ভিনগ্রহের চাঁদের সন্ধানে

পৃথিবীকে বসবাসযোগ্য করতে চাঁদ অনেক গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। চাঁদের অভিকর্ষ টানের জন্য পৃথিবী আরও স্থিতিশীল হয়েছে ফলে পৃথিবীর জলবায়ু হয়েছে বসবাসযোগ্য । চাঁদের কারণে জোয়ার ভাটার সৃষ্টি হয় যা সমুদ্রের বাস্তুতন্ত্র গড়ে তুলেছে। বিভিন্ন প্রজাতির উদ্ভিদ ও প্রাণীর আচরণ ও প্রজননের উপর চন্দ্রচক্রের প্রভাব রয়েছে। আমাদের আবাসস্থল পৃথিবীকে রক্ষা করে গেছে গ্রহাণু আর ধূমকেতুর আঘাত থেকে।

চাঁদের গায়ের ক্ষত সেসবরেই সাক্ষ্য দেয়। মোদ্দাকথা চাঁদের উপস্থিতি ছাড়া পৃথিবী কখনোই বসবাসযোগ্য হতো না। পূর্বের লেখায় আমরা সৌরজগতের বাইরের গ্রহ এবং তাদের খোঁজ করার উপায় সম্পর্কে জেনেছিলাম। স্বাভাবিকভাবেই এসব গ্রহের সাথে তাদের চাঁদের কথাও উঠে আসবে। নব্বইয়ের দশকে সৌরজগতের বাইরের গ্রহের সন্ধান পাওয়ার পর পরই এসব গ্রহের সাথে চাঁদ থাকার ধারণা জোরদার হয়। এখন পর্যন্ত আমরা প্রায় সাড়ে পাঁচ হাজার বর্হিগ্রহের সন্ধান পেয়েছি কিন্তু এখনো পর্যন্ত কোনো চাঁদ মামার দেখা মেলেনি।

আমাদের সৌরজগৎ চাঁদ দিয়ে ভর্তি। আটটি গ্রহের ছয়টিরই চাঁদ আছে। পৃথিবীর তো মাঝারি আকারের একটি চাঁদ রয়েছে। ওদিকে শনির চাঁদ সংখ্যা দেড়শটিরও বেশি। বিভিন্ন গ্রহের বিভিন্ন সাইজের চাঁদ সৃষ্টির প্রক্রিয়াও ভিন্ন ভিন্ন। যেমন আমাদের চাঁদের সৃষ্টি হয়েছে মঙ্গলের মতো আকারের বস্তুর সংঘর্ষের মাধ্যমে, শনির চাঁদের সৃষ্টি গ্রহের আশেপাশে থাকা বিভিন্ন বস্তুর ধ্বংসাবশেষ থেকে। সৌরজগতের বাইরে চন্দ্রের অস্তিত্ব থাকার সম্ভবনা এবং তা বসবাসযোগ্য হওয়ার সম্ভাবনাও প্রবল। কিন্তু কথা হলো বহির্গ্রহ খুঁজে পেতেই যে-রকম কাঠখড় পোড়াতে হয় সেখানে ভিনগ্রহের চাঁদ খুঁজে পাওয়া দুষ্কর বৈকি।

আমরা বহির্গ্রহ খোঁজার জন্য ট্রানজিট মেথডের কথা জেনেছিলাম। নব্বইয়ের দশকে প্যারিস মানমন্দিরের বিজ্ঞানী জিন স্নাইডার ট্রানজিট মেথডের ধারণাটি নিয়ে আসেন। কি ছিল এই পদ্ধতি তা আবার একটু ঝালাই করে নেওয়া যাক।মনে করুন আপনি আলোর উৎস থেকে কিছু দূরে আছেন। হঠাৎ করে এর সামনে দিয়ে কোনো কিছু চলে গেলে, আপনি কি বুঝতে পারবেন কি গেল? পারার কথা কারণ বস্তুর আকার আকৃতি অনুসারে আলোর সামান্য বা বেশি তারতম্য দেখা যাবে। সূর্যগ্রহণের সময় চাঁদ সূর্য আর পৃথিবীর মাঝখানে চলে আসে। এতে করে সূর্যের সবটুকু আলো পৃথিবীতে পৌঁছতে পারে না। ফলে কিছু সময়ের জন্য পৃথিবীর উপর চাঁদের ছায়া নেমে আসে।

