পুনের কাছে ভারতের জায়ান্ট মেট্রেওয়েভ রেডিও টেলিস্কোপে আছে ৪৫ মিটারের ৩০টি ডিশ, ২০০১ সালের অক্টোবরে এটি আন্তর্জাতিক সুবিধা হয়ে ওঠে আর ২০২৩ সালের ২৯ জুনের মহাকর্ষীয় তরঙ্গের পটভূমি অনুসন্ধানে জুগিয়েছে ভারতীয় উপাত্ত

জায়ান্ট মেট্রেওয়েভ রেডিও টেলিস্কোপের (জিএমআরটি) আছে ত্রিশটি ডিশ, প্রতিটির আড়াআড়ি মাপ ৪৫ মিটার, পুনের প্রায় ৮০ কিলোমিটার উত্তরের একটি স্থানে। টাটা ইনস্টিটিউট অফ ফান্ডামেন্টাল রিসার্চের (টিআইএফআর) অংশ ন্যাশনাল সেন্টার ফর রেডিও অ্যাস্ট্রোফিজিক্স (এনসিআরএ) এটি চালায় এবং একে বলে মিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যে চালু বিশ্বের বৃহত্তম রেডিও টেলিস্কোপ। এর উপাত্ত গিয়েছে ২০২৩ সালের ২৯ জুন ঘোষিত ইউরোপীয় ও ভারতীয় পালসার-টাইমিং ফলাফলে, যা মহাকর্ষীয় তরঙ্গের একটি ক্ষীণ পটভূমির প্রমাণের কথা জানিয়েছে।

ডিশগুলো বসানো Y আকারে। চোদ্দটি জড়ো করা প্রায় ১ কিলোমিটার চওড়া একটি কেন্দ্রীয় বর্গক্ষেত্রে, আর আরও ষোলোটি চলে গিয়েছে প্রায় ১৪ কিলোমিটার করে তিনটি বাহু বরাবর। মানমন্দিরের ২০২৫ সালের ডিসেম্বরের অবস্থা-নথি বেসলাইন, অর্থাৎ ডিশের জোড়াগুলোর মধ্যকার দূরত্ব, দিয়েছে ১০০ মিটার থেকে ২৫ কিলোমিটার। টেলিস্কোপটি খোদাদে, পুনে-নাসিক মহাসড়কের নারায়ণগাঁও থেকে প্রায় ১০ কিলোমিটার পূর্বে।

মিটার তরঙ্গের জন্য টেলিস্কোপ কেন, আর এই ক্ষেত্রটাই কেন

১৫০ মেগাহার্জে, জিএমআরটির মূল কম্পাঙ্কগুলোর একটিতে, একটি রেডিও তরঙ্গ প্রায় ২ মিটার লম্বা। মানমন্দিরের নিজের বিবরণ বলছে, প্রকল্পটি বর্ণালীর এই অংশ বেছে নিয়েছিল কারণ মানুষের তৈরি রেডিও হস্তক্ষেপ ভারতে সেখানে তাদের ভাষায় যথেষ্ট কম ছিল। এ-ও বলছে, বিশ্বের কোথাও এই তরঙ্গদৈর্ঘ্য কাজে লাগানোর মতো বড় কোনো সুবিধা তৈরি হয়নি।

খোদাদের স্থানটি বাছা হয়েছিল ভারতজুড়ে খোঁজার পর। জিএমআরটি পাতা যে মানদণ্ডগুলো তালিকায় রেখেছে তা হল মানুষের কার্যকলাপ থেকে কম রেডিও শব্দ, ভালো যোগাযোগ, কাছাকাছি শিল্প ও শিক্ষা, আর ভূচুম্বকীয় নিরক্ষরেখা থেকে এতটা উত্তরের অক্ষাংশ যাতে আয়নমণ্ডল মোটামুটি শান্ত থাকে অথচ দক্ষিণ আকাশের অনেকটা দেখা যায়।

