ছোট তারারা মহাকর্ষের লাফ নাকচ করে
মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে, আর এর বর্তমান প্রসারণের হার মাপা হয় হাবল ধ্রুবক নামের একটি সংখ্যা দিয়ে। সমস্যা হলো, দুই পরিবারের পরিমাপ দুই রকম উত্তর দেয়। কাছের তারা ও সুপারনোভাভিত্তিক পরিমাপ — “দূরত্বের সিঁড়ি” — মহাজাগতিক মাইক্রোতরঙ্গ পটভূমি, অর্থাৎ মহাবিশ্বের প্রাচীনতম আলো থেকে অনুমিত মানের সঙ্গে মেলে না, তথ্যভেদে প্রায় ৫ সিগমা মাত্রায়। মাইক্রোতরঙ্গ পটভূমি কম মানটি দেয়। এটাই হাবল টানাপোড়েন (Hubble tension), সৃষ্টিতত্ত্বের সবচেয়ে জরুরি সমস্যাগুলোর একটি।
কিছু ব্যাখ্যা লুকানো ত্রুটিকে দায়ী করে। কিছু নতুন পদার্থবিজ্ঞানের ডাক দেয়। সবচেয়ে সাহসী প্রস্তাবগুলোর একটি হলো “G-স্টেপ” মডেল: নিউটনের মহাকর্ষীয় ধ্রুবক G, যা মহাকর্ষের শক্তি ঠিক করে, সাম্প্রতিক মহাজাগতিক অতীতে হঠাৎ বদলে গিয়েছিল।
৭.৩ থেকে ১৩ কোটি বছর আগে একটি আকস্মিক পরিবর্তন
ধারণাটি হলো, সুপারনোভা, যা মহাজাগতিক মাপকাঠি হিসেবে কাজ করে, এমন উজ্জ্বলতায় জ্বলে যা G-এর ওপর নির্ভর করে। কোনো নির্দিষ্ট সময়ের আগে G ভিন্ন হলে, দূরের সুপারনোভা (যাদের আমরা পরিবর্তনের আগের অবস্থায় দেখি) আর কাছেরগুলো (পরের) একই মাপকাঠি থাকবে না, ফলে প্রসারণের হার ভুল আঁকা হবে। এখানে দুটি সংস্করণ পরীক্ষা করা হয়েছে:
- মূল মডেল: ১৩ কোটি বছর আগের লাফের আগে মহাকর্ষ ১১ শতাংশ বেশি শক্তিশালী;
- বর্ধিত মডেল: ৭.৩ কোটি বছর আগের লাফের আগে ৪ শতাংশ বেশি শক্তিশালী।
দীর্ঘ স্মৃতির তারা
হাওয়াই বিশ্ববিদ্যালয়ের জেরেমি স্যাকস্টাইন (Jeremy Sakstein) ও পোর্টসমাউথ বিশ্ববিদ্যালয়ের হ্যারি ডেসমন্ড (Harry Desmond) একজন অপ্রত্যাশিত সাক্ষী পেয়েছেন: লাল বামন, সবচেয়ে ছোট তারা, যাদের ভর সূর্যের প্রায় এক-তৃতীয়াংশের কম। এই তারাগুলো কেন্দ্র থেকে পৃষ্ঠ পর্যন্ত মন্থিত হয় এবং যেকোনো বিঘ্নে অত্যন্ত শ্লথভাবে সাড়া দেয়। আকারের পরিবর্তনের পর আবার স্থির হতে এদের সময় লাগে প্রায় ১০ কোটি বছর — কথিত লাফের পর থেকে যতটা সময় পেরিয়েছে তার কাছাকাছি।
কাগজ-কলমে এবং পরে একটি নাক্ষত্রিক বিবর্তন কোড দিয়ে বের করা ফলাফল: যে লাল বামন শক্তিশালী মহাকর্ষে ছিল, তারপর G-কে আজকের মানে নেমে যেতে দেখেছে, সে দ্রুত ফুলে ওঠে, তারপর খুব ধীরে আবার সংকুচিত হয়। আজও সে তার ভরের তুলনায় সামান্য বেশি বড় থাকত।
দাঁড়িপাল্লায় আটটি তারা
যাচাই করতে, দুই পদার্থবিদ গ্রহণকারী যুগ্ম তারায় (eclipsing binaries) থাকা আটটি লাল বামন ব্যবহার করেছেন — এমন তারার জোড়া যারা পৃথিবী থেকে দেখলে একে অপরের সামনে দিয়ে যায়, যা থেকে যেকোনো তারার জন্য জানা সবচেয়ে নিখুঁত কিছু ভর ও ব্যাসার্ধ পাওয়া যায়। তাঁরা ০.১ থেকে ০.৩১ সৌরভরের তারা বেছেছেন, এমন জোড়ায় যারা জোয়ারজনিত প্রভাব সীমিত রাখার মতো যথেষ্ট দূরে।
একটি জটিলতা: তারাকলঙ্ক (starspots)-ও তারাকে ফুলিয়ে দেয়। লেখকেরা প্রতিটি তারার কলঙ্কের আবরণ শূন্য থেকে সম্পূর্ণ পর্যন্ত মুক্তভাবে বদলাতে দিয়েছেন, যাতে সম্ভব হলে কলঙ্ক যেকোনো ফোলাভাব শুষে নিতে পারে।
লাফের কোনো চিহ্ন নেই
দুই সময়ের ক্ষেত্রেই সবচেয়ে ভালো মিল হলো এমন মহাকর্ষ যা কখনো বদলায়নি। প্রস্তাবিত দুটি লাফ বাতিল:
- ৪ শতাংশ, ৭.৩ কোটি বছর আগে: প্রায় ৩.১ সিগমায় বাতিল;
- ১১ শতাংশ, ১৩ কোটি বছর আগে: প্রায় ৪.০ সিগমায় বাতিল।
তারাকলঙ্ক মডেলটিকে বাঁচাতে পারে না: এই লাফগুলোর ক্ষেত্রে, আটটির মধ্যে চারটি তারার ইতিমধ্যেই শূন্য কলঙ্ক দরকার, আর কোনো তারার শূন্যের চেয়ে কম কলঙ্ক থাকতে পারে না।
একজন ভারী সাক্ষী
লেখকেরা পরীক্ষা করেছেন ফলাফলটি কতটা ভঙ্গুর। নাক্ষত্রিক মডেলগুলো যদি নিয়মিতভাবে ব্যাসার্ধ ১ শতাংশ বেশি ধরত, বাতিল হওয়াটা দুর্বল হতো কিন্তু টিকে থাকত। তাঁরা আরও দেখান যে একটি তারা, J2343+29, ভারের বড় অংশ বহন করে: এটি বাদ দিলে বাতিলের মাত্রা নেমে আসে ২.৪৫ ও ১.৯০ সিগমায় — তবু মহাকর্ষের কোনো পরিবর্তনের পক্ষে কোনো ঝোঁক নেই।
গবেষণাটি হাবল টানাপোড়েনের সমাধান করে না। এটি ক্ষেত্রটিকে সংকুচিত করে: মহাকর্ষে সাম্প্রতিক লাফের এই দুটি সংস্করণ এখন আমাদের নিজেদের ছায়াপথের তারাদের সঙ্গে সংঘাতে।