আমাদের গ্যালাক্সি মিল্কিওয়ে: যেখানে ছুটে চলে সৌরজগৎ

১৩.৬ বিলিয়ন বছর বয়সী মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সিতে আছে ১০০-৪০০ বিলিয়ন নক্ষত্র। চলুন জেনে নেই আমাদের সৌরজগতের আশ্রয়স্থল এই মিল্কিওয়ের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে।
Image credit: forbes.com

আমাদের গ্যালাকটিক হোম হল মিল্কিওয়ে বা আকাশগঙ্গা, যার মধ্যে অবস্থান করছে সূর্য এবং পুরো সৌরজগৎ পরিবার। মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির বয়স প্রায় ১৩.৬ বিলিয়ন বছর। আর মহাবিশ্বের বয়স প্রায় ১৪ বিলিয়ন বছর। তাই মহাবিশ্বের বয়স যখন খুব অল্প ছিল, তখনই মিল্কিওয়ের উদ্ভব হয়। মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির আচরণ অনেকটা ‘রাক্ষসের’ মত বলে মনে করেন অনেক বিজ্ঞানী। কেননা মিল্কিওয়ে গঠনের সময় এটি অনেক ছোট ছোট গ্যালাক্সি গ্রাস করে ফেলেছিল। এভাবে মিল্কিওয়ে বিস্তৃত হয়ে আজকের আকারে এসেছে। ১০০-৪০০ বিলিয়ন নক্ষত্রের মিল্কিওয়ে সৃষ্টির ইতিহাস কেমন? কী কী বৈশিষ্ট্য রয়েছে এই গ্যালাক্সির? চলুন জেনে নেই আমাদের সৌরজগতের আশ্রয়স্থল এই মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি সম্পর্কে।

শিল্পীর তুলিতে চিত্রিত মিল্কিওয়ে। ছবিসূত্রঃ Science Focus Magazine

লাইব্রেরি অফ কংগ্রেসের মতে, অ্যারিস্টটলের সময়ে ধারণা করা হত “Milkyway is such a spot where the celestial spheres came into contact with the terrestrial spheres.” অর্থাৎ ‘মিল্কিওয়ে এমন একটি জায়গা যেখানে মহাজাগতিক বস্তুরা পার্থিব বস্তুর সংস্পর্শে এসে মিলিত হয়।’ কিন্তু মিল্কিওয়ে বা আকাশগঙ্গার আসল পরিচয় উদঘাটন করতে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের ২০ শতক পর্যন্ত সময় লেগে যায় এবং তারা খুঁজে পান আকাশের অসংখ্য গ্যালাক্সির মধ্যে আকাশগঙ্গাও একটি! মহাবিশ্বের একদম শুরুর দিকে কোনো গ্যালাক্সি বা নক্ষত্র ছিল না। বিগ ব্যাঙের পর মহাবিশ্ব ছিল অত্যন্ত উত্তপ্ত – তখন ছিল না কোনো পদার্থের অস্তিত্ব। ধীরে ধীরে মহাবিশ্ব শীতল হতে থাকে ও চারদিকে গ্যাস বিস্তৃত হতে থাকে। এর মধ্যে কিছু কিছু জায়গায় গ্যাস বেশি পরিমাণে সমবেত হতে থাকে এবং গ্যাসের গোলা তৈরি করতে থাকে। এক পর্যায়ে নক্ষত্রের উদ্ভব হয় ও নক্ষত্রগুলো একে অপরকে মহাকর্ষীয় বলে আকর্ষণ করে প্রকাণ্ড গুচ্ছের মত গঠন করে। এভাবে সৃষ্টি হয় একেকটি গ্যালাক্সি। শুরুর দিকের এমন নক্ষত্রের গুচ্ছকে বলা হয় Globular cluster (বর্তুলাকার স্তবক বা গ্লোবুলার স্তবক)। ধারণা করা হয়, মিল্কিওয়ের কিছু কিছু ক্লাস্টার একদম প্রাথমিক মহাবিশ্বে গঠিত হয়েছিল। অনেকগুলো ক্লাস্টার গ্যালাক্সির কোর গঠন করার পরেই মিল্কিওয়ে গঠিত হয়েছিল। এগুলোর দ্রুত ঘূর্ণনগতির ফলে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি একটি চ্যাপ্টা ডিস্কের মত আকৃতি ধারণ করে। অর্থাৎ সময়ের সাথে সাথে দুটি কাঠামোর উদ্ভব হয় – প্রথমত গোলাকার ‘হ্যালো’ ও পরবর্তীতে ঘন, উজ্জ্বল ডিস্ক। আমাদের সৌরজগতের অবস্থান এই ডিস্কের ভেতর। রাতের আকাশে মিল্কিওয়ের প্রান্তে যে দুধের মত সাদা ব্যান্ডটি দেখা যায় তা আসলে অসংখ্য অগণিত তারার সমষ্টি। আমাদের এই গ্যালাক্সিকে রোমানরা ‘Via Lactea’ বলতো যার অর্থ ‘The road of milk’। এমনকি দুধের গ্রীক পারিভাষিক শব্দ থেকে গ্যালাক্সি শব্দের উদ্ভব। যদিও এর পেছনে কোনো জোরালো প্রমাণ নেই যে ঠিক এই কারণেই মিল্কিওয়ের এমন নামকরণ করা হয়েছিল।