৩০টি ডিশ কাজ করে একটি যন্ত্র হিসেবে। সম্ভাব্য ৪৩৫টি জোড়ার সবগুলোর সংকেত কয়েক ঘণ্টা ধরে একসঙ্গে গুণ করা হয়, যার ফলে সারিটি ২৫ কিলোমিটার জুড়ে একটি একক ডিশের তীক্ষ্ণতায় ছবি গড়তে পারে। মূল নকশায় ব্যবহার হয়েছিল ৫০ থেকে ১,৪২০ মেগাহার্জের মধ্যে ছয়টি কম্পাঙ্ক ব্যান্ড।

দড়ির ট্রাস আর তারের জাল

৪৫ মিটারের একটি নিরেট ডিশ ভারী হয় আর বাতাস আটকায়। জিএমআরটি দল ব্যবহার করেছিল তাদের ভাষায় স্মার্ট নকশা, অর্থাৎ স্ট্রেচ মেশ অ্যাটাচড টু রোপ ট্রাসেস। ১৬টি নলাকার ইস্পাতের প্যারাবোলিক কাঠামোর মধ্যে স্টেনলেস স্টিলের সরু তারের দড়ি টান করে বাঁধা হয় এবং সমতল খণ্ডের একটি মোজাইকে টানটান করা হয়, যা প্যারাবোলার কাছাকাছি আকার নেয়। ০.৫৫ মিমি স্টেনলেস স্টিল তারের জাল, মাঝখানে ১০ বাই ১০ মিমি আর বাইরের দিকে ২০ বাই ২০ মিমি খোপের, গড়ে তোলে প্রতিফলক তল।

মানমন্দির বলছে, নকশাটি বাতাসের বল এতটা কমায় যে ৪৫ মিটারের একটি জিএমআরটি ডিশের ওপর বল আর টর্ক একটি প্রচলিত ২২ মিটার ডিশের মতো। ডিশের ওজন তারা দিয়েছে প্রায় ৮০ টন, সঙ্গে ৪০ টনের একটি কাউন্টারওয়েট, ১৫ মিটার কংক্রিট টাওয়ারের ওপর। আইইইই, যারা ২০২১ সালের ৩০ মার্চ মানমন্দিরটিকে একটি মাইলস্টোন ফলক উৎসর্গ করেছে, নথিভুক্ত করেছে যে পুরো কর্মসূচি ভারতেই কল্পিত, নকশা করা ও নির্মিত, আর চালনা ও সার্ভো ব্যবস্থা এসেছে মুম্বইয়ের ভাভা অ্যাটমিক রিসার্চ সেন্টারের সঙ্গে কারিগরি সহযোগিতায়। আইইইইর প্রস্তাবও বলছে, রেডিও লিংকের বদলে অপটিক্যাল ফাইবারে টেলিস্কোপের সংকেত বহনকারী প্রথম রেডিও মানমন্দিরগুলোর একটি ছিল জিএমআরটি।

স্বরূপের দল আর সময়রেখা

গোবিন্দ স্বরূপ টিআইএফআরে আসেন ১৯৬৩ সালে হোমি ভাভার আমন্ত্রণে, যাঁর নিজের গল্প আছে আমাদের পরমাণু কর্মসূচির বিবরণে। তাঁর দল বানিয়েছিল উটি রেডিও টেলিস্কোপ, যা এনসিআরএর ইতিহাস-পাতা অনুযায়ী ১৯৬৯ সালে সম্পূর্ণ হয়েছিল। এনসিআরএর শোকবার্তা বলছে, তিনি ১৯৮৪ থেকে ১৯৯৬ পর্যন্ত জিএমআরটির নকশা ও নির্মাণের কল্পনা করেন ও পরিচালনা করেন, ১৯৮৭ সালে এর প্রকল্প পরিচালক হন আর ১৯৯৩ সালে এনসিআরএর প্রথম কেন্দ্র পরিচালক ছিলেন। তিনি মারা যান ২০২০ সালের ৭ সেপ্টেম্বর।

