মহাজাগতিক রশ্মি ছোড়া কৃষ্ণগহ্বর থেকে এক্স-রে জেট

আমাদের ছায়াপথের কিছু সবচেয়ে শক্তিশালী কণা আসতে পারে মাইক্রোকোয়েজার থেকে: একটি কৃষ্ণগহ্বর বা নিউট্রন তারা, যা একটি সঙ্গী নক্ষত্র থেকে পদার্থ টেনে নেয় এবং আপেক্ষিকতাবাদী জেট ছোড়ে। তিব্বত ASγ, HAWC ও LHAASO-র মতো ভূমিভিত্তিক অ্যারে এদের কয়েকটি থেকে ১০০ TeV-এর বেশি গামা রশ্মি শনাক্ত করেছে। এতে মাইক্রোকোয়েজারগুলো পেভাট্রন-এর একটি নতুন শ্রেণি হয়ে ওঠে — এমন ত্বরক যা কণাদের এক পেটা-ইলেকট্রনভোল্ট, অর্থাৎ দশ লাখ বিলিয়ন ইলেকট্রনভোল্ট, পর্যন্ত ঠেলে দিতে পারে।

প্রথম শনাক্ত হয়েছিল SS 433, তার নীহারিকা W50 সহ। দ্বিতীয়টি V4641 স্যাজিটারি।

গামা রশ্মির চ্যাম্পিয়ন

V4641 Sgr হলো TeV গামা রশ্মিতে সবচেয়ে উজ্জ্বল মাইক্রোকোয়েজার। এর গামা-রশ্মির আভা, যা ০.৮ PeV পর্যন্ত শনাক্ত হয়েছে, আকাশের প্রায় এক ডিগ্রি জুড়ে ছড়ানো, এবং এর বর্ণালি ছায়াপথের TeV উৎসগুলোর মধ্যে সবচেয়ে “কঠিন”-গুলোর একটি। এর কেন্দ্রে: ৬.৪ সৌরভরের একটি কৃষ্ণগহ্বর এবং ২.৯ সৌরভরের একটি সঙ্গী নক্ষত্র, প্রায় ৬.২ কিলোপারসেক দূরে। ব্যবস্থাটি ১৯৯৯ সালে প্রবলভাবে বিস্ফোরিত হয় এবং তখন থেকে মোটামুটি প্রতি দুই বছরে জ্বলে ওঠে; ১৯৯৯ সালের বিস্ফোরণের সময় বেতার জেট দেখা গিয়েছিল।

তবু এক্স-রে দূরবীক্ষণগুলো এটিকে মূলত বিস্ফোরণের সময় দেখেছে, যখন কেন্দ্রীয় উৎস সবকিছুকে ছাপিয়ে যায়। XRISM উপগ্রহ ২০২৪ সালে বিস্তৃত এক্স-রের একটি আভাস দেখেছিল, কিন্তু একটি বিস্ফোরণের ঠিক পরে এবং অঞ্চলের শুধু একটি অংশে।

নীরবতার অপেক্ষা

নাওমি ৎসুজি (টোকিও বিশ্ববিদ্যালয় ও RIKEN), কাতেরিনা ত্রেসোলদি (INAF–ব্রেরা মানমন্দির) এবং জাপান, ইতালি, যুক্তরাষ্ট্র, চীন, কানাডা, ফ্রান্স ও অন্যান্য জায়গার প্রায় চল্লিশজন সহকর্মী উল্টো কৌশল বেছে নেন। অন্য যন্ত্র দিয়ে কৃষ্ণগহ্বরটি শান্ত আছে নিশ্চিত হওয়ার পর তারা ২০২৫ সালের সেপ্টেম্বরে XMM-নিউটন দূরবীক্ষণকে পুরো গামা-রশ্মি অঞ্চলের দিকে তাক করেন: চারটি পর্যবেক্ষণ, প্রতিটি ৩০ থেকে ৪০ কিলোসেকেন্ডের। কেন্দ্রীয় উৎসটি তখন XRISM পর্যবেক্ষণের সময়ের চেয়ে প্রায় তিন মাত্রাক্রম অনুজ্জ্বল ছিল।

দেখা গেল ক্ষেত্রটি বিন্দু-উৎসে ঠাসা — সক্রিয় নক্ষত্র, শ্বেত বামন, দূরের ছায়াপথ — যেগুলো ছড়ানো আলো খোঁজার জন্য দলটি ঢেকে দিয়েছে।

V4641 Sgr অঞ্চলের (তারা) XMM-নিউটন মানচিত্র, H.E.S.S.-এর গামা-রশ্মি সমোচ্চরেখা সাদায়; ডানে, দুটি নতুন বিস্তৃত এক্স-রে উৎস n1 ও s1। — চিত্র ১, Tsuji, Tresoldi et al. (2026), arXiv:2610.02966।