মিল্কিওয়ের সবচেয়ে পুরোনো নক্ষত্রগুলির অবস্থান হল গ্যালাকটিক হ্যালোর ভেতরে এবং তুলনামূলক নতুন নক্ষত্রগুলোর অবস্থান ডিস্কের মধ্যে। এটি প্রমাণ করে যে মিল্কিওয়ে যখন ভর অর্জন করতে থাকে তখন নক্ষত্রগুলোর এই দুই ধরণের অবস্থানের কারণে পারস্পারিক কক্ষপথের সৃষ্টি হয় এবং গ্যালাক্সির ঘূর্ণনের ওপর তা প্রভাব ফেলে। ফলে মিল্কিওয়ে একটি সর্পিল আকৃতি লাভ করে। এজন্য মিল্কিওয়েকে ‘Barred Spiral Galaxy’ বলা হয়। মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির ৪টি মুখ্য স্পাইরাল বাহু রয়েছে – নরমা এবং সিগন্যাস, সাজিটারিয়াস, স্কিউটাম-ক্রাক্স, পারসিয়াস। স্পাইরাল বাহু এটি গ্যালাক্সির নতুন নক্ষত্র উৎপাদনের প্রধান জায়গা। স্পাইরাল বাহু নতুন, নীলাভ, উজ্জ্বল নক্ষত্র ও নেবুলা দ্বারা সজ্জিত থাকায় স্পষ্টত দৃশ্যমান। এই গ্যালাক্সিতে বছরে ৭টার বেশি নক্ষত্রের জন্ম হয়। এর কেন্দ্রে একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাকহোল Sagittarius A* বিদ্যমান।

মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির ব্যাস প্রায় ১০০০০০ আলোকবর্ষ এবং সূর্য এর কেন্দ্র থেকে প্রায় ২৬০০০ আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত। সূর্য তার পরিবারসহ গ্যালাক্সির দুটো মুখ্য স্পাইরাল বাহু পারসিয়াস ও সাজিটারিয়াস বাহুর মধ্যবর্তী গৌণ অরিয়ন-সিগন্যাস বাহুর ভেতরের প্রান্তে অবস্থিত। সূর্যের প্রায় ২২৫-২৫০ মিলিয়ন বছর লাগে গ্যালাক্সির চারদিকে একবার ঘুরে আসতে। ধারণা করা হয়, প্রোটোস্টার (খুব অল্প বয়সী তারকা) অবস্থা থেকে অর্থাৎ সূর্যের জন্মলগ্ন থেকে এখন পর্যন্ত মাত্র ২০ বার এই গ্যালাক্সি ভ্রমণ করেছে। তাই কসমিক ইয়ার অনুযায়ী সূর্যের বয়স মাত্র ২০ বছর!