বহির্গ্রহ খোঁজার সময়ও এইরকম পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়। একেই বলে ট্রানজিট মেথড বা অতিক্রমণ পদ্ধতি। যখন গ্রহ নক্ষত্রের সরাসরি সামনে চলে আসে তখন কিছু সময়ের জন্য উজ্জ্বলতা কিছুটা কমে যায়। উজ্জ্বলতার এই সামান্য পরিবর্তন থেকেই গ্রহের উপস্থিতি সম্পর্কে জানা যায়। এই পরিবর্তন কতটুকু হচ্ছে তা থেকে গ্রহের আকার সম্পর্কে একটা ধারণা পাওয়া যায়। যদি বেশি পরিমাণ আলোকে বাঁধা দেয় তার মানে হচ্ছে গ্রহটি আকৃতিতে বড়। আবার কতটুকু সময় ধরে হচ্ছে তা থেকে গ্রহের দূরত্ব সম্পর্কে জানা যায়। অতিক্রমনের সময়কাল যত বেশি গ্রহটি ততদূরে অবস্থিত।

বিজ্ঞানী জিন স্নাইডার ১৯৯৯ সালেই বলেছিলেন, ট্রানজিট মেথডের মাধ্যমে ভিনগ্রহের চাঁদও খুঁজে বের করা সম্ভব। তিনি হিসাব করে দেখলেন যে চাঁদের উপস্থিতির কারণে গ্রহের গতিপথের সামান্য পরিবর্তন হয়। ফলে ট্রানজিট এর বাঁকানো গ্রাফে চিত্রের মতো সামান্য নড়াচড়া দেখা যাবে। আর এর মাধ্যমে চন্দ্রের উপস্থিতি সম্পর্কে জানতে পারব। কিন্তু এসব ডেটা ইনপুট নিয়ে সেটাকে গ্রাফে ভিজ্যুয়ালাইজ করা সময় সাপেক্ষ ব্যাপার। কনফার্ম হওয়ার জন্য অনেকগুলো ট্রানজিট চেক দিতে হবে। গ্রহের ট্রানজিট টাইম এক বছরেরও বেশি হতে পারে।

২০০১ সালে হাবল টেলিস্কোপ দিয়ে সর্বপ্রথম এই পদ্ধতিতে বহির্গ্রহের চাঁদ খোঁজার প্রচেষ্টা চালানো হয়। কিন্তু সেই চেষ্টা আশার আলো দেখেনি। এরপর ২০০৯ সালে বহির্গ্রহ খোঁজার জন্য কেপলার স্পেস টেলিস্কোপ পাঠানো হয়। সাড়ে নয় বছর ধরে চলা এ মিশন ছিল সাফল্যে ভরা। কেপলার পাঁচ লক্ষের বেশি তারা পর্যবেক্ষণ করে প্রায় তিন হাজারের বেশি বর্হিগ্রহের সন্ধান দেয়।

কেপলারের সংগ্রহ করা সুবিশাল ডেটা বিজ্ঞানীদের বহির্গ্রহের অবস্থান,সংখ্যা, আকার, ধরণ নিয়ে স্ট্যাটিসটিক্যাল অ্যানালাইসিস করার সুযোগ করে দেয়। তাইওয়ানের অ্যাকাডেমিয়া সিনিকা ইন্সটিটিউট অব অ্যাস্ট্রোনমি এন্ড অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের গবেষক ডেভিড কিপিং এবং অ্যালেক্সি টিচি এতো ডেটার বুক চিড়ে চাঁদের অস্তিত্বের প্রমাণ খুঁজতে থাকেন ৷ সমস্যা হলো কেপলারের সন্ধান দেওয়া বেশিরভাগ গ্রহের অবস্থান এমন জায়গায় যে নক্ষত্রের মহাকর্ষ শক্তির কারণে সেখানে চন্দ্রের উপস্থিত থাকা অসম্ভবের মতো। এইরকম তিনশো গ্রহকে পর্যবেক্ষণ করে তারা আশাব্যঞ্জক কিছুর দেখা পান নি।