জেটের অক্ষে দুটি গিঁট

২–৫ keV ব্যান্ডে দুটি বিস্তৃত ছোপ স্পষ্ট হয়ে ওঠে, যাদের SS 433-এর পরিচিত গিঁটের অনুকরণে নাম দেওয়া হয়েছে n1 (উত্তর) ও s1 (দক্ষিণ)। এগুলো যুগ্ম ব্যবস্থা থেকে প্রায় ২৩ ও ২৫ পারসেক দূরে, মোটামুটি বেতার জেটের অক্ষ বরাবর (১৬° ও ১০°-এর মধ্যে), এবং গামা-রশ্মি নিঃসরণের ভেতরে। শনাক্তকরণের তাৎপর্য: n1-এর জন্য ২০ সিগমা, s1-এর জন্য ৭ সিগমা; n1 দুটি আলাদা পর্যবেক্ষণে দেখা দিয়েছে।

এই ব্যবস্থায় এটি কয়েক দশক পারসেক লম্বা এক্স-রে জেট কাঠামোর প্রথম শনাক্তকরণ। এমন কাঠামো মাত্র হাতে গোনা কয়েকটি এক্স-রে যুগ্মে জানা আছে।

এদের বর্ণালি একটি মসৃণ ঘাত-সূত্র, উত্তপ্ত গ্যাসের নিঃসরণ রেখা ছাড়া; তাপীয় মডেল অনেক খারাপভাবে মেলে। লেখকেরা একে সিনক্রোট্রন বিকিরণ হিসেবে পড়েন: কয়েক TeV শক্তির ইলেকট্রন চৌম্বকক্ষেত্রে সর্পিলভাবে ঘুরছে।

দুর্বল ক্ষেত্র, স্থানীয়ভাবে জোরালো

এক্স-রে ও গামা রশ্মি একসঙ্গে মডেল করলে — একই ইলেকট্রন দুটোই তৈরি করে — গিঁটগুলোতে চৌম্বকক্ষেত্র দাঁড়ায় মাত্র ৩ থেকে ৫ মাইক্রোগাউস, আর গামা-রশ্মির লতির অন্যত্র ১ থেকে ২ মাইক্রোগাউস বা তার কম। ক্ষেত্রটি দুর্বল, কিন্তু স্থানীয়ভাবে বিবর্ধিত।

এটাই SS 433-এর সঙ্গে মূল পার্থক্য, যার গিঁটগুলো একই রকম দূরত্বে: SS 433 গামা রশ্মির চেয়ে এক্স-রেতে প্রায় দশ গুণ বেশি উজ্জ্বল, আর V4641 Sgr প্রায় দশ গুণ কম, কারণ তার ক্ষেত্র দুর্বলতর। লেখকেরা গড়ে কম শক্তিশালী জেট, বা পাতলা পরিবেশের কথা বলেন, কারণ V4641 Sgr ছায়াপথীয় সমতল থেকে প্রায় ৫ ডিগ্রি নিচে।

দুটি ব্যাখ্যা খোলা থাকে: গিঁটগুলো নিজেরাই ত্বরণস্থল হতে পারে, যেখানে জেট অভিঘাত পায়, অথবা প্রবাহের ভাটিতে থাকা কাঠামো। এমন ক্ষেত্রে প্রায় ৫ পারসেক জুড়ে PeV শক্তিতে পৌঁছাতে জেটকে অন্তত আলোর গতির এক-দশমাংশে চলতে হবে। ইলেকট্রনের বদলে প্রোটন থেকে তৈরি কণাও বাতিল করা যায় না।

কেন্দ্র থেকে সরে দেখা

লেখকেরা সতর্ক করেছেন, অবিভাজিত বিন্দু-উৎস এখনো অবদান রাখতে পারে, এবং ছড়ানো চেহারাটি আংশিকভাবে সীমিত বিভেদন থেকে আসতে পারে। চন্দ্রা ও NuSTAR পর্যবেক্ষণ নির্ধারিত আছে। আইনস্টাইন প্রোব উপগ্রহ নিয়ে একটি সহযোগী গবেষণাপত্র সামঞ্জস্যপূর্ণ এক্স-রে কাঠামোর কথা জানিয়েছে। অন্য জ্যোতির্বিদদের প্রতি তাদের পরামর্শ সরল: শান্ত পর্যায়ে উজ্জ্বল কেন্দ্র থেকে দূরে তাক করুন, আর গিঁটগুলো খুঁজুন।