ব্ল্যাকহোলের উজ্জ্বলতা

মহাবিশ্বে ব্ল্যাকহোলের অভাব নেই। সূর্যের ভরের দশ গুণ থেকে কয়েকশ কোটিগুণ ভরের ব্ল্যাকহোলের সন্ধান মিলেছে।

এর মধ্যে কোনো ব্ল্যাকহোলের ভর যদি সূর্যের ভরের ১ লাখ গুনের বেশি হয়, সেগুলোকে বলে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল বা অতিভরের কৃষ্ণগহ্বর।

সম্প্রতি স্পেনের ইনস্টিটিউট অব অ্যাস্ট্রোফিজিকস অব আন্দালুসিয়ার একদল গবেষক ৫৭০ কোটি আলোকবর্ষ দূরের ৩ সি ২৯৭ কোয়াসারের ভেতরের একটা ছুবি তুলেছেন বিজ্ঞানীরা। তাতেই ধরা পড়েছে এক বিরল দৃশ্য। গবেষকেরা লক্ষ্য করেছেন কোয়াসারের ভেতরে একটা সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল রয়েছে।

সেই ব্ল্যাকহোলের অ্যাক্রেশন ডিস্কের মাঝখান থেকে ছিটকে বের হচ্ছে প্যাঁচানো দড়ির মতো উজ্জ্বল প্লাজমা রশ্মি। প্লাজমা রশ্মি দেখতে অনেকটা দৈত্যাকার মাকড়সার মতো। তাই এর নাম দিয়েছেন মনস্টার কসমিক স্পাইডার।

ইনস্টিটিউট অব অ্যাস্ট্রোফিজিকস অব আন্দালুসিয়ার গবেষকদের তোলা কসমিক স্পাইডার ইনস্টিটিউট অব অ্যাস্ট্রোফিজিকস অব আন্দালুসিয়ার গবেষকদের তোলা মনস্টার কসমিক স্পাইডার গবেষকের রেডিওঅ্যাস্ট্রোন এবং সারাবিশ্বে ছড়িয়ে থাকা ২৩টি রেডিও টেলিস্কোপ ব্যবহার করে এই কসমিক মাকড়সার ছবি তুলতে সক্ষম হয়েছেন।

গবেষক দলের প্রধান অ্যান্তোনিও ফুয়েন্তাস বলেন, এই ছবি গত চল্লিশ বছর ধরে গড়ে ওঠা ব্ল্যাকহোলের প্লাজমা উদগীরণের তত্ত্বই বদলে দেবে।

স্বভাবতই এখন প্রশ্ন হতে পারে প্লাজমা কী? প্লাজমা হলো আয়নিত কণা। অর্থাৎ কোনো পরমাণুতে যদি একটা ইলেকট্রন কম বা বেশি থাকে, তখন সেই পরমাণু চার্জিত কণাদের মতো আচরণ করে। একটা সাধারণ পরমাণু সবসময় চার্জ নিরপেক্ষ। কিন্তু পরমাণু থেকে কোনো কারণে একটা কণা যদি সরিয়ে নেওয়া হয়, তাহলে ধনাত্বক চার্জের কণার মতো আচরণ করে।

অন্যদিকে পরমাণুতে যদি একটা ইলেকট্রন বাড়তি যোগ করা হয়, তাহলে সেই পরমাণু ঋণাত্মক চার্জের কণাদের মতো আচরণ করে। মহাজাগতিক ঘটনায়, ব্ল্যাকহোল থেকে যে প্লাজমা নির্গত হয়, তাতে শুধু আয়নিত পরমাণুই নয়, মুক্ত ইলেকট্রন মুক্ত প্রোটনও থাকে প্রায় সমান পরিমাণে। সত্যি বলতে কি, এতে আয়নিত পরমাণুর চেয়ে আয়নিত কণাই বেশি থাকে। তাই এরা ছুটতে পারে প্রায় আলোর গতিতে। আর চার্জিত কণা বলে, নানা রকম বিদ্যুৎচুম্বকীয় ক্রিয়ায় অংশ নেয়। তখন এরা আলো বিকিরণ করে উজ্জ্বল আলোক রশ্মির মতো দেখায়।

ব্ল্যাকহোল যত বড়, তার মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রও তত শক্তিশালী, তত বেশি উজ্জ্বল।

ব্ল্যাকহোল উজ্জ্বল?

