Category: முதல் பக்கம்

The Upcoming Solar Super Storm (2010-2012)

[கட்டுரை: 38]
சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

கதிரவனின் சினம் எல்லை மீறிக்
கனல் நாக்குகள் நீளும் !
கூர்ந்து நோக்கினால் பரிதி ஓர்
போர்க்களம் !
நெற்றிக் கண் திறந்து
வெள்ளிச் சுடரொளி இரட்டிக்கும் !
துள்ளிக் கதிரலை பாயும் !
பொல்லாச் சிறகுகள் விரிந்து
பல்கோடி மைல் பயணம் செய்யும் !
வெப்ப அணுக்கரு உலையாம்
சூரியன் !
வீரியம் மிக்க தீக்கதிர்கள் !
பீறிட்டெழும் ஒளிப்பிழம்பு வீச்சுகள் !
மீறி வெளிப்படும் காந்த அலைச்
சூறாவளி !
குதித் தெழும்பும்
கோரத் தீப்பொறிகள் !
வட துருவத்தில்
வண்ணக் கோலங்கள் விளையாடும் !
வடுக்கள் முகத்தில் களையாகும் !
துணைக்கோள்கள்
முடமாகும் !
புவிக்கோள் தகவல் அமைப்புகள்
தவிக்கும் !
கோடான கோடி ஆண்டுக்கு முன்
செவ்வாய்க் கோள்
நீரை ஆவியாக்கியது
சூரியப் புயலே !

“பிரபஞ்சத்தின் நுட்பங்களைப் புரிந்து கொள்ளும் திறமை மனித உள்ளத்துக் கில்லை !  பெரிய நூலகத்தில் நுழையும் சிறு பிள்ளை போன்றுதான் நாமிருக்கிறோம்.  யாராவது ஒருவர் அந்த நூல்களை எழுதியிருக்க வேண்டும் என்று சிறு பிள்ளைக்குத் தெரிகிறது.  ஆனால் யார் அதை எழுதியவர், எப்படி அது எழுதப் பட்டுள்ளது என்று அதற்குத் தெரிய வில்லை.”

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)

“பிரபஞ்சம் புதிரான தென்று மட்டும் நான் ஐயப்பட வில்லை.  அது புதிருக்குள் புதிரானது என்று நான் கருதுகிறேன். மேலும் விண்வெளியிலும் பூமியிலும் கனவில் கண்டவற்றை விட இன்னும் மிகையான தகவல் இருப்பதாக நான் ஐயப்படுகிறேன்.”

ஜே.பி.எஸ். ஹால்தேன் (J.B.S. Haldane, British-born Indian Geneticist & Evolutionary Biologist) (1892-1964)

1859 இல் நேர்ந்த பரிதிச் சூறாவளியில் அநேக சம்பவங்கள் சேர்ந்து ஒரே சமயத்தில் நிகழ்ந்தன !  அவை தனித்தனியாக விளைந்திருந்தால் அவற்றைக் கண்டுபிடித்து விளக்கியிருக்க முடியும்.  ஆனால் அவை அனைத்தும் ஒன்றாய்ப் பின்னி வரலாற்றிலே குறிப்பிடத் தக்க முறையில் பேரளவுத் தீவிரச் சிதைவுகளைப் பூமியின் மின்னணுக் கோளத்தில் (Ionosphere) உண்டாக்கி விட்டன !  அந்த அதிர்ச்சி நிகழ்ச்சிகள் எல்லாம் சேர்ந்து ஒரு பூரணச் சூறாவளியை உருவாக்கின !

புரூஸ் சுருடானி (Bruce Tsurutani, NASA Plasma Physicist, JET Propulsion Lab)

“சூரியப் புயல் உண்டான சமயத்தில் தீவிர காந்த சக்தி ஏறிய ஒளிப்பிழம்பு (Magnetically-charged Plasma called Coronal Mass Ejections) கொண்ட பேரளவு முகில் வெளியேறியது,.  எல்லா தீவீச்சுகளும் பூமியை நோக்கிச் செல்வதில்லை.  தீவீச்சுகள் பூமியை வந்தடைய மூன்று அல்லது நான்கு நாட்கள் எடுக்கும்.  ஒரே ஒரு தீவிர தீவீச்சு மட்டும் 17 மணி 40 நிமிடத்தில் விரைவாகப் பூமியைத் தாக்கி விட்டது.”

புரூஸ் சுருடானி (NASA Plasma Physicist)

“சூரியன் எரிவாயு தீர்ந்து ஒளிமங்கி உடல் பெருக்கும் போது, அகக் கோள்களை சுட்டுப் பொசுக்கி பனிப்பகுதிகளை நீர்மயமாக்கிக் கடல் மேவிடும் நூற்றுக் கணக்கான அண்டக் கோள்களை உண்டாக்கும் ! புளுடோ கோளின் நடுங்கும் குளிர்வெளி சூடேறிப் பிளாரிடாவின் உஷ்ணத்தைப் பெறும்.”

ஆலன் ஸ்டெர்ன் வானியல் விஞ்ஞானி, (Southwest Research Institute, Boulder, Colarado, USA,)

1859 ஆண்டில் பரிதியில் நேர்ந்த பூதப்புயல் !

1.4 மில்லியன் கி.மீடர் (சுமார் 869000 மைல்) அகண்ட பரிதியின் நிறை மட்டும் பரிதி மண்டலத்தின் அனைத்துக் கோள்களின் நிறையில் 99.86 % பங்கு !  அந்த நிறைக் கணக்கிட்டால் அந்த அளவு மில்லியன் பூமிகளை விடச் சற்று பெரியது ! சூரியன் வெளியேற்றும் சராசரி எரிசக்தி ஆற்றல் : 383 பில்லியன் டிரில்லயன் கிலோ வாட் (10^21 kws) !  அந்த ஆற்றலை ஒப்பு நோக்கினால் ஒவ்வொரு வினாடியும் 100 பில்லியன் டன் டியென்டி (TNT) வெடிப்புச் சக்திக்கு இணையாகும் !  ஆனால் பரிதிச் சக்தி வெளியேற்ற அளவு எப்போதும் ஒரு நிலையானதல்ல !  பரிதியின் மேற்தளத்தைக் கூர்ந்து நுணுக்கமாக நோக்கினால் அதன் காந்தத் தளங்கள் தீவிரமாய்க் கொந்தளிக்கும் ஓர் போர்க்களமாய்த் தெரியும் !  வானவிற்கள் போல வளைந்த ஒளிப் பிழம்புக் கொதிப்பு முகில்கள், அலையும் கரிய சூரிய வடுக்களுடன் (Boiling Arc-Shaped Clouds of Hot Plasma, dappled with Dark, Roving Sunspots) காணப்படும்.  விஞ்ஞானிகள் கணிக்க முடியாத நிலையில், எப்போதாவது ஒருமுறை பேரளவு சக்தி வாய்ந்த “சூரிய தீவீச்சுகள்” அல்லது எரிவாயு வெளியேற்றம் (Solar Flares or Coronal Mass Ejection) உண்டாகும்.  அது வெப்பச்சக்தி வெடிப்பில் மின்னோட்ட வாயுவாக (Explosive Burst of Hot Electrified Gases) இமாலயச் சிகர அளவில் வெளியேறுகிறது !

1859 ஆம் ஆண்டு வேனிற் காலத்தில் பரிதிக்கும் பூமிக்கும் இடைப்பட்ட 150 மில்லியன் கி.மீடர். (93 மில்லியன் மைல்) தூரத்து அண்டவெளியில் சூரியனை நோக்கும் வானியல் நிபுணர் ஆகஸ்டு 28 ஆம் தேதி அதன் முகத்தில் அநேக வடுக்களைக் (Sunspots) கண்டனர். அந்த வடுக்கள் அனைத்தும் பரிதியின் மிக அடர்த்தியான தீவிரக் காந்தக் களங்களில் (Extremely Intense Magnetic Fields) காணப்பட்டன !  அந்த காந்தக் களங்கள் உட்தளப் பின்னலில் பிணைந்து திடீரெனத் தாவும் சூரிய தீக்கனல் வீச்சை (Violent Release of Energy – A Solar Flare) உருவாக்கக் கூடியது.  ஆகஸ்டு 28 முதல் செப்டம்பர் 2 ஆம் தேதி வரை அநேக தீக்கனல் வீச்சுகள் அடித்தன !  அந்த நாட்களில் செப்டம்பர் முதல் தேதி ஒரு பூதகரமான தீவீச்சு உண்டானது !  அந்த ஒரு நிமிடத்தில் மட்டும் பரிதியின் ஒளி திடீரென இரண்டு மடங்கானது !

பரிதிச் சூறாவளியால் ஏற்பட்ட தீவிர இன்னல்கள்

“1859 செப்டம்பர் முதலிரு நாட்களில் நேர்ந்த பரிதிச் சூறாவளில் தீவிர காந்த சக்தி ஏறிய ஒளிப்பிழம்பு (Magnetically-charged Plasma called Coronal Mass Ejections) கொண்ட பேரளவு முகில் வெளியேறியது,” என்று புரூஸ் சுருடானி கூறினார். “எல்லா தீவீச்சுகளும் பூமியை நோக்கிச் செல்வதில்லை.  பூமியை வந்தடைய மூன்று அல்லது நான்கு நாட்கள் எடுக்கும்.  ஒரே ஒரு தீவிர தீவீச்சு 17 மணி 40 நிமிடத்தில் விரைவில் பூமியைத் தாக்கி விட்டது.” என்றும் சுருடானி கூறினார்.  “என்னைப் பலர் அடிக்கடி கேட்கும் கேள்வி :  அதைப் போன்று பூரணக் கோரப் புயல் ஒன்று பரிதியில் அடுத்து நிகழுமா ?  அதற்கு நான் பதில் சொல்வது :  ஆம் அப்படி நேரலாம் என்பதே.  ஏன் 1859 இல் நேர்ந்த பரிதிச் சூறாவளியை விட மிகப் பெரும் நிகழ்ச்சி எதிர்காலத்தில் ஏற்படலாம் !” என்றும் சுருடானி கூறினார்.

சுமார் 150 ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் ஏற்பட்ட அந்தச் சூறாவளியின் போது ஏதோ ஒரு பயங்கரச் சம்பவம் நிகழ்ந்து விட்டதாகப் பூலோக மாந்தர் கதி கலங்கினார் !  பரிதிப் புயல் தாக்கிய சில மணி நேரங்களில் அமெரிக்கா, ஐரோப்பிய தந்திக் கம்பிகள் (Telegraph Wires) ஒரே சமயத்தில் இணைப்பு இடையூறாகி (Short Circuit) அநேக இடங்களில் தீப்பற்றின.  பரிதித் தூள்களால் தூண்டப்படும் வடதுருவ வண்ண மின்னொளிகள் (Northern Colour Lights) பெருஞ்சுடரில் காட்சி அளித்ததைத் தென்புறங்களில் ஹவாயி, ஹவானா, ரோமாபுரியில் கூடத் தெரிந்ததாக அறியப்படுகின்றது !  அதே சமயத்தில் தென் துருவத்திலும் வண்ணக் கோலங்கள் காணப்பட்டன என்று தெரிகிறது !

சூரியனின் எரிவாயுத் திணிவு வெளியேற்றத்தில் (Coronal Mass Ejection) உள்ள காந்தக் களங்கள் அடர்த்தியான தீவிரத்தில் விரைந்து பூமியின் காந்தத் தளங்களை நேராக எதிர்க்கின்றன !  அதாவது 1859 செப்டம்பர் முதல் தேதி பூகாந்தத்தை அமுக்கிக் கொண்டு பரிதியின் மின்னேற்றத் துகள்கள் (Charged Particles) பூகோள மேல் உயர வாயு மண்டலத்தை ஊடுருவின !  அத்தகைய கோர விளைவுகள் வானில் ஒளிமயக் காட்சிகளையும், மின்னியல் பரிமாற்றுத் துறைகளையும், தகவல் அனுப்பு & ஏற்பு அமைப்புகளையும் (Electrical Grids & Communication Networks) பேரளவில் பாதித்தன !  உலகின் 140,000 மைல் நீளத் தந்தித் தொடர்புச் சாதனங்கள் பல மணி நேரங்கள் முடங்கிப் போயின.  பேரளவு தீவீச்சு வெளியேற்றமானது பூமியில் ஏற்படும் பூத பூகம்ப ஆற்றலை விட மில்லியன் மடங்குச் சக்தி வாய்ந்தது !

1994 இல் உண்டான சூரியப் புயல் தகவல் தொடர்பு துணைக்கோள்களைத் தாக்கிச் செய்தித்தாள் பதிப்புகள், தொலைக்காட்சி ஏற்பாடுகள், அமெரிக்கா, கனடா ரேடியோ அறிவிப்பு அமைப்புகள், செல் ·போன் கம்பியில்லாத் தொடர்புகள், பூகோளத் தளச்சுட்டு ஏற்பாட்டுத் துணைக்கோள்களின் தொடர்புகள் (TV Signals to Global Positioning Sytems – GPS Systems) மின்சாரம் பரிமாற்றுத் தொடர்புகள் (Electrical Power Grids) பாதிக்கப் பட்டன.  1989 மார்ச்சில் ஏற்பட்ட தீவிரமற்ற ஒரு சிறிய பரிதிப் புயலில் கனடாவின் ஹைடிரோ-குவபெக் மின்சாரப் பரிமாற்றம் (Hydro-Quebec Power Grid) முடக்கப்பட்டு 9 மணி நேரத்துக்கு மேல் மின்சாரம் தடைப்பட்டது !  அதனால் விளைந்த நிதி விரயம் பல மில்லியன் டாலர் என்று கணிக்கப்படுகிறது.