শেষমেশ ২০১৭ সালে পৃথিবী থেকে ৮২০০ আলোকবর্ষ দূরে কেপলার-১৬২৫ বি নামের গ্রহের ট্রানজিট এর সময়ের সামান্য পার্থক্য পর্যবেক্ষণ করা যায়। দেখা যায়, এটার উজ্জ্বলতার গ্রাফে (চিত্র ২) সামান্য উঠানামা দেখা যায় যা চাঁদ থাকার সম্ভাবনার কথা জানান দেয়। এটা নিশ্চিত হওয়ার জন্য কয়েকটি ট্রানজিট চেক দিতে হয়। এই গ্রহটি সাড়ে নয় মাস পর পর নক্ষত্রকে প্রদক্ষিণ করে। ফলে কয়েকটি অতিক্রমের তথ্য নিতে বছরখানেক অপেক্ষা করতে হয়। গবেষকদল নক্ষত্র থেকে আসা আলোকে ৪০ ঘণ্টা ধরে পর্যবেক্ষণ করেন। প্রথম আট ঘণ্টায় ট্রানজিট শুরু করার কথা থাকলেও এক ঘণ্টা আগেই তা শুরু হয়। বড়সড় চাঁদ উপস্থিত থাকার কারণে এমনটা হওয়ার সম্ভাবনাই বেশি। এরপর আরও ১৯ ঘন্টারে অতিক্রম চলতে থাকে তার সামান্য একটু নমন দেখা যায় গ্রাফে। অতিক্রমের আরও তথ্য দিয়ে সংকেত বিশ্লেষণ করলে দেখা যায় ওই গ্রহের চাঁদ যদি থেকেই থাকে তাহলে সেটা হবে বিশাল, নেপচুনের মতো সাইজের। দুর্ভাগ্যজনকভাবে আরও গভীরভাবে পর্যবেক্ষণ করার পরও এটা সম্পর্কে নিশ্চিতভাবে কিছুই বলা যায় নি।

২০২২ সালে কিপিং এবং টিচি দ্বিতীয় আরও একটি ক্যান্ডিডেট খুঁজে পান। পৃথিবী থেকে ৫৬০০ আলোকবর্ষ দূরে এই গ্রহের নাম কেপলার ১৭০৮ বি। এই গ্রহের চন্দ্রের আকার প্রথমটার থেকে ছোট কিন্তু আমাদের পৃথিবীর চেয়ে প্রায় দ্বিগুণ আকারের। কিপিং এবং তার গবেষকদল ৪০০ দিন ধরে সত্তরটি গ্রহকে পর্যবেক্ষণ করেন। এই গ্রহগুলো নক্ষত্র থেকে দূরে হওয়ায় ঠান্ডা প্রকৃতির সেজন্য এদেরকে গ্যাস জায়ান্ট বলা হয়। এসব গ্রহের অতিক্রমণ পর্যবেক্ষণ করে অনেকগুলো সম্ভাব্য চন্দ্রকে খুঁজে বের করেছেন। এরপরের কয়েকবছর এদেরকে লিস্ট থেকে বাদ দেওয়ার কারণ খুঁজে বের করেছেন এবং শেষ পর্যন্ত মাত্র একটিকে বাদ দিতে পারেননি। এ নিয়ে ডেভিড কিপিং বলেন, “এই চন্দ্রপ্রার্থীকে আমরা বাদ দিতে পারলাম না। আমরা চার বছর ধরে চেষ্টা চালিয়েছি যে এটাকে ভুয়া প্রমাণ করার কিন্তু প্রত্যেকটা পরীক্ষাতেই পাশ করেছে এটা”

তবে সবাই যে কিপিং এবং তার গবেষকদলের সাথে একমত তা নয় । জার্মানির ম্যাক্স প্লাঙ্ক ইন্সটিটিউট ফর সোলার সিস্টেম রিসার্চ এর বিজ্ঞানী রেনে হেলার এবং জার্মানির সোনেবার্গ মানমন্দিরের গবেষক মাইকেল হিপকি অরিজিনাল তথ্য বিশ্লেষণ করে ২০২৩ সালে এক গবেষণা পত্র প্রকাশ করেন। তারা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছান যে দুইটা গ্রহেররই কোনো চাঁদ নেই। আমাদের সূর্যের গায়ে কিছু কিছু জায়গা আছে যেটা আশেপাশের অঞ্চলের তুলনায় অনেক কম উজ্জ্বল বা প্রায় অন্ধকার। এটাকে বলা হয় সানস্পট বা সৌরকলঙ্ক । হেলারের মতে অতিক্রমের সময় উজ্জ্বলতার সামান্য তারতম্য এইরকম সৌরকলঙ্ক জাতীয় কিছুর কারণেও হতে পারে। এই কিন্তু ডেভিট কিপলিং এর মতে হিপকি এবং হেলারের বিশ্লেষণে কিছু ত্রুটি রয়েছে। তিনি বলেন, “আমরা তাদের দুজনের ব্যবহার করা পুরোপুরি একই ডেটাসেট ব্যবহার করেই সিগন্যাল বের করতে পেরেছি। নিঃসন্দেহে তাদের অ্যালগরিদম কোনো কিছু মিস করছে”। তিনি আরও বলেন যে তারা সৌরকলঙ্ক হওয়ার সম্ভবনা বাদ দিয়েছেন এই কারণে যে গ্রহ নক্ষত্রের সামনে যাবার আগেই উজ্জ্বলতা কমা শুরু করে। এর মানে হলো গ্রহ বাদে অন্যকিছুর উপস্থিতি আছে যার কারণে এইরকম ঘটনা ঘটেছে।

