মিল্কিওয়ের কেন্দ্রে একটি অতিম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল রয়েছে, যাকে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা Sgr A* নামে চেনেন। এটি ১৯৭০-এর দশকে আবিষ্কৃত হয়েছিল, কিন্তু দীর্ঘদিন ধরে বস্তুটি আকাশের মানচিত্রের একটি বিন্দু মাত্র ছিল: এর ভর বা আকার সরাসরি পরিমাপ করা যায়নি। Sgr A* সম্পর্কে আমরা যা কিছু জানি, তা পরোক্ষভাবে পাওয়া গেছে — এর চারপাশে ঘূর্ণায়মান নক্ষত্রগুলির গতিবিধি থেকে। এই তথ্য অনুসারে, ব্ল্যাক হোলের ভর 10^37 কিলোগ্রামের কাছাকাছি, যা একে গ্যালাক্টিক মানদণ্ডেও সত্যিকারের দৈত্যে পরিণত করেছে। সরাসরি চিত্র পাওয়া গেছে মাত্র গত কয়েক বছরে, এবং এখন বিজ্ঞানীদের কাছে এই বস্তুটি আগের চেয়ে অনেক বেশি বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করার সুযোগ রয়েছে।
S301 নক্ষত্র: কক্ষপথের মধ্যে রেকর্ডধারী
Sgr A* এর চারপাশের অঞ্চল পর্যবেক্ষণের জন্য GRAVITY যন্ত্রটি ব্যবহার করা হয়, যা ইউরোপীয় সাউদার্ন অবজারভেটরির ভেরি লার্জ টেলিস্কোপে স্থাপিত। যন্ত্রটি চারটি আয়নার আলোকে একটি একক সিস্টেমে একত্রিত করে, যা ১৩০ মিটার ব্যাসের একটি অনুমানিক টেলিস্কোপের ক্ষমতার সমতুল্য রেজোলিউশন দেয়। GRAVITY-ই ২০১৭ সাল থেকে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দলকে ব্ল্যাক হোলের ইভেন্ট হরাইজনের কাছাকাছি নক্ষত্রগুলির গতিবিধি ট্র্যাক করতে সক্ষম করেছে। ২০২৩ সালে পর্যবেক্ষণ একটি অপ্রত্যাশিত ফলাফল এনেছিল: S301 নামে একটি নক্ষত্র আবিষ্কৃত হয়েছিল, যা অন্যদের থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন আচরণ করে।
S301-এর কক্ষপথ অত্যন্ত দীর্ঘায়িত оказалось। এর আবর্তনকাল всего ৮.৭ года — это более чем на три года быстрее, чем у любой известной звезды в этом регионе. Эксцентриситет орбиты, то есть степень её отклонения от окружности, равен 0,9832. Для сравнения, даже у Плутона, который считается чемпионом по вытянутости среди планет Солнечной системы, этот показатель составляет лишь 0,25. По сути, орбита S301 настолько близка к параболической, что звезда находится буквально на грани ухода из гравитационного плена чёрной дыры.
В точке максимального сближения, которую астрономы называют перицентром, S301 разгоняется до скорости около 25 000 километров в секунду — это более восьми процентов скорости света. Расстояние до чёрной дыры в этот момент сокращается примерно до 11 астрономических единиц, что лишь ненамного больше дистанции от Солнца до Сатурна. По словам исследователей, S301 проходит в десять раз ближе к Sgr A*, чем любой другой известный нам объект. Звезда почти в полтора раза крупнее Солнца, и если бы она была массивнее, гравитация чёрной дыры, скорее всего, разорвала бы её на части. Тот факт, что S301 осталась целой, говорит о том, что мы наблюдаем редкий случай, когда природа как будто специально подобрала параметры, позволяющие звезде выжить.
