NASA-এর Nancy Grace Roman Space Telescope gravitational microlensing ব্যবহার করে দুর্লভ, বিচ্ছিন্ন neutron stars সনাক্ত করতে পারে, photometry এবং astrometry একত্রিত করে সুনির্দিষ্ট mass measurements-এর জন্য। Zofia Kaczmarek-এর নেতৃত্বাধীন এই অগ্রগতি Galactic Bulge survey-এ লক্ষ্য করে লুকানো stellar remnants উন্মোচন করবে, mass distributions, black hole boundaries এবং galactic kicks-এর রহস্য সমাধান করে।
A seasoned content architect and digital strategist specializing in deep-dive technical journalism and high-fidelity insights. With over a decade of experience across global finance, technology, and pedagogy, Elijah Tobs focuses on distilling complex narratives into verified, actionable intelligence.
রোমান টেলিস্কোপ রহস্যময় নিউট্রন তারা সনাক্ত করতে প্রস্তুত
জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোঝার ধারণাকে পুনর্গঠিত করতে পারে এমন একটি যুগান্তকারী আবিষ্কারের দ্বারপ্রান্তে। একটি নতুন গবেষণা দেখায় যে NASA-এর আসন্ন Nancy Grace Roman Space Telescope রহস্যময় নিউট্রন তারা সনাক্ত করতে সক্ষম হতে পারে, যা বিস্ফোরিত বিশাল তারার লুকানো অবশিষ্টাংশ। এই মহাজাগতিক বস্তুসমূহ, যা সাধারণত অধিকাংশ টেলিস্কোপের কাছে অদৃশ্য, মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং ব্যবহার করে প্রকাশিত হতে পারে, যা Roman অধ্যয়ন করার জন্য অনন্যভাবে সজ্জিত।
একটি বিচ্ছিন্ন নিউট্রন তারার চিত্রায়ণ, সৌর ভরের ঘনত্বসহ শহর-আকারের বস্তু। (ঋণ: Scott Lord via Pexels)
মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং-এর শক্তি
নিউট্রন তারাগুলি অত্যন্ত সান্দ্রতাসম্পন্ন তারার অবশিষ্টাংশ যা সুপারনোভা বিস্ফোরণের মধ্য দিয়ে গেছে। তারা সূর্যের চেয়ে বেশি ভরকে একটি শহরের চেয়ে বড় নয় এমন গোলকের মধ্যে সংকুচিত করে, তবুও মহাশূন্যের বিশালতায় তাদের ম্লানতা এবং বিচ্ছিন্নতার কারণে সাধারণত অসনাক্তই থাকে। “অধিকাংশ নিউট্রন তারা তুলনামূলকভাবে ম্লান এবং একাকী,” জার্মানির Heidelberg University-এর গবেষক Zofia Kaczmarek ব্যাখ্যা করেছেন, যিনি গবেষণার নেতৃত্ব দিয়েছেন। “কোনো সাহায্য ছাড়া তাদের খুঁজে পাওয়া অত্যন্ত কঠিন।”
এই গবেষণা, Astronomy and Astrophysics-এ প্রকাশিত, প্রস্তাব করে যে NASA-এর Nancy Grace Roman Space Telescope এটি বদলে দিতে পারে। Roman-এর উদ্ভাবনী পদ্ধতি, যা মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং নামে পরিচিত, তাদের তীব্র মহাকর্ষ দূরবর্তী পটভূমির তারার আলোকে বাঁকিয়ে উজ্জ্বল করে কীভাবে পরিমাপ করে এই ম্লান বস্তু সনাক্ত করতে সক্ষম করে।
মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং ঘটে যখন একটি ভারী বস্তু, যেমন নিউট্রন তারা, পৃথিবী এবং একটি দূরবর্তী তারার মধ্যে যায়, তার আলোকে বিকৃত করে। এই সংক্ষিপ্ত উজ্জ্বলতা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের অন্যথায় লুকানো বস্তু স্পট করতে সাহায্য করে। Roman-এর উন্নত ক্ষমতা উজ্জ্বলতার বৃদ্ধি (ফটোমেট্রি) এবং পটভূমির তারার অবস্থানের সূক্ষ্ম স্থানান্তর (অ্যাস্ট্রোমেট্রি) উভয়ই পরিমাপ করতে সক্ষম করে। এই পরিমাপগুলির সমন্বয় নিউট্রন তারা চিহ্নিত এবং অধ্যয়ন করার জন্য আরও সুনির্দিষ্ট উপায় প্রদান করে। Roman-এর ক্ষমতা সম্পর্কে আরও জানতে, STScI's Roman mission page দেখুন।
