোর পরিস্থিতির সংস্পর্শে থাকা নয়।

রসায়ন টিকে থাকার সম্ভাব্য দুটি কারণ

HC1-এ অণুর অনুপাত আপাতদৃষ্টিতে সাধারণ থাকার দুটি ব্যাখ্যা গবেষকেরা প্রস্তাব করেছেন। প্রথমটি হলো সীমিত সংস্পর্শকাল। এর আশপাশের পরিবেশ হয়তো সম্প্রতি সুপারনোভার প্রভাবে আসতে শুরু করেছে, ফলে উচ্চশক্তির কণা ও বিকিরণের পক্ষে পরিমাপযোগ্য রাসায়নিক পরিবর্তন ঘটানোর মতো যথেষ্ট সময় হয়নি।

দ্বিতীয় ব্যাখ্যাটি হলো আশপাশের গ্যাসে সুপারনোভার প্রভাবে শক্তিশালী হয়ে ওঠা চৌম্বক ক্ষেত্র। এমন ক্ষেত্র ঘন কোরের ভেতরে মহাজাগতিক রশ্মির প্রবেশ সীমিত করতে পারে, ফলে অণুগুলোর ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার একটি পথ কমে যেতে পারে।

এগুলো সম্ভাব্য ব্যাখ্যা, নিশ্চিত প্রক্রিয়া নয়। কোনটি বেশি প্রভাবশালী, দুটিই ভূমিকা রাখছে কি না, কিংবা সংস্পর্শ বাড়লে আণবিক মিশ্রণ কীভাবে বদলাবে, তা পর্যবেক্ষণ থেকে প্রতিষ্ঠিত হয়নি। অবশেষটির আনুমানিক ১,৬০০ বছর বয়সকে HC1-এর পরিমাপ করা সংস্পর্শকাল হিসেবে ধরা যায় না।

এই পার্থক্যই উপাদান টিকে থাকার দাবির সীমা নির্ধারণ করে। সাম্প্রতিক একটি সুপারনোভা অবশেষের ভেতরে থাকা আঁতুড়ঘরে রাসায়নিক বৈচিত্র্যের প্রমাণ দিয়েছে গবেষণাটি। তবে এটি প্রমাণ করে না যে শনাক্ত প্রতিটি অণু মূল বিস্ফোরণের পর অপরিবর্তিত ছিল, কিংবা একই ধরনের কোর অনির্দিষ্টকাল তাদের রসায়ন ধরে রাখবে।

সূর্যের জন্মস্থান নিয়ে এ আবিষ্কারের তাৎপর্য

ALMA-র ঘোষণায় আলোচিত তেজস্ক্রিয় আইসোটোপের প্রমাণ থেকেই সূর্যের সঙ্গে এই সংযোগ তৈরি হয়েছে। আদি সৌরজগতের পদার্থের বিশ্লেষণ থেকে ধারণা করা হয়, সুপারনোভা বিস্ফোরণের প্রভাবে থাকা পরিবেশে এর গঠন হতে পারে। তাই অবশেষের কাছাকাছি প্রোটোস্টার কোর সূর্যের জন্মের সম্ভাব্য পরিবেশ অনুসন্ধানের জন্য উপযোগী।

এ আবিষ্কার এমন পরিবেশে জৈব অণুর সমৃদ্ধির একটি পর্যবেক্ষিত উদাহরণ দিয়েছে। এর আগে সাম্প্রতিক সুপারনোভার প্রভাবে থাকা অঞ্চলে উষ্ণ কোর শনাক্ত না হওয়ায়, প্রস্তাবিত পরিবেশ ও উষ্ণ আণবিক রসায়নের প্রত্যক্ষ পরিমাপের মধ্যে একটি ঘাটতি ছিল।

HC1 ও HC2 আদি সূর্যের হুবহু প্রতিরূপ নয়। তাদের প্রোটোস্টারগুলোর ভর মধ্যম পর্যায়ের, আর বিস্তারিত রাসায়নিক তুলনা মূলত HC1-কে কেন্দ্র করে। এদের সঙ্গে প্রাসঙ্গিক মিলটি আরও সীমিত: গঠনের পর্যায়ে থাকা নক্ষত্রের চারপাশের পদার্থ সুপারনোভার পরিবেশেও রাসায়নিকভাবে বৈচিত্র্যময় থাকতে পারে, অন্তত এখানে পরিমাপ করা পরিস্থিতিতে।