S301-এর উৎপত্তিও সম্ভবত অস্বাভাবিক। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মনে করেন, নক্ষত্রটি একসময় একটি দ্বৈত ব্যবস্থার অংশ ছিল, যা Sgr A* এর খুব কাছাকাছি চলে এসেছিল। ব্ল্যাক হোলের শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র জোড়াটিকে ধ্বংস করতে পারত, S301-এর সঙ্গীকে ছিটকে দিতে পারত, এবং নক্ষত্রটিকে নিজেই একটি নতুন, অনেক কাছাকাছি কক্ষপথে পাঠাতে পারত। এই ব্যাখ্যাটি পর্যবেক্ষণকৃত গতিবিদ্যার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং বুঝতে সাহায্য করে যে গ্যালাক্সির কেন্দ্রে কীভাবে এই ধরনের চরম গতিপথ তৈরি হয়।
S301-এর কক্ষপথ Sgr A* এর ঘূর্ণন সম্পর্কে কী বলবে
এত কাছের কক্ষপথ নিজেই একটি বৈজ্ঞানিক সংবেদন, কিন্তু S301-এর প্রধান মূল্য হল এটি এমন কিছু পরিমাপ করার সুযোগ দেয় যা আগে অগম্য ছিল: ব্ল্যাক হোলের স্পিন। সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব অনুসারে, একটি ঘূর্ণায়মান বিশাল বস্তু নিজের সাথে স্থান-কালকে টেনে নেয়। ব্ল্যাক হোলের ক্ষেত্রে এটি প্রকাশ পায় যে, যথেষ্ট কাছাকাছি অতিক্রমকারী যেকোনো বস্তুর কক্ষপথ ধীরে ধীরে ঘুরে যায় — তথাকথিত প্রিসেশন। এই প্রভাবের মাত্রা সরাসরি নির্ভর করে ব্ল্যাক হোল কত দ্রুত ঘুরছে তার উপর।
সমস্যা হল, প্রিসেশন দূরত্বের সাথে দ্রুত হ্রাস পায়: এটি কক্ষপথের ব্যাসার্ধের ঘনফলের সমানুপাতিকভাবে হ্রাস পায়। Sgr A* এর কাছে পরিচিত বেশিরভাগ নক্ষত্রের জন্য, এর অর্থ হল লক্ষণীয় পেরিসেন্টার স্থানান্তর জমা হতে হাজার হাজার বছর ধরে অবিরত পর্যবেক্ষণ লাগবে। S301 এত কাছাকাছি যে প্রিসেশন প্রভাব দশ বছরের মধ্যেই পরিমাপযোগ্য হয়ে উঠবে। গবেষকদের অনুমান অনুসারে, এমনকি বিদ্যমান যন্ত্রগুলিও এই নক্ষত্রের কক্ষপথ ট্র্যাক করতে সক্ষম যথেষ্ট নির্ভুলতার সাথে, যা Sgr A* এর স্পিন মূল্যায়নের জন্য যথেষ্ট।
যদি পর্যবেক্ষণ তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণী নিশ্চিত করে, এটি শুধু Sgr A* নয়, সামগ্রিকভাবে ব্ল্যাক হোলের পদার্থবিদ্যা বোঝার ক্ষেত্রে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ হয়ে উঠবে। টেলিস্কোপের রেজোলিউশনের আরও উন্নতি বা দীর্ঘ ডেটা সিরিজ জমা হওয়া বিজ্ঞানীদের আরও এগিয়ে যেতে দেবে — ব্ল্যাক হোলটি নিখুঁত গোলক কিনা, বা এর মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রে ভর এবং স্পিন ছাড়াও অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য রয়েছে কিনা তা পরীক্ষা করতে। এই ধরনের পরীক্ষাগুলি মহাবিশ্বের সবচেয়ে চরম বস্তুগুলির গবেষণায় নির্ভুলতার একটি নতুন স্তর খুলে দেবে এবং সম্ভবত আমাদের এই প্রশ্নের উত্তরের কাছাকাছি নিয়ে যাবে যে চরম পরিস্থিতিতে স্থান-কাল কীভাবে সাজানো।
বর্তমানে S301 একটি অনন্য বস্তু হিসেবে রয়ে গেছে — একমাত্র পরিচিত নক্ষত্র যা অতিরিক্ত প্রযুক্তিগত কৌশল ছাড়াই Sgr A* এর ঘূর্ণন সম্পর্কে আমাদের বলতে সক্ষম। যা বাকি থাকে তা হল ধৈর্যের সাথে এটি পর্যবেক্ষণ করা, এবং মাত্র দশ বছরের মধ্যে আমরা সম্ভবত আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্রে অবস্থিত ব্ল্যাক হোলের সবচেয়ে নির্ভুল প্রতিকৃতিগুলির একটি পেতে পারি।
