Fast Radio Bursts (FRBs): এক মহাজাগতিক ধাঁধা

২০২০ সালের ১১ই ফেব্রুয়ারী আমেরিকার SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence) একটি FRB সনাক্ত করে যার নাম FRB 180916.J0158+65 (সবুজ গোলাকার চিহ্ন) | ছবিটি SETI-এর X-handle থেকে সংগৃহীত |

ড. সায়ন বসুঃ মহাবিশ্বের বিশাল এবং রহস্যময় বিস্তৃতির রহস্য উন্মোচন করতে গিয়ে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি ঘটনাতে বেশ খানিকটা হোঁচট খেয়েছেন বলা যেতে পারে যা তাদের কৌতূহলকে বিমোহিত করেছে এবং তাদের কিছুটা  বিভ্রান্ত করেছে – রহস্যময় ফাস্ট রেডিও বার্স্টস (Fast Radio Bursts) বা FRBs। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এর উপস্থিতি টের পেয়েছেন গত দুই দশকে FRB একটি ক্ষণস্থায়ী এবং গভীর স্থান থেকে উদ্ভূত বেতার তরঙ্গের তীব্র বিস্ফোরণ। এর সংক্ষিপ্ততা সত্ত্বেও, এই মহাজাগতিক সংকেতগুলি প্রচুর পরিমাণে শক্তি বহন করে, এবং তাদের উৎস আধুনিক জ্যোতির্বিজ্ঞানের সবচেয়ে আকর্ষণীয় ধাঁধাগুলির মধ্যে একটি। আজকের সংখ্যায় ফাস্ট রেডিও বার্স্টের আবিষ্কার, বৈশিষ্ট্য এবং এদের সম্ভাব্য উৎস বোঝার যে নিরন্তর প্রয়াস তারদিকে আলোকপাত করা হল।

একটি ফাস্ট রেডিও বার্স্ট-এর প্রথম সনাক্তকরণ ২০০৭ সালের দিকে, যখন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা ২০০১ সালে সংগৃহীত ডেটা পুনরায় নতুন করে দেখেছিলেন। অস্ট্রেলিয়ার পার্কস রেডিও টেলিস্কোপ মাত্র কয়েক মিলিসেকেন্ড স্থায়ী একটি অদ্ভুত বিস্ফোরণের সঙ্কেতকে সনাক্ত করেছিল  এবং এই ঘটনাটি যে নিছক টেলিস্কোপের ত্রুটি বা অন্যকিছু ছিল না তা নিশ্চিত করতে বেশ কয়েক বছর লেগেছিল। পরবর্তীকালে  কানাডিয়ান হাইড্রোজেন ইনটেনসিটি ম্যাপিং এক্সপেরিমেন্ট (CHIME) এবং অস্ট্রেলিয়ান স্কয়ার কিলোমিটার অ্যারে পাথফাইন্ডার (ASKAP) এর মতো সংবেদনশীল রেডিও টেলিস্কোপগুলির বিকাশের সাথে পরবর্তী পর্যবেক্ষণগুলি অসংখ্য FRB সনাক্ত করে।

আমেরিকার ওয়েস্ট ভার্জিনিয়ায় অবস্থিত Green Bank রেডিও টেলিস্কোপ এবং কল্পনাপ্রসূত একটি FRB থেকে বিচ্ছুরিত রেডিও তরঙ্গ | ছবিটি X-handle থেকে সংগৃহীত

FRBদের তাদের সংক্ষিপ্ত সময়কাল দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা সাধারণত মাত্র কয়েক মিলিসেকেন্ড স্থায়ী। যাইহোক, এই ক্ষণস্থায়ী মুহুর্তের মধ্যে, তারা আশ্চর্যজনক পরিমাণ শক্তি ছেড়ে দেয়, যা সূর্য একদিনে বিকিরণ  করে তার সমান। এই তীব্রতা, রেডিও তরঙ্গের বিচ্ছুরণের সাথে মিলিত হয়ে যখন আমাদের কাছে এসে পৌঁছায়, তারা যে পরিবেশের মাধ্যমে প্রচার করে সে সম্পর্কে গুরুত্বপূর্ণ সূত্র প্রদান করে। একটি FRB-এর বিচ্ছুরণ পরিমাপ, উচ্চ-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় নিম্ন-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের রেডিও তরঙ্গগুলির বিলম্বের একটি পরিমাপ, একে কাজে লাগিয়ে বিস্ফোরণের উৎসের দূরত্ব অনুমান করা হয়।

