25 Nov ২০১৯ চনৰ পদাৰ্থ-বিজ্ঞানৰ নোবেল বঁটা

যোৱা ৮ অক্টোবৰ, মংগলবাৰে ৰয়েল চুইডিছ অকাডেমী অৱ্ চায়েন্সে ঘোষণা কৰে যে এইবাৰৰ পদাৰ্থ-বিজ্ঞানৰ নোবেল তিনিজন বিজ্ঞানীলৈ আগবঢ়োৱা হ’ব। ইয়াৰে আধা অংশ জেনেভা বিশ্ববিদ্যালয়ৰ দুই অধ্যাপক মিছেল মেয়ৰ আৰু ডিডিয়াৰ কেলজক পোনপ্ৰথমবাৰৰ বাবে সৌৰজগতৰ বাহিৰত সূৰ্য্যসদৃশ তৰা পৰিভ্ৰমণ কৰি থকা গ্ৰহ (অৰ্থাৎ, বহিঃগ্ৰহ বা exoplanet) আৱিষ্কাৰ কৰা বাবে (১৯৯৫ চন), আৰু বাকী আধা অংশ প্ৰিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ৰ অধ্যাপক জেমছ্ পিবলছক ভৌতিক ব্ৰহ্মাণ্ডবিজ্ঞানৰ ক্ষেত্ৰত আগবঢ়োৱা গুৰুত্বপূৰ্ণ অৱদানৰ বাবে আগবঢ়োৱা হ’ব।

বহিঃগ্ৰহ (exoplanet) মানে কি?

গ্ৰহ বুলিলে আমি সাধাৰণতে মহাকাশৰ সেইসমূহ বস্তুক বুজাওঁ, যিয়ে কোনো এটা তৰাৰ চৌদিশে পৰিভ্ৰমণ কৰে। কিন্তু এনে কিছুমান গ্ৰহো আছে, যিয়ে কোনো তৰাৰ চাৰিওকাষে পৰিভ্ৰমণ নকৰে। এই শ্ৰেণীৰ গ্ৰহক ‘ৰগ্ প্লেনেট’ (Rogue planet) বুলি জনা যায়। আমাৰ সৌৰজগতৰ বাহিৰৰ গ্ৰহসমূহকে ‘বহিঃগ্ৰহ’ বুলি কোৱা হয়।

নিকোলাছ কপাৰ্নিকাছ (১৪৭৩-১৫৪৩) প্ৰথমজন বিজ্ঞানী আছিল, যিয়ে সূৰ্য্যটোক সৌৰজগতৰ কেন্দ্ৰ বুলি ধৰিছিল আৰু কৈছিল যে পৃথিৱীৰ লগতে আন গ্ৰহসমূহো ইয়াক কেন্দ্ৰ কৰিহে ঘূৰে। ই এক পৃথিৱী কঁপাই যোৱা মতামত আছিল, কিয়নো ইমানদিনে মানুহে পৃথিৱীকে বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ কেন্দ্ৰ বুলি ভাবি আহিছিল। ষোল্ল শতিকাত ইটালীৰ দাৰ্শনিক জিঅ’ৰ্ডানো ব্ৰুনোৱেও কপাৰনিকাছৰ তত্ত্বটোক সমৰ্থন জনাইছিল। এনেদৰে লাহে লাহে মানুহৰ মনৰ পৰা পূৰ্বৰ ভুল ধাৰণা দূৰ হ’বলৈ ধৰিলে। পিছলৈ নিউটনেও ভৱিষ্যদ্বাণী কৰিলে যে সূৰ্য্যৰ নিচিনা আন তৰাসমূহৰ চৌদিশেও গ্ৰহই পৰিভ্ৰমণ কৰে। কিন্তু সেই গ্ৰহবোৰ জানো আমাৰ পৃথিৱীৰ দৰে একে? সিহঁত কিমান দূৰত আছে, বিজ্ঞানীসকলে তাৰো সঠিক উমান পোৱা নাছিল। এয়া সেই সময়ৰ কথা, যেতিয়া বিজ্ঞানীসকলে পৃথিৱীৰ বাহিৰৰ অন্য বিশ্বৰ কল্পনা আৰু সন্ধান কৰি আহিছিল।

বহিঃগ্ৰহ আৱিষ্কাৰ কৰিবলৈ ইমান সময় লগাৰ কাৰণ:

