Codex দিয়ে কৃষ্ণগহ্বরের নতুন সিমুলেশন তৈরি

মহাবিশ্বের প্রান্ত নিয়ে গবেষণা

কৃষ্ণগহ্বর আমাদের মহাবিশ্বের প্রান্তে থাকে এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য এগুলো অধ্যয়ন করা কঠিন মহাজাগতিক বস্তু. এগুলো আলো নির্গত করে না, এত দূরে বলে সরাসরি ধরা যায় না—একটি দেখতে পৃথিবীর সমান আকারের টেলিস্কোপ লাগবে—আর যে পদার্থবিদ্যা এগুলোকে নিয়ন্ত্রণ করে, তা সব সময় আমাদের বর্তমান বোঝাপড়ার সঙ্গে মেলে না.

কম্পিউটেশনাল জ্যোতিঃপদার্থবিদ চি-কওয়ান “CK” চ্যানের কাছে এর কিছুই নতুন নয়. অ্যারিজোনা বিশ্ববিদ্যালয়ের অধ্যাপক CK 20 বছরেরও বেশি সময় ধরে কৃষ্ণগহ্বর নিয়ে গবেষণা করছেন. 2019 সালে তিনি ইভেন্ট হরাইজন টেলিস্কোপ সহযোগিতার অংশ ছিলেন, যা কৃষ্ণগহ্বরের প্রথম ছবি তৈরি করেছিল. এই বছর, ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন⁠(একটি নতুন উইন্ডোতে খোলে)-এর সহায়তায় তারা আরও উচ্চাকাঙ্ক্ষী লক্ষ্য অনুসরণ করছে: কৃষ্ণগহ্বরের প্রথম চলমান ছবি তৈরি করা.

কী অনুপস্থিত তা বুঝতে আরও ভালো মডেল তৈরি করতে হয়: এমন গাণিতিক আসন্ন মান, যা চরম অবস্থায় পদার্থ কীভাবে আচরণ করে তা বর্ণনা করে. কিন্তু এই সমীকরণগুলো অত্যন্ত জটিল. সবচেয়ে বড় সুপারকম্পিউটারগুলোও এগুলো সমাধান করতে হিমশিম খায়, আর নতুন পদ্ধতি তৈরি করতে বছরের পর বছর কাজ লাগতে পারে. তাই CK এই প্রক্রিয়াকে দ্রুত করতে Codex-এর সহায়তা নেন.

নতুন প্রযুক্তি, নতুন পদ্ধতি

কৃষ্ণগহ্বর পৃথিবী থেকে এত দূরে থাকায় এগুলো অধ্যয়নের একমাত্র উপায় হলো এগুলোর মধ্যে পতিত প্লাজমা পরিমাপ করা. CK প্লাজমার সিমুলেশন তৈরি করেন, তারপর তা টেলিস্কোপে সংগৃহীত পর্যবেক্ষণ ডেটার সঙ্গে তুলনা করেন. “তবে সিমুলেশনগুলো যথেষ্ট নয়,” বলেন CK. “যখন আমরা সিমুলেশনের সঙ্গে পর্যবেক্ষণের তুলনা করি, বুঝতে পারি কৃষ্ণগহ্বরের চারপাশের প্লাজমার ঘনত্ব খুব কম, তাই প্লাজমাকে সত্যিকারের তরল হিসেবে আনুমানিক ধরা যায় না.” CK সেগুলো ঠিকভাবে সিমুলেট করতে পারেন কেবল পৃথক ইলেকট্রন ও আয়ন অনুসরণ করে. “আর সেটি কম্পিউটেশনের দিক থেকে প্রায় অসাধ্য সমস্যা.”

CK নিজের লেখা একটি এজেন্ট দক্ষতা বাস্তবায়ন করে নতুন সংখ্যাতাত্ত্বিক অ্যালগরিদম খুঁজতে Codex ব্যবহার করেন, যা তাকে দ্রুততর ও আরও স্থিতিশীল সিমুলেশন তৈরি করতে সাহায্য করে. “Codex দিয়ে আমরা এখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে নতুন স্থানাঙ্ক রূপান্তর ও অ্যালগরিদম আবিষ্কার করতে পারি, যা এসব গণনা 1000 গুণ পর্যন্ত দ্রুত করতে পারে. এটি আমাদের এমন সিমুলেশন করতে দেয়, যা আগে সম্ভব ছিল না.”

Codex তৈরি করা প্রতিটি আসন্ন মান এখনও CK-কে বাস্তবায়ন ও যাচাই করতে হয়, তবে এই পদ্ধতি তার কাজের গতি বাড়িয়েছে এবং তাকে গবেষণায় আরও বেশি সময় দিতে দিচ্ছে. (কৃষ্ণগহ্বর ও CK-এর কাজের পেছনের বিজ্ঞান সম্পর্কে আরও গভীরে জানুন⁠.)

আবিষ্কারের ভবিষ্যৎ

CK এবং ইভেন্ট হরাইজন টেলিস্কোপ দল বর্তমানে কৃষ্ণগহ্বরের ডেটা সংগ্রহ করছে; তারা 2027 সালের কোনো এক সময় প্রথম চলমান ছবি প্রকাশের আশা করছে. CK কী শিখতে পারেন, তা নিয়ে তিনি উচ্ছ্বসিত. “যদি আমরা সফলভাবে কৃষ্ণগহ্বরের এই প্রথম ভিডিও ধারণ করতে পারি, তাহলে এটি দিগন্ত-স্কেল, সময়-ডোমেইন কৃষ্ণগহ্বর জ্যোতিঃপদার্থবিদ্যার এক নতুন যুগ খুলে দেবে,” তিনি বলেন. “এটি আমাদের মহাবিশ্বের সবচেয়ে চরম কিছু পরিবেশে প্লাজমা কীভাবে আচরণ করে, তা অধ্যয়ন করতে দেবে.”