ধারণার চেয়েও দ্রুত বড় হচ্ছে ব্ল্যাকহোল, ব্যাখ্যা পাচ্ছেন না বিজ্ঞানীরা

মহাবিশ্বের একেবারে প্রারম্ভিক যুগে একটি বিশাল আকারের ব্ল্যাকহোল বা কৃষ্ণগহ্বরের সন্ধান পেয়েছে বিজ্ঞানীরা। তবে এটি তাত্ত্বিক সীমার চেয়েও ২ দশমিক ৪ গুণ বেশি হারে বড় হচ্ছে। এই আবিষ্কার মহাবিশ্বের শুরুর দিকে জন্ম নেওয়া কৃষ্ণগহ্বরগুলো কীভাবে এত দ্রুত এত বিশাল হয়ে উঠেছে, সেই রহস্যকে আরও ঘনীভূত করেছে।

নাসার চন্দ্র এক্স-রে অবজারভেটরি ব্যবহার করে গবেষকেরা ‘আরএসিএস জে০৩২০–৩৫’ নামের কৃষ্ণগহ্বরটিকে চিহ্নিত করেন। বিগ ব্যাংয়ের মাত্র ৯২ কোটি বছর পরে এটি তৈরি হয়, যখন মহাবিশ্ব বর্তমান বয়সের এক-পঞ্চদশাংশ মাত্র।

সেই সময়েই কৃষ্ণগহ্বরটি ছিল এক বিশাল দানব, যার ভর সূর্যের প্রায় ১০০ কোটি গুণ এবং তা দ্রুত হারে বেড়ে চলেছে।

এক্স-রে, ইনফ্রারেড ও অপটিক্যাল তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আসা বিকিরণের বিশ্লেষণে বিজ্ঞানীরা দেখেছেন, এই বিশাল কৃষ্ণগহ্বর প্রতিবছর সূর্যের ৩০০ থেকে ৩ হাজার গুণ ভরের সমান বস্তু গিলে খাচ্ছে। এটা তার আকার অনুযায়ী সর্বোচ্চ বৃদ্ধির সীমা—‘এডিংটন সীমা’র চেয়ে প্রায় ২ দশমিক ৪ গুণ বেশি।

এই ‘এডিংটন সীমা’ হলো তাত্ত্বিক সর্বোচ্চ সীমা, যা নির্ধারণ করে কৃষ্ণগহ্বর কত দ্রুত বড় হতে পারে। এটি কৃষ্ণগহ্বরের আকর্ষণ বল ও তার বিকিরিত শক্তির চাপ একে অপরকে ভারসাম্য দেয়।

তাদের বিকিরণের চাপ ও মহাকর্ষীয় আকর্ষণের মধ্যে সম্পর্কের ওপর ভিত্তি করে তৈরি।

তাত্ত্বিকভাবে সর্বোচ্চ সীমা অতিক্রম করলে কৃষ্ণগহ্বরটি অস্থিতিশীল হয়ে ওঠার কথা। তবে এই কৃষ্ণগহ্বর সেই সীমা অতিক্রম করেও স্থিতিশীলভাবে বেড়ে চলেছে, যা গবেষকদের জন্য এক রহস্য।

এই গবেষণাপত্র গত ৮ সেপ্টেম্বর দ্য অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল জার্নাল লেটার্সে প্রকাশিত হয়েছে। এক বিবৃতিতে গবেষণার প্রধান লেখক লুকা ইঘিনা বলেন, এই কৃষ্ণগহ্বরকে এত দ্রুত বেড়ে উঠতে দেখে আমরা সত্যিই কিছুটা চমকে গেছি।’

বিশাল নক্ষত্রপতনের মাধ্যমে কৃষ্ণগহ্বরের জন্ম হয়, যা মহাকাশে একপ্রকার ‘মহাকর্ষীয় সিংকহোল’ তৈরি করে। এরা অন্য কৃষ্ণগহ্বরের সঙ্গে মিলে বড় হয় অথবা আশপাশের পদার্থ গিলতে গিলতে বড় হয়। গিলে ফেলা পদার্থ তাদের ইভেন্ট হরাইজন পেরিয়ে যায়। উল্লেখ্য, ইভেন্ট হরাইজন হলো—সেই সীমারেখা, যার বাইরে কিছুই আর ফিরে আসতে পারে না, এমনকি আলোও না।

সবচেয়ে বড় কৃষ্ণগহ্বরগুলো যখন আলো ও বস্তু প্রায় আলোর গতিতে নিজের দিকে টেনে আনে, তখন তার চারপাশে উজ্জ্বল আলোর একটি বিশাল বলয় তৈরি হয়। অনেক সময় এসব কৃষ্ণগহ্বর তাদের ভেতরের শক্তি বিশাল, তেজস্ক্রিয় জেট আকারে মহাকাশে ছুড়ে দেয়, যা দেখতে যেন আলোয় ঝলমলে লাইটসাবারের মতো। এসব কৃষ্ণগহ্বরের মধ্যেই সবচেয়ে উজ্জ্বলগুলোকে বলা হয় কুয়াসার, যেগুলো তাদের বিকিরণে পুরো একটি ছায়াপথকেও ম্লান করে।

এমনই একটি কুয়াসার হলো ‘আরএসিএস জে০৩২০–৩৫ ’। প্রথমে এটি একটি রেডিও টেলিস্কোপ জরিপে ধরা পড়ে, পরে ২০২৩ সালে চন্দ্র এক্স-রে টেলিস্কোপ দিয়ে আরও ভালোভাবে একে পর্যবেক্ষণ করা হয়।

এর বয়স ও বৃদ্ধির হার বিবেচনায় নিয়ে গবেষকেরা পিছিয়ে গিয়ে অনুমান করেছেন, কৃষ্ণগহ্বরটির জন্ম সম্ভবত সাধারণ নক্ষত্রপতনের মাধ্যমে হয়েছিল, যার ভর ছিল ১০০ সূর্যের কম। অর্থাৎ, এটি কোনো বিশাল বা অস্বাভাবিক উৎস থেকে জন্ম নেয়নি।

এই তথ্য ও জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপে প্রাপ্ত অন্য ‘সুপার-এডিংটন’ কৃষ্ণগহ্বরের ইঙ্গিতগুলো একত্র করলে ধারণা পাওয়া যায়—প্রাচীন মহাবিশ্বে দ্রুত বেড়ে ওঠা কৃষ্ণগহ্বর হয়তো আমাদের ধারণার চেয়েও বেশি সাধারণ ছিল।

এ ধরনের কৃষ্ণগহ্বর নিয়ে আরও গবেষণা চালানো হলে বিজ্ঞানীরা মহাবিশ্বের প্রথম কৃষ্ণগহ্বরগুলোর জন্ম ও বিকাশ সম্পর্কিত অনেক প্রশ্নের উত্তর খুঁজে পেতে পারেন। বিশেষ করে, এত অল্প সময়ে এত বিশাল কৃষ্ণগহ্বর কীভাবে তৈরি হলো।

হার্ভার্ড ও স্মিথসোনিয়ান সেন্টার ফর অ্যাস্ট্রোফিজিকসের আরেক গবেষক ও সহলেখক থমাস কনার বলেন, ‘মহাবিশ্ব কীভাবে প্রথম প্রজন্মের কৃষ্ণগহ্বর তৈরি করেছিল, সেটাই অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের সবচেয়ে বড় প্রশ্নগুলোর একটি। এই একটি বস্তুই আমাদের সেই উত্তর খোঁজার পথে এগিয়ে দিচ্ছে।’