আইইইই মাইলস্টোন পাতা নির্মাণের নথি দিয়েছে। জমি অধিগ্রহণ শেষ হয় ১৯৯০ সালে আর নির্মাণ শুরু ১৯৯১ সালে। প্রথম অ্যান্টেনা ওঠে ১৯৯৩ সালে, আর প্রথম আলোর পর্যবেক্ষণ হয় ১৯৯৪ সালে। ১৯৯৫ সালের মধ্যে ৩০টি অ্যান্টেনাই দাঁড়িয়ে গিয়েছিল। জ্যোতিষ্কের পরীক্ষামূলক পর্যবেক্ষণ শুরু হয় ১৯৯৬ সালের গোড়ায়, আর সে বছরই আসে প্রথম উচ্চমানের রেডিও গ্যালাক্সির ছবি। নিয়মিত পর্যবেক্ষণ শুরু হয় ১৯৯৭ সালে, আর ২০০১ সালের অক্টোবরে জিএমআরটি বিশ্বজুড়ে জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য উন্মুক্ত ঘোষিত হয়।

কার্যক্রম শুরুর সময় নিয়ে সূত্রগুলো একমত নয়। এনসিআরএর ইতিহাস বলছে টেলিস্কোপটি “২০০০ সালে নিয়মিত কার্যক্রমে এসেছিল”। এনসিআরএর যশবন্ত গুপ্ত ও সহকর্মীদের ২০১৭ সালের গবেষণাপত্র বলছে “২০০১ সালে এর চালুর পর থেকে”। আইইইই পাতা নিয়মিত পর্যবেক্ষণের জন্য ব্যবহার করেছে ১৯৯৭ আর আন্তর্জাতিক উদ্বোধনের জন্য ২০০১ সালের অক্টোবর। এগুলো ভিন্ন ভিন্ন মাইলফলক, আর প্রতিটি সূত্রের তারিখ সে যেভাবে বলেছে সেভাবেই দেওয়া হয়েছে।

এনসিআরএ বলছে, ২৫টির বেশি দেশের জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা টেলিস্কোপটি ব্যবহার করেন। ২০১৭ সালের গবেষণাপত্রে গোনা হয়েছিল জিএমআরটি উপাত্ত ব্যবহার করা বছরে প্রায় ৪০টি পিয়ার-রিভিউ করা গবেষণাপত্র, যার মুখ্য গবেষকদের প্রায় অর্ধেক ভারতের আর বাকিরা প্রায় ৩০টি অন্য দেশের।

২০১৯ সালের উন্নয়ন

মূল রিসিভারগুলো ঢাকত সীমিত ব্যান্ড, সর্বোচ্চ ব্যান্ডউইডথ ছিল ৩২ মেগাহার্জ। ২০০৭ থেকে ২০১২ পরিকল্পনা-কালে প্রথম প্রস্তাবিত একটি বড় উন্নয়ন তাৎক্ষণিক ব্যান্ডউইডথ বাড়িয়ে করেছে ৪০০ মেগাহার্জ আর পুরোনো ব্যান্ডগুলোর জায়গায় বসিয়েছে চওড়া রিসিভার। মানমন্দিরের ২০২৫ সালের ডিসেম্বরের নথি এর চারটির তালিকা দিয়েছে: ১২০ থেকে ২৫০ মেগাহার্জ, ২৫০ থেকে ৫০০ মেগাহার্জ, ৫৫০ থেকে ৮৫০ মেগাহার্জ আর ১,০০০ থেকে ১,৪৬০ মেগাহার্জ। নথিটি বলছে, উন্নত জিএমআরটি (ইউজিএমআরটি) ২০১৯ সালের মার্চ থেকে ৩০টি অ্যান্টেনা নিয়েই কাজ করছে।

