গ্যাসের দুটি বলয়ওয়ালা একটি শ্বেত বামন

অনেক গ্রহব্যবস্থা তাদের তারার চেয়ে বেশি দিন বাঁচে। তারাটি যখন একটি শ্বেত বামন (white dwarf) — পেছনে ফেলে যাওয়া ঘন অবশেষ — হয়ে যায়, তখন তার চারপাশে ধুলোর চাকতি তৈরি হতে পারে, আর তার ওপর পড়া গ্রহীয় ধ্বংসাবশেষ তার বায়ুমণ্ডলে রাসায়নিক চিহ্ন রেখে যায়। এর কয়েকটি চাকতিতে গ্যাসও থাকে। সেই গ্যাস নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে জ্বলে, প্রায়ই ক্যালসিয়ামের তিনটি অবলোহিত রেখার একটি ত্রয়ীতে। এখন পর্যন্ত জানা 21টি গ্যাস-চাকতির সবকটিতে প্রতিটি রেখার আকার একই: দুটি শিখর।

ঘূর্ণমান বলয় কেন দুটি শিখর আঁকে

তির্যকভাবে দেখা একটি গ্যাস-চাকতির এক দিক আমাদের দিকে আসছে আর অন্য দিক দূরে সরে যাচ্ছে। ডপলার প্রভাব কাছে আসা দিকের আলোকে সামান্য ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে, আর দূরে সরা দিকের আলোকে দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরিয়ে দেয়। প্রতিটি রেখা দুটি শিখরে ভাগ হয়, গ্যাস যত দ্রুত কক্ষপথে ঘোরে শিখর দুটি তত দূরে সরে — আর তারার যত কাছে, গ্যাস তত দ্রুত ঘোরে, কেপলারের সূত্র যেমন দাবি করে।

বাইশতম চাকতি

ত্রিয়েস্তে বিশ্ববিদ্যালয় ও INAF-এর ত্রিয়েস্তে জ্যোতির্বিজ্ঞান মানমন্দিরের Nicola Pietro Gentile Fusillo এবং ওয়ারউইক, ভালপারাইসো, লন্ডন ও কিলের সহকর্মীরা লক্ষ করেন যে শ্বেত বামন WD J1328−1450 একটি নিরাবরণ তারার যতটা দেওয়ার কথা তার চেয়ে বেশি অবলোহিত আলো দেয়: উষ্ণ ধুলোর একটি লক্ষণ। তাঁরা ইউরোপীয় দক্ষিণ মানমন্দিরের ভেরি লার্জ টেলিস্কোপে বসানো X-shooter বর্ণালিমাপক দিয়ে এটি পর্যবেক্ষণ করেন, 2021 সালে এবং আবার 2023 সালে।

তারাটির ভর সূর্যের 0.47 গুণ, যা সূর্যের ব্যাসার্ধের 1.5% আকারের একটি গোলকে ঠাসা। এর বায়ুমণ্ডলে ক্যালসিয়াম, ম্যাগনেসিয়াম ও সিলিকন দেখায় যে এটি গ্রহীয় পদার্থ গিলছে। কিন্তু এর ক্যালসিয়াম ও অক্সিজেন রেখায় দুটির বদলে চারটি শিখর।

WD J1328−1450-এর তিনটি ক্যালসিয়াম রেখা (a), প্রতিটিতে চারটি শিখর, আদর্শ নমুনা গ্যাস-চাকতি SDSS J1228+1040-এর সাধারণ দুই-শিখরের রেখার (b) বিপরীতে। — চিত্র 1, Gentile Fusillo et al. (2026), arXiv:2610.37773.