অ্যাস্ট্রোমেট্রিক মাইক্রোলেন্সিং ঘটে যখন একটি অগ্রভাগের বস্তু, যেমন নিউট্রন তারা, একটি আরও দূরবর্তী পটভূমির তারার সামনে যায়। নিউট্রন তারার মহাকর্ষ দূরবর্তী তারার আলোকে বাঁকিয়ে দেয়, এটিকে একাধিক পথে বিভক্ত করে যা টেলিস্কোপে পৌঁছায়। এই বিকৃত চিত্রগুলি যদিও সমাধান করা যায় না, তাদের সম্মিলিত আলো উজ্জ্বল এবং দূরবর্তী তারার প্রকৃত অবস্থান থেকে সামান্য স্থানান্তরিত বলে প্রতীয়মান হয়। দুটি বস্তুর মধ্যে সম্পর্কিত অবস্থান সময়ের সাথে পরিবর্তিত হওয়ার সাথে সাথে, এই প্রতীয়মান স্থানান্তর আকাশে একটি ছোট উপবৃত্তাকার প্যাটার্ন আঁকে। সেই উপবৃত্তের আকার আলো কতটা বাঁকা হয় তার উপর নির্ভর করে, অর্থাৎ ভারী বস্তু বড় স্থানান্তর উত্পন্ন করে, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের অন্যথায় অদৃশ্য নিউট্রন তারার ভর সরাসরি পরিমাপ করতে সক্ষম করে। NASA, STScI, Joyce Kang (STScI) মহাকর্ষীয় মাইক্রোলেন্সিং: নিউট্রন তারার মহাকর্ষ পরিমাপযোগ্য উজ্জ্বলতা এবং অবস্থান স্থানান্তর সৃষ্টি করে। (ঋণ: Zelch Csaba via Pexels)
তারকার অবশিষ্টাংশ সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি
Roman Space Telescope-এর অপূর্ব নির্ভুলতায় মাইক্রোলেন্সিং পর্যবেক্ষণের ক্ষমতা শুধু নিউট্রন তারা সনাক্ত করতেই নয়, তাদের ভর সম্পর্কেও গুরুত্বপূর্ণ তথ্য প্রদান করতে সক্ষম। “মাইক্রোলেন্সিং ব্যবহারের সবচেয়ে দারুণ দিক হলো যে আপনি সরাসরি ভর পরিমাপ পেতে পারেন,” বলেছেন গবেষণার সহ-লেখক Peter McGill, যিনি Lawrence Livermore National Laboratory-এর থেকে। “ফটোমেট্রি বলে যে তারার সামনে কিছু গেছে, কিন্তু তারার অবস্থান কতটা স্থানান্তরিত হয়েছে তা বলে সেই বস্তুর ভর কত।”
NASA-এর মতে, এই নতুন ভর পরিমাপ পদ্ধতি জ্যোতির্বিজ্ঞানের কয়েকটি দীর্ঘস্থায়ী রহস্য সমাধানে সাহায্য করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বিজ্ঞানীরা বর্তমানে নিউট্রন তারা এবং কালো গর্তের ভর বিতরণ জানেন না, এবং দুটি বস্তুর মধ্যে সীমানা কোথায় তাও নয়। Roman-এর ফলাফল এই তারকার অবশিষ্টাংশগুলির আকার এবং ওজনে পার্থক্য নির্ধারণে এবং তাদের গঠনে শক্তিশালী 'কিক' পাওয়ার পর গ্যালাক্সিতে কত ত্বরে চলাচল করে তা নির্ধারণে যুগান্তকারী হতে পারে।
“আমরা নিউট্রন তারা, কালো গর্তের ভর বিতরণ জানি না, বা একটি কোথায় শেষ হয় এবং অন্যটি কোথায় শুরু হয় তা কোনো নিশ্চয়তার সাথে জানি না। Roman সত্যিই এতে যুগান্তকারী হবে।”
Peter McGill, Lawrence Livermore National Laboratory, via NASA
লুকানো জনগোষ্ঠীর জন্য বিশাল জরিপ
গবেষণা দল Roman-এর Galactic Bulge Time Domain Survey-এর সুবিধা নেবে, যা একটি বিশাল পর্যবেক্ষণ প্রকল্প যা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে আকাশের বিস্তীর্ণ এলাকায় লক্ষ লক্ষ তারা স্ক্যান করবে। জরিপটি প্রধানত ফটোমেট্রিক মাইক্রোলেন্সিং ব্যবহার করে একগ্রহ সনাক্ত করার লক্ষ্যে, কিন্তু অ্যাস্ট্রোমেট্রিক মাইক্রোলেন্সিং পরিমাপের নতুন ক্ষমতা জ্যোতির্বিজ্ঞান গবেষণায় একটি সম্পূর্ণ নতুন সীমান্ত উন্মোচন করে।
টেলিস্কোপের আকাশের এত বিশাল অঞ্চল পর্যবেক্ষণের ক্ষমতা এটি সম্ভব করে যে Milky Way-এ ছড়িয়ে-ছিটিয়ে থাকা বিচ্ছিন্ন নিউট্রন তারা সনাক্ত করা যাবে, যা এখন পর্যন্ত প্রায় অসম্ভব ছিল। “আমরা বড় চিত্রের প্রতিনিধিত্বমূলক নয় এমন একটি ছোট নমুনা দেখছি,” Kaczmarek বলেছেন। “একটি ভর পরিমাপও খুব শক্তিশালী হবে। যদি আমরা মাত্র একটি বিচ্ছিন্ন নিউট্রন তারা পাই, তাহলেও আমাদের গবেষণার জন্য অবিশ্বাস্যভাবে উদ্দীপক হবে।”
