বিজ্ঞানীরা অ্যাটাকামা লার্জ মিলিমিটার/সাবমিলিমিটার অ্যারে (ALMA) ব্যবহার করে ৪.৩ এর রেডশিফটে SPT2349-56 নামক একটি প্রোটোক্লাস্টারে উত্তপ্ত ইন্ট্রাক্লাস্টার গ্যাস সরাসরি পর্যবেক্ষণ করেছেন, যখন মহাবিশ্বের বয়স ছিল ১.৫ বিলিয়ন বছরেরও কম। নেচারে প্রকাশিত এই আবিষ্কারটি গ্যালাক্সি ক্লাস্টার গঠন এবং ইন্ট্রাক্লাস্টার মাধ্যমের (ICM) উত্তাপ সম্পর্কে বিদ্যমান তাত্ত্বিক মডেলগুলোকে চ্যালেঞ্জ করে।

কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড (CMB) থেকে ফোটনগুলো ICM-এর উত্তপ্ত ইলেকট্রনগুলোর মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় শক্তি লাভ করে, এই তাপীয় সুনিয়ায়েভ-জেল্ডোভিচ (SZ) প্রভাব সনাক্তকরণের মাধ্যমে এই পর্যবেক্ষণটি সম্ভব হয়েছে। এই প্রভাব গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলোকে ভেদ করে যাওয়া উত্তপ্ত গ্যাস অনুসন্ধানের একটি সরাসরি উপায় সরবরাহ করে। প্রাথমিক মহাবিশ্বে অবস্থিত SPT2349-56, একটি অপেক্ষাকৃত ছোট অঞ্চলে (প্রায় ১০০ কিলো পারসেক) উল্লেখযোগ্য পরিমাণ আণবিক গ্যাস এবং তিনটি সক্রিয় গ্যালাকটিক নিউক্লিয়াস (AGN) ধারণ করে।

SPT2349-56-এর কেন্দ্রে পরিমাপকৃত তাপীয় শক্তি প্রায় 10^61 আর্গ, যা শুধুমাত্র মাধ্যাকর্ষণ থেকে প্রত্যাশিত পরিমাণের চেয়ে প্রায় দশগুণ বেশি। এটি ইঙ্গিত করে যে ক্লাস্টারের প্রাথমিক পর্যায়ে উল্লেখযোগ্য হিটিং প্রক্রিয়া কার্যকর ছিল। গবেষণা পত্র অনুসারে, এই আবিষ্কারটি বর্তমান তাত্ত্বিক প্রত্যাশাগুলোর সাথে সাংঘর্ষিক, যেখানে ICM-এর ভর এবং তাপমাত্রা আগের সময়ের দিকে হ্রাস পাওয়ার কথা বলা হয়েছে, কারণ গ্যাস তখনও একত্রিত হওয়ার এবং উত্তপ্ত হওয়ার প্রক্রিয়ার মধ্যে রয়েছে।

গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলো মহাবিশ্বের বৃহত্তম পরিচিত মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ কাঠামো। এগুলোতে শত শত বা এমনকি হাজার হাজার গ্যালাক্সি উত্তপ্ত গ্যাসের একটি বিক্ষিপ্ত প্লাজমাতে (ICM) নিমজ্জিত থাকে। এই ICM-এ ক্লাস্টারের বেশিরভাগ ব্যারিয়নিক পদার্থ (প্রোটন এবং নিউট্রন দ্বারা গঠিত সাধারণ পদার্থ) বিদ্যমান এবং এটি লক্ষ লক্ষ ডিগ্রি কেলভিন তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। ICM কীভাবে গঠিত হয় এবং বিকশিত হয় তা বোঝা মহাবিশ্বের সামগ্রিক বিবর্তন বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

গ্যালাক্সি ক্লাস্টারগুলোর মডেল তৈরি করতে দীর্ঘদিন ধরে কসমোলজিক্যাল সিমুলেশন ব্যবহার করা হচ্ছে। এই সিমুলেশনগুলো অনুমান করে যে ICM-এর ভর কম হওয়া উচিত এবং আগের সময়ে শীতল থাকা উচিত, কারণ গ্যাস এখনও ক্লাস্টারের উপর জমা হচ্ছে এবং মহাকর্ষীয় প্রক্রিয়া এবং AGN থেকে প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে উত্তপ্ত হচ্ছে। তবে, SPT2349-56-এর নতুন পর্যবেক্ষণ থেকে জানা যায় যে পূর্বে ভাবার চেয়ে অনেক আগেই যথেষ্ট উত্তাপ ঘটতে পারে, সম্ভবত প্রোটোক্লাস্টারের মধ্যে AGN-এর তীব্র কার্যকলাপের কারণে।

এই আবিষ্কারের তাৎপর্য গ্যালাক্সি ক্লাস্টার গঠন সম্পর্কে আমাদের বোঝার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি ইঙ্গিত করে যে ICM-কে উত্তপ্ত করার প্রক্রিয়াগুলো, যেমন AGN ফিডব্যাক, পূর্বের ধারণার চেয়ে আগের মহাবিশ্বে আরও বেশি কার্যকর বা আরও বেশি প্রচলিত হতে পারে। এই ফলাফলগুলো নিশ্চিত করার জন্য এবং ICM-এর প্রাথমিক উত্তাপের কারণগুলো আরও ভালোভাবে বোঝার জন্য উচ্চ রেডশিফটে অনুরূপ প্রোটোক্লাস্টারগুলোর আরও পর্যবেক্ষণ প্রয়োজন। এই পর্যবেক্ষণগুলোতে SPT2349-56-এর মধ্যে গ্যাস এবং গ্যালাক্সিগুলোর বৈশিষ্ট্য আরও বিস্তারিতভাবে অধ্যয়নের জন্য অন্যান্য টেলিস্কোপ এবং যন্ত্র ব্যবহার করা হতে পারে।