অনতিক্রম্য নয় চন্দ্রশেখর সীমা

নক্ষত্রের জ্বালানি ফুরিয়ে গেলে তার বাইরের স্তর ঝরে পড়ে। পড়ে থাকে অত্যন্ত ঘন, প্রায় পৃথিবীর আকারের একটি মৃত নাক্ষত্রিক অবশেষ—যার নাম শ্বেত বামন। সাধারণভাবে, প্রবল ঘূর্ণন বা চৌম্বকক্ষেত্র না থাকলে তার সর্বোচ্চ ভরের সীমা সূর্যের ভরের প্রায় ১.৪ গুণ। এটাই পরিচিত চন্দ্রশেখর সীমা নামে। এর কাছাকাছি পৌঁছলে কার্বন-অক্সিজেন দিয়ে তৈরি শ্বেত বামনের কেন্দ্রে কার্বন জ্বলে উঠে ঘটাতে পারে ভয়াবহ তাপ-নিউক্লীয় বিস্ফোরণ—টাইপ Ia সুপারনোভা। কিন্তু এই সীমা কি সব ক্ষেত্রেই এক? ইন্ডিয়ান ইনস্টিটিউট অফ সায়েন্সের পদার্থবিদদের গবেষণা বলছে, শ্বেত বামনের ভিতরের শক্তিশালী চৌম্বকক্ষেত্র তার ভরের ঊর্ধ্বসীমা অনেকটাই বাড়িয়ে দিতে পারে। কম্পিউটার সিমুলেশনে এমনই এক শ্বেত বামনের ভর পৌঁছেছে সূর্যের ভরের প্রায় ২.৪ গুণে—প্রচলিত সীমার অনেক ওপরে! কিভাবে সম্ভব এই ‘অতিকায়’ শ্বেত বামন? সঙ্গী নক্ষত্র থেকে পদার্থ টেনে নিতে নিতে শ্বেত বামন ক্রমশ ভারী ও ঘন হয়। সংকোচনের সঙ্গে বাড়তে পারে তার চৌম্বকক্ষেত্রের শক্তি। সেই ক্ষেত্রের প্রভাব নক্ষত্রের ভিতরে অতিরিক্ত চাপ তৈরি করে, যা প্রবল মহাকর্ষের বিরুদ্ধে তাকে আরও বেশি ভর ধরে রাখতে সাহায্য করতে পারে। গবেষণার জন্য বিজ্ঞানীরা কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ে তৈরি STARS নামের নাক্ষত্রিক বিবর্তন মডেলে চৌম্বকক্ষেত্র ও শ্বেত বামনের শীতল হয়ে আসার প্রভাব যুক্ত করেন। তার পর মূল-পর্যায় থেকে শ্বেত বামনে পরিণত হওয়া এবং সঙ্গী নক্ষত্র থেকে পদার্থ সংগ্রহের গোটা যাত্রাটা তাঁরা সিমুলেশনে অনুসরণ করেন । একটি মডেলে, চৌম্বকক্ষেত্রযুক্ত শ্বেত বামনের ভর পৌঁছয় ২.৪ সৌরভরে। চৌম্বকক্ষেত্রহীন মডেলটির ক্ষেত্রে তা আটকে থাকে প্রায় ১.৪ সৌরভরে। এ গবেষণার সূত্রপাত ২০১১ সালে। গবেষণাপত্রটির প্রধান লেখক, গবেষক জেনিয়া জুরাইকের কথায়, প্রশ্নটা শুধু চন্দ্রশেখর সীমা পেরোনো সম্ভব কি না, তা নয়—একটি নক্ষত্রের পক্ষে বিবর্তনের পথে সত্যিই এমন শ্বেত বামনে পরিণত হওয়া সম্ভব কি না, সেটাই ছিল আসল চ্যালেঞ্জ। এই আবিষ্কারের প্রভাব শুধু নক্ষত্রের ভর বোঝার মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়। কিছু শ্বেত বামনের আকার কেন তাদের কম ভরের তুলনায় অপ্রত্যাশিত বড়ো—তারও ব্যাখ্যা মিলতে পারে চৌম্বকক্ষেত্রের প্রভাবে। আরও বড় প্রশ্ন রয়েছে সুপারনোভাকে ঘিরে। টাইপ Ia সুপারনোভার উজ্জ্বলতা ব্যবহার করে মহাবিশ্বের দূরত্ব মাপেন বিজ্ঞানীরা, বুঝতে চান তার প্রসারণের ইতিহাস। কিন্তু বিস্ফোরণের আগে শ্বেত বামনের ভর ও চৌম্বক বৈশিষ্ট্য যদি একেক ক্ষেত্রে একেক রকম হয়, তা হলে সেই উজ্জ্বলতার হিসাবও নতুন করে খতিয়ে দেখা জরুরি। মহাবিশ্বের মাপজোখে তাই শ্বেত বামনের এই চৌম্বক রহস্য গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠতে পারে।

সূত্র:

Zuraiq Z, Mukhopadhyay B, Kumar A, Sarkar A, Hackett AJ, Banerjee P, Tout CA, Super-Chandrasekhar white dwarfs by the evolution of magnetized main-sequence stars: New mass-limits from STARS simulation, The Astrophysical Journal Letters (2026).