Roman-এর এই বস্তুগুলি চিহ্নিত করার ক্ষমতা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের প্রথম বৃহৎ বিচ্ছিন্ন নিউট্রন তারার নমুনা প্রদান করতে পারে, যা পূর্ববর্তী জরিপ থেকে লুকানো জনগোষ্ঠী সম্পর্কে আলোকপাত করতে সাহায্য করবে।
এই ইনফোগ্রাফিকটি NASA-এর Nancy Grace Roman Space Telescope দ্বারা পরিচালিত Galactic Bulge Time-Domain Survey বর্ণনা করে। Roman-এর কোর জরিপগুলির মধ্যে সবচেয়ে ছোট, এই পর্যবেক্ষণ কর্মসূচি মোট ১.৭ বর্গ ডিগ্রি কভার করা ছয়টি ক্ষেত্রে পুনরাবৃত্তি পরিদর্শন নিয়ে গঠিত। একটি ক্ষেত্র গ্যালাক্সির একদম কেন্দ্র ভেদ করে, এবং অন্যগুলি কাছাকাছি, সবই আকাশের এমন একটি অঞ্চলে যা বসন্ত এবং শরৎকালে প্রতি বছর দুটি ৭২ দিনের সময়ে Roman-এর কাছে দৃশ্যমান হবে। জরিপটি প্রধানত ছয়টি ঋতু নিয়ে গঠিত (প্রথমে তিনটি, এবং Roman-এর প্রাথমিক মিশনের শেষে তিনটি), যার মধ্যে Roman প্রতি ১২ মিনিটে প্রতিটি ক্ষেত্র দেখে। Roman মিশনের অন্যান্য সময়ে ছয়টি ক্ষেত্র কম তীব্রতায় দেখে, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের বছরের পর বছর স্থায়ী মাইক্রোলেন্সিং ঘটনা সনাক্ত করতে সাহায্য করে, যা বিচ্ছিন্ন তারকা-ভরের কালো গর্তের উপস্থিতি নির্দেশ করে। NASA’s Goddard Space Flight Center গ্যালাকটিক বাল্জ অঞ্চল: মাইক্রোলেন্সিং ঘটনার জন্য লক্ষ লক্ষ তারা স্ক্যান। (ঋণ: Ron Lach via Pexels)
মাইক্রোলেন্সিং এবং মহাজাগতিক আবিষ্কারের নতুন অধ্যায়
Roman-এর ফটোমেট্রিক এবং অ্যাস্ট্রোমেট্রিক ক্ষমতার অনন্য সমন্বয় এটিকে শুধু একটি বৈজ্ঞানিক লক্ষ্য নয়, অনেকগুলি অনুসরণ করতে সক্ষম করে। McGill উল্লেখ করেছেন যে মাইক্রোলেন্সিং-এর মাধ্যমে নিউট্রন তারা এবং কালো গর্ত সনাক্ত করার ক্ষমতা মূলত Roman-এর নকশার অংশ ছিল না কিন্তু এর সবচেয়ে উত্তেজনাপূর্ণ প্রয়োগগুলির একটি হয়ে উঠেছে। “এটি মূল পরিকল্পনার অংশ ছিল না,” তিনি বলেছেন। “কিন্তু দেখা গেছে Roman-এর অ্যাস্ট্রোমেট্রিক ক্ষমতা নিউট্রন তারা এবং কালো গর্ত সনাক্ত করতে সত্যিই ভালো, তাই আমরা Roman-এর জরিপে একটি সম্পূর্ণ নতুন ধরনের বিজ্ঞান যোগ করতে পারি।”
আশানুরূপ আবিষ্কারগুলি মহাবিশ্ব সম্পর্কে আমাদের বোঝার ধারণাকে রূপান্তরিত করতে পারে। পূর্বে লুকানো নিউট্রন তারা প্রকাশ করে Roman তারকার অবশিষ্টাংশ এবং আমাদের গ্যালাক্সির গতিবিদ্যার অধ্যয়নে একটি নতুন অধ্যায় উন্মোচন করবে। এই প্রযুক্তির সাথে NASA দশকের পর দশক ধরে বিজ্ঞানীদের এড়িয়ে যাওয়া বস্তুর একটি দীর্ঘকালীন হারানো জনগোষ্ঠী উন্মোচন করতে প্রস্তুত।
"Will the Roman Telescope discover the first isolated neutron star's mass?"
Gravitational microlensing occurs when a neutron star passes in front of a distant star, bending and brightening its light. Roman measures both brightness increase (photometry) and position shift (astrometry) for precise detection.
Roman combines photometric and astrometric microlensing capabilities, allowing direct mass measurements of isolated neutron stars through the size of the elliptical shift in the background star's position.
The Galactic Bulge Time Domain Survey will scan millions of stars in the galactic bulge every 12 minutes across six fields, detecting microlensing events.
Most neutron stars are dim and isolated, making them undetectable without gravitational effects like microlensing.
Roman could determine the mass distribution of neutron stars and black holes, their boundary, and their galactic velocities after supernova kicks.
