তারাহীন এক ছায়াপথ?

মহাবিশ্বের আমাদের প্রচলিত চিত্র বলে, ডার্ক ম্যাটার এসেছিল আগে। এর অদৃশ্য পিণ্ড — যাদের বলা হয় হ্যালো — তৈরি হয়, গ্যাস তাতে পড়ে, ঠান্ডা হয় এবং তারা হয়ে জ্বলে ওঠে। কিন্তু সবচেয়ে ছোট হ্যালোগুলোর সবার পক্ষে তা সম্ভব হওয়ার কথা নয়। মহাবিশ্বের পুনরায়নের (reionization) আগে তাদের গ্যাস খুব ধীরে ঠান্ডা হতো; তার পরে, মহাজগৎ জুড়ে থাকা অতিবেগুনি আলো তাকে উষ্ণ রেখেছে। এমন হ্যালো চিরকাল তাদের আদি গ্যাস ধরে রাখবে এবং কখনো একটি তারাও তৈরি করবে না।

জ্যোতির্বিদেরা এদের বলেন RELHIC — Reionization-Limited H i Clouds (পুনরায়নে সীমিত H i মেঘ) — অথবা সোজাসুজি “অন্ধকার ছায়াপথ”। এরা তত্ত্বের একটি দৃঢ় পূর্বাভাস। আবার এদের খুঁজে পাওয়াও খুব কঠিন: তারা না থাকায় সাধারণ দুরবিনে এরা অদৃশ্য। এদের শনাক্ত করার একমাত্র উপায় হলো ২১ সেন্টিমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে নিরপেক্ষ হাইড্রোজেনের ক্ষীণ বেতার-দীপ্তি।

একটি নিঃসঙ্গ মেঘ

জিন-লং শু (জাতীয় জ্যোতির্বিদ্যা মানমন্দির, চীনা বিজ্ঞান একাডেমি) ও আলেহান্দ্রো বেনিতেস-লিয়ামবাই (মিলানো-বিকোক্কা বিশ্ববিদ্যালয়)-এর নেতৃত্বে একটি দল চীনের ৫০০ মিটারের বেতার দুরবিন FAST দিয়ে করা একটি অন্ধ (blind) বেতার জরিপে এমন একটি মেঘ খুঁজে পায়। তারা ২০২৬ সালের জুলাই ও আগস্টে এটিকে আরও তিনবার পর্যবেক্ষণ করে। ভিন্ন ভিন্ন তারিখে বারবার পর্যবেক্ষণ বেতার-ব্যতিচারের সম্ভাবনা বাতিল করেছে। মেঘটি অন্ধকার ছায়াপথ প্রার্থীদের বিদ্যমান তালিকায় নেই।

তারা এর নাম দিয়েছে J1351+0039। এটি প্রায় ৩.৭ মেগাপারসেক দূরে — মোটামুটি ১ কোটি ২০ লক্ষ আলোকবর্ষ। এর ১,০০,০০০ পারসেকের মধ্যে কোনো বড় ছায়াপথ নেই। প্রতিবেশীর কাছ থেকে ছিঁড়ে আনা পদার্থের চিহ্ন দেয় এমন গ্যাসের কোনো লেজ বা সেতুও নেই।

সংখ্যাগুলো কী বলে

নিরপেক্ষ হাইড্রোজেন: সূর্যের ভরের প্রায় ৪,৮০,০০০ গুণ; হিলিয়াম ধরলে প্রায় ৬,৪০,০০০ গুণ।
আকার: ২.৯ কিলোপারসেকের কার্যকর ব্যাসার্ধ, আর প্রায় গোলাকার গড়ন (অক্ষ-অনুপাত ০.৯৪)।
তারা: DESI Legacy Survey-এর গভীর ছবিতে একটিও শনাক্ত হয়নি। বড়জোর ১,৫০,০০০ সৌরভরের তারা শনাক্তকরণ-সীমার নিচে লুকিয়ে থাকতে পারে।
মোট ভর, গ্যাস কত দ্রুত চলে তা থেকে মাপা: প্রায় ১৩ কোটি সৌরভর।

এতে ডার্ক ম্যাটার ও সাধারণ পদার্থের অনুপাত দাঁড়ায় প্রায় ২০০। লেখকদের হিসাবে, ওই অদৃশ্য ভর না থাকলে মেঘটি প্রায় ২৪ কোটি বছরের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ত।

গ্যাসটি প্রায় ঘোরেই না — প্রায় ৪ কিমি/সে — অথচ এর অভ্যন্তরীণ এলোমেলো গতি প্রায় ১১.৬ কিমি/সে পর্যন্ত পৌঁছায়। অর্থাৎ মেঘটি টিকে আছে চাপের জোরে, উষ্ণ গ্যাসের একটি বলের মতো, চাকতির মতো ঘুরে নয়। এর তাপমাত্রা, প্রায় ১১,০০০ K, মহাজাগতিক অতিবেগুনি পটভূমিতে উষ্ণ থাকা গ্যাসের সঙ্গে মেলে: এটি কখনো তারা গড়ার মতো যথেষ্ট ঠান্ডা হয়নি।

যা এখনো অনিশ্চিত

লেখকেরা সতর্ক। অতি-ক্ষীণ বামন ছায়াপথ লিও T (Leo T)-এর মতো খুব ছড়ানো একটি তারার জনগোষ্ঠী এই দূরত্বে বর্তমান ছবিগুলোতে এখনো অদৃশ্য থেকে যাবে। মেঘটি সত্যিই তারাহীন কি না তা নিশ্চিত করতে মহাকাশ থেকে হাবল বা জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের আরও গভীর ছবি দরকার। RELHIC-এর জন্য দুর্বল ঘূর্ণনও অপ্রত্যাশিত; লেখকেরা মনে করেন, মেঘটি হয়তো ধীরে ধীরে কিছুটা ঘূর্ণন অর্জন করেছে।

তাই J1351+0039 একটি প্রার্থী: হয় একটি প্রকৃত অন্ধকার ছায়াপথ, নয়তো অত্যন্ত ক্ষীণ একটি সাধারণ ছায়াপথ।

এখন পর্যন্ত সবচেয়ে নিখুঁত প্রার্থী

আগের প্রার্থীরা — M94 ছায়াপথের কাছে Cloud-9, এবং M51-এর কাছে দুটি — বড় ছায়াপথের কাছাকাছি অবস্থিত, যাদের মহাকর্ষ এদের আকার দিয়ে থাকতে পারে। J1351+0039 একা। লেখকদের মতে, এটিই একে এখন পর্যন্ত পাওয়া সবচেয়ে নিখুঁত ও সবচেয়ে বিশ্বাসযোগ্য বিচ্ছিন্ন অন্ধকার ছায়াপথ প্রার্থী করে তোলে: যেখানে কখনো কোনো তারা জন্মায়নি, সেখানে ডার্ক ম্যাটার ও গ্যাস অধ্যয়নের একটি প্রাকৃতিক গবেষণাগার।