ফাস্ট রেডিও বার্স্টের উৎস বোঝার জন্যে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন মহাজাগতিক ঘটনাকে সম্ভাব্য উৎস হিসাবে বিবেচনা করেন। সেগুলির মধ্যে অন্যতম হলো নিউট্রন তারার সংঘর্ষ বা ব্ল্যাক হোলের সাথে নিউট্রন তারার মিশে যাওয়া। এই ঘটনাগুলি, তাদের প্রবল প্রকৃতির জন্য পরিচিত, FRB-তে পরিলক্ষিত অসাধারণ শক্তি নির্গত করতে পারে। ফাস্ট রেডিও বিস্ফোরণের উৎস হিসেবে আরেকটি চমকপ্রদ সম্ভাবনা হল ম্যাগনেটার- যা অত্যন্ত চুম্বকীয় নিউট্রন তারার অস্তিত্ব। সাধারণ নিউট্রন তারার চেয়ে হাজার গুণ শক্তিশালী চৌম্বকীয় ক্ষেত্র সহ ম্যাগনেটারগুলি শক্তিশালী বিস্ফোরণ শক্তি উৎপন্ন করতে সক্ষম। ম্যাগনেটার থেকে বিচ্ছুরিত এই আকস্মিক চৌম্বকীয় শক্তিও রেডিও সংকেত তৈরি করতে পারে। এছাড়াও কিছু জ্যোতির্বিজ্ঞানীর মতে FRB দূরবর্তী ছায়াপথগুলির কেন্দ্রে ঘটে যাওয়া অত্যন্ত শক্তিশালী ঘটনাগুলির সাথে যুক্ত হতে পারে যা সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলের কার্যকলাপের সাথে জড়িত। ব্ল্যাক হোলের আশেপাশের চরম অবস্থা, যার মধ্যে পদার্থের বৃদ্ধি এবং আলোর গতির বেগে (বা তার থেকেও বেশী) প্লাজমার  নির্গমন, FRBতে পর্যবেক্ষণ করা তীব্র রেডিও বিচ্ছুরণের সম্ভাব্যভাবে জন্ম দিতে পারে।

FRB নিয়ে গবেষণায় উল্লেখযোগ্য অগ্রগতি সত্ত্বেও, তাদের রহস্য উদঘাটনে অসংখ্য চ্যালেঞ্জ এখনও অব্যাহত রয়েছে। একটি প্রাথমিক বাধা হল এই ঘটনাগুলির বিক্ষিপ্ত এবং অপ্রত্যাশিত প্রকৃতি। FRB প্রায়শই আকস্মিক ভাবে ঘটে থাকে, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য তাদের টেলিস্কোপগুলিকে সঠিক স্থানে এবং সময়ে নির্দেশ করা কঠিন করে তোলে। এছাড়াও পুনরাবৃত্তিযোগ্য FRB-এর অভাব তাদের উৎস চিহ্নিত করার প্রচেষ্টাকেও জটিল করে তুলেছে। যদিও কিছু বিস্ফোরণ পুনরাবৃত্তি করতে দেখা গেছে কিন্তু বেশিরভাগ বিচ্ছিন্ন ঘটনা হিসাবে উপস্থিত হয়, যা তাদের উৎস জানার জন্য পর্যবেক্ষণ পদ্ধতির প্রয়োগকে বাধা দেয়। আরও পুনরাবৃত্তি করা FRB-গুলির সনাক্তকরণ এই রহস্যময় সংকেতগুলির জন্য দায়ী অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলির মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করতে পারে।