দুটি বলয় আর একটি খাঁজ

দলটি রেখাগুলো পুনরুৎপাদন করেছে গ্যাসের দুটি চ্যাপ্টা বলয় দিয়ে, একটি অন্যটির ভেতরে। সৌর ব্যাসার্ধে — সূর্যের ব্যাসার্ধে — মাপলে ভেতরের বলয় বিস্তৃত 0.14 থেকে 0.34, বাইরেরটি 0.54 থেকে 1.93, মাঝে একটি ফাঁকা খাঁজ। এমনকি ভেতরের কিনারাও তারাটির নিজের ব্যাসার্ধের প্রায় নয় গুণ দূরে।

ভেতরের বলয়ের দুটি শিখরের ব্যবধান প্রায় সেকেন্ডে 1,024 কিলোমিটার, বাইরের বলয়ের প্রায় 420: ভেতরের গ্যাস দ্রুততর ঘোরে। প্রায় দুই বছরে রেখার আকার প্রায় বদলায়নি: বলয়গুলো স্থিতিশীল।

ওপর থেকে দেখা জ্বলজ্বলে ক্যালসিয়াম গ্যাস, মাপমতো: ভেতরের বলয় A, বাইরের বলয় B আর খাঁজটি। ওপরে বাঁদিকের দণ্ডটি এক সৌর ব্যাসার্ধ; গাঢ়তর লাল মানে উজ্জ্বলতর গ্যাস। — চিত্র 3, Gentile Fusillo et al. (2026), arXiv:2610.37773.

ম্যাগনেসিয়াম কেবল ভেতরে

ম্যাগনেসিয়ামের একটি রেখার মাত্র দুটি শিখর: এটি আসে কেবল ভেতরের বলয় থেকে। বাইরের বলয়ে যদি ক্যালসিয়ামের তুলনায় ভেতরেরটির সমান ম্যাগনেসিয়াম থাকত, তবে তার শিখরগুলো গোলমাল-স্তরের ছয় গুণেরও বেশি উঁচু হয়ে চোখে পড়ত। সেগুলো নেই। ম্যাগনেসিয়াম ও ক্যালসিয়ামের অনুপাত একটি পদার্থের আঙুলের ছাপ: কনড্রাইটে (পাথুরে উল্কাপিণ্ডের একটি পরিবার) প্রায় 5 থেকে 15, পৃথিবীর ম্যান্টলে প্রায় 8, তার ভূত্বকে প্রায় 1.6। দুটি বলয় সম্ভবত আলাদা আলাদা জনক-বস্তু থেকে আসে — অথবা একই বস্তুর আলাদা স্তর থেকে, যা ম্যাগনেসিয়াম-সমৃদ্ধ ম্যান্টল আর ম্যাগনেসিয়াম-দরিদ্র ভূত্বকে ভাগ হয়ে গিয়েছিল।

প্রতিটি বলয়কে কিছু একটা জোগান দিচ্ছে

এমন চাকতিতে গ্যাস ছড়ায়, কিন্তু বাইরের দিকে ভেসে গিয়ে প্রায় 1,200–1,500 কেলভিনের নিচে ঠান্ডা হলে তা আবার কণায় ঘনীভূত হয়: প্রতিটি বলয় থাকে তার গ্যাস যেখানে তৈরি হয় তার কাছেই। তাহলে দুটি আলাদা জায়গায় গ্যাস তৈরি করে কী? চাকতির ভেতরের কিনারায় বাষ্পীভূত ধুলো কোনো খাঁজ রেখে যেতে পারে না; ধুলো গুঁড়ো করা সংঘর্ষের দরকার হতো এমন এক অজানা ব্রেক, যা কেবল খাঁজের ভেতরেই কাজ করে।

দুটি শ্বেত বামন, যারা এত কাছে যে আলাদা করা যায় না? Gaia একটিই তারা দেখে, আর মাত্র 0.067% শ্বেত বামনের আদৌ গ্যাস-চাকতি থাকে: একসঙ্গে দুটি হওয়া খুবই অসম্ভাব্য। একটি গ্রহ খাঁজটি সাফ করছে? লেখকদের হিসাবে, খাঁজের কাছে টিকে থাকতে পারে এমন সবচেয়ে বড় লোহার বস্তুও, 440 কিলোমিটার চওড়া, উত্তপ্ত গ্যাস ধরে রাখার পক্ষে খুবই কম মহাকর্ষ রাখবে — আর তা ব্যাখ্যা করবে না দুই পাশের দুটি বলয়ে গ্যাস কীভাবে তৈরি হয়।

তার বদলে লেখকেরা ফেরেন SDSS J1228+1040-এর দিকে, যেখানে মোটামুটি প্রতি দুই ঘণ্টায় পুনরাবৃত্ত একটি সংকেত কেবল চাকতির ভেতরের একটি ঘন কঠিন বস্তু দিয়েই ব্যাখ্যা করা যায়, যা ধুলোর সঙ্গে মিথস্ক্রিয়া করে গ্যাস তৈরি করে। তাঁদের প্রস্তাব: প্রতিটি বলয়ে এমন একটি প্ল্যানেটেসিমাল (planetesimal) — যে ধরনের ছোট কঠিন বস্তু দিয়ে গ্রহ গড়ে ওঠে।

টিকে থাকা বস্তু কত বড় হতে পারে?