பரிதி வாயுக் கோளத்தின் உள்ளமைப்பு

பரிதியின் விட்டம் 863,400 மைல், பூமியைப் போல் 109 மடங்கு விட்டம் ! அதன் எடை பூமியைப் போன்று 333,000 மடங்கு கனத்தது. சூரியனின் கொள்ளளவு [Volume] பூமியைப் போல் 1.3 மில்லியன் மடங்கு!  கண்ணைப் பறிக்கும் பரிதியின் பெருஞ்சுடர் மேல்தளம் ‘ஒளிமயக் கோளம்’ [Photosphere] என்று அழைக்கப் படுகிறது. அடிக்கடி ஒளிமயக் கோளத்தில் ‘கரும் வடுக்கள்’ [Dark Patches], சில சமயம் 50,000 மைல் அகலத்தில் காட்சி அளிக்கின்றன! அவற்றைப் ‘பரிதி வடுக்கள்’ [Sunspots] என்றும் குறிப்பிடுவதுண்டு. பரிதித் தேமல்களில் உஷ்ணம் [4000 டிகிரி C], மேல்தள உஷ்ணத்தோடு [6000 டிகிரி C] ஒப்பிட்டால் எப்போதும் குறைந்தே இருக்கிறது. ஒளிமயக் கோளத்தை ஒட்டி யுள்ளது ‘செந்நிறக் கோளம்’ [Chromosphere]  செந்நிறக் கோளுக்கு அப்பால் புறத்தே வெண்ணிறத்தில் ஒளிர்வது, ‘சுருள்தீ வளைவுகள்’ [Corona]. செந்நிறக் கோளும், சுருள்தீ வளைவுகளும், சூரிய கிரகணம் [சந்திரன், பூமிக்கும் பரிதிக்கும் நேரிடையில் கடக்கும் சமயம்] நிகழும் போதுதான் காண முடியும்! கண்களுக்குப் புலப்படாதபடி, செந்நிறக் கோளத்தி லிருந்து சில சமயங்களில் ஆயிரக் கணக்கான மைல் உயரத்தில் வாயுத்தீ நாக்குகள் [Flares of Luminous Gas] தாவி எழுவதுண்டு!

பரிதிக்கு நகர்ச்சி உண்டா ? உண்டு. விண்வெளியில் எந்த அண்டமும் நகர்ச்சி இல்லாமல் அந்தரத்தில் நிற்பதில்லை! மற்ற அண்ட கோளங்களைப் போல், சூரியனும் தன்னைத் தானே மெதுவாகச் சுற்றுகிறது. காலையில் கீழ்வானில் உதயமாகும் பரிதி, வான வீதியில் நகர்ந்து மாலையில் மறைவது போல் தெரிகிறது. ஆனால் மெய்யாக நகர்வது பூமி! சூரியன் நகர்வதில்லை! ஆனால் பரிதிக்கு வேறு முறையில் நகர்ச்சி உள்ளது. பரிதி தனது அச்சில் சுற்றும் போது, மத்திம ரேகைப் பகுதியில் சுற்றுக்கு 25 நாட்களும், துருவப் பகுதியில் 34 நாட்களும் ஆகின்றன. பரிதி பூமியைப் போல் திரட்சிப் பொருள் [Solid] எதுவும் இல்லாமல், வாயுக் கோளமாக இருப்பதால், சுற்றும் காலங்கள் நடுப்பகுதியிலும், இரண்டு துருவங்களிலும் மாறுபடுகின்றன. சுற்றும் சந்திரனைப் பூமி சுமந்து கொண்டு, தானும் தன்னச்சில் சுழன்று கொண்டு, சூரியனைச் சுற்றி வருகிறது. அதைப் போல தன்னைச் சுற்றி வரும் ஒன்பது அண்டக் கோள்களைத் தாங்கிக் கொண்டு, சூரியனும் தன்னச்சில் சுழல சூரிய குடும்பம், பிரபஞ்சத்தில் மற்ற அகிலவெளி ஒளிமய மந்தைகளைப் போல் [Intersteller Galaxy] பால்மய வீதியில் நகர்ந்து கொண்டே போகிறது!

சூரியனில் தெரியும் கருமை நிற வடுக்கள்

சூரிய கோளத்தில் தெரியும் கரும் புள்ளிகளை [Black Spots], 2200 ஆண்டுகளுக்கு முன்பாகவே சைனாவில் வானியல் ஞானிகள் கண்டு குறிப்பிட்டிருக்கிறார்கள்! அவற்றைப் பரிதிவடுக்கள் [Sunspots] என்ற பெயரிலும் குறிப்பிடுகிறார். பரிதி வடுக்களில் கருந் தழும்புகளும் [Umbra], அவற்றைச் சுற்றிச் செந்நிற விளிம்புகளும் [Penumbra] சூழ்ந்துள்ளன!  பரிதி வடுக்கள் இரட்டையாக இணைந்தே, சூரியனில் குறிப்பிட்ட சில வளைய மண்டலங்களில் மட்டுமே தோன்றுகின்றன. ஒடுங்கிய குறுக்கு ரேகைக் [Lattitude] களத்தில் மத்திம ரேகைக்கு [Equator] 35 டிகிரி வடக்கிலும், தெற்கிலும் பரிதி வடுக்கள் அங்கும் இங்கும் படர்ந்துள்ளன! மத்திம ரேகையை நெருங்க நெருங்க, வடுக்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாகி 8 டிகிரி குறுக்கு ரேகையில் ஒன்றும் இல்லாமல் பூஜியமாகிறது. மற்ற வெப்பக் களங்கள் 6000 டிகிரி C உஷ்ணத்தில் கொந்தளிக்க, வடுக்களின் உஷ்ணம் 1500-2000 டிகிரி C குன்றி, களங்கள் கருமை நிறத்தில் தோன்றுகின்றன. அதற்குக் காரணங்கள் இன்னும் அறியப் படவில்லை! ஒரு வேளை காந்த சக்தி கொந்தளிப்பால், பரிதி வடுக்கள் உண்டாகி இருக்கலாம்!  பரிதியில் ஒற்றை வடுவைக் காண்பது அபூர்வம்.  இரட்டை, இரட்டையாகவே தோன்றும் வடுக்களின் காந்தம் எதிர்முறையில் வட தென் துருவங்கள் போல நடிக்கின்றன. வடுக்கள் 20 நாட்களே நீடித்துப் பின்பு மறைந்து விடுகின்றன. பரிதி தன்னைத் தானே சுற்றும் போது, வடுக்களும் நகர்வதால். பரிதி சுழலும் வேகத்தை பூமியிலிருந்து தொலை நோக்கிகள் மூலம் அறிய முடிகிறது.

2010-2012 ஆண்டுகளில் எதிர்பார்க்கப்படும் அசுர சூரியப் புயல் !

1859 இல் ஏற்பட்ட சூரியப் புயலை விட அசுர ஆற்றல் படைத்த சூறாவளி 2010-2012 ஆண்டுகளில் உண்டாகலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் எதிர்பார்க்கிறார்கள்.  அந்தக் கதிரலைப் புயலடிப்பு பூமியைச் சுற்றிக் கொண்டிருக்கும் 300 புவியிணைப்புச் சுற்றுத் துணைக்கோள்களைப் (GEO – Geosynchronous Earth Orbiting Satellites) பேரளவில் பாதிக்கும் !  அவற்றால் பயன் பெறும் தகவல் துறைகள் முடக்கமாகி வருமானம் 30 பில்லியன் டாலர் நட்டமடையும் என்று கணிக்கப் படுகிறது !  ஜியோ துணைக்கோள்களின் ஆண்டு வருவாய் 97 பில்லியன் டாலர் (2006 டாலர் மதிப்பு) !  அதாவது குறைந்தது 30% வருவாய் இழக்கப்படும் என்று கருதப் படுகிறது !  மேலும் 100 பில்லியன் டாலர் மதிப்புடைய அகில நாட்டு விண்வெளி நிலையம் (International Space Station) பூமியிலிருந்து சுற்றும் உயரம் தாழ்த்தப்பட்டு, மீண்டும் பழைய சுற்று வீதிக்கு எழ முடியாமல் இடர்ப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப் படுகிறது !

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What will Happen to the Sun ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine – What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine – Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos – The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine – Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 National Geographic Magazine : Sun Bursts – Hot News from Our Stormy Star (July 2004)
25 Scientific American Magazine : The Paradox of the Sun’s Hot Corona By : Bhola N. Dwivedi & Kenneth Philips (June 2001)
26 Scientific American Magazine : The Steller Dynamo By Elizab eth Nesme-Ribes (2004)
27 Solar Superstorm – A NASA Report (Oct 23, 2003)
28 Scientists Worry About Solar Superstorm By : Leonard David (www.Space.com) (May 2, 2006)
29 Solar Storms Strip Water in Mars – Planetary Geology – Geotimes By : Sara Pratt
30 The Science Behind Solar Storms By : Noelle Paredes\
31 Bracing for a Solar Storm – http://www.unexpected-mysteries.com/
32 What Causes Irradiance Variations ? (http://sdo.gsfc.nasa.gov/missiom/irradiance.php)
33 The Solar Spectral Irradiance & Its Vaiations.
34 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40804101&format=html (திண்ணைக் கட்டுரை – சூரியனுக்கு என்ன நேரிடும் இறுதியில் ?

******************
jayabarat@tnt21.com [August 14, 2008]

[ஆகஸ்டு 1, 2008]

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

செவ்வாய்த் தளத்திலே
செம்மண்ணுக் கடியிலே
கண்ணுக்குத் தெரியும் வைரங்கள்
வெண்மைப் பனிக்கட்டிகள் !
“புனித பசுத்தளம்” என்னும்
பனித்தளம் மீது
ஃபீனிக்ஸ் முக்காலி
உட்கார்ந்து உள்ளது !
கோடான கோடி ஆண்டுக்கு முன்
ஓடிய ஆற்று வெள்ளத்தின்
நாடித் துடிப்புகள் !
பனிக்கட்டி உறைந்த
நீரென்று
நிரூபித்துக் காட்டியது
தளவுளவி !
உயிர் நுண்ணணுக்களின்
மூலச் செல்லின் சந்ததிகள்
ஆழ்பனிக் கடியிலே
வீழ்ந்து கொண்டு உறங்குதா
என்று அறிவது அடுத்த
விண்வெளிப் பயணம் !

“நமக்குத் தெரியாமல் ஒளிந்திருக்கும் வானியல் புதிர்களை ஊடுருவிக் கண்டுபிடிக்கச் செவ்வாய்க் கோள்தான் விண்வெளி விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவி புரியக் கூடியது”.

ஜொஹானஸ் கெப்ளர் [German Astronomer Johannes Kepler]

“நீர் இருப்பு உயிரின வளர்ச்சிக்கு மிக முக்கிய மென்று நாமறிவோம்.  செவ்வாய்க் கோளில் நாங்கள் இப்போது கண்டிருப்பது வெறும் நீர் மட்டுமில்லை; அதற்கும் மேற்பட்ட பொருட்கள்:  நமது உடலில் காணும் உயிர் வளர்ச்சிச் சத்துக்களான ஸோடியம், பொட்டாஸியம், மெக்னீஸியம், ஃபுளுரைடுகள் !  ஆயினும் உயிரின விருத்திக்கு ஆதாரமான ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் இன்னும் செவ்வாயில் காணப்பட வில்லை !  இனிமேல் திட்டமிடும் நாசாவின் அடுத்த பயணம் செவ்வாயில் உயிரினம் வாழ்ந்து வந்திருக்கிறதா என்று கண்டறியச் செல்லும்.”

“மேலும் இந்த தளப்பகுதி செவ்வாயில் எதிர்காலப் பயணிகள் குடியிருக்கத் தகுதி உள்ளதாஎன்ற கேள்விக்கு எம்மால் பதில் சொல்ல முடியும்.  அது நாசாவின் எதிர்காலப் பயணத் திட்டத்தில் ஒன்றாக இருக்கும்.”

பீடர் ஸ்மித், ஃபீனிக்ஸ் பிரதம ஆய்வாளர், அரிஸோனா பல்கலைக் கழகம்.

“இறுதியில் நாங்கள் செவ்வாய்த் தள மண்ணை ஆராய முடிந்து அதில் ஒட்டி இருப்பது உறைந்த நீரென்று உறுதிப் படுத்தினோம்.  மேலும் நீரான அதைத் தொடவும், சுவைக்கவும் முடிந்தது !  இதற்கு முன்பு சாதிக்காத ஒரு சோதனை அது !  அதன் சுவை மிக்க இனிமையானது !  இதைக் கண்டதற்கு நாங்கள் பெருமைப் படுகிறோம்.

வில்லியம் பாய்டன், ஃபீனிக்ஸ் விஞ்ஞானி, அரிஸோனா பல்கலைக் கழகம். [ஜூன் 2, 2008]

“ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவியை அனுப்பியுள்ளதின் குறிநோக்கம் இதுதான் : நீருள்ளது என்று ஏறக்குறைய உறுதியில் அறிந்திருக்கும் செவ்வாய்க் கீழ்த் தளத்தைத் தோண்டி அறிவது.  தற்போது செவ்வாய்க் கோளை சுற்றிவரும் விண்ணுளவிகள் மூலமாக இறங்க வேண்டிய தளத்தை நுணுக்கமாக, விளக்கமாகக் காட்டி பத்து செ.மீ. அல்லது அதற்கும் குறைந்த ஆழத்தில் பனிக்கட்டிகள் புதைந்துள்ளன என்பதற்குச் சமிக்கை வந்துள்ளது.  ஏனெனில் உயிரனத் தோற்றத்துக்கும் குடியிருப்புக்கும் நீர்வள அமைப்பு மிக்க இன்றியமையாதது.”