ম্যাক্স প্লাঙ্ক ইন্সটিটিউট ফর অ্যাস্ট্রোনমির গবেষক লরা ক্রাইডবার্গের মতে এখনই কোনো সিদ্ধান্তে আশা ঠিক নয়। আরও একটি ট্রানজিট পর্যবেক্ষণ করা প্রয়োজন। কিন্তু সেজন্য প্রয়োজন অপেক্ষার। এইরকম বিভিন্নমুখী মতবিরোধই বলে দেয় যে ভিনগ্রহের চাঁদের উপস্থিতি নির্ণয় কতটা কষ্টসাধ্য একটি কাজ। এর জন্য প্রয়োজন আরও তথ্য, সময় এবং পর্যবেক্ষণ ।

আরও একটি জায়গায় চাঁদের অনুসন্ধান চালানো যায় তা হলো রাফ প্লানেট বা ফ্রি ফ্লোটিং প্লানেট। এসব গ্রহ কোনো গ্রহমণ্ডলের অংশই নয়। আমাদের পৃথিবীর মতো কোনো নিদিষ্ট নক্ষত্রকে কেন্দ্র করে ঘুরে না, মুক্ত বস্তুর মতো এরা মহাকাশে ঘুরে বেড়াচ্ছে। এইসব গ্রহের যদি সাইজে বড় কোনো চাঁদ থাকে তাহলে সেটা খুঁজে বের করা তুলনামূলকভাবে সহজেই সম্ভব হবে। যুক্তরাষ্ট্রের উইজকান্সিল ম্যাডিসন বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রফেসর মেলিন্ডা ফুটার্ডোর মতে বহির্গ্রহের খোঁজার জন্য আমরা নক্ষত্রকে যেভাবে পর্যবেক্ষণ করি ঠিক তেমনিভাবে গ্রহকে পর্যবেক্ষণ করতে হবে। পার্থক্য হলো এখানে গ্রহের বদলে চাঁদের খোঁজ মিলবে। নাসা ২০২৭ সালে ন্যান্সি গ্রেইস রোমান স্পেস টেলিস্কোপ পাঠানোর পরিকল্পনায় আছে। এই টেলিস্কোপের প্রধান উদ্দেশ্য হলো নক্ষত্রের সামনাসামনি আছে এমন গ্রহ খুঁজে বের করা। কিন্তু যুক্তরাষ্ট্রের মিশিগান বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকদের করা এক হিসাবে দেখা যায় এই টেলিস্কোপটি মুক্তভাবে ঘুরাঘুরি করা গ্রহের চাঁদ সন্ধানের উপযোগী বিশেষ ওরায়ন নেবুলা অঞ্চলের দিকে। ডজনখানেক বহির্চন্দ্রকে ডিটেক্ট করা পসিবল হবে যদি আসলেই থেকে থাকে।

রোমান টেলিস্কোপ মাইক্রোলেন্সিং পদ্ধতি ব্যবহার করেও তার সন্ধান কার্য চালিয়ে যাবে। কি এই পদ্ধতি? ভারী বস্তু স্পেস টাইমের চাদরকে মুড়িয়ে দেয়। কৃষ্ণগহ্বর এবং গ্যালাক্সির জন্য এই মোড়ানোর পরিমাণ অনেক বেশি কিন্তু গ্রহ বা নক্ষত্রও সামান্য প্রভাব ফেলতে পারে এবং সেটা নির্ণয়যোগ্য। এটাকেই মাইক্রোলেন্সিং বলে। কীভাবে কাজ করে এই পদ্ধতি? আলো সরল পথে চলে এখন যদি স্পেস টাইম বাঁকানো থাকে তাহলে স্বাভাবিকভাবেই আলো বাঁকানো পথকে অনুসরণ করে। ফলে কিছু সময়ের জন্য নক্ষত্রের উজ্জ্বলতা বনাম সময় গ্রাফে (গ্রাফ-৪) সামান্য উতরাই দেখা যায়।