সময়রেখা ও পরবর্তী পর্যবেক্ষণ

পর্যবেক্ষণ ও প্রকাশনার ধারাবাহিকতা ছিল:

• প্রায় ১,৬০০ বছর আগে: RX J1713.7-3946 তৈরির বিস্ফোরণ ঘটে। ALMA-র ঘোষণায় ঘটনাটিকে চীনা ঐতিহাসিক নথির সঙ্গে যুক্ত করা হয়েছে।
• ডিসেম্বর ২০২৪ ও জানুয়ারি ২০২৫: Cycle 11-এর সময় ALMA দুটি স্থান পর্যবেক্ষণ করে।
• ১ জুলাই ২০২৬: গিফু বিশ্ববিদ্যালয়ের তথ্য অনুযায়ী, The Astrophysical Journal-এ গবেষণাটি প্রকাশিত হয়।
• ৯ জুলাই ২০২৬: গিফু বিশ্ববিদ্যালয় গবেষণা-ঘোষণা প্রকাশ করে।

ALMA-র ঘোষণাতেও প্রকাশনা সাময়িকী হিসেবে The Astrophysical Journal-এর নাম রয়েছে, তবে প্রকাশের তারিখের ঘরটি ফাঁকা রাখা হয়েছে। গিফু বিশ্ববিদ্যালয় নির্দিষ্ট তারিখ দিয়েছে। দুটি প্রাতিষ্ঠানিক ঘোষণাতেই একই গবেষণাপত্র ও DOI উল্লেখ করা হয়েছে: 10.3847/1538-4357/ae6fba।

গবেষক দল আরও ALMA পর্যবেক্ষণের পরিকল্পনা করছে। প্রাতিষ্ঠানিক ঘোষণায় এসব পরিবেশ অনুসন্ধানের উপায় হিসেবে আণবিক গ্যাসের বিস্তৃত রেডিও পর্যবেক্ষণ এবং ধূলিকণা ও বরফের অবলোহিত পর্যবেক্ষণের কথাও বলা হয়েছে। নতুন ফলাফলের জন্য নির্দিষ্ট পর্যবেক্ষণ-তারিখ বা সময়সীমা ঘোষণা করা হয়নি।

পরবর্তী পরিমাপগুলোতে নির্ধারণ করতে হবে HC1 সাধারণ বৈশিষ্ট্যের, নাকি ব্যতিক্রমী; তার আশপাশ কতটা আড়াল তৈরি করে; এবং অন্য আঁতুড়ঘরেও একই ধরনের রাসায়নিক অনুপাত দেখা যায় কি না। আরও বস্তুর পর্যবেক্ষণ থেকে বোঝা যাবে, এটি সাধারণ কোনো ধারা, নাকি একটি কোরের অবস্থান ও সাম্প্রতিক ইতিহাসের ওপর নির্ভরশীল ফল।

মূল বিষয়গুলো

• ALMA সুপারনোভা অবশেষ RX J1713.7-3946-এর ভেতরে HC1 ও HC2 নামে দুটি উষ্ণ আণবিক কোর শনাক্ত করেছে।
• অবশেষটির বয়স প্রায় ১,৬০০ বছর এবং এটি প্রায় ৩,৬০০ আলোকবর্ষ দূরে।
• HC1-এ সর্বোচ্চ নয়টি পরমাণুযুক্ত জটিল জৈব অণু এবং অন্তত ১০০ কেলভিন তাপমাত্রার গ্যাস রয়েছে।
• HC1-এ নির্বাচিত কিছু অণুর অনুপাত নক্ষত্র গঠনের তুলনামূলকভাবে সাধারণ অঞ্চলে মাপা অনুপাতের সঙ্গে মেলে।
• সাম্প্রতিক সংস্পর্শ ও চৌম্বকীয় আড়ালকে সম্ভাব্য ব্যাখ্যা হিসেবে প্রস্তাব করা হয়েছে, নিশ্চিত কারণ হিসেবে নয়।
• এই ফল সম্ভাব্য সৌরজন্মের পরিবেশ নিয়ে গবেষণায় কাজে লাগবে, তবে এটি প্রাণের প্রমাণ নয়।
• আরও পর্যবেক্ষণের পরিকল্পনা রয়েছে, তবে নির্দিষ্ট তারিখ ঘোষণা করা হয়নি।