டாக்டர் டாம் பைக் [Dr. Tom Pike] ஃபீனிக்ஸ் குறிப்பணி விஞ்ஞானி, [Imperial College, London, UK]

“செவ்வாய்க் கோள் மணற் படுகையில் [Sand Dunes] பனித்திரட்டு பரவிக் கிடக்கும் சான்று கிடைத்திருக்கின்றது. மணற் கட்டிகளைச் சேர்த்து வைத்திருப்பது நீர் என்பது எனது யூகம்.  எதிர்காலச் செவ்வாய்ப் பயண மாந்தர் பிழைப்பதற்கு அதை உதவவும், எரிசக்திக்குப் பயன் படுத்தவும் முடியுமென நினைக்கிறேன்.  அசுரக் குவியலான சில மணற் படுகையில் 50% நீர்மை இருப்பதாக செவ்வாய்த் தளப்பண்பியல் சான்றைக் [Topgraphical Evidence] காண்கிறேன்.  செவ்வாயில் பெருவாரியான நீர் வெள்ளம் கிடைக்கலாம் என்று நான் சொல்லவில்லை!  முன்பு காணப்படாத ஓரிடத்தில் புதிதாக நீரிருப்பது கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிப்பிடுகிறேன்.”

மேரி போர்க், அரிஸோனா அண்டக்கோள் விஞ்ஞான ஆய்வுக்கூடம் [Mary Bourke (Sep 2005)]

21 ஆம் நூற்றாண்டில் நாசாவின் மகத்தான விண்வெளிக் கண்டுபிடிப்பு

ஆகஸ்டு முதல் தேதி செவ்வாய்க் கோள் தளத்தில் உள்ள பனித் திரட்டுகளை உருக்கி நீரென்று நிரூபித்து நாசாவின் ஃபீனிக்ஸ் விஞ்ஞானிகள் விண்வெளி வரலாற்றில் ஒரு மகத்தான பொன் மைல் கல்லை நிலைநாட்டினார் !  இதுவரை அது நீர்ப்பனிக் கட்டியா அல்லது உறைந்த கார்பன் டையாக்ஸைடு வாயுக் கட்டியா என்னும் குழப்பத்தில் இருந்தது.  இப்போது அந்து ஐயமின்றி 100% நீர் என்பது உறுதியானது ! ஃபீனிக்ஸ் தளக்கருவி பனிக்கட்டியை உருக்கி நீரென்று சுவைத்துப் பார்த்து விட்டது என்று விஞ்ஞானிகள் பீடும், பெருமிதமும் கொள்கிறார் !  இந்த மகத்தான வெற்றி நாசாவுக்கு ஃபீனிக்ஸின் ஆய்வுக் காலத்தை இன்னும் ஒரு மாதத்துக்கு 2 மில்லியன் டாலர் செலவில் நீடிக்க (செப்டம்பர் 30 தேதி வரை) அனுமதி கிடைத்துள்ளது !  செந்நிறக் கோள் செவ்வாயில் நீர் இருப்பது மெய்ப்பிக்கப் பட்டாலும் ஆங்கே உயிரினம் விருத்தி அடைந்ததற்குரிய சான்றுகள் இன்னும் கிடைக்க வில்லை !

ஓராண்டு முன்பு ஏவப்பட்ட ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவி விண்கப்பல் செவ்வாய்க் கோளில் நீர்  இருக்கிறதா என்று அறியவும், உயிரின மூலவிகளை வளர்க்கும் சிக்கலான ஆர்கானிக் மூலக்கூறுகள் (Complex Organic Molecules) உள்ளனவா என்று தெரிந்து கொள்ளவும் அனுப்பப் பட்டது.  அதற்கும் முன்னால் சென்று செவ்வாய்க் கோளைச் சுற்றிய ஆடிஸ்ஸி விண்கப்பல் (Odyssey Spacecraft) ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவி இறங்கப் போகும் களத்தில் பனிக்கட்டிகள் உருகுவதைப் படமெடுத்து அனுப்பியது.  இரண்டு மாதங்களுக்கு முன்பு வெற்றிகரமாய் இறங்கிய ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவி செவ்வாய்த் தள மண்ணை அள்ளி இரசாயன ஆய்வுக் கருவியில் இடும் அகப்பையைக் கொண்டது.

ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவி நச்சு மூலக்கூறு (Toxic Molecule) கண்டது

நாசா விண்தேடல் விஞ்ஞானிகள் செவ்வாய்த் தளத்தில் ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவியின் மெக்கா கருவி [Microscopy, Electrochemistry, Coductivity, Analyzer (Meca)] ஒரு நச்சுப் பொருளைக் கண்டுள்ளதாகக் கூறினார்.  ஆகஸ்டு 5 ஆம் தேதி தளவுளவியின் அகப்பை எடுத்த மாதிரி மண்ணில் இரசாயனத் தீவிர இயக்கமுடைய பெர்குளோரேட் (Perchlorate) உப்பு கலந்திருப்பதாகக் கண்டது.  மேலும் அந்த இரசாயனப் பொருள் மற்ற இடத்திலும் பரவி உள்ளதா என்று அறியப்படும்.  பூமியில் மிக்க வரட்சியான பாலைவனப் பகுதிகளில் பெரும்பாலும் அந்த பெர்குளோரேட் இரசாயனம் காணப்படுகிறது.  செவ்வாய்த் தளத்தை ஒத்த தென் அமெரிக்கா சில்லியின் அடகாமா பாலைவனத்தில் (Atacama Desert, Chille) அது இருப்பதாக அறியப்படுகிறது.

பெர்குளோரேட் உப்பு உயிரினத்தை விருத்தியும் செய்யாது, சிதைக்கவும் செய்யாது.  அது ஓர் ஆக்ஸிடைசிங் அயான் (Oxydising Ion). அதில் ஒரு குளோரின் அணுவை, நான்கு ஆக்ஸிஜென் அணுக்கள் சுற்றி உள்ளன.  அது இரசாயன இயக்கத்தில் ஆக்ஸிஜன் வாயுவை வெளியாக்குகிறது.  ஆனால் அதிலிருந்து குளோரின் வாயு வரவில்லை.  சில உயிரினச் செல்கள் பெர்குளோரேட்டைத் தீனியாய் எரிக்கின்றன. சில பயிரினங்கள் அதனைத் தம்முள்ளே சேமித்து வைக்கின்றன.  முக்கியமாக பூமியில் ராக்கெட் உந்திச் செல்ல பெர்குளோரேட் இரசாயனம் எரிசக்தியில் (Used in Rocket Fuel) பயன்படுகிறது.

பூமியில் வாயுத் தூசிகள் சூரிய ஒளியில் பட்டு பெர்குளோரேட் மூலக்கூறு உருவாக்கப் படுகிறது.  பிறகு அது வரண்ட தளத்தின் மீது தங்கி விடுகிறது.  ஈரமான அரங்குகளில் அது மண்ணுக்குள் இறங்கிக் கொள்கிறது.  பூமியில் சில வித பாக்டீரியாக்கள் தமது உயிர்ச்சத்து மாறுபாடுக்கு (Metabolism) பெர்குளோரேட்டைப் பயன்படுத்திக் கொள்கின்றன ! “பெர்குளோரெட்டுகள் செவ்வாய்க் கோளின் தளங்களில் நீரிருந்த வரலாற்றைச் சொல்லும்,” என்ற் ஃபீனிக்ஸ் ஆய்வாளர் ரிச்சர்டு குயின் (Richard Quinn) கூறினார்.

செவ்வாய்த் தளத்தில் ஃபீனிக்ஸ் தளவுளவி கண்ட முதல் பனித்திரட்டு !

2008 மே மாதம் 30 ஆம் தேதி சமீபத்திலே 420 மில்லியன் டாலர் திட்டமான செவ்வாய்க் கோளில் தடம்வைத்த ·பீனிக்ஸ் தளவுளவி புதியதோர் விந்தைத் தகவலைப் பூமிக்கு அனுப்பியிள்ளது ! “செவ்வாய்த் தளத்தில் பனிக்கட்டியைக் காமிராவின் கண்கள் நேராகக் காண முடிகிறது” என்பதே அந்தச் செய்தி ! மெய்யாக ·பீனிக்ஸின் 12 எதிர்த்தள்ளி உந்துகள் (12 Retro Thrusters) இயங்கித் தளம் சுத்தமாக்கப்பட்ட போது தளவுளவியின் கீழே வெண்ணிறத் தரைப் பளிச்செனக் காணப் பட்டது.  அதாவது விஞ்ஞானிகள் திட்டமிட்டபடி ·பீனிக்ஸ் தளவுளவி பனித்தரை மீதுதான் தனது மூன்று பாதங்களைப் பரப்பியிள்ளது !  மேலும் மூன்று கால்களில் ஒரு பாதம் மூன்றடி விட்ட முள்ள ஒரு பனித்தட்டின் மீது அமர்ந்துள்ளது என்று விஞ்ஞானிகள் கூறுகிறார்கள்.  அடுத்து ·பீனிக்ஸின் சுயமாய் இயங்கும் யந்திரக் கரம் (Robotic Arm) சோதிக்கப்பட்டு முதல் மாதிரிச் செம்மண் எடுக்கப்பட்டது.  அந்த மண்ணில் வைரம் போல் பளிச்செனக் காமிராவின் கண்ணில் பட்டது ஒரு வெண்ணிறப் பனிக்கட்டி !  அதனுடைய வடிவத்தைக் கண்டு, அது காணப்பட்ட காலநேர உஷ்ண நிலையை [-300 C (-220 F)] ஒப்பிட்டுப் பார்த்தால் அந்த மாதிரிப் பனிக்கட்டி நீராக இருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் ஊகிக்கிறார்கள்.

ஃபீனிக்ஸ் எதிர்த்தள்ளி உந்துகள் இயங்கிக் கீழே மெதுவாக இறங்கிய போது மேலாகக் கிடந்த செம்மண்ணை வெளியேற்றித் தோண்டிய 6 செ.மீ. (~2.5 அங்குலம்) ஆழப் பள்ளத்தில் பனிக்கட்டி மாதிரி எடுக்கப்பட்டது.  அவ்விதம் தளவுளவியின் கரத்தில் எடுக்கப்பட்டு முதன்முதலில் கண்களில் தெரிந்த பனிக்கட்டி விஞ்ஞானிகளிடையே உற்சாகக் கொந்தளிப்பைத் தந்திருக்கிறது.  புதிய உலகில் குளிர்ந்த சுத்தமான நீர்க் கண்டுபிடிப்பு மனிதப் பயணத்துக்கும், குடியேற்றத்துக்கும் மிகவும் உதவிடும் என்பது 21 ஆம் நூற்றாண்டின் அதிசயச் செய்தியாகும்.  திட்டமிட்டபடித் தளவுளவி பனித்தளத்தில் தடம் வைக்காது வேறு வேண்டாத பாறைத் தளத்தில் பாதம் பதித்து விட்டதோ என்றோர் ஐயப்பாடு முதலில் எழுந்தது !  அடுத்து அறிந்த தகவலில் தளத்தின் எதிரொளிப்புத் தன்மைகள் உளவப் பட்டு வெண்ணிறப் பனித்தளம் பளிச்செனத் தலைகாட்டி விஞ்ஞானிகளைப் பிரமிக்க வைத்தது.  அந்தப் பனித்திரட்டு பனிநீர்க்கட்டியாக இருக்கக் கூடும் என்று தீர்மானிக்கப் பட்டது !  “இன்று என்ன சேதி” என்று கேட்டால் எந்த நாசா விஞ்ஞானியும் “செவ்வாயில் நீர்ப்பனிக் கட்டியைக் கண்டோம்” என்றுதான் சொல்கிறார்.  இந்த பனித்தள இடத்தைதான் நாசா விஞ்ஞானிகள் உன்னதப் படமெடுப்புக் காமிரா மூலம் [High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE Imager of Mars Orbiter)] முன்னால் விண்ணுளவிக் கப்பல் மூலம் தேர்ந்தெடுத்தனர்.

செவ்வாய்க் கோளின் துருவங்களே நீர்க்கட்டி சேமிப்புகளின் பெருங் களஞ்சியங்களாகக் கருதப்படுகின்றன.  துருவப் பகுதிகளின் நீர்மை சேமிப்பு வரலாற்றை அறிந்தால், செவ்வாய்க் கோளில் உயிரின வளர்ச்சிக்கு ஒரு காலத்தில் வசதியும், சூழ்நிலையும் இருந்தனவா என்பதைத் தெளிவாக ஆராய முடியும்.  நீர்ப்பனிப் பாறைகளும், கார்பன் டையாஸைடு குளிர்க்கட்டிகளும் உள்ள துருவ அடுக்குப் படுகைகள் [Polar Layered Deposits] துருவப் பகுதிகளைத் தாண்டியும், துருவ முனைப் பரப்பின் [Polar Cap] ஆழத்திலும் உள்ளது அறியப் படுகிறது.  ரேடார் எதிரொலிப் பதிவுகள் பாறைப் பகுதிகள் போல் காட்டுவது 90% நீர்த் தன்மையால் என்று கருதப்படுகிறது.  துருவப் பிரதேசங்களில் மிக்க குளிராக இருப்பதால், உருகிப் போன திரவ நீரைக் காண்பது அரிது.

பனிப் பாறைக்குக் கீழே உள்ள தளத்தையும் அறியும் போது செவ்வாய்க் கோளின் ஆழ்த்தள அமைப்பு தெரிய வருகிறது. “பனிப் பகுதிகளின் அடித்தளத்தைப் பற்றி எங்களால் அறிய முடியவில்லை. பூமியில் உள்ளது போல் பனித்தட்டுகள் அவற்றின் மேல் தட்டுகளால் அழுத்தப் படாமல் உள்ளதை அறிந்தோம்.  செவ்வாய்க் கோளின் அடித்தட்டும், மேற்தட்டும் [Crust & Upper Mantle] பூமியை விடக் மிகக் கடினமாக உள்ளது காணப் படுகிறது.  அதற்குக் காரணம் செவ்வாய்க் கோளின் மையப் பகுதி பூமியை விடக் குளிர்ச்சியாக உள்ளதே !