উন্নয়নের তারিখ সূত্রভেদে আলাদা। আইইইই পাতা দিয়েছে ২০১২ থেকে ২০১৮, আর ২০২৩ সালের প্রেস বিজ্ঞপ্তিতে উদ্ধৃত এনসিআরএর পরিচালক যশবন্ত গুপ্ত বলছেন ২০১৩ থেকে ২০১৯। ২০১৭ সালের গবেষণাপত্র আশা করেছিল সংবেদনশীলতা বাড়বে তিন গুণ পর্যন্ত।

জিএমআরটি যা জরিপ করেছে আর অনুসরণ করেছে

২০১০ সালের এপ্রিল থেকে ২০১২ সালের মার্চের মধ্যে জিএমআরটি ১৫০ মেগাহার্জে টিআইএফআর জিএমআরটি স্কাই সার্ভে পর্যবেক্ষণ করেছিল। ইনতেমা ও সহকর্মীরা অ্যাস্ট্রোনমি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোফিজিক্সে ২০১৭ সালের একটি গবেষণাপত্রে প্রথম বিকল্প উপাত্ত প্রকাশনাকে বর্ণনা করেছেন প্রায় ৩৬,৯০০ বর্গ ডিগ্রি জুড়ে, আকাশের মোটামুটি ৯০ শতাংশ, ৭ সিগমা সীমায় বের করা প্রায় ০.৬২ মিলিয়ন উৎস নিয়ে।

২০২৩ সালে অর্নব চক্রবর্তী ও নিরুপম রায় ইউজিএমআরটি দিয়ে ৫ সিগমার একটি শনাক্তকরণের কথা জানান, ২১ সেন্টিমিটার রেখায় হাইড্রোজেনের নিঃসরণ, লালসরণ ১.৩-এর একটি ছায়াপথ থেকে, সময়ে প্রায় ৯ বিলিয়ন বছর পেছন থেকে। তাঁদের সারসংক্ষেপ একে বলেছে একটি স্বতন্ত্র ছায়াপথ থেকে হাইড্রোজেনের নিঃসরণের এ পর্যন্ত সর্বোচ্চ লালসরণের শনাক্তকরণ। সামনের একটি উপবৃত্তাকার ছায়াপথ মহাকর্ষীয় লেন্সের কাজ করে সংকেতকে বাড়িয়ে দেয়।

২০১৬ সালের ১৯ অক্টোবর জিএমআরটি কান দিয়েছিল ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থার শিয়াপারেল্লি ল্যান্ডারের জন্য, যখন সেটি মঙ্গলে নামছিল। অবতরণের আগে ইএসএর ব্লগ জিএমআরটির সংকেতকে বর্ণনা করেছিল একটি “থাকলে ভালো” রিয়েল-টাইম দৃশ্য হিসেবে। ২০১৬ সালের ২০ অক্টোবরের ইএসএ পাতা বলছে, জিএমআরটির প্রথম দিকের সংকেত ইঙ্গিত দিয়েছিল অবতরণের বেশির ভাগ ধাপ পরিকল্পনামতো হয়েছে, আর জিএমআরটি এবং ইএসএর মার্স এক্সপ্রেস দুজনের পাওয়া সংকেতই স্পর্শ করার ঠিক আগে থেমে গিয়েছিল।

ঘড়ি হিসেবে পালসার

পালসার টাইমিং জিএমআরটির ঘোষিত লক্ষ্যগুলোর একটি। মানমন্দিরের লক্ষ্য-পাতা বলছে, একদল পালসারের, দ্রুত ঘূর্ণনশীল নিউট্রন তারা যা বাতিঘরের মতো ঝলকায়, নির্ভুল টাইমিং থেকে একেবারে আদি মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় বিকিরণের একটি দুর্বল পটভূমি শনাক্ত করা যেতে পারে।