১৯৯৫ চনত মেয়ৰ আৰু কেলজে প্ৰথমটো বহিঃগ্ৰহ আৱিষ্কাৰ কৰিছিল, যাৰ নাম আছিল ‘৫১ পেগাছি বি’। শক্তিশালী দূৰৱীণ আৰু উপযুক্ত পদ্ধতিৰ অভাৱৰ বাবে ইয়াক আৱিষ্কাৰ কৰাত কিছু পলম হৈছিল। অন্য পদ্ধতিত “দ্বৈত তৰা” (Binary Stars) আৰু অকলশৰীয়া তৰাৰ (Isolated star) উজ্জ্বলতাৰ সামান্য পৰিৱৰ্তন পৰ্য্যৱেক্ষণ কৰা হৈছিল যদিও কোনেও ইয়াক ভালদৰে প্ৰমাণ কৰিব পৰা নাছিল। সেইবাবে জ্যোতিৰ্বৈজ্ঞানিক সমাজেও ইয়াক মানি ল’ব পৰা নাছিল। “দ্বৈত তৰা” এনে এটা প্ৰণালী য’ত দুটা তৰাই এটা কেন্দ্ৰ সাপেক্ষে পৰিভ্ৰমণ কৰে। ইয়াৰ উদাহৰণ হৈছে- Sirius, Algol, Cygnus X-1 (সম্ভৱতঃ ই এটা কৃষ্ণগহ্বৰ)। আকৌ আমাৰ সূৰ্য্যটো এটা অকলশৰীয়া তৰাৰ উদাহৰণ।

এইক্ষেত্ৰত ভাৰতীয়ৰ অৱদান কি?

প্ৰথমটো “ভুল সংকেত” অন্য কোনো ঠাইৰ পৰা অহা নাছিল, আহিছিল মাত্ৰ মাদ্ৰাজৰ পৰা (এতিয়াৰ চেন্নাই)। ১৮৪৯ চনৰ পৰা ১৮৫৮ চনলৈ কাৰ্য্যভাৰ পালন কৰা কেপ্টেইন উইলিয়াম ষ্টিফেন জেকব মাদ্ৰাজ বীক্ষণাগাৰৰ (মাদ্ৰাজস্থিত “দ্য ইষ্ট ইণ্ডিয়া অৱজাৰ্ভেটৰী”) প্ৰথমজন সঞ্চালক আছিল। ইয়াৰ মাজতে ১৮৫৫ চনত এই সংকেতটো পাবলৈ সক্ষম হৈছিল, যি সংকেতে এক বিশেষ তাৎপৰ্য্য বহণ কৰিছিল।

তেখেতে “৭০ অপিউচ্ছি” নামৰ দ্বৈত তৰাৰ ওপৰত অধ্যয়ন কৰি আছিল আৰু এই অধ্যয়নকালত দুয়োটা তৰাৰ কক্ষীয় গতিপথত কিছু পাৰ্থক্য দেখিছিল। তেওঁ তৰাটোৰ চৌদিশে ঘূৰি থকা গ্ৰহৰ বাবে এনে হোৱা বুলি কৈছিল আৰু এই সিদ্ধান্তটো “ৰয়েল এষ্ট্ৰ’ন’মিকেল চ’ছাইটি”ৰ মাহেকীয়া জাননীত প্ৰকাশ কৰিছিল।

তেখেতৰ আৱিষ্কাৰক জ্যোতিৰ্বিদ থমাছ জেফাৰছন জেকচন ছীয়েও মানি লৈছিল। তেওঁ নিজে আনকি প্ৰমাণো কৰিলে যে এই গ্ৰহটোক তৰাৰ চাৰিওকাষে পৰিভ্ৰমণ কৰিবলৈ ৩৬ বছৰ লাগে। কিন্তু দুৰ্ভাগ্যবশতঃ তেওঁলোকৰ গণনাসমূহ ভুল বুলি প্ৰমাণিত হয়। “ভাৰতীয় জ্যোতিৰ্পদাৰ্থবিজ্ঞান প্ৰতিষ্ঠান, বেংগালুৰু”ৰ অধ্যাপক সুজন সেনগুপ্তৰ “World beyond our own” কিতাপখনত ইয়াৰ উল্লেখ পোৱা যায়। ঘটনাক্ৰমে মাদ্ৰাজ বীক্ষণাগাৰৰ পৰা “ভাৰতীয় জ্যোতিৰ্পদাৰ্থবিজ্ঞান প্ৰতিষ্ঠান”ৰ জন্ম হৈছিল।

‘৫১ পেগাছি বি’ কেনেধৰণৰ গ্ৰহ? ই বসবাসৰ উপযোগী নে?