செவ்வாய்க் கோளின் துருவப் பனிப் பாறைகள்

செவ்வாயில் சிறிதளவு நீர் பனிப் பாறைகளாக இறுகிப் போய் உறைந்துள்ளது!  துருவப் பிரதேசங்களில் நிலையாக உறைந்து பனிப் பாறையான படங்களை, மாரினர்-9 எடுத்துக் காட்டியுள்ளது.  வட துருவத்தில் 625 மைல் விட்டமுள்ள பனிப் பாறையும், தென் துருவத்தில் 185 மைல் அகண்ட பனிப் பாறையும் இருப்பதாகக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!  மாரினர்-9 இல் இருந்த உட்செந்நிற கதிரலை மானி [Infrared Radiometer], செவ்வாயின் மத்திம ரேகை [Equator] அருகே பகலில் 17 C உச்ச உஷ்ணம், இரவில் -120 C தணிவு உஷ்ணம் இருப்பதைக் காட்டியது.  கோடை காலங்களில் வட துருவத் தென் துருவத் தளங்களில் குளிர்ந்து பனியான கார்பைன்டையாக்ஸைடு வரட்சிப் பனி [Dry Ice], வெப்பத்தில் உருகி ஆவியாக நீங்குகிறது.

அமெரிக்கா அனுப்பிய விண்ணாய்வுக் கருவிகள் [Space Probe Instruments] துருவப் பிரதேசங்களில் எடுத்த உஷ்ண அளவுகள், பனிப் பாறைகளில் இருப்பது பெரும்பான்மையாக நீர்க்கட்டி [Frozen Water] என்று காட்டி யுள்ளன.  கோடை காலத்தில் வடதுருவச் சூழ்வெளியில் நீர்மை ஆவியின் [Water Vapour] அªவுகளை அதிகமாகக் கருவிகள் காட்டி இருப்பது, பனிப் பாறைகளில் இருப்பவை பெரும் நீர்க்கட்டிகள், வரட்சிப்பனி [Dry Ice or Frozen Carbondioxide] இல்லை என்பதை மெய்ப்பிக்கின்றன.

(தொடரும்)

***********************

தகவல்:

Picture Credits:  NASA, JPL, ESA & Wikipedia

1. Mars Global Surveyor [Nov 7, 1996], Mars Path Finder [Dec 1996].
2. Destination to Mars, Space flight Now By: William Harwood [July 8, 2003]
3. Twin Roving Geologists Bound for Surface of Mars By: William Harwood [May 29, 2003]
4  Science & Technology: ESA’s Mars Express with Lander Beagle-2  [Aug 26, 2003]
5. Future Space Missions to Mars By: European Space Agency [ESA]
6  http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40602101&format=html
[Author’s Article on Mars Missions]
7  Spacecraft Blasts off to Gather Mars Data By: Associated Press [Aug 12, 2005]
8  NASA Facts, Mars Exploration Rover By: NASA & JPL [Sep 2004]
9  Arctic Microbes Raise Cope for Life on Mars By: Associated Press [Oct 25, 2005]
10 http://www.Space.com/missions/ Phoenix Mars Lader (Several Articles)  [Aug 31, 2005]
11 Mars Reconnaissance Orbiter on the Approach By: JPL [Feb 8, 2006]
12 Mars South Pole Ice Found to be Deep & Wide -NASA JPL Release [March 15, 2007]
13 Dirt Digger (Phoenix) Rocketing toward Mars By: Marcia Dunn AP Aerospace Writer [Aug 5, 2007]
14 BBC News Lift off for NASA’s Mars Probe (Phoenix) [August 4, 2007]
15 Phoenix Mission Control Team Poised for Epic Landing on Mars Planet – The Dailey Galaxy (www.dailygalaxy.com/) [May 23, 2008]
16 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40708091&format=html (Phoenix Launch Aug 7, 2007)
17 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40703221&format=html (Mars Express Radar Finds Water Source in Mars South Pole)
18. BBC News – Mars Lander is in Good Health [May 27, 2008]
19 The New York Times – Mars Lander Transmits Photos of Arctic Terrain [May 27, 2008]
20 RedOrbit News – Phoenix Lander Spotted from Mars Orbiter (www.redorbit.com) [May 28, 2008]
21 Future Mission to Mars – Follow on Mars Missions / Mars Sample Return [May 28, 2008] (www.vectorsite.net/tampl_08.html)
22 CNN News : Pictures Boost Hopes for Mars Ice Discovery [May 31, 2008]
23 NASA’s Phoenix Lander Robotic Arm Camera Sees Possible Ice [May 30, 2008]
24 Twittering from Mars – The Phoenix (Mars Lander Probe) on Ice [June 3, 2008]
25 Phoenix Lander’s Robotic Arm Grabs a Scoop of Mars (Soil) [June 2, 2008]
26 VOA News : Phoenix Spacecraft Confirms Water on Mars By : Art Chimes Washington DC [Aug 1, 2008]
27 VOA News : NASA’s Phoenix Lander Finds Toxic Chemical on Mars [Aug 5, 2008]
28 Phoenix Mars Team Opens Window on Scientific Process [Aug 5, 2008]
29 BBC News : Open Science Promised for Phoenix [Aug 6, 2008]
30 The New York Times : Alkaline Soil Sample from Mars Reveals Presence of Nutrients for Plants to Grow [June 27, 2008]
31 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40806051&format=html (திண்ணைக் கட்டுரை-1)
32 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40805291&format=html (திண்ணைக் கட்டுரை-2)
33 ABC News : Phoenix Lander Finds Water on Mars [Aug 1, 2008]

34  Water on Mars Discovered by Phoenix Mission [Aug 5, 2008]

35  Sky & Telescope Magazine – Phoenix Digs in By : Kelly Beatty  [September 2008]

******************

S. Jayabarathan [jayabarat@tnt21.com] August 8, 2008

(கட்டுரை: 37)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

ஊழி முதல்வன் விட்ட மூச்சில்
ஊதிடும் சோப்புக் குமிழி
ஒரு காலத்தில் உடையும் !
உடைந்த கூட்டில் மீண்டும்
உயிர்தெழும் மீன்கள் !
விண்வெளிக் கூண்டு விரிய
கண்ணொளி நீண்டு செல்லும்!
நுண்ணோக்கி ஈர்ப்புக் களத்தை
ஊடுருவிக்
கண்வழிப் புகுந்த
புதிய பூமி யிது !
பரிதி மண்டலம் போல்
வெகு தொலைவில் இயங்கிச்
சுய ஒளிவீசும்
விண்மீனைச் சுற்றிவரும்
மண்ணுலகு இது,
ஈர்ப்பு விண்வெளியில்
பூமியைப் போல்
நீர்க்கோள் ஒன்றைக்
காண வில்லை !
சில்லியின் வானோக்கி மூலம்
விண்வெளி நிபுணர்
கண்ட ஒரு கோளிது ! ஆயினும்
இன்னும் கோள்கள்
கண்ணுக்குத் தெரியாது இருளில்
காத்துக் கிடக்கும்
நூற்றுக் கணக்கில் !

“ஆதிகாலத்துப் பூர்வீக உலகங்கள் இன்னும் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் மறைந்து கிடக்கின்றன.”

ரே வில்லார்டு & அடால்ஃப் ஷாலர் (Ray Villard & Adolf Schaller)

“இன்னும் பத்தாண்டுகளுக்குள் மற்ற விண்மீன் குடும்பங்களில் நமது பூமியைப் போல் உள்ள கோள்களையும், உயிரினச் சின்னங்கள் இருப்பையும் கூடத் தேடிக் கண்டுபிடித்து விடலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.”

ரே ஜெயவர்த்தனா (Ray Jayawardhana, Associate Professor of Astronomy, University of Toronto) (2007)

பரிதியைப் போல் தெரியும் விண்மீனான எப்ஸிலான் எரிடானியைச் சுற்றும் (Epsilon Eridani) வாயுத் தூசித் தட்டு ஒரு கோள் என்பது நிச்சயம்.  ஹப்பிள் மூலம் கண்டதால் அது தோல்வியான விண்மீனில்லை, ஓர் அண்டக்கோள் என்பது உறுதி !  அது பெரிதளவில் இருந்தால், கோளுக்கும் விண்மீன் தூசிக்கும் தொடர்பில்லாத பழுப்புக் குள்ளி (Brown Dwarf) என்று சொல்லி விடலாம்.

பார்பரா மெக் ஆர்தர் (Barbara McArthur, Project Leader, University of Texas)

“பூதக்கோளின் விட்டம் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றை மடங்கு [12,000 மைல்].  அந்த கோள் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இயங்கிச் சுயவொளி வீசும் மங்கிய கிலீஸ்-581 விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது.  அதன் சராசரி உஷ்ணம் 0 முதல் 40 டிகிரி செல்ஸியஸ் என்று மதிப்பிடுகிறோம். ஆகவே அங்கிருக்கும் தண்ணீர் திரவமாக இருக்கும் என்று கருதப் படுகிறது.  அந்த கோள் பாறைக் குன்றுகளுடனோ அல்லது கடல் நீர் நிரம்பியோ அமைந்திருக்கலாம்.”

ஸ்டெஃபினி உட்றி [Stephane Udry, Geneva Observatory]

“மற்ற சுயவொளி வீசும் விண்மீன்களின் கோள்களை விட, கண்டுபிடிக்கப்பட்ட இந்த பூதக்கோள் ஒன்றுதான் உயிரின வளர்ச்சிக்குத் தேவையான அனைத்து உட்பொருட்களும் கொண்டதாகத் தெரிகிறது.  அக்கோள் 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளதால், விரைவில் அங்கு செல்லும் திட்டங்களில்லை.  ஆனால் புதிய உந்துசக்திப் பொறிநுணுக்கம் விருத்தியானல், எதிர்காலத்தில் அக்கோளுக்குச் செல்லும் முயற்சிகள் திட்டமிடப் படலாம்.  பேராற்றல் கொண்ட வானோக்கிகளின் மூலமாக அக்கோளைப் பற்றி அறிந்து கொள்ளக் கூடியவற்றை நிச்சயம் ஆய்ந்து கொள்ளப் பயிற்சிகள் செய்வோம்.”

அலிஸன் பாயில் [Alison Boyle, Curator of Astronomy, London’s Science Museum]

“அண்டையில் உள்ள சின்னஞ் சிறு சுயவொளி விண்மீன்களைச் சுற்றிவரும் பூமியை ஒத்த அண்டக் கோள்களில் உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற பகுதிகள் உள்ளதாக இப்போது அறிகிறோம்.  இச்செய்தி புல்லரிப்பு ஊட்டுகிறது. இப்பணி நாசாவின் அண்டவெளித் தேடல் முயற்சிகளின் முடிவான குறிக்கோளாகும்.”

டாக்டர் சார்லஸ் பீச்மென் [Dr. Charles Beichman, Director Caltech’s Michelson Science Center]

“பூதக்கோள் போல பல கோள்களைத் தேடிக் காணப் போகிறோம். பூமியை ஒத்த கோள்களைக் கண்டு அவற்றின் பண்பாடுகளை அறிய விரும்புகிறோம்.  ஆங்கே வாயு மண்டலம் சூழ்ந்துள்ளதா?  அவ்விதம் இருந்தால் எவ்வித வாயுக்கள் கலந்துள்ளன?  அந்த வாயுக் கலவையில் நீர் ஆவி [Water Vapour] உள்ளதா?  அந்த வாயுக்களில் உயிரினத் தோற்றத்தின் மூல இரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்துள்ளனவா?  நிச்சயமாக அந்த கோள் எந்த விதமானச் சூழ்வெளியைக் கொண்டது என்பதையும் கண்டு கொள்ள விழைகிறோம்.”

டாக்டர் விக்டோரியா மீடோஸ் [Member, Terrestrial Planet Finder, NASA]

“தற்போது ஒருசில வாரங்களுக்கு ஒருமுறை வியாழக் கோளை ஒத்த புறவெளிக் கோள் ஒன்று கண்டுபிடிக்கப் படுகிறது !  சமீபத்தில் கண்ட புதிய கோள் கிலீஸ் 876 (Gliese 876) விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது !  மிக்க மகத்தானது ஹப்பிள் கண்டுபிடித்துப் படமெடுத்த கோள் இரட்டை விண்மீன்கள் வீசி எறியப்பட்டு 450 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது !  எல்லாவற்றுக்கும் உன்னதமான கோள் இனிமேல்தான் வரப் போகிறது !”

மிசியோ காக்கு (Michio Kakau, Professor Theoretical Physicist, City College of New York) (2007)

பூமியைப் போன்ற வெளிப்புறக் கோள்கள் கண்டுபிடிப்பு !

250 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே விண்கோள் தோற்றத்தைப் பற்றிச் சொல்லும் போது ஜெர்மன் மேதை இம்மானுவல் கென்ட் 1755 இல் அண்டக் கோள்கள் விண்மீனைச் சுற்றும் வாயுத் தூசித் தட்டிலிருந்து உதிக்கின்றன என்று முதன்முதலில் அறிவித்தார் !  இதுவரை [ஜூலை 3, 2008] 307 கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டாலும் ஒரு விண்மீனைச் சுற்றி ஒரே சமயத்தில் கோளையும் வாயுத் தூசித் தட்டையும் சேர்ந்து நோக்கியதில்லை !  தனியாகக் கோளையோ அல்லது தனியாக வாயுத் தூசித் தட்டையோ விஞ்ஞானிகள் கண்டிருக்கிறார்.  இப்போது நாசா & ஈசா (NASA & ESA) விஞ்ஞானிகள் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி மூலமாக கென்ட் கூறிய அரிய கருத்தை மெய்யென்று நிரூபித்துள்ளார்.  1991 இல் முதன்முதல் விஞ்ஞானிகள் பரிதி மண்டலத்துக்கு வெளியே உள்ள ஒரு விண்மீனைச் சுற்றும் முதல் கோளைக் கண்டுபிடித்தார்கள்.  அடுத்து பதினாறு ஆண்டுகளுக்குள்  [2008] இதுவரை 307 வெளிப்புறக் கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன !  புதிய முதல் கோளின் பெயர் “மெதுசேலா” (Methusela) என்பது.  7200 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் அந்தப் புதுக்கோள் பூமியை விட மூன்று மடங்கு வயது கொண்டது !  ஆயினும் பூமியைப் போல் நீர்வளம் மிக்க நீர்க்கோள் ஒன்று இதுவரையில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிக்கப்பட வில்லை !

