মিল্কিওয়েতে ধুলার বিশদ মানচিত্র

যখন আমরা দূরবর্তী স্বর্গীয় বস্তুগুলি পর্যবেক্ষণ করি, তখন একটি সম্ভাব্য ধরা পড়ে: সেই তারাটি কি আমি প্রদর্শিত হিসাবে সত্যই লালচে পর্যবেক্ষণ করছি? বা তারকাটি কি কেবল লালচে দেখাচ্ছে, যেহেতু এর আলোকে আমাদের দূরবীনে পৌঁছানোর জন্য মহাজাগতিক ধুলার মেঘের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করতে হয়েছিল? সঠিক পর্যবেক্ষণের জন্য, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের তাদের এবং তাদের দূরবর্তী লক্ষ্যগুলির মধ্যে ধুলার পরিমাণ জানতে হবে। ধুলা কেবল বস্তুগুলিকে লালচে দেখা দেয় না (“রেডডেনিং”), এটি তাদের সত্যিকারের চেয়ে (“বিলুপ্তি”) এর চেয়েও বেহুদা হিসাবে দেখা দেয়। এটি এমন যে আমরা একটি নোংরা উইন্ডো দিয়ে মহাকাশে সন্ধান করছি। এখন, দু’জন জ্যোতির্বিজ্ঞানী একটি 3 ডি মানচিত্র প্রকাশ করেছেন যা আমাদের চারপাশের ধূলিকণার বৈশিষ্ট্যগুলি অভূতপূর্ব বিশদে নথিভুক্ত করে, যা আমরা পর্যবেক্ষণ করি তা অনুধাবন করতে আমাদের সহায়তা করে।

এর পিছনে সত্য যে, ভাগ্যক্রমে, তারাগুলির দিকে তাকানোর সময়, ধুলার প্রভাব পুনর্গঠনের একটি উপায় রয়েছে। মহাজাগতিক ধূলিকণা সমস্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য জুড়ে সমানভাবে আলো শোষণ করে না এবং ছড়িয়ে দেয় না। পরিবর্তে, তারা সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলিতে (বর্ণালীটির নীল প্রান্তের দিকে) আরও দৃ strongly ়ভাবে আলো শোষণ করে এবং দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যে (লাল প্রান্তের দিকে) কম দৃ strongly ়ভাবে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য-নির্ভরতা একটি “বিলুপ্তি বক্ররেখা” হিসাবে প্লট করা যেতে পারে এবং এর আকারটি কেবল ধুলার রচনা সম্পর্কে নয়, এর স্থানীয় পরিবেশ সম্পর্কে যেমন আন্তঃকেন্দ্রীয় স্থানের বিভিন্ন অঞ্চলে বিকিরণের পরিমাণ এবং বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কেও তথ্য সরবরাহ করে।

১৩০ মিলিয়ন বর্ণালী থেকে ধুলা তথ্য পুনরুদ্ধার করা

এমপিআইএ এবং জ্যাং এর পিএইচডি উপদেষ্টা, ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোনমি (এমপিআইএ) এর পিএইচডি শিক্ষার্থী এবং গ্রেগরি গ্রিন, এমপিআইএ এবং জাংয়ের পিএইচডি উপদেষ্টার গ্রেগরি গ্রিন, গ্রেগরি গ্রিন দ্বারা ব্যবহৃত এই ধরণের তথ্য, এটি মিল্কের প্রোপার্টির সর্বাধিক বিস্তারিত 3 ডি মানচিত্র তৈরি করার জন্য। জাং এবং গ্রিন ইএসএর গাইয়া মিশন থেকে প্রাপ্ত তথ্যগুলিতে পরিণত হয়েছিল, যা আমাদের মিল্কিওয়ে এবং আমাদের নিকটতম গ্যালাকটিক প্রতিবেশী, ম্যাগেলানিক ক্লাউডসে এক বিলিয়নেরও বেশি তারার জন্য অবস্থান, গতি এবং অতিরিক্ত সম্পত্তিগুলির অত্যন্ত সঠিক পরিমাপ অর্জনের জন্য 10.5 বছর-প্রচেষ্টা ছিল। ২০২২ সালের জুনে প্রকাশিত গাইয়া মিশনের তৃতীয় ডেটা রিলিজ (ডিআর 3) 220 মিলিয়ন স্পেকট্রা সরবরাহ করে এবং একটি মানের চেক জাং এবং গ্রিনকে জানিয়েছে যে তাদের মধ্যে প্রায় ১৩০ মিলিয়ন তাদের ধূলিকণার সন্ধানের জন্য উপযুক্ত হবে।

গাইয়া স্পেকট্রা হ’ল স্বল্প-রেজোলিউশন, অর্থাৎ তারা যেভাবে বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য অঞ্চলে আলোকে পৃথক করে তা তুলনামূলকভাবে মোটা হয়। দুই জ্যোতির্বিজ্ঞানী এই সীমাবদ্ধতার আশেপাশে একটি উপায় খুঁজে পেয়েছিলেন: তাদের নির্বাচিত তারকাদের 1% এর জন্য, চীনের জাতীয় জ্যোতির্বিজ্ঞানের পর্যবেক্ষণ দ্বারা পরিচালিত ল্যামস্ট জরিপ থেকে উচ্চ-রেজোলিউশন বর্ণালী রয়েছে। এটি প্রশ্নযুক্ত তারকাদের মৌলিক বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পর্কে নির্ভরযোগ্য তথ্য সরবরাহ করে, যেমন তাদের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা কোন তারার “বর্ণালী প্রকার” বলে তা নির্ধারণ করে।