যার থেকে কোনো আলোয় বের হয় না। তাকে উজ্জ্বল বলা যায় কীভাবে?

ব্ল্যাকহোলের শরীর দেখার সুযোগ নেই। কিন্তু এর মহাকর্ষক্ষেত্রের বাইরের অঞ্চল, যেখানে ব্ল্যাকহোলের নিজের সীমানা শেষ হয়েছে, সেই সীমানাকে বলে ইভেন্ট হরাইজন বা ঘটনা দিগন্ত। ঘটনা দিগন্তের বাইরে কিন্তু একটা উজ্জ্বল আলোক বলয় থাকে, তাকে বলে অ্যাক্রেশন ডিস্ক। ব্ল্যাকহোল যখন আশপাশের নক্ষত্রকে খেয়ে ফেলতে চায় ব্ল্যাকহোল, তখন গাপুস-গুপুস করে গেলে না। ব্ল্যাকহোলের মহাকর্ষীয় টানে নক্ষত্র থেকে গ্যাসীয় পদার্থগুলো ছুটে যেতে শুরু করে ঘটনা দিগন্তের দিকে। খুব কাছে গিয়ে ঘটনা দিগন্তকে ঘিরে ঘুরতে থাকে গ্যাসীয় পদার্থগুলো। কেন ঘোরে, তার অবশ্য কারণ আছে। পৃথিবীর আহ্নিক গতির মতো ব্ল্যাকহোলেরও ঘূর্ণন আছে। নিজ অক্ষের চারপাশে ঘোরে, যাকে জ্যোতিঃপদার্থবিদেরা বলছেন ব্ল্যাকহোলের স্পিন, এর কারণেই গ্যাসীয় পদার্থগুলো ব্ল্যাকহোলের ভেতরে ঢোকার আগে ঘুরতে থাকে এবং ঘটনা দিগন্তের বাইরে একটা উজ্জ্বল চাকতি তৈরি করে। এ চাকতিকে বলে অ্যাক্রেশন ডিস্ক।

এখানে আরেকটা প্রশ্ন আসতে পারে, ৩সি ২৯৭ কোয়াসারে এটাকে পাওয়া গেল, এটা আসলে কী?

প্রতিটি গ্যালাক্সির কেন্দ্রে একটা করে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল থাকে। এসব গ্যালাক্সি যখন আশপাশের নক্ষত্র থেকে গ্যাস টেন নেয়, তখন এর অ্যাক্রেশন ডিস্ক অত্যন্ত উজ্বল হয়ে ওঠে। মহাকাশের বহুদূর থেকেই এই উজ্জ্বল ব্ল্যাকহোল দৃশ্যমান হয়ে ওঠে। এ ধরনের উজ্জ্বল ব্ল্যাকহোলকে বলে কোয়াসার।

আগেই বলেছি ব্ল্যাকহোল যখন অ্যাক্রেশন ডিস্ক থেকে গ্যাস টেনে নেয়, তখন প্লাজমা কণা নিঃসরণ করে। এর আগেও প্ল্যাজমা নির্গত হওয়ার ঘটনা বিজ্ঞানীরা দেখেছেন এবং ছবি তুলেছেন। কিন্তু এত উজ্জ্বল ও স্পষ্ট ছবি আগে কখনো তোলা সম্ভব হয়নি।বিশেষ করে, দড়ির মতো প্যাঁচানো রশ্মিগুলি। কিন্তু এগুলো কেন প্যাঁচানো বা মোচড়ানো। সেটার কারণ হিসেবে গবেষকেরা বলছেন, ব্ল্যাকহোল থেকে উদগ্রীত হওয়া প্লাজমা কণাগুলির বেগ প্রায় আলোর বেগের ৯৭.৭%, তাছাড়া উদগীরণের প্রক্রিয়াও অস্থির। তাই আলোক রশ্মিগুলো এমন মোচড়ানো।

ব্ল্যাকহোলের প্ল্যাজমা উদগীরণের এমন স্পষ্ট চিত্র আগে তোলা সম্ভব হয়নি। তাই ব্ল্যাকহোল গবেষণায় এটাকে মাইলফলক হিসেবেই দেখছেন গবেষকেরা।