2006 நவம்பர் அமெரிக்க வானியல் இதழில் (American Astronomical Journal) பரிதியைப் போன்ற விண்மீன் எப்ஸிலான் எரிடானியை (Epsilon Eridani Star) பத்தரை ஒளியாண்டு தூரத்தில் விஞ்ஞானிகள் கண்டதாக அறிவிக்கப்பட்டது.  சூரிய மண்டலத்தின் கோள்கள் சூரிய வாயுத் தூசித் தட்டில் ஒரே சமயத்தில் உருண்டு திரண்டு உதித்தவை.  4.5 பில்லியன் வயதுடைய நமது பரிதி ஒரு நடு வயது விண்மீன் !  அதனுடைய வாயுத் தூசித் தட்டு பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே கரைந்து மறைந்து விட்டது !  ஆனால் எப்ஸிலான் எரிடானி விண்மீன் இளையது.  அதன் வயது சிறியது – 800 மில்லியன் ஆண்டுகள்தான் !  ஆதலால் அதனுடைய தட்டு இன்னும் வெளிப்படையாகத் தெரிகிறது !  எப்ஸிலான் எரிடானியைச் சுற்றும் தட்டு பூமத்திய ரேகைக்கு 30 டிகிரி கோணத்தல் சாய்ந்துள்ளது !  அதில் திரண்டு உருவாகும் கோளின் நிறை நமது வியாழக் கோளைப் (Planet Jupiter) போல் ஒன்றரை மடங்கு !  அந்தக் கோளே பூமிக்கு அருகில் உள்ள புறவெளிப் பரிதிக் கோள் (Extra-Solar or Exo-Planet) !  அது ஒருமுறைத் தனது விண்மீனைச் சுற்ற சுமார் 7 ஆண்டுகள் ஆகின்றன !  ஹப்பிள் தொலைநோக்கி முதலில் அந்த மங்கலான வாயுக் கோளைக் காண முடியா விட்டாலும், 2007 இல் பரிதி ஒளியைப் பிரதிபலித்த போது தெளிவாகப் படமெடுக்க முடிந்தது.

சூரிய மண்டலத்துக்கு அப்பால் புதியதோர் பூமியைக் கண்டுபிடித்தார்

ஐரோப்பிய விண்வெளி விஞ்ஞானிகள் இந்த வாரத்தில் (ஏப்ரல் 25, 2007), சூரியனைப் போன்ற ஆனால் வேறான ஒரு சுயவொளி விண்மீனைச் சுற்றிவரும் மனித இனம் வாழத் தகுந்ததும், பூமியை ஒத்ததுமான ஓர் அண்டக்கோளைக் கண்டுபிடித்ததாக அறிவித்தார்கள்.  தென் அமெரிக்காவின் சில்லியில் உள்ள அடாகமா பாலைவனத்து ஈஸோ வானோக்கு ஆய்வகத்தின் [Atacama European Science Observatory, (ESO) La Silla, Chille, South America] 3.6 மீடர் (12 அடி விட்டம்) தொலைநோக்கியில் பிரெஞ்ச், சுவிஸ், போர்ச்சுகீஸ் விஞ்ஞானிகள் கூடிக் கண்டுபிடித்தது.  அந்த ஆய்வகம் கண்ணுக்குத் தெரியாத கோள்களின் ஈர்ப்பாற்றல் விளைவால் ஏற்படும் “முன்-பின் திரிபைத்” [Back-and-Forth Wobble of Stars, caused by the gravitational effect of the unseen Planets] தொலைநோக்கி வழியாக மறைமுகமாக விண்மீனைக் காண்பது.  கண்டுபிடிக்கப்பட்ட கோள் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றரை மடங்கு பெரியது;  அதன் விட்டம் 12,000 மைல்.  புதுக்கோளின் எடை நமது பூமியைப் போல் 5 மடங்கு.  அது சுற்றும் சுயவொளி விண்மீனின் பெயர்: கீலீஸ் 581 c [Gliese 581 c].  புதிய கோள், கிலீஸை ஒரு முறைச் சுற்றிவர 13 நாட்கள் எடுக்கிறது. கிலீஸா ஒளிமீன் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20.5 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது.  ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு. ஓர் ஒளியாண்டு என்றால் ஒளிவேகத்தில் [விநாடிக்கு 186,000 மைல் வேகம்] ஓராண்டு காலம் செல்லும் தூரம்.  நாசா விண்வெளித் தேடலின் முடிவான, முக்கியக் குறிக்கோளும் அவ்விதக் கோள்களைக் கண்டு பிடித்து ஆராய்ச்சிகள் புரிவதே!

பரிதி மண்டலத்தைத் தாண்டி இதுவரை [ஜூலை 3, 2008] 307 வெளிப்புறக் கோள்கள் (Exoplanets) கண்டுபிடிக்கப் பட்டாலும், சமீபத்தில் கண்ட இந்தக் கோள்தான் சிறப்பாக நமது பூமியை ஒத்து உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற வெப்ப நிலை கொண்டதாக உள்ளது. மேலும் அந்த உஷ்ண நிலையில் நீர் திரவ வடிவிலிருக்க முடிகிறது.  கிலீஸ் விண்மீனைச் சுற்றிவரும் நெப்டியூன் நிறையுள்ள ஓர் வாயு அண்டக்கோள் ஏற்கனவே அறியப் பட்டுள்ளது.  பூமியைப் போன்று எட்டு மடங்கு நிறையுள்ள மூன்றாவது ஓர் அண்டக் கோள் இருக்க அழுத்தமான சான்றுகள் கிடைத்துள்ளன.  வானோக்கிகள் மூலமாகப் புதிய பூமியின் வாயு மண்டலத்தில் மீதேன் போன்ற வாயுக்கள் உள்ளனவா, நமது பூமியில் தென்படும் ஒளிச் சேர்க்கைக்கு வேண்டிய குளோரோ·பைல் காணப்படுகிறதா என்றும் ஆய்வுகள் மூலம் அறிய முற்படும்.

மறைமுக நோக்கில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட அண்டக்கோள்கள்

2005 மார்ச் 17 ஆம் தேதி வார்ஸா பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் ஆன்டிரி உதல்ஸ்கி [Andrzej Udalski] முதன்முதலாக ஈர்ப்பாற்றல் நோக்கு லென்ஸ் ஆய்வு முறையில் [Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE)] பூமியிலிருந்து நமது காலாக்ஸியின் மத்தியில் ஆயிரக்கணக்கான ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள விண்மீன் ஒன்று, அதற்கும் அப்பாலுள்ள விண்மீன் முன்பாக நகர்வதைத் தொலைநோக்கி வழியாகக் கண்டார்.  ஒரு மாதத்துக்குப் பிறகு அவற்றை நோக்கிய போது விந்தை ஒன்றை விண்வெளி விஞ்ஞானி கண்டார்.  வெகு தொலைவிலிருந்த விண்மீன் வியப்பாக 100 மடங்கு வெளிச்சத்தில் மின்னியது.  அதாவது திடீரென வெளிச்சத் திண்மையில் திரிபு காணப்பட்டது.  அந்த வித விரைவு வெளிச்சத் திரிபு தெரிவிப்பது ஒன்றே ஒன்றுதான்:  அதாவது முன்னிருந்து ஒளித்திரிபை உண்டாக்கிய விண்மீன் ஐயமின்றி ஓர் அண்டக்கோளே!  அந்த வெளிச்சத் திரிபை உண்டாக்கக் காரணமாக இருந்தது அந்த அண்டக்கோளின் ஈர்ப்பாற்றலே!  அதாவது புவி எடைக் கோள் ஒன்று அந்தப் பகுதியில் இருந்தால் நாம் தொலைநோக்கியில் அக்கோளைக் காணலாம்.  சில்லியின் லாஸ் காம்பனாஸ் வானோக்கு ஆய்வுக் கூடத்தின் 1.3 மீடர் [4 அடி விட்டம்] தொலைநோக்கியில் ஆண்டுக்கு 600 மேற்பட்ட நுண்ணோக்கு லென்ஸ் ஆய்வுகள் [Micro-lensing Experiments] நடத்தப் படுகின்றன.

ஈர்ப்பாற்றல் நோக்கு லென்ஸ் ஆய்வுகள் என்றால் என்ன?

நாம் வானிலை நூல்களில் பார்க்கும் அழகிய விண்மீன்கள் பெரும்பான்மையானவை ஹப்பிள் தொலைநோக்கி மூலமாகவோ அல்லது மற்ற தொலைநோக்கிகள் வழியாகவோ குறிப்பிட்ட தூரத்தில் [உதாரணமாக 400 ஒளியாண்டு] பார்த்துப் படமெடுக்கப் பட்டவை.  அந்த தூரம் நமது பால்வீதி காலாக்ஸி விட்டத்தின் 1% தூரம்.  மற்ற காலாக்ஸிகள் பில்லியன் ஓளியாண்டுக்கும் அப்பால் உள்ளன.  1936 ஆம் ஆண்டு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் விண்மீன்களின் ஈர்ப்பாற்றல் தளங்கள், ஒரு கண்ணாடி லென்ஸ் போல ஓளியை வளைக்கின்றன என்று கூறினார்.  ஈர்ப்பாற்றல் லென்ஸின் விளைவுகளுக்கு ஆயிரக்கணக்கான சான்றுகள் இப்போது காணப்படுகின்றன.  அம்முறை மூலமாக வெகு தூரத்தில் உள்ள ஒளிமீன்களைத் தெளிவாகக் காண முடிகிறது.  ஈர்ப்பாற்றல் லென்ஸ் விளைவின் அடிப்படை விளக்கம் இதுதான்:  பூமியின் தொலைநோக்கி மூலமாக இரண்டு விண்மீன்களை நேர் கோட்டில் கொண்டு வந்தால், அண்டையில் உள்ள விண்மீனின் ஈர்ப்பாற்றல் தளம் [லென்ஸ் போன்று] அப்பால் உள்ள விண்மீனின் ஒளியை வளைக்கிறது.  அவ்வளைவு ஒளி ஒரு வட்ட வடிவில் தெரிகிறது.  அதுவே “ஐன்ஸ்டைன் வளையம்” [Einstein Ring] என்று அழைக்கப் படுகிறது.  அந்த நுண்ணோக்கு லென்ஸ் ஈர்ப்பாற்றல் மூலமாகத்தான், புதிய பூமி இப்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டு விஞ்ஞானிகளிடையே மாபெரும் புத்துணர்ச்சியை உண்டாக்கியுள்ளது.

பரிதி மண்டலத்துக்கு அப்பால் கோள்களை நோக்கும் முறைகள்

நேர்முறையில் நோக்க முடியாது பலவித மறைமுக முறைகளில் புறவெளிப் பரிதிக் கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் படுகின்றன.  தாய் விண்மீனைப் போல் ஒளியின்றி புறவெளிக் கோள்கள் மிக மிக மங்கலாகத் தெரிவதால் அவற்றைக் நோக்கி உளவுவது சிரமமான ஆராய்ச்சி.  மேலும் தாய்க் கோளின் ஒளி எதிரொளி (Glare) வேறு கொடுப்பதால், மங்கலான வெளிச்சமும் வெளுத்துப் போகிறது.

புறவெளிக் கோள் கண்டுபிடிப்பு முறைகள் எவை ? வானியல் அளப்பு முறை, ஆரத்தின் வேக முறை, டாப்பிளர் விளைவு முறை, பல்ஸர் கால முறை, கடப்பு முறை, ஈர்ப்பாற்றல் நுட்ப லென்ஸ் முறை, விண்மீன் சுற்றும் தட்டு முறை, இரட்டைத் தடுப்பு முறை, சுற்றுவீதி நிலை முறை, மறைப்பு அளப்பு முறை (Astrometry, Radial Velocity or Doppler Method, Pulsar Timing, Tansit Method, Gravitational Micro-Lensing, Circumsteller Discs, Eclipsing Binary, Orbital Phase, Polarimerty) போன்றவை.

ஹப்பிள் விண்வெளி நோக்கு முறையைத் தவிர இதுவரைப் பயன்படுத்தப்பட மற்ற முறைகள் யாவும் பூதள அமைப்புத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் (Ground-Based Telescopes)  கண்ட முறைகளே.  அவற்றை விட மேம்பட்ட முறைகள் தொலைநோக்கிகளை அமைதியற்ற வாயு மண்டலத்திற்கு மேலே விண்வெளியில் அனுப்பிக் காணும் முறைகளே.

1. 2006 டிசம்பரில் புறவெளிக் கோள்களைக் கண்டுபிடிக்க ரஷ்யா அனுப்பிய ஐரோப்பிய கோரட் (COROT) விண்ணோக்கி ஊர்தி.

2. ஐயமின்றி ஹப்பிள் தொலைநோக்கி இதுவரை ஒருசில புறவெளிக் கோள்களைப் படமெடுத்துள்ளது.

எதிர்காலத்தில் நாசா & ஈசா திட்டமிட்டுள்ள குறிப்பணிகள் :

3. கெப்ளர் விண்வெளித் தொலைநோக்கி (Kepler Space Telescope) பிப்ரவரி 2009 இல் நாசா அனுப்பத் திட்டமிட்டுள்ளது.

4. புதிய உலகங்கள் தேடும் திட்டம் (New Worlds Mission) ஏவும் தேதி இன்னும் தீர்மானம் ஆகவில்லை.