একটি 3 ডি মানচিত্র পুনর্গঠন

জাং এবং গ্রিন একটি নক্ষত্রের বৈশিষ্ট্য এবং হস্তক্ষেপকারী ধুলার বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে মডেল স্পেকট্রা উত্পন্ন করতে একটি নিউরাল নেটওয়ার্ক প্রশিক্ষণ দিয়েছিল। তারা ফলাফলগুলি গাইয়া থেকে ১৩০ মিলিয়ন উপযুক্ত স্পেকট্রার সাথে তুলনা করে এবং আমাদের এবং সেই ১৩০ মিলিয়ন তারার মধ্যে ধূলিকণার বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করার জন্য পরিসংখ্যান (“বায়েশিয়ান”)) কৌশল ব্যবহার করে।

ফলাফলগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দুধের ধুয়ে বিলুপ্তির বক্ররেখার প্রথম বিশদ, ত্রি-মাত্রিক মানচিত্রটি পুনর্গঠন করতে দেয়। এই মানচিত্রটি জাং এবং গ্রিনের একটি অভূতপূর্ব সংখ্যক তারার দিকে বিলুপ্তির বক্ররেখার পরিমাপের মাধ্যমে সম্ভব হয়েছিল – পূর্বের রচনাগুলির তুলনায় ১৩০ মিলিয়ন, যার মধ্যে প্রায় 1 মিলিয়ন পরিমাপ রয়েছে।

তবে ধূলিকণা কেবল জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য উপদ্রব নয়। এটি তারকা গঠনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ, যা আশেপাশের বিকিরণ থেকে তাদের ধূলিকণা দ্বারা রক্ষা করা দৈত্য গ্যাসের মেঘে ঘটে। যখন তারাগুলি গঠন করে, তখন তারা গ্যাস এবং ধূলিকণার ডিস্ক দ্বারা বেষ্টিত থাকে যা গ্রহের জন্মস্থান। ধূলিকণা শস্যগুলি নিজেরাই বিল্ডিং ব্লক যা শেষ পর্যন্ত আমাদের পৃথিবীর মতো গ্রহের শক্ত দেহে পরিণত হবে। প্রকৃতপক্ষে, আমাদের গ্যালাক্সির আন্তঃকেন্দ্রিক মাধ্যমের মধ্যে, হাইড্রোজেন এবং হিলিয়ামের চেয়ে ভারী বেশিরভাগ উপাদান আন্তঃকেন্দ্রীয় ধূলিকণাগুলিতে লক করা থাকে।

মহাজাগতিক ধুলার অপ্রত্যাশিত বৈশিষ্ট্য

নতুন ফলাফলগুলি কেবল একটি সঠিক 3 ডি মানচিত্র তৈরি করে না। তারা আন্তঃকেন্দ্রীয় ধূলিকণা মেঘের একটি আশ্চর্যজনক সম্পত্তিও তুলে ধরেছে। পূর্বে, এটি আশা করা হয়েছিল যে উচ্চতর ধূলিকণা ঘনত্বযুক্ত অঞ্চলগুলির জন্য বিলুপ্তির বক্ররেখা চাটুকার (তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর কম নির্ভরশীল) হওয়া উচিত। “উচ্চতর ঘনত্ব” অবশ্যই এই ক্ষেত্রে এখনও খুব কম: প্রতি ঘনমিটারে প্রায় দশ বিলিয়ন বিলিয়ন গ্রাম ধুলো ধুলা, যা পৃথিবীর ব্যাসার্ধের সাথে একটি গোলকের মধ্যে মাত্র 10 কেজি ধুলো সমতুল্য। এই জাতীয় অঞ্চলে, ধূলিকণা শস্য আকারে বৃদ্ধি পায়, যা সামগ্রিক শোষণের বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে।

পরিবর্তে, জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আবিষ্কার করেছেন যে মধ্যবর্তী ঘনত্বের ক্ষেত্রগুলিতে, বিলুপ্তির বক্ররেখা আসলে স্টিপার হয়ে যায়, ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যগুলি দীর্ঘতরগুলির চেয়ে অনেক বেশি কার্যকরভাবে শোষণ করে। ঝাং এবং গ্রিন বলেছিলেন যে ধূলিকণা নয়, পলিসাইক্লিক অ্যারোমেটিক হাইড্রোকার্বন (পিএএইচএস) নামে পরিচিত এক শ্রেণীর অণুগুলির কারণে খাড়া হওয়া হতে পারে, যা আন্তঃকেন্দ্রিক মাধ্যমের সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে হাইড্রোকার্বন, যা এমনকি জীবনের উত্সে ভূমিকা পালন করতে পারে। তারা ইতিমধ্যে ভবিষ্যতের পর্যবেক্ষণগুলির সাথে তাদের হাইপোথিসিসটি পরীক্ষা করার উদ্দেশ্যে যাত্রা করেছে।