আরেকটু ভালোভাবে বুঝতে মনে করুণ দুইটা নক্ষত্র, কাছের নক্ষত্র A এবং দূরের উজ্জ্বল নক্ষত্র B। প্রথম নক্ষত্র যখন আমাদের পৃথিবীর এবং দ্বিতীয় নক্ষত্রের সামনে দিয়ে চলে যায় তখন আলো কিছুটা বেঁকে যায় ফলে এটা বিবর্ধক লেন্সের মতো কাজ করে। এর ফলে আমরা B নক্ষত্রের দুইটা ভার্সন দেখতে পাই। দুইটা নক্ষত্র এবং পৃথিবী সোজাসুজি অবস্থানে থাকলে উজ্জ্বলতা হবে সবচেয়ে বেশি তারপর আবার কমতে থাকে। এখন প্রথম নক্ষত্রের যদি কোনো গ্রহ থাকে তাহলে তার ভরের কারণে আলো আরও সামান্য কিছুটা বেঁকে যাবে। স্বল্প সময়ের জন্য উজ্জ্বলতা বেড়ে যাবে এবং গ্রাফে ব্লিপ দেখা যাবে। এই পদ্ধতির মাধ্যমে বহির্গ্রহের চাঁদকেও খুঁজে বের করা যাবে। এটা আমাদের চাঁদের তুলনায় দ্বিগুণ আকারের বস্তু ডিটেক্ট করতে হবে। রোমান টেলিস্কোপের টিমের প্রধান স্কট গাউডি বলেছেন যে, “হয়ত রোমান টেলিস্কোপ দিয়ে হাজার হাজার চাঁদের সন্ধান পাবো না কিন্তু আমরা এটা জানতে পারব যে এই জিনিস কতটা কমন”

বহির্চন্দ্র নিয়ে কাজ করছে এইরকম বিজ্ঞানীর সংখ্যা খুব বেশি না৷ কিন্তু যারা লেগে আছে তারা দৃঢ়প্রতিজ্ঞ যে খুঁজে বের করতে পারবেন। ২০২৮ সালে চিলিতে বসানো বিশাল আকারের টেলিস্কোপের কাজ শেষ হবে, এইটা কাজ শুরু করলে দ্রুতই আমরা আশার আলো দেখতে পারবো। আরও একটি খুশির খবর হলো ইতিহাসের সবচেয়ে শক্তিশালী টেলিস্কোপ জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ এই বছরের জুলাই থেকে ভিনগ্রহের চাঁদ অনুসন্ধান করবে। এই প্রোগ্রাম কেপলার ১৬৭ নক্ষত্রকে কেন্দ্র করে ঘুরাঘুরি করা জুপিটার আকৃতির গ্রহের উপর নজর রাখবে। এই গ্রহ প্রতি ১০০০ দিনে একবার নক্ষত্রের সামনে আসে এবং পৃথিবীর উপর ছায়া ফেলে। এবছরের ২৫ শে অক্টোবর ঘটনাটি ঘটতে যাচ্ছে। ডেভিড কিপিং এবং তার দল আগ্রহভরে দিনটির জন্য অপেক্ষা করছে।

সবশেষে এতো কাঠখড় পুড়িয়ে চাঁদ খোঁজার কেনই বা দরকার? বিজ্ঞানী ক্রাইডেলবার্গের কথারই পুনরাবৃত্তি করা যাক,

আমরা যদি গ্রহের উৎপত্তি এবং এর গঠন নিয়ে পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে জানতে চাই তাহলে আমাদের চাঁদকে জানা প্রয়োজন। এরচেয়ে সরল উত্তর হলো চাঁদ মানেই জোশ একটা জিনিস। খোঁজ করতে করতে দেখা গেলো হয়ত অ্যাভাটার মুভির মতো বসবাসযোগ্য কোনো চাঁদের সন্ধান পেয়ে গেলাম। কি দারুণই না হবে সেটা!

তথ্যসূত্র-

• Hunt for Alien Moon, New Scientist
• Astronomers Have Found Another Possible ‘Exomoon’ beyond Our Solar System | Scientific American
• NASA