5. ஈசாவின் திட்டம் : டார்வின் உயிரினக் கோள் தேடும் திட்டம் (ESA’s Darwin Space Mission) (ஏவும் ஆண்டு : 2015)

6. நாசாவின் விண்வெளிக் கோள் திட்டம் (Space Interferomerty Mission) (SIM) (திட்டம் ஆண்டு : 2015 or 2016)

7. விண்வெளிக் கோள் நோக்கி (Terrestrial Planet Finder) (TRF) (ஏவும் தேதி இன்னும் தீர்மானம் ஆகவில்லை.)

8. பேகஸி (பறக்கும் குதிரைத்) திட்டம் (PEGASE) PEGASE is a proposed space mission to build a double-aperture interferometer composed of three free-flying satellites. The goal of the mission is the study of Hot Jupiters (pegasids), brown dwarfs and the interior of protoplanetary disks  The mission would be performed by the Centre National d’னtudes Spatiales and is currently being studied for launch around 2010-2012.

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Are There Other Planets Like The Earth ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine – What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine – Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine Cosmos – The First Planet By : Ray Villard & Adolf Schaller & Searching for Other Earths By : Ray Jayawardhana [Jan 2007]
23 Discover Magazine – Unseen Universe Solar System Confidential [Jan 2007]
24 http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40704261&format=html (திண்ணைக் கட்டுரை – பூமியைப் போன்ற புதிய கோளைக் கண்டுபிடித்த விண்வெளி விஞ்ஞானிகள்)
25 National Geographic Magazine – Searching the Stars for New Earths (Dec 2004)
26 Scientific American – Does Methane Point to Bacteria on Mars & Titan ? By : Sushil K. Atreya. (May 2007)
27 News Week Magazine The New Solar System – Our Changing Way of the Universe -(Sep 2006)
28 Cosmos Magazine – Three-Planet Solar System Detected (May 2006)
29 Cosmos Magazine – Origin of Planets Confirmed (Oct 2006)
30 Cosmos Magazine – Earth-Like Planet Await Discovery (Sep 2006)
31 Cosmos Magazine – Distant Sun Has System of Five Planets (Nov 2007)
32 Cosmos Magazine – Catalogue of Strange New Worlds (May 2007)
33 Cosmos Magazine – New Earth-Like Planet May Hold Liquid Water (April 2007)
34 Astronomy Magazine – Earth-Like Planets May Be Comman (Dec 2003)
35 Omnome Science – Earth -2 How to Find Earth-Like Planets (June 2006)
36 Extra-Solar Planets By : Wikipedia [31 July 2008]

******************
jayabarat@tnt21.com [August 1, 2008]

 

(கட்டுரை: 36)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 
அகிலவெளி அரங்கிலே
முகில் வாயுவில் மிதக்கும்
காலாக்ஸிகள் இரண்டு மோதினால்
கைச்சண்டை புரியாமல்
கைகுலுக்கிப் பின்னிக் கொள்ளும் !
கடலிரண்டு கலப்பது போல்
உடலோடு உடல்
ஒட்டிக் கொள்ளும் !
வாயு மூட்டம்
கட்டித் தழுவிக் கொள்ளும் !
கர்ப்பம் உண்டாகி
காலாக்ஸிக்கு
குட்டி விண்மீன்கள் பிறக்கும் ! 
இட்ட எச்சத்திலே
புதிய கோள்கள் உண்டாகும் !
ஈர்ப்புச் சக்தியால்
விண்மீனைச் சுழல வைக்கும்
காலாக்ஸி !
கோள்களை நீள்வட்டத்தில்
சுற்ற வைக்கும்
விண்மீன்கள் !
காலாக்ஸி மந்தைகளைப் 
படகாய்க்
கடலில் உந்தச் செய்வது
கருமைச் சக்தி !  

 
“நமது பால்வீதி காலாக்ஸி பக்கத்தில் நெருங்கும் ஆன்ரோமேடா காலாக்ஸியுடன் ஐந்து பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து மோதப் போகிறது !  (எதிர்பார்க்கப்படும்) அந்த பிரபஞ்ச நிகழ்ச்சிக்குப் பிறகு வான மண்டலம் இரவில் எப்படித் தோன்றும் என்பது யாருக்கும் தெரியாது !”

ஆப்ரஹாம் லோப் வானியல் பேராசிரியர், ஹார்வேர்டு பல்கலைக் கழகம் (Abraham Loeb)

விண்மீன்களின் மூர்க்கத்தனமான வாயுத் தூசி இயக்க விண்வெளியில் பெரும்பானமையான காலாக்ஸிகள் மோதிக் கொந்தளித்து, ஒற்றை வடிவத்தில் முழுவதும் சேர்ந்து கொள்கின்றன !  பெரிய காலாக்ஸி சிறிய காலாக்ஸியுடன் பின்னிக் கொள்வது பொதுவாக விண்வெளியில் நேரும் ஒரு சாதாரண நிகழ்ச்சியே !  

டேனியல் கிறிஸ்ட்லைன் (Daniel Christlein, Astronomer Yale University)

“காலாக்ஸிகள் முட்டிக் கொள்ளும் போது ஈர்ப்புச் சக்தியால் பாதிக்கப்பட்டுச் சிக்கலான ஒரு புதிய வடிவத்தில் உருவாகி விடுகின்றது.  முதலில் அவை இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று சுருள் வடிவத்தில் சுற்றி வருகின்றன !  வாயுவும், தூசியும் பலவிதங்களில் பிணைந்து கருந்துளைகள் தோன்றவும், குவஸார்களைத் (Black Holes & Quasars) தூண்டவும் வழி வகுக்குகின்றன.”  (Quasar is a Quasi-Steller Object which appears Starlike but emits more energy than 100 Giant Galaxies). 

டாக்டர் ஆன்ரூ பங்கர் (Dr. Andrew Bunker Anglo-Australian Observatory)

“கடந்த பத்தாண்டுகளில் வானியல் விஞ்ஞானம் மூன்று முறைகளில் முற்போக்கு ஆகியுள்ளது.  முதலாவது முன்னேற்றம் : விண்வெளியில் வெகு ஆழமாக நோக்கிக் காலாக்ஸிகளின் பூர்வீக நிலையை உளவ முடிகிறது !  வடிவில்லாத வாயுவாக இருந்து பிரபஞ்சம் எப்படிப் படிப்படியாக விருத்தியடைந்து பிரமாண்ட தோரணமாக விரிந்தது என்பதை விளங்கிக் கொள்ள முடிகிறது !  இரண்டாவது முன்னேற்றம் :  பேபி பிரபஞ்சம்  எப்படி இருந்திருக்கிறது என்பதற்கு எண்ணிக்கை மிக்கச் சான்றுகள் இப்போது நமக்குக் கிடைத்துள்ளன !  என்ன விதமான கலவைக் கூறுகளை (Ingredients) பிரபஞ்சம் கொண்டிருந்தது, எப்படி அது விரிந்து கொண்டு வந்துள்ளது என்பதை நாம் அறிய முடிகிறது.  மூன்றாவது முன்னேற்றம் :  பத்தாண்டுகளுக்கு முன்பிருந்ததை விட இப்போது நாம் நோக்கும் இரவு வானம் மிக்க ஆர்வத்தைத் தூண்டும் ஓர் அற்புதமாகத் தெரிகிறது !    

ராயல் மார்டின் ரீஸ், வானியல் நிபுணர் (Royal Martin Rees) (Jan 2007)

ஒளியில்லாத, காலாக்ஸிகள் உண்டாகாத, விண்மீன்கள் தோன்றாத ஒரு பிரபஞ்சத்தைக் கற்பனை செய்து பார்ப்போமா ?  மூல வாயுக்கள் கொந்தளித்து கண்ணுக்குப் புலப்படாத பிண்டத்தில் மூழ்கிய காலவெளிக் கருங்கடல் இது !  பெரு வெடிப்பு நேர்ந்து பேரொளி வீசி ஒருசில நூறாயிரம் ஆண்டுகள் கடந்து பிரபஞ்சம் அரை பில்லியன் வருடங்களாக இருள் யுகத்தில் (Dark Age) மூழ்கிக் கிடந்தது !  அதற்குப் பிறகு ஏதோ ஒன்று நிகழ்ந்து எல்லாமே மாறிவிட்டது !  அந்தப் புதிரான ஒன்று விண்மீன்களை உண்டாக்கியது !  காலாக்ஸிகளைப் படைத்தது !  மேலும் கோள்களை உருவாக்கியது !  புல், பூண்டு, விலங்கினம், மனித இனத்தைப் படைத்தது !  அந்த மகத்தான ஆதிச்சக்தி யாது ?  அகியவியல் புதிரான (Cosmology Puzzle) அந்த மூல காரணியை அறிய பல சிக்கலான கணனி மாடல்களை (Computer Models) விஞ்ஞானிகள் இப்போது வடித்து வருகிறார்கள் ! 

ரான் கோவன் (Ron Cowan, National Geographic Magazine)

“(பரிதிபோல்) கோடான கோடி விண்மீன்கள் கொட்டிக் கிடக்கும் வாயு, தூசி மயமான பால்வீதி காலாக்ஸியில் நாம் வசித்து வருகிறோம் !  சுமார் 2 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கு அப்பால் (நமது காலாக்ஸியை) நெருங்கி வரும் ஆன்ரோமேடா என்னும் காலாக்ஸி அசுர அளவிலும், சுருள் வடிவிலும் (Spiral Galaxy) பால்வீதியை ஒத்துள்ளது !  (இடைவெளியைக்) கணித்து வரும் போது சுமார் 3 பில்லியன் ஆண்டுகளில் இரண்டு காலாக்ஸிகளும் மோதிக் கொள்ளலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள் !  அப்படியானால் அந்த நிகழ்ச்சியில் என்ன நேரிடும் ?  பரிதியைப் போன்ற விண்மீன்கள் (ஒவ்வொன்றுக்கும் வலுவான ஈர்ப்புச் சக்தி இருப்பதால்) ஒன்றோடு ஒன்று அவை மோதிக் கொள்ள மாட்டா என்று சொல்லலாம்.  ஆனால் காலாக்ஸிகளின் பூத ஈர்ப்பு விசைகள் ஒன்றை ஒன்றை இழுத்து, சுருள் வடிவைத் திரித்து மாற்றி ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து ஒரு புதிய பெரிய நீள்வட்ட காலாக்ஸியாக (Elliptical Galaxy) உருவாகிவிடும் !”

ஜான் டொபின்ஸ்கி (John Dubinski, University of Toronto, Canada)

“பூதக்கணனிப் போலி இயக்கத்தில் (Supercomputer Simulation) பால்வீதி-ஆன்ரோமேடா மோதலை இட்டுப் பார்த்த பல ஊகிப்பு நிகழ்ச்சிகளில் ஓர் எதிர்பார்ப்பு மோதல் காட்சி (Possible Collision Scenario) இது : அந்தக் காட்சி அரங்கில் ஒவ்வொரு சுருள் காலாக்ஸியும் விண்மீன்கள் நிரம்பிய தட்டாக வைத்துச் சுற்றிலும் கோள வடிவுக் கூண்டில் கருமைப் பிண்டம் உள்ளதாக (Disk of Stars Surrounded by a Spherical Dark Matter Halo) எடுத்துக் கொள்ளப்பட்டது.  அந்தப் போலி இயக்கத்தில் 10 கோடிக்கும் மேற்பட்ட போலித் துகள்கள் (Virtual Particles) இடம் பெற்றன.  பால்வீதி காலாக்ஸி கீழிருந்து மேலே எழுந்தது !  ஆன்ரோமேடா சாய்வாக மேலிருந்து கீழ்நோக்கி நெருங்கியது.  காணப்படும் தளத்தின் அகலம் : ஒரு மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரம்.  நிகழ்ச்சிக்கு எடுத்துக் கொள்ளப் பட்ட காலம் : ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகள்.  மோதலின் கொந்தளிப்பில் ஈர்ப்பு விசைகளும், அலையடிப்புகளும் பூமியின் கடல் கொந்தளைப்பு போல் சிக்கலான விளைவுகளை உண்டாக்கி காலாக்ஸியை மாற்றி அமைத்தன !  ஒவ்வொரு காலாக்ஸி விண்மீன்களின் ஈர்ப்பு விசைகளும், கருமைப் பிண்டமும் பின்னி, ஊடுருவி, பெயர்த்து, திரித்து இறுதியில் ஒரு புதிய நீள்வட்ட காலாக்ஸி படைக்கப் பட்டது.”

கார்டன் மையர்ஸ் (Gordon Myers’ Supercomputer Simulation)

பரிதி மண்டலம் சுற்றும் நமது பால்வீதி காலாக்ஸி

பால்வீதி மந்தையின் மில்லியன் கணக்கான விண்மீன்க¨ளைத் தனது பூர்வீகத் தொலைநோக்கியில் முதன்முதல் கண்டவர் இத்தாலிய விஞ்ஞானி காலிலியோ !  இப்போது பால்வீதி மந்தையில் 200 பில்லியனுக்கும் மேலாக விண்மீன்கள் சுற்றிக்கொண்டு வருகின்றன !  மேலும் பால்வீதியில் பரிமாணம் கூற முடியாத பேரளவில் அகிலமீனின வாயும் தூசியும் (Interstellar Gase & Dust) மண்டிக் கிடக்கின்றன.   பூமியிலிருந்து இரவில் வான்வெளியை நோக்கினால் பால்மய வண்ணத்தில் தூரிகையில் வரைந்தால் போல் தெரிவதால் அந்தப் பெயர் அளிக்கப்பட்டது !  சுருள் காலாக்ஸியான (Spiral Galaxy) நமது பால்வீதியின் ஒரு கரமான ஓரியன் வளைவில் (Orion Arm) நமது சூரிய மண்டலம் வசித்து வருகிறது ! 

