প্রতি বছর প্রায় 1,000 প্রকার Ia সুপারনোভা আকাশে বিস্ফোরিত হয়। এই নাক্ষত্রিক বিস্ফোরণগুলি আলোকিত হয় এবং তারপরে এমন একটি প্যাটার্নে বিবর্ণ হয় যাতে তারা “স্ট্যান্ডার্ড মোমবাতি” হিসাবে ব্যবহার করা হয় – বস্তুগুলি এতই সমানভাবে উজ্জ্বল যে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তাদের চেহারা থেকে তাদের একটির দূরত্ব বলতে পারে।
মহাজাগতিক সম্পর্কে আমাদের উপলব্ধি এই আদর্শ মোমবাতির উপর ভিত্তি করে। সৃষ্টিতত্ত্বের সবচেয়ে বড় দুটি রহস্য বিবেচনা করুন: মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হার কত? এবং কেন সম্প্রসারণের হার ত্বরান্বিত হচ্ছে? উভয় সমস্যা বোঝার প্রচেষ্টা Type Ia সুপারনোভা ব্যবহার করে তৈরি দূরত্ব পরিমাপের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে।
এখনও, গবেষকরা পুরোপুরি বুঝতে পারছেন না যে এই অদ্ভুত অভিন্ন বিস্ফোরণের কারণ কী – একটি অনিশ্চয়তা যা তাত্ত্বিকদের উদ্বিগ্ন করে। যদি একাধিক উপায়ে সেগুলি ঘটতে পারে, তবে সেগুলি কীভাবে প্রদর্শিত হয় তার ছোট অসঙ্গতিগুলি আমাদের মহাজাগতিক পরিমাপকে দূষিত করতে পারে।
গত এক দশক বা তারও বেশি সময়ে, টাইপ আইএ সুপারনোভা কী কারণে ঘটে সে সম্পর্কে একটি নির্দিষ্ট গল্পের জন্য সমর্থন উঠে এসেছে — যেটি প্রতিটি বিস্ফোরণকে হোয়াইট ডোয়ার্ফ নামে পরিচিত এক জোড়া ম্লান তারার কাছে চিহ্নিত করে। এখন, প্রথমবারের মতো, গবেষকরা সফলভাবে ডাবল সাদা বামন দৃশ্যের কম্পিউটার সিমুলেশনে একটি টাইপ আইএ বিস্ফোরণ পুনঃনির্মাণ করেছেন, তত্ত্বটিকে একটি সমালোচনামূলক উত্সাহ দিয়েছে। কিন্তু সিমুলেশনগুলি কিছু বিস্ময়ও তৈরি করেছে, যা প্রকাশ করে যে মহাবিশ্বের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কিছু বিস্ফোরণের পিছনে থাকা ইঞ্জিনগুলি সম্পর্কে আমাদের আরও কত কিছু শিখতে হবে।
একটি বামন বিস্ফোরণ
একটি বস্তুকে একটি আদর্শ মোমবাতি হিসাবে পরিবেশন করার জন্য, জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের অবশ্যই এর অন্তর্নিহিত উজ্জ্বলতা বা উজ্জ্বলতা জানতে হবে। তারা তার দূরত্ব নির্ধারণ করতে আকাশে বস্তুটি কতটা উজ্জ্বল (বা ক্ষীণ) দেখায় তার সাথে তুলনা করতে পারে।
1993 সালে, জ্যোতির্বিজ্ঞানী মার্ক ফিলিপস প্রকাশ করেন যে কীভাবে সময়ের সাথে টাইপ আইএ সুপারনোভার উজ্জ্বলতা পরিবর্তিত হয়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, প্রায় সমস্ত প্রকার Ia সুপারনোভা এই বক্ররেখা অনুসরণ করে, যা ফিলিপস সম্পর্ক নামে পরিচিত। এই ধারাবাহিকতা – বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে থাকা এই বিস্ফোরণের চরম উজ্জ্বলতার সাথে – এগুলিকে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের কাছে সবচেয়ে শক্তিশালী স্ট্যান্ডার্ড মোমবাতি তৈরি করে৷ কিন্তু তাদের ধারাবাহিকতার কারণ কী?
একটি ইঙ্গিত অসম্ভাব্য উপাদান নিকেল থেকে আসে. যখন একটি টাইপ আইএ সুপারনোভা আকাশে উপস্থিত হয়, তখন জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা তেজস্ক্রিয় নিকেল-56 ঢালা শনাক্ত করেন। এবং তারা জানে যে নিকেল-56 এসেছে সাদা বামন থেকে – ম্লান, বিলুপ্ত নক্ষত্র যেগুলিতে শুধুমাত্র পৃথিবীর আকারের ঘন কার্বন এবং অক্সিজেন রয়েছে, হিলিয়ামের একটি স্তরে আবৃত। তবুও এই সাদা বামনরা জড়; সুপারনোভা কিছুই কিন্তু. ধাঁধা হল কিভাবে এক রাজ্য থেকে অন্য রাজ্যে যাওয়া যায়। “এখনও কোন স্পষ্ট নয় ‘আপনি কীভাবে এটি করবেন?'” বলেছেন লার্স বিল্ডস্টেন, একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ এবং ক্যালিফোর্নিয়ার সান্তা বারবারায় তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যার জন্য কাভলি ইনস্টিটিউটের পরিচালক, যিনি টাইপ আইএ সুপারনোভাতে বিশেষজ্ঞ। “আপনি কিভাবে এটি বিস্ফোরণ পেতে পারেন?”
প্রায় 10 বছর আগে পর্যন্ত, প্রচলিত তত্ত্বটি ছিল যে একটি শ্বেত বামন নিকটবর্তী নক্ষত্র থেকে গ্যাস নিঃসরণ করছিল যতক্ষণ না বামনটি গুরুতর ভরে পৌঁছায়। কোরটি তখন একটি পলাতক পারমাণবিক প্রতিক্রিয়া ট্রিগার করার জন্য যথেষ্ট গরম এবং ঘন হয়ে উঠবে এবং একটি সুপারনোভাতে বিস্ফোরিত হবে।
2011 সালে, তত্ত্বটি উল্টে দেওয়া হয়েছিল। SN 2011fe, কয়েক দশকের মধ্যে পাওয়া সবচেয়ে কাছের টাইপ Ia, এর বিস্ফোরণে এত তাড়াতাড়ি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা একটি সহচর নক্ষত্রের সন্ধান করার সুযোগ পেয়েছিলেন। একটাও দেখা গেল না।
গবেষকরা তাদের আগ্রহকে D6 দৃশ্যকল্প নামক একটি নতুন তত্ত্বে পরিণত করেছেন – একটি সংক্ষিপ্ত রূপ যা জিহ্বা-টুইস্টারের জন্য দাঁড়ায় “গতিশীলভাবে চালিত ডাবল ডিজেনারেট ডাবল বিস্ফোরণ,” ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন জ্যোতির্বিজ্ঞানী কেন শেন, বার্কলে। D6 দৃশ্যকল্প প্রস্তাব করে যে একটি শ্বেত বামন অন্য একটি সাদা বামনকে ফাঁদে ফেলে এবং তার হিলিয়াম চুরি করে, এমন একটি প্রক্রিয়া যা এত বেশি তাপ প্রকাশ করে যে এটি প্রথম বামনের হিলিয়াম শেলে পারমাণবিক সংমিশ্রণ ঘটায়। ফিউজিং হিলিয়াম বামনের কোরের গভীরে একটি শক ওয়েভ পাঠায়। তখন এটি বিস্ফোরিত হয়।