‘৫১ পেগাছি বি’ হৈছে ‘পেগাছাছ’ তাৰকামণ্ডলৰ অন্তৰ্গত এটা গ্ৰহ যাৰ পৃথিৱীৰ পৰা দূৰত্ব ৫০ আলোকবৰ্ষ। ১৯৯৫ চনৰ ৬ অক্টোবৰ তাৰিখে গ্ৰহটো আৱিষ্কাৰ হোৱাৰ পিছত জ্যোতিৰ্বিজ্ঞানৰ নিয়ম অনুসাৰে ইয়াৰ নাম ‘৫১ পেগাছি বি’ ৰখা হৈছিল। গ্ৰহটোৰ আকাৰ বৃহস্পতি গ্ৰহৰ আধা হোৱা বাবে ইয়াৰ নাম ‘Dimidium’ও (ইয়াৰ অৰ্থ দুইভাগৰ এভাগ) ৰখা হৈছিল। গ্ৰহটো মূলতঃ গেছেৰে গঠিত বাবে ইয়াক ‘গেছ জায়েন্ট’ আখ্যা দিয়া হয়। ৫১ পেগাছি বিক নিজৰ কক্ষপথত এপাক মাৰিবলৈ ৪ দিন লাগে। গতিকে গ্ৰহটো মানুহৰ বসবাসৰ বাবে উপযোগী নহয় বুলি ক’ব পাৰি।

বৰ্তমানলৈ কিমান বহিঃগ্ৰহ আৱিষ্কাৰ হৈছে?

নাছাৰ বহিঃগ্ৰহ সম্পৰ্কীয় লেখাগাৰৰ মতে, ২০১৯ চনৰ ১০ অক্টোবৰলৈ ৪০৭৩টা বহিঃগ্ৰহ আৱিষ্কাৰ কৰা হৈছে। বৰ্তমান সময়ত এই বহিঃগ্ৰহসমূহ ভূ-স্থিত দূৰৱীণৰ উপৰি কেপলাৰ মহাকাশ দূৰৱীণেও সন্ধান কৰি আছে।

জেমছ্ পিবলছৰ আৱিষ্কাৰ:

মহানাদ বিস্ফোৰণৰ সময়ত, অৰ্থাৎ আজিৰ পৰা ১৩.৮ বিলিয়ন বছৰ আগতে আমাৰ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন কেনেকুৱাধৰণৰ আছিল, সেয়া কোনেও ভালদৰে নাজানে। কেৱল তত্ত্বসমূহৰ বিশ্লেষণৰ পৰা গম পোৱা হৈছে যে আগতে ই অতি উষ্ণ আৰু অস্বচ্ছ কণিকাৰ এটা সংমিশ্ৰণ আছিল। মহানাদৰ ৪,০০,০০০ বছৰ পিছত বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন কালক্ৰমত ঠাণ্ডা হ’বলৈ ধৰে আৰু ক্ৰমান্বয়ে বাঢ়ি যাবলৈ ধৰে। ধীৰে ধীৰে ই স্বচ্ছ হ’বলৈ ধৰাত ইয়াৰ মাজেৰে পোহৰ সৰকিব পৰা হয়। মহানাদ বিস্ফোৰণৰ পিছতে হোৱা প্ৰচণ্ড বিকিৰণৰ অৱশেষৰূপে আজিও সাক্ষী হৈ ৰৈছে “মহাকাশীয় সূক্ষ্মতৰংগ পশ্চাদভূমি” (Cosmic Microwave Background বা চমুকৈ CMB)। ক্ৰমশঃ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখনৰ লাহে লাহে প্ৰসাৰণ ঘটিছে আৰু ই ঠাণ্ডা হৈ গৈ আছে। ফলত সূক্ষ্মতৰংগ পশ্চাদভূমিৰ বৰ্তমান উষ্ণতা মাত্ৰ ২ কেলভিনৰ (অৰ্থাৎ -২৭১°চেন্টিগ্ৰেড) আশে-পাশে ৰৈছে।

সূক্ষ্মতৰংগৰ (Microwave) তৰংগদৈৰ্ঘ্য মিলিমিটাৰ পৰিসৰৰ, যিটো দৃশ্যমান পোহৰৰ তুলনাত বেছি। মহাকাশীয় পশ্চাদভূমিৰ পোহৰ এইটো পৰিসৰত থকাৰ কাৰণ হৈছে – ব্ৰহ্মাণ্ডখন ক্ৰমান্বয়ে প্ৰসাৰণ ঘটাৰ লগে লগে পোহৰৰ তৰংগদৈৰ্ঘ্যৰো প্ৰসাৰণ ঘটিছিল। সূক্ষ্মতৰংগ বিকিৰণ অদৃশ্য পোহৰ। ১৯৬৪ চনত আমেৰিকান জ্যোতিৰ্বিজ্ঞানী আৰ্ন’ পেনজিয়াছ আৰু ৰবাৰ্ট উইলছনে ইয়াক প্ৰথম ধৰা পেলাইছিল আৰু এই আৱিষ্কাৰৰ বাবে ১৯৭৮ চনত নোবেল বঁটাও পাইছিল।