18 ஆம் நூற்றாண்டில் வானியல் விஞ்ஞானிகளான வில்லியம் ஹெர்செல் அவரது சகோதரி கரோலின் ஹெர்செல் (William Herschel & Caroline Herschel) இருவரும் பல்வேறு விண்மீன்களின் இடைத் தூரங்களைப் பல்வேறு திசைகளில் கணித்தனர்,  பால்வீதி காலாக்ஸி தட்டு போல் அமைந்த விண்மீன் முகில் என்றும் நமது பரிதி பால்வீதி மையத்தில் இருப்பதாகவும் கூறினார்.  1781 ஆம் ஆண்டில் சார்லஸ் மெஸ்ஸியர் (Charles Messier) வான வெளியில் மங்கல் பொட்டு ஒளிகளான (Faint Patches of Light) பல்வேறு நிபுளாக்களை பதிவு செய்து அவற்றை எல்லாம் சுருள் நிபுளாக்கள் (Spiral Nubulae) என்ற வகுப்பில் பிரித்தனர்.  20 ஆம் நூற்றாண்டில் வானியல் நிபுணர் ஹார்லோ ஸேப்லி (Harlow Shapely) கோள் வடிவில் உள்ள விண்மீன் கொத்துக்கள் (Globular Star Clusters) பரவி இருப்பதையும், அவை இருக்கும் தளங்களையும் அளந்து பால்வீதி மந்தையின் மையம், பூமியிலிருந்து 28,000 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கிறது என்றும், விண்மீன் தோரணங்களான ஸாகிட்டாரியஸ், ஸ்கார்ப்பியோ (Constellations Sagittarius & Scorpio) இரண்டுக்கும் அருகில் உள்ளது என்றும், பால்வீதி மையம் தட்டாக இல்லாமல் ‘ஆப்பம் போல்’ (Pan Cake) நடுவில் தடித்த தென்றும் அறிவித்தார்கள் !

மெஸ்ஸியர் கூறிய சுருள் நிபுளா பிரபஞ்சத் தீவுகள் அல்லது காலாக்ஸிகள் (Island Universe or Galaxy) என்று பின்னால் ஹார்லோ ஸேப்லி தர்க்கம் செய்தார்.  1942 இல் வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் (Edwin Hubble) தனது புதிய மிகப் பெரும் 100 அங்குலத் தொலைநோக்கி மூலம் உளவித் தர்க்கங்களுக்கு முற்றுப் புள்ளி வைத்தார்.  

பேபி பிரபஞ்சத்தில் நேர்ந்த காலாக்ஸிகளின் மோதல்கள் !

பிரபஞ்சத்தில் நேரும் காலாக்ஸி மோதல்கள் பலவற்றைக் கண்கவரும் வண்ணப் படங்களில் ஹப்பிள் தொலைநோக்கி எடுத்துள்ளது !  அந்த ஹப்பிள் படத்தொகுப்பில் (Hubble Atlas) சில காலாக்ஸிகள் மோதுகின்றன !  சில காலாக்ஸிகள் பங்கெடுத்துப் பேரளவில் பின்னிச் சேர்ந்து கொள்கின்றன !  காலாக்ஸிகள் முட்டிக் கொள்ளும் போது ஈர்ப்புச் சக்தியால் பாதிக்கப்பட்டுச் சிக்கலான ஒரு புதிய வடிவத்தில் உருவாகி விடுகின்றது.  முதலில் அவை இரண்டும் ஒன்றை ஒன்று சுருள் வடிவத்தில் சுற்றி வருகின்றன !  வாயுவும், தூசியும் பலவிதங்களில் பிணைந்து கருந்துளைகள் தோன்றவும், குவஸார்களைத் (Black Holes & Quasars) தூண்டவும் வழி வகுக்குகின்றன.” (Quasar is a Quasi-Steller Object which appears Starlike but emits more energy than 100 Giant Galaxies). 

காலாக்ஸிகள் பின்னிச் சேர்ந்து கொள்ளும் போது விண்மீன்கள் வெடித்துப் பிறக்கின்றன !  அப்போது நீண்ட வாயு முகில் அலை வால்கள் (Tidal Tails of Gas & Dust) காலாக்ஸிகளைச் சுற்றி முளைக்கின்றன !  காலாக்ஸியில் பெரும்பகுதி வெற்றிடமாக உள்ளதால் அவை மோதிக் கொள்ளும் போது சிதைவடைவதில்லை.  பூர்வீக காலத்தில் பேபி பிரபஞ்சத்தில் பக்கத்தில் இருந்த காலாக்ஸிகளிடையே சேர்ப்புகள், கலப்புகள் பல நூறு மில்லியன் ஆண்டுகளாய் நிகழ்ந்து வந்துள்ளன.  இப்போது வானியல் நிபுணர் சுமார் ஒரு மில்லியன் காலாக்ஸிகளின் மோதலை அருகில் உள்ள பிரபஞ்சத்தில் காண்கிறார்கள்.   

ஆன்ரோமேடா காலாக்ஸி (Andromeda Galaxy or Messier Object # M31) பால்வீதி மந்தைக்கு அருகில் பூமிக்கு அப்பால் 2.2 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது.  பொதுவாக வானியல் நிபுணர் விண்வெளித் தூரங்களை “மெகாபார்செக்ஸ்” (Megaparsecs – Mpc) (One Mpc = 3.26 Million Light Years) (One parsec = 3.26 Light Years = Unit Distance Between Earth & Sun) அளவீட்டில் குறிப்பிடுகிறார்கள். 

நமது பால்வீதியும் கடந்த பல பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ப் பல சிறு காலாக்ஸிகளை இழுத்துத் தன்னுடன் சேர்த்துப் பின்னிக் கொண்ட ஒரு சேர்க்கை காலாக்ஸிதான் !  அதுபோல் நமது பூத அண்டை காலாக்ஸி ஆன்ரோமேடா பின்னொரு யுகத்தில் நமது பால்வீதியைப் பற்றித் தன்னுடன் சேர்த்துக் கொள்ளும் என்று நம்பப் படுகிறது !  ஆன்ரோமேடா காலாக்ஸி நமது பால்வீதி காலாக்ஸியை மணிக்கு 216,000 மைல் வேகத்தில் (348,000 Km/Hr) நெருங்கி வருகிறது !  இன்னும் 2 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து இரண்டும் பூத நீள்வட்ட வடிவத்தில் புதிய காலாக்ஸியாக “மில்கோமேடா”  (Milky Way + Andromeda =Milkomeda) என்னும் பெயரில் நடமாடி வரும் ! 

காலாக்ஸிகள் சேர்ந்து கொள்ள இரண்டு நிபந்தனைகள்

ஒன்றை ஒன்று நெருங்கும் இரண்டு காலாக்ஸிகள் சேர்ந்து கொள்ள இரு நிபந்தனைகள் பூர்த்தியாக வேண்டும் ! 

1.  அவை இரண்டும் பக்கத்தில் இருந்து ஒப்புமை நிலையில் ஒன்றை நோக்கி ஒன்று நகர்ந்து நெருங்கி வரவேண்டும் !   

2.  அவை இரண்டும் ஒப்புமை வேகத்தில் மெதுவாகப் பயணம் செய்து ஒன்றை ஒன்று நெருங்கி வரவேண்டும் !    

காலாக்ஸிகள் வெகு தூரத்தில் இருந்தால் அவற்றின் ஈர்ப்பாற்றல் விசை நலிந்து போய் ஒன்றை ஒன்று இழுத்துக் கொள்ள வலு இருக்க முடியாது.   அவை நெருங்கும் போது விரைவாகச் சென்றால் பற்றிக் கொள்ள முடியாது கப்பல்கள் இரவில் கடப்பது போல் நழுவிச் செல்லும் ! 

ஒரே பரிமாணத்தில் இல்லாது வெவ்வேறு அளவில் உள்ள இரு காலாக்ஸிகள் மெதுவாக நெருங்கி வந்தால்,  பெரிய காலாக்ஸி, சிறு காலாக்ஸியைத் தன்வசம் இழுத்துக் கொண்டு தன்னுரு சிதைந்து மாறாமால் பார்த்துக் கொள்கிறது !  அதாவது பெருங்காலாக்ஸி சுருள் காலாக்ஸியாக இருந்தால் அதன் வடிவம் மாறுவதில்லை ! 

ஏக அளவுள்ள, ஒரே மாதிரியான இரண்டு காலாக்ஸிகள் ஒன்றை நோக்கி ஒன்று நெருங்கும் போது, ஒளி வேடிக்கைகள் கிளம்பி ஏராளமான வாயுப் பிண்டம் சிதறி வால்களாய் நீண்டு வெளியே எறியப் படுகின்றன !  பிறகு அவையெல்லாம் ஈர்ப்புச் சக்தியால் வாயு முகிலாய் இழுத்துச் சுருக்கிப் புதிய விண்மீன்கள் பிறக்கின்றன !  அலங்கோலமான கொந்தளிப்புக்குப் பிறகு புதிய காலாக்ஸியில் சீரொழுக்கம் மீண்டும் (Re-order After Chaotic Condition) நிலைபெறுகிறது !    

பால்வீதிச் சீரமைப்பு பற்றி விஞ்ஞானிகள் அறிந்த விபரங்கள்

நமது காலாக்ஸி பால்வீதி பல்வேறு சிறு காலாக்ஸிகள் சேர்ந்த ஓர் இணைப்புக் காலாக்ஸியாக விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்.  பேபி பிரபஞ்சத்தில் முதலில் காலாக்ஸிகள் உருவாகும் போது பலச் சிறு பூர்வாங்க காலாக்ஸிகளைப் (Proto-Galaxies) பின்னிக் கொண்டு வடிவாகின என்று தெரிகிறது.  பால்வீதி காலாக்ஸி முதல் சில பில்லியன் ஆண்டுகளில் 100 உட்பட்ட சிறு பூர்வாங்க காலாக்ஸிகளைப் பிடித்து உருக்குலைத்துச் சேமித்து உண்டானது என்று விஞ்ஞானிகள் எண்ணுகிறார்.  மேலும் கடந்த சில மில்லியன் ஆண்டுகளாக 5 முதல் 11 சிறு காலாக்ஸிகளைப் பின்னிக் கொண்டது என்றும் விஞ்ஞானிகள் சான்றுகள் காட்டுகிறார்.  இம்மாதிரி காலாக்ஸி சேர்ப்புகள் பிரபஞ்ச விண்வெளியில் பெருத்த வான வேடிக்கைகளை நிகழ்த்துவதில்லை என்றும் கவனித்துள்ளார் !    

(தொடரும்)

 ++++++++++++++++++++++++++

 தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – What Happens When Galaxies Collide ? & Will the Milky Way Merge with Another Galaxy (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)
20 Astronomy Magazine – What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
21 National Geographic Magazine – Dicovering the First Galaxies By : Ron Cowen (Feb 2003)
22 Astronomy Magazine – All About Galaxies [March 2008]
23 Astronomy Magazine – Our Galaxy’s Collision with Andromeda -5 Billion Years A.D. Our Galaxy’s Date with Destruction By : Abram Loeb & T.J. Cox [June 2008]
24 Milky Way – Andromeda Galaxy Collision By : John Dubinski (University of Toronto)
25 Galaxies in Collision (http://spacescience.spaceref.com/ 
26 On a Collision Course or Uniting as an Intergalatic Super System By : Chee Chee Leung [April 25, 2008]
27 The Merger of the Milky Way & Andromeda Galaxies By : John Dubinski (University of Toronto) (Jan 2001)
******************
jayabarat@tnt21.com [July 24, 2008]

(கட்டுரை: 35)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

காலவெளிக் கருங்கடலில்
கோலம் மாறும் விண்மீன்கள் !
விண்மீன் ஆயுள் விதி என்ன ?
விண்மீன் மாயும் கதி என்ன ?
பரிதிபோல் எரிசக்தி
எரியாத அழுத்த மில்லாத
பளுவில்லாத
வியாழக் கோள் தோல்வியுற்ற
விண்கோள் !
வளையல் அணிந்த சனிக்கோள்
சுயவொளி யிழந்த விண்கோள் !
நண்டு நிபுளா !
குண்டாய் வெடிக்கும் சூப்பர்நோவா !
நியூட்ரான் விண்மீன் !
கருங்குள்ளி ! பழுப்புக் குள்ளி ! செம்பூதம் !
பெரும்பூதம் ! வெண்குள்ளி !
கோடான கோடி
ஒளிமய மந்தைகளில்
சுற்றி வரும்
சுயவொளி விண்மீன்கள் இன்னும்
எத்தனை வடிவோ ?
எத்தனை வகையோ ?

“பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள், பூர்வாங்க விண்மீன்கள் தோற்றமே பேபி பிரபஞ்சப் பிறப்பு வளர்ச்சி இயக்க முறைகளைத் தொடங்கி வைத்தன !”

“அளவிட முடியாத பேரளவுப் பளுவுள்ள ஒளிவீசும் பூர்வாங்க விண்மீன்கள்தான் அகிலவியல் வரலாற்றின் பாதையை மாற்றியுள்ளன !”

ரிச்சர்டு லார்ஸன் வானியல் பேராசிரியர் (Richard Larson, Yale University, USA) (2001)

“எப்போதெல்லாம் ஓர் காமாக் கதிர் வெடிப்பு (Gamma Ray Burst) நிகழ்கிறதோ அப்போது ஆங்கே ஒரு கருந்துளை (Black Hole) உருவாகிறது !”

நீல் கேரெல்ஸ் (Neil Gehrels, NASA Astro Physicist) (2001)

விண்வெளியில் ஒரு விண்மீன் கண்சிமிட்டுகிறது !