আকাশগঙ্গায় সূর্যের অবস্থান। ছবিসূত্রঃ NASA

জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের গবেষণায় দেখা গিয়েছে মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি বহু বছর পূর্বে একটি বড়সড় সংঘর্ষে লিপ্ত হয়েছিল, যার ফলে এতে অনেক পরিবর্তন সাধিত হয়। এটি ‘Gaia Sausage’ নামে পরিচিত। গবেষকদের হিসাব অনুযায়ী, প্রায় ৮-১০ বিলিয়ন বছর আগে মিল্কিওয়ের সাথে একটি বামন গ্যালাক্সির সংঘর্ষ হয় এবং বামন গ্যালাক্সিটি এই সংঘর্ষে টিকে থাকতে পারে নি। ফলে এর ধ্বংসাবশেষ ছড়িয়ে পড়ে পুরো মিল্কিওয়ের মধ্যে। সসেজ আকৃতির হওয়ায় এটিকে বলা হয় ‘Sausage’ গ্যালাক্সি যার সর্বমোট ভর ছিল সূর্যের ভরের ১০ বিলিয়ন গুণেরও বেশি। বিজ্ঞানীদের সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা যায় অন্তত ৮টি বৃহদাকার ক্লাস্টার মিল্কিওয়েতে এসেছে Sausage গ্যালাক্সি থেকে। মনে করা হয়, Sausage গ্যালাক্সি থেকে যেসব অবজেক্ট মিল্কিওয়েতে এসেছে সেগুলো মিল্কিওয়ের ভর ১০% বাড়িয়ে দিয়েছে। এই সংঘর্ষের ফলে মিল্কিওয়ের ডিস্কের ব্যাপক পরিবর্তন হয়। এর ফলে গ্যালাকটিক ডিস্কটির দুটি অংশ সৃষ্টি হয়। একটি পাতলা ডিস্ক ও আরেকটি পুরু ডিস্ক। পুরু ডিস্কের নক্ষত্রগুলো গ্যালাকটিক সমতলের সাপেক্ষে পাতলা ডিস্কের নক্ষত্রগুলোর চেয়ে  গড়ে ২০ কিলোমিটার/সেকেন্ড বেশি গতিসম্পন্ন। প্রায় ১০ বিলিয়ন বছরের পুরনো নক্ষত্রগুলোর অবস্থান পুরু ডিস্কে, অন্যদিকে তুলনামূলক কম বয়সী নক্ষত্রগুলোর অবস্থান পাতলা ডিস্কে।

শিল্পীর কল্পনায় দুটো গ্যালাক্সির সংঘর্ষ। ছবিসূত্রঃ esa.int

European Space Agency-র একটি স্পেস অবজারভেটরি হল ‘Gaia satellite’ যা মিল্কিওয়ের নক্ষত্রগুলোর ম্যাপিং ও খুঁটিনাটি বৈশিষ্ট্য নির্ণয়ে কাজ করে যাচ্ছে।

গায়া স্যাটালাইট (Gaia satellite)। ছবিসূত্রঃ physics.org

মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির সাধারণ বৈশিষ্ট্য ও এর আদি অবস্থা সম্পর্কে বিজ্ঞানীরা অনেক তথ্যই দিয়েছেন। তবে মিল্কিওয়ের অনেক অজানা ঘটনা ও ১৩.৬ বিলিয়ন বছর আগে ঠিক কীভাবে শুরু হয়েছিল মিল্কিওয়ের যাত্রা সেসব রহস্য উদ্ধার করা একটি চ্যালেঞ্জের বিষয়। এখন পর্যন্ত সেই ‘কসমিক ডার্ক এইজ’- যখন মহাবিশ্বে কোনো স্টার বা গ্যালাক্সি ছিল না, তা পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হয়নি। অত্যাধুনিক যন্ত্রপাতির সাহায্যে ও বিজ্ঞানের আরও অগ্রযাত্রার সাথে সাথে আমরা হয়ত ভবিষ্যতে মিল্কিওয়ের একদম শুরুর দিকের অবস্থা জানতে পারব!

তথ্যসূত্র:

  • “The New History of the Milky Way”- quantamagazine.org
  • “Why Is Our Galaxy Called The Milky Way?” – universetoday.com
  • “The Gaia Sausage: The major collision that changed the Milky Way galaxy” – phys.org

ক্যুইজ!

বিজ্ঞান সম্পর্কে আপনি কতোটা জানেন?

নিজেকে বিজ্ঞানপ্রেমী মনে করেন? তাহলে চলুন পরীক্ষা করে দেখা যাক! মাত্র ৫টি প্রশ্নের এই কুইজ দিয়ে মেপে দেখি আপনি কতোটা বিজ্ঞান ভক্ত?

জারিন তাহসিন আনজুম
শিক্ষার্থী, নিউক্লিয়ার ইঞ্জিনিয়ারিং বিভাগ, ঢাকা বিশ্ববিদ্যালয়। ছোটবেলা থেকেই জ্যোতির্বিজ্ঞানের প্রতি প্রচন্ড আগ্রহ। জ্যোতির্বিজ্ঞানের নতুন নতুন আবিষ্কার সম্পর্কে জানতে ভালোবাসি এবং জ্যোতিবিজ্ঞানের চকমকপ্রদ সব তথ্য আগ্রহী শিশু-কিশোরদের মাঝে ছড়িয়ে দিতে চাই।