পিবলছে উপলব্ধি কৰিছিল যে মহাকাশীয় সূক্ষ্মতৰংগ পশ্চাদভূমিৰ (CMB) উষ্ণতাৰ পৰিৱৰ্তনৰ পৰা পোৱা তথ্যসমূহৰ পৰা কিমান পদাৰ্থ এতিয়ালৈকে মহানাদত সৃষ্টি হৈছে, তাক নিৰ্ণয় কৰিব পৰা যাব। তেখেতে দেখিছে যে পোহৰে পদাৰ্থসমূহ সৃষ্টি কৰাত এক বিশেষ ভূমিকা পালন কৰিছে, যাক আমি বৰ্তমান তাৰকাপুঞ্জৰূপে দেখোঁ। এইটো অতি মহত্বপূৰ্ণ আৱিষ্কাৰ আছিল।

পিবলছৰ এই আৱিষ্কাৰটোৱে বিশ্বতত্ত্বৰ (cosmology) এটা নতুন অধ্যায়ৰ সৃষ্টি কৰিছিল। বহুতো প্ৰশ্ন যেনে – বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখনৰ বয়স কিমান? ইয়াৰ ভৱিষ্যৎ কি? কিমান পদাৰ্থ আৰু শক্তি ইয়াত নিহিত হৈ আছে? এই সকলোবোৰৰ উত্তৰ আমি “মহাকাশীয় সূক্ষ্মতৰংগ পশ্চাদভূমি”ৰ পৰিৱৰ্তনৰ বিষয়ে অধ্যয়ন কৰি জানিব পাৰোঁ।

কৃষ্ণ পদাৰ্থ আৰু জন পিবলছ্:

তাৰকাপুঞ্জসমূহৰ ঘূৰ্ণন গতি জুখি বিজ্ঞানীসকলে এইটো গম পাইছিল যে মাধ্যাকৰ্ষণিক আকৰ্ষণী বলৰ শক্তিত এই তাৰকাপুঞ্জসমূহ একেলগে থাকিবলৈ হ’লে আৰু কিছু ভৰৰ প্ৰয়োজন আছে। পিবলছৰ হস্তক্ষেপ নথকালৈকে এই হেৰুৱা ভৰৰ একমাত্ৰ কাৰণ নিউট্ৰিন’ কণা বুলিহে ভবা হৈছিল। কিন্তু পিবলছে এটা অজ্ঞাত কৃষ্ণ পদাৰ্থ কণিকাৰ বাবেহে এনে হোৱা বুলি কৈছিল। আমি সৰ্বমুঠ ভৰৰ মাত্ৰ এটা অংশহে দেখা পাওঁ, বেছিখিনি অংশই নেদেখোঁ। সেইবাবে এই অদৃশ্য অংশটোৰ নাম ‘কৃষ্ণপদাৰ্থ’ (Dark matter) থোৱা হৈছিল। এই পদাৰ্থ যদিও আমাৰ চাৰিওকাষে আছে, ওচৰত বা দূৰতেই নহওক কিয়; আমি ইয়াক মাধ্যাকৰ্ষণৰ দ্বাৰাহে ধৰিব পাৰোঁ। অন্য কোনো ক্ৰিয়াৰ দ্বাৰা আমি ইয়াক দেখা নাপাওঁ। কাৰণ ই পোহৰৰ লগত কোনো ক্ৰিয়া নকৰে। বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডৰ প্ৰায় ২৫% ভৰ এই কৃষ্ণপদাৰ্থৰ দ্বাৰাই গঠিত। বিজ্ঞানীসকলে কৃষ্ণপদাৰ্থৰ গতিবিধি পৰ্য্যৱেক্ষণ কৰিবৰ বাবে পৃথিৱীৰ বিভিন্ন ঠাইত বহুতো পৰীক্ষাগাৰ স্থাপন কৰিছে।

কৃষ্ণশক্তি কি?

১৯৩০ৰ দশকতে এডৱিন হাবলে আৱিষ্কাৰ কৰিছিল যে আমাৰ বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন ক্ৰমাগতভাৱে প্ৰসাৰণ হৈ গৈ আছে। যোৱা ১৯৯৮ চনত আন এটা কথা জানিব পৰা গ’ল। বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখন কেৱল এনেয়ে প্ৰসাৰণ হোৱা নাই, ই ত্বৰিতগতিৰে প্ৰসাৰণ হৈ গৈছে। গতিকে নিশ্চয় এক অদৃশ্য শক্তিয়ে ইয়াক ত্বৰিৎগতিৰে প্ৰসাৰণ ঘটাই আছে। গণনাৰ পৰা দেখা গৈছে যে ইয়ে কৃষ্ণশক্তি, যিয়ে ভৰৰ সৈতে কোনো ক্ৰিয়া নকৰে। বিশ্বব্ৰহ্মাণ্ডখনৰ মুঠ ভৰৰ ৭০% কৃষ্ণশক্তিৰ মাজতে নিহিত হৈ আছে।

(“দ্য হিন্দু” কাকতত প্ৰকাশিত এটা লেখাৰ আলমত৷)