பிரபஞ்சத்தில் மண்டிக் கிடக்கும் அகில விண்மீன் மந்தைகளின் ஹைடிரஜன் வாயு (Interstellar Hydrogen Gas) சம அளவில் பரவி இருப்பதில்லை !  அப்படி இல்லாமல் வாயு ஈர்ப்பு விசையால் திரண்டு குவியல் குவியலாக அங்குமிங்கும் சிதறிக் கிடக்கின்றது.  இந்தக் குவியல்கள் அனைத்தும் புதிய விண்மீன்களை உற்பத்தி செய்யும் “மூலக்கூறு முகில் தொட்டிலாக” (Cradle of Molecular Clouds) அமைகின்றன !  பல மில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து இதுவரை அறியாத புதிரான உந்துவிசை ஒன்று சிறு வாயுக் கொத்துகளாகப் (Clumps of Gas) பிளக்க வைத்து “பூர்வாங்க விண்மீன்” (Protostar) முகில் கருவிலிருந்து தோன்றுகிறது.  பூர்வாங்க விண்மீன் என்பது சிசுவான விண்மீன் தவழும் பருவம்.  அப்போது குஞ்சு விண்மீனின் வெளிப்புற விசைகளுக்கும், உட்புற ஈர்ப்பு விசைக்கும் ஆற்றல் உண்டாகி நேர் விசைக்கும், எதிர் விசைக்கும் உடன்பாடாகிச்  “சுயநிலைச் சமப்பாடு” (Hydrostatic Equilibrium between Internal Gravity & External Force) மேவுகிறது !

அடர்த்தியாக வாயு முகிலும் தூசித் துகளும் அடுக்குகளாய்ப் போர்த்திக் கொண்டிருப்பதால் பூர்வாங்க விண்மீன்களைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் காண்பது மிகச் சிரமமானது.  பூர்வாங்க விண்மீன்களின் ஆயுட்காலம் நூறாயிரம் முதல் ஒரு கோடி ஆண்டுகள் வரை நீடிக்கும் !  அந்த இடைவெளிக் காலத்தில் பூர்வாங்க விண்மீன் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்து, வாயு அழுத்தத்தை உண்டாக்கி வெகு விரைவாகச் சுழல்கின்றது !  அப்போது மேலும் அந்த முகில் சிதைவாகி மிகையான அளவு ஹைடிரஜன் வாயு பூர்வாங்க விண்மீன் கருவில் சேர்கிறது.  அவ்விதம் அடுக்கடுக்காய் ஹைடிரஜன் வாயு படிந்து, கருவில் போதிய அளவு வாயு அழுத்தமும், உஷ்ணமும் உண்டாகி அணுப்பிணைவு சக்தி தூண்டப்பட்டு சுயவொளி வீசும் விண்மீன் பிறக்கிறது !

விண்மீனின் உட்கரு வாயு அழுத்தமும், உஷ்ணமும் பூரண நிலை அடையும் போது அணுப்பிணைவு வாயு இயக்கம் வினாடிக்கு மில்லியன் கணக்கில் நிகழ்ந்து ஹைடிரஜன் அணுக்கரு ஹீலியமாக மாறிப் பேரளவு சக்தி வெளியாகிறது.  கனமான நிறையுள்ள விண்மீன் விரைவாக வாழ்ந்து இள வயதிலே மரிக்கிறது.  குறைவான நிறையுள்ள விண்மீன் மெதுவாக எரிந்து நீண்ட காலம் வாழ்கிறது.  விண்மீனின் திணிவு நிறை (Mass of the Star) அதன் ஆயுட் காலத்தை நிர்ணயம் செய்ய உதவுகிறது !  மிகக் குன்றிய நிறை உடைய விண்மீனின் உட்கரு உஷ்ணம் : 30,000 டிகிரி செல்ஸியஸ் இருக்கும்.  மிக்க நிறையுள்ள விண்மீனின் உட்கரு உஷ்ணம் 300,000 டிகிரி செல்ஸியஸ் இருக்கும்.  நமது சூரியனின் நிறை மிகக் குறைவானது. அதன் உட்கரு உஷ்ணம்: 60,000 டிகிரி செல்ஸியஸ்.  மிக்க உஷ்ணமான விண்மீன் நீல, வெண்மை நிறத்திலும், மிக்க குளிர்ந்து போன விண்மீன் செந்நிறத்திலும் தொலைநோக்கியில் காணப் படுகின்றன.  சூரியனைப் போன்ற மித உஷ்ண விண்மீன்கள் மஞ்சள், ஆரஞ்சு நிறங்களில் தோன்றுகின்றன !

பூர்வாங்க விண்மீன்களின் (Protostar) புதிரான பண்பாடுகள் !

அணுப்பிணைவு சக்தி துவங்குவதற்கு முன்பு ஈர்ப்பு அமுக்கம் உட்கரு முகிலை அழுத்துவதால் அது சுருங்கி அடர்த்தியாகிறது.  ஆரம்ப காலங்களில் பூர்வாங்க விண்மீனின் விட்டம் பல பில்லியன் மைல் தூரம் நீண்டு விரிந்துள்ளது !  அணுப்பிணைவு இயக்கம் ஆரம்பமானதும் விண்மீன் மின்காந்தக் கதிர்களை (Electromagnetic Radiation) வெளியாக்கி ஈர்ப்பு விசைக்குச் சமமாக ஈடு கொடுத்து விரியத் தொடங்குகிறது.  விண்மீனின் திணிவு நிறை (Mass) கனமானதும், ஈர்ப்பு விசை மிகையாகி மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு சமப்படுத்த இயலாமல் போய், திணிவு நிறை மேலும் சுருக்கம் அடைகிறது.  அப்போது மேற்தளப் பரப்பு அதிகமாகி கதிர்வீச்சின் ஆற்றல் மிகை யாகுகிறது.  அவ்விதம் பல ஆண்டுக் காலங்கள் இரண்டு சக்திகளும் ஏறி-இறங்கிச் சமப்பாடு நேர்ந்து-கலைந்து மாறி மாறி மீள்கின்றன.  இறுதியில் முடிவான சம நீடிப்பு உண்டாகி இரண்டு ஆற்றல்களும் உடன்பாடு கொள்கின்றன !  இந்த இறுதிச் சமப்பாடு நிலைக்கு “டிடௌரி நிலைப்பாடு ” (TTauri Phase) என்னும் பெயர் அளிக்கப் பட்டுள்ளது.  விண்மீனின் ஒளிச்சக்தி வெளியேற்றம் நீண்டகாலம் ஏறி இறங்குவதால் அந்த நிலைப்பாடு இயக்கத்தைக் கருவிகளால் காண முடிகிறது !

பழுப்புக் குள்ளி (Brown Dwarf) தோல்வியுற்ற பூர்வாங்க விண்மீன்கள் !

போதிய எரிவாயு நிறையும் அழுத்தமும் இல்லாத பூர்வாங்க விண்மீன்கள் அணுப்பிணைவைத் தூண்டும் உஷ்ணமற்றுப் போனதால் “தோல்வி விண்மீன்கள்” (Failed Stars) என்று அழைக்கப் படுகின்றன. அவை செந்நிறப் பழுப்பு வண்ணம் கொண்டிருப்பதால் “பழுப்புக் குள்ளி” (Brown Dwarf) என்னும் பெயரால் அழைக்கப் படுபவை.  வியாழக் கோளை அவ்விதம் தோல்வியுற்ற ஓர் விண்மீனாகக் கருதலாம். பொதுவாக வியாழக் கோளின் நிறையைப் போல் 80 மடங்கு உச்ச நிறை வரம்புடைய பூர்வாங்க விண்மீன்கள் பழுப்புக் குள்ளி இனத்தைச் சேர்ந்தவை !  அணுப்பிணைவு சக்தி தூண்டப் படுவதற்கு முன்பு விண்மீன்கள் எந்த விதக் கதிர்வீச்சும் வெளியேற்றுவதில்லை !  ஆனால் அந்த நிலைக்கு வருவதற்கு முன்பு அவை “உட்சிவப்புக் கதிர்வீச்சை” (Infrared Radiation) உமிழ்கின்றன.  வானியல் விஞ்ஞானிகள் உட்சிவப்புக் கதிர்வீச்சைத் தொலைநோக்கிக் கருவிகள் மூலம் காண முடிவதால் பழுப்புக் குள்ளிகளைக் கண்டு பிடிக்க முடிகிறது !  முதல் பழுப்புக் குள்ளி (Brown Dwarf 229B) 1995 ஆம் ஆண்டில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிறகு, மேலும் பல பழுப்புக் குள்ளிகள் காணப் பட்டுள்ளன.

செம்பூதம் (Redgiant) மரித்துப் போகும் விண்மீன்கள் !

ஹைடிரஜன் எரிசக்தி குறைந்து அணுப்பிணைவு இயக்கம் நிற்கும் போது விண்மீன் மரிப்பதற்குரிய தருணத்தை எட்டி விட்டது என்று கூறலாம்.  புறவிசைக்கும் உள்ளிழுக்கும் ஈர்ப்பு விசைக்கும் சமப்பாடு நிலைப் போராட்டம் தவறிப் போகிறது.  அப்போது ஈர்ப்பாற்றல் உட்கருவை இன்னும் அழுத்தி விண்மீன் சுருங்குகிறது !  அந்தக் கொந்தளிப்பால் எழும் உஷ்ணம் எஞ்சியுள்ள ஹைடிரஜனைச் சூடாக்கி அணுப்பிணைவை மீண்டும் தூண்டுகிறது !  அப்போது விண்மீன் விரிய ஆரம்பித்து பெரும்பூதமாக (Supergiant) மாறுகிறது !  அதன் மேற்தளம் விரிவடைந்து குளிர்ந்து போவதால் விண்மீன் செந்நிறம் அடைந்து செம்பூதமாகக் (Red Giant) காட்சி அளிக்கிறது !  செம்பூதத்தின் உட்கரு உஷ்ணம் 100 மில்லியன் டிகிரி கெல்வின் அளவையும் கடந்திருப்பது !  அந்த அசுர உஷ்ணத்தில் ஹீலியம் வாயு அணுப்பிணைவு இயக்கத்தில் எரிந்து கார்பன், ஆக்ஸிஜனாக மூலக மாற்றம் நிகழ்கிறது !  நமது சூரியனும் இன்னும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து ஒர் செம்பூதமாக மாறும் என்று சொல்லப் படுகிறது !

ஹெர்செல் கண்ட அண்டக்கோள் நிபுளா (Planetary Nebula)

வானியல் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்செல் (William Herschel) கொடுத்த குழப்பமான தலைப்பிது !  நிபுளாவானது அண்டக்கோள் தட்டுபோல் இருப்பதாகக் கருதித் தவறாக அளித்த பெயரிது !  மெய்யாக நிபுளா மரிக்கும் விண்மீன் வகையைச் சேர்ந்த ஒன்றே !  எரிவாயு குன்றி அணுப்பிணைவு இயக்கம் நின்று ஹீலியம் எரிந்து கார்பன், ஆக்ஸிஜன் உற்பத்தி செய்யாத ஒரு விண்மீனாக நிபுளா கருதப் படுவது.  இவ்வகை விண்மீன்கள் சக்தியை வெளியேற்ற இயலாது, மிஞ்சிய பிண்டத்தையும், கதிர்வீச்சையும் விண்வெளியில் தள்ளுகிறது !  அந்த நிகழ்ச்சியை அதன் மின்காந்த ஒளிப்பட்டையில் (Elecromagnetic Spectrum) காண முடிகிறது.  மேலும் அவற்றிலிருந்து எழும் எக்ஸ்-ரே கதிர்கள், காமாக் கதிர்கள், உட்தளச் சிவப்பு, புறவூதாக் கதிர்வீச்சுகளை பூமியில் இருக்கும் கருவிகளின் உதவியால் காண முடிகிறது.

தளர்ச்சி அடையும் வெண்குள்ளி (White Dwarf) விண்மீன்கள் !

விண்மீன் தளர்ச்சி அடைந்து எரிசக்தி இல்லாது பிண்டம் எறியப்பட்ட பிறகு அதன் உட்கருவில் எஞ்சி இருப்பது கார்பன், ஆக்ஸிஜன் மூலகங்களே.  அப்போது உட்கரு ஈர்ப்பாற்றலில் சுருங்கிப் போய் விடுகிறது.  இறுதியில் உட்கருச் சுருக்கம் நின்று அணுக்கள் நசுக்கப்பட்டு எலெக்டிரான், அணுக்கரு வெளியேற்றப் படுகின்றன !  அந்தப் பூர்வ விண்மீன்களை (Relic Stars) “வெண்குள்ளி” (White Dwarf) என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் குறிப்பிடுகிறார்.  வெண்குள்ளிகள் சிறுத்திருந்தாலும் நிறை அடர்த்தியாகிப் பளுவானவை.  மிஞ்சி இருக்கும் வெப்பமும் சக்தியும் வற்றி வெண்குள்ளி செந்நிறம் பெற்றுப் பிறகு அதுவும் மறைகிறது !  அப்போது அவை கருவிகளால் நோக்கப் படாமல் காணாமல் போகின்றன !  அப்படி மறைந்து போக பில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகலாம் !

விண்வெளியில் வெடிக்கும் சூப்பர்நோவாக்கள் (Supernova) !

நோவாவை (Nova) விடப் பேரளவில் ஒளிவீசி விண்வெளியில் தீவிரமாய் வெடிப்பவை சூப்பர்நோவாக்கள் ! ஆதலால் அவற்றைப் பூமியிலிருந்து தொலைநோக்கிகள் மூலமாக நோக்குவது எளிதாக உள்ளது !  மாதிரி 1 & மாதிரி 2 என்னும் இரண்டு வகையில் சூப்பர்நோவாக்கள் குறிப்பிடப் படுகின்றன !  மாதிரி 1 சூப்பர்நோவா சாதாரண நோவாவுக்கு நேரும் நிகழ்ச்சியில் எழுகிறது. வெண்குள்ளி ஒன்று இரட்டை விண