মহাবিশ্বের ছায়াপথ কত দূরে এবং কতটা পুরোনো তা কীভাবে নির্ণয় সম্ভব?

২০২২ সালের জুলাই মাস থেকে জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) মহাকাশ বিজ্ঞানের ক্ষেত্রে অনবদ্য সার্ভিস দিয়ে যাচ্ছে। অবাক করে দেওয়ার মত মহাবিশ্বের গুরুত্বপূর্ণ  ছবি সরবরাহ করছে যার মধ্যে আমাদের দেখা সবচেয়ে দূরবর্তী এবং প্রথম দিকের ছায়াপথের ছবি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। কিন্তু প্রশ্ন হচ্ছে আমরা কীভাবে জানব যে, এসব ছায়াপথ সত্যিই এত পুরোনো?

সম্প্রতি, এটি নিশ্চিত করা হয়েছে যে, JWST প্রকৃতপক্ষে এখন পর্যন্ত পরিচিত সবচেয়ে দূরবর্তী এবং প্রাচীনতম ছায়াপথগুলির মধ্যে চারটি পর্যবেক্ষণ করেছে যার বয়স ১৩.৮ বিলিয়ন বছর পুরনো।

কেবল জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ একা দূরবর্তী এবং প্রথম দিকের ছায়াপথ খুঁজে বের করেছে বিষয়টি তা নয়। ডিসেম্বর ২০২২ এ, অ্যাটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে (ALMA) প্রাচীন স্টার গ্রুপিং থেকে ক্ষীণ রেডিও লাইট লক্ষ্য করেছে। এই আলো যখন আমাদের কাছে যাত্রা শুরু করেছিল তখম মহাবিশ্বের বয়স ৩৬০ মিলিয়ন বছরেরও কম ছিল।

একটি ভ্যাকুয়ামে আলো প্রতি সেকেন্ডে প্রায় 3.0 x10⁸ মিটার গতিতে ভ্রমণ করে, আপনি এটি মনে রাখার বিষয়ে চিন্তা করবেন না যদিও, বিজ্ঞানীরা সাধারণত এটিকে C হিসেবে চিহ্নিত করেছে।

আমাদের চোখে আলো ছেড়ে যাওয়া এবং আসার মধ্যে সময়ের পার্থক্য অতি নগণ্য। মহাকাশের বস্তুগুলি বিবেচনা করার সময় আলোর ভ্রমণের সময় সত্যিই একটি পরিমাপযোগ্য পার্থক্য তৈরি করতে শুরু করে। 

সূর্য পৃথিবী থেকে প্রায় 93 মিলিয়ন মাইল (150 মিলিয়ন কিলোমিটার) বা প্রায় 8.33 আলোক মিনিট দূরে অবস্থিত। যার মানে আলোর গতির হিসেবে আমরা সূর্যের আলোকে সবসময় প্রায় 8 মিনিট 20 সেকেন্ড দূরবর্তী হিসেবে কল্পনা করি। যদি সূর্য হঠাৎ আলো দেওয়া বন্ধ করে তাহলে পৃথিবী প্রায় ৮ মিনিটের জন্য অন্ধকারাচ্ছন্ন হয়ে পড়বে না। 

আলোর এই ভ্রমণের সময়টি সত্যিই তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে যখন আমরা JWST, ALMA এবং হাবল স্পেস টেলিস্কোপের মতো শক্তিশালী যন্ত্রের সাহায্যে মহাবিশ্বের দিকে নজর দিতে শুরু করি। 

হাবল দ্বারা চিহ্নিত সবচেয়ে দূরবর্তী গ্যালাক্সি হল GN-z11 যা প্রায় ১৩.৪ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত। এর মানে হল আলো ১৩ বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময় ধরে আমাদের দিকে ভ্রমণ করছে এবং হাবল আমাদের বিগ ব্যাং এর ৩০০ থেকে ৪০০ মিলিয়ন বছর পরে এটি দেখাচ্ছে। আমাদের কাছে পৌঁছানোর জন্য মহাবিশ্ব অতিক্রম করে কোটি কোটি বছর ধরে এই আলোর অনেক কিছু ঘটতে পারে এবং বয়স এবং দূরত্ব নিশ্চিত করার জন্য এসব প্রভাব গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা হয়।