প্রযুক্তির অগ্রগতি এবং অত্যাধুনিক রেডিও টেলিস্কোপ নির্মাণ আমাদের FRB সনাক্তকরণ এবং অধ্যয়ন করার ক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে। উপরে উল্লিখিত CHIME এবং ASKAP টেলিস্কোপ এই মহাজাগতিক ঘটনাগুলি সম্পর্কে আমাদের বোঝার প্রসারে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করছে। নতুন পর্যবেক্ষণমূলক কৌশলগুলির চলমান বিকাশ, যেমন রিয়েল-টাইম রেডিও ইমেজিং এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া সিস্টেম (Rapid response system), তাদের অস্তিত্বের সংক্ষিপ্ত মুহুর্তগুলিতে FRB গুলিকে সনাক্ত এবং বিশ্লেষণ করার জন্য আমাদের ক্ষমতাকে আরও উন্নত করার লক্ষ্য।

FRB-এর আবিষ্কার জ্যোতির্বিজ্ঞানে নতুন সীমানা খুলে দিয়েছে, যা বিজ্ঞানীদেরকে মহাবিশ্বের সবচেয়ে চরম এবং উদ্যমী ঘটনাগুলি জানতে-বুঝতে সাহায্য করছে। নিউট্রন তারা এবং ব্ল্যাক হোলের মতো ঘন এবং উচ্চ চৌম্বকীয় বস্তুর আচরণসহ মৌলিক জ্যোতির্পদার্থসংক্রান্ত প্রক্রিয়া সম্পর্কে আমাদের বোঝাপড়াকে আরও গভীর করার সম্ভাবনা FRB-এর অধ্যয়নের রয়েছে। এছাড়াও FRB মহাজাগতিক অনুসন্ধান হিসাবে কাজ করতে পারে, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের আন্তঃগ্যালাকটিক মাধ্যম এবং বিশাল মহাজগতে পদার্থের বিতরণ সম্বন্ধে গবেষণা করার দিকও খুলে দিতে পারে। রেডিও তরঙ্গের বিচ্ছুরণ যখন অতিক্রম করে তখন বিস্ফোরণের উৎস এবং পৃথিবীর মধ্যে উপাদানের ঘনত্ব এবং বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে মূল্যবান তথ্য প্রদান করে আমাদের।

একটি বৃহত্তর প্রেক্ষাপটে, FRB-এর আশেপাশের রহস্য বিজ্ঞানীদের এবং জনসাধারণের একইভাবে কল্পনা এবং কৌতূহলকে উদ্দীপিত করে। তাদের উৎস অনুসন্ধান একটি সহযোগী প্রচেষ্টায় পরিণত হয়েছে যেখানে বিভিন্ন শাখা এবং দেশগুলির গবেষকরা জড়িত৷ FRB বোঝার জন্য যে আন্তর্জাতিক বৈজ্ঞানিক সম্প্রদায়ের সম্মিলিত যে চেষ্টা তা অজানাকে অন্বেষণ এবং মহাবিশ্বের রহস্য উদঘাটনের যে আগ্রহ তার দিকেই দিক নির্দেশ করে।

FRB হল আধুনিক জ্যোতির্পদার্থবিদ্যার সবচেয়ে চিত্তাকর্ষক রহস্যগুলির মধ্যে একটি। দুই দশকেরও কম সময় আগে আবিষ্কৃত, রেডিও তরঙ্গের এই ক্ষণস্থায়ী বিস্ফোরণ বৈজ্ঞানিক মহলে কৌতূহল এবং অনুসন্ধানের ঢেউ সৃষ্টি করেছে। যদিও সম্ভাব্য উৎস সনাক্তকরণ এবং FRB-এর বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝার ক্ষেত্রে অগ্রগতি হয়েছে তাও এই তীব্র মহাজাগতিক সংকেতগুলির জন্ম দেয় এমন সুনির্দিষ্ট প্রক্রিয়াগুলি সম্পর্কে অনেক কিছুই এখনও অজানা।

আশা করা যায় উন্নত পর্যবেক্ষণমূলক টেলিস্কোপের ক্রমাগত বিকাশ এবং উদ্ভাবনী গবেষণা পদ্ধতি দুই মিলে আসন্ন বছরগুলিতে FRB-এর গোপনীয়তা উন্মোচন সম্ভব হবে । 

** লেখক বর্তমানে দক্ষিণ আফ্রিকার University of Witwatersrand-এ কর্মরত ।