তারার এত কাছে, মহাকর্ষ একটি বস্তুর কাছের দিককে দূরের দিকের চেয়ে জোরে টানে এবং তাকে ছিঁড়ে ফেলতে পারে। অভ্যন্তরীণ দৃঢ়তাহীন একটি বস্তুর দরকার হতো যে-কোনো জানা পদার্থের চেয়ে বেশি ঘনত্ব: ভেতরের বলয়ের ভেতরের কিনারায় অন্তত প্রতি ঘনসেন্টিমিটারে 3,600 গ্রাম। তাই টিকে থাকা দুটি বস্তুর অভ্যন্তরীণ দৃঢ়তা থাকতেই হবে। লোহার ঘনত্ব আর সৌরজগতের পাথুরে বস্তুর দৃঢ়তা ধরলে, ভেতরেরটি বড়জোর তার বলয়ের ভেতরের কিনারায় 45 কিলোমিটার আর বাইরের কিনারায় 172 কিলোমিটার চওড়া হতে পারে — একটি সাধারণ গ্রহাণু। বাইরেরটি তার বলয়ের ভেতরের কিনারায় 346 কিলোমিটার আর বাইরের কিনারায় 2,340 কিলোমিটার পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, আর বাইরের কিনারায় একটি পাথুরে বস্তু প্রায় 3,500 কিলোমিটার: সেরেসের আকার থেকে প্লুটোর আকার পর্যন্ত, এমনকি চাঁদের মতোও।

একটি ছায়া খাঁজের নকল করতে পারে

একটি বিকল্প এখনো খোলা: একটিমাত্র চাকতি, যার ফুলে ওঠা ভেতরের কিনারা 0.34 থেকে 0.54 সৌর ব্যাসার্ধের মধ্যকার অঞ্চলে ছায়া ফেলে। এটি এও ব্যাখ্যা করত কেন ভেতরের বলয় বাইরের দিকে ম্লান হয় আর বাইরেরটি উজ্জ্বল হয়। কিন্তু আর কোনো শ্বেত বামন, বা গ্যাস-চাকতিওয়ালা কোনো তরুণ তারা, চারটি শিখর দেখায় না — এমনকি WD J0846+5703-ও নয়, যার ধুলোর চাকতি তার তারার তুলনায় দ্বিগুণেরও বেশি উজ্জ্বল। লেখকেরা এমন ছায়ার কোনো সরাসরি প্রমাণ পান না, আর কেবল এখানেই কেন তা দেখা দেবে তারও কোনো কারণ পান না।

কয়েকটি ভিন্ন চাকতি-আকার ধুলোর সঙ্গে সমান ভালোভাবে মেলে। আর তারাটির সাদামাটা খাদ্যগ্রহণ-হার একটি তরুণ চাকতির সম্ভাবনা খোলা রাখে, যাকে হয়তো মাত্র 300,000 থেকে 600,000 বছর ধরে জোগান দেওয়া হচ্ছে, একটি বিশৃঙ্খল প্রাথমিক পর্যায়ে।

গ্রহের জীবনের দুই প্রান্তে বলয়

খাঁজে আলাদা হওয়া বলয় আদি-গ্রহ চাকতিতে (protoplanetary discs) একটি পরিচিত দৃশ্য, যেখানে তরুণ তারার চারপাশে গ্রহের জন্ম হয়। মাপ আর কেন্দ্রীয় তারা এর চেয়ে বেশি আলাদা হওয়া কঠিন। তবু লেখকেরা লিখেছেন, WD J1328−1450 ইঙ্গিত দেয় যে একই রকম প্রক্রিয়া গ্রহব্যবস্থাকে তার জন্মলগ্নে এবং একেবারে শেষেও রূপ দিতে পারে।