পদ্ধতিটি কাজ করে কারণ পালসার আর পৃথিবীর মাঝখান দিয়ে যাওয়া একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তার স্পন্দনের পৌঁছনোর সময় বদলে দেয়। প্রভাবটি খুবই সামান্য। ২০২৩ সালের প্রেস বিজ্ঞপ্তি একে ধরেছে সেকেন্ডের দশ লক্ষ ভাগের এক ভাগেরও কম, আর একটি পালসারের ঘড়ির নিজস্ব অনিয়মও আছে। তাই জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা অনেক পালসার নজরে রাখেন এবং আকাশজুড়ে ভাগ হওয়া একটি নকশা খোঁজেন। প্রেস বিজ্ঞপ্তি বলছে, সংশ্লিষ্ট তরঙ্গগুলো দুলে এক থেকে দশ বছর পর্যায়কালে, ২০১৫ সালে লাইগো প্রথম যে তরঙ্গ শনাক্ত করেছিল তার চেয়ে প্রায় ১০ বিলিয়ন গুণ ধীরে। লাইগো এবং পরিকল্পিত লাইগো-ইন্ডিয়ার মতো কিলোমিটার-মাপের শনাক্তকারী যন্ত্র টের পায় সংঘর্ষরত কৃষ্ণগহ্বর থেকে আসা ছোট ছোট ঝলক। পালসার সারি খোঁজে বরং একটানা গুঞ্জন।

জিএমআরটির অবদান এর নিম্ন কম্পাঙ্ক। প্রেস বিজ্ঞপ্তি বলছে, পালসারের সংকেত বিকৃত হয় পালসার আর পৃথিবীর মাঝের মাধ্যমে, আর এটি সবচেয়ে ভালো মাপা যায় ৪০০ মেগাহার্জের কাছে, যেখানে সে ইউজিএমআরটিকে বর্ণনা করেছে বর্তমানে বিশ্বের সবচেয়ে সংবেদনশীল রেডিও টেলিস্কোপ হিসেবে। ভারতীয় পালসার টাইমিং অ্যারে (ইনপিটিএ), যার প্রতিষ্ঠাতা এনসিআরএর ভাল চন্দ্র যোশী, ইউজিএমআরটি ব্যবহার করে মিলিসেকেন্ড পালসার একসঙ্গে দুটি ব্যান্ডে পর্যবেক্ষণ করে। ২০২২ সালে প্রকাশিত এর প্রথম উপাত্ত প্রকাশনা দিয়েছিল ২০১৮ থেকে ২০২১ সালের মধ্যে ৩০০ থেকে ৫০০ মেগাহার্জ এবং ১,২৬০ থেকে ১,৪৬০ মেগাহার্জে পর্যবেক্ষণ করা ১৪টি মিলিসেকেন্ড পালসারের পৌঁছনোর সময়।

২০২৩ সালের ২৯ জুনের গবেষণাপত্র

ইনপিটিএর প্রেস বিজ্ঞপ্তি বলছে, ইউরোপীয় পালসার টাইমিং অ্যারে (ইপিটিএ) ও ইনপিটিএ তাদের ফলাফল ঘোষণা করেছিল ২০২৩ সালের ২৯ জুন, অ্যাস্ট্রোনমি অ্যান্ড অ্যাস্ট্রোফিজিক্সের দুটি গবেষণাপত্রে। ইপিটিএর দ্বিতীয় উপাত্ত প্রকাশনা ঢাকে ২৫টি মিলিসেকেন্ড পালসার। অনুসন্ধান-পত্রটি তা মিলিয়েছিল দুই দলের মাপা দশটি পালসারের ইনপিটিএ উপাত্তের সঙ্গে। এটি জানাচ্ছে পূর্ণ ২৪.৭ বছরের ইউরোপীয় উপাত্তে একটি পটভূমির প্রান্তিক প্রমাণ এবং ১০.৩ বছরের একটি উপসেটে প্রায় ৩ সিগমার প্রমাণ। ভারতীয় উপাত্ত যোগ করায় আওয়াজের উন্নত মডেলিংসহ সামঞ্জস্যপূর্ণ ফল এসেছে। একটি সহগামী গবেষণাপত্র সংকেতটিকে অতিভারী কৃষ্ণগহ্বর-জোড়ার একটি জনসংখ্যার সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ পেয়েছে, আর অতি-হালকা অন্ধকার পদার্থ থেকে উৎপত্তির ধারণার পক্ষে যায়নি।

ইনপিটিএর প্রেস বিজ্ঞপ্তি বলছে, বিশ্লেষণে ব্যবহার হয়েছে ২৫ বছর ধরে বিশ্বের ছয়টি বৃহত্তম রেডিও টেলিস্কোপের সংগ্রহ করা পালসার উপাত্ত, তার মধ্যে তিন বছরের বেশি ইউজিএমআরটি উপাত্ত। ইনপিটিএ কনসোর্টিয়ামের সভাপতি, টিআইএফআরের এ. গোপাকুমার সেখানে উদ্ধৃত: “এই প্রথম কোনো ভারতীয় টেলিস্কোপের উপাত্ত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ খোঁজার কাজে ব্যবহৃত হল”। গুপ্ত বলছেন, এই ধরনের উচ্চ-নির্ভুলতার পালসার টাইমিং ছিল উন্নয়নের বৈজ্ঞানিক লক্ষ্যগুলোর একটি এবং এর প্রথম ফল এসেছে কয়েক বছরের মধ্যেই।

আরও তিনটি সহযোগিতা একই সময়ে ফল জানিয়েছে। উত্তর আমেরিকার ন্যানোগ্রাভ দল ৬৭টি পালসারের মধ্যে পেয়েছে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের জন্য প্রত্যাশিত হেলিংস-ডাউনস নকশার সঙ্গে মেলে এমন সম্পর্ক। এটি জানাচ্ছে পরীক্ষাভেদে প্রায় ৩ থেকে ৪ সিগমার তাৎপর্য। প্রেস বিজ্ঞপ্তি বাকি দুটি সারি হিসেবে নাম করেছে অস্ট্রেলীয় (পিপিটিএ) ও চীনা (সিপিটিএ) সারির।

শুধু ভারতীয় উপাত্ত কী দেখাচ্ছে

ইনপিটিএর নিজস্ব দ্বিতীয় উপাত্ত প্রকাশনা ঢাকে সাত বছরে ২৭টি মিলিসেকেন্ড পালসার। এর প্রথম গবেষণাপত্র, ২০২৫ সালের জুনে প্রকাশিত, এ পর্যন্ত কিছু সবচেয়ে নির্ভুল বিচ্ছুরণ-পরিমাপ অনুমানের কথা জানিয়েছে, যা পালসারের সংকেত পৃথিবীতে আসার পথে যে মুক্ত ইলেকট্রনের মধ্য দিয়ে গেছে তার একটি মাপ। ২০২৬ সালের ৩ আগস্ট প্রকাশিত একটি অনুসন্ধান-পত্র শুধু ইনপিটিএ উপাত্তে পটভূমির স্বাধীন প্রথম খোঁজ হিসেবে প্রকাশিত। এতে একটি সাধারণ সংকেতের জন্য বেইজ ফ্যাক্টর পাওয়া গেছে ২.৫ আর উল্লেখযোগ্য শনাক্তকরণ নেই। পটভূমির বিস্তারের ওপর এটি ৯৫ শতাংশ ঊর্ধ্বসীমা ঠিক করেছে, দীর্ঘদিন চলা সারিগুলোর জানানো বিস্তারের চেয়ে মোটামুটি এক মাত্রা ওপরে। গবেষণাপত্রের সিমুলেশন ইঙ্গিত দেয়, একটি সাধারণ সংকেত উদ্ধার করতে অন্তত ১০ বছরের বেসলাইন দরকার। উপাত্ত প্রকাশনার গবেষণাপত্র বলছে, উপাত্তের একাংশ আন্তর্জাতিক পালসার টাইমিং অ্যারের তৃতীয় উপাত্ত প্রকাশনায় অন্তর্ভুক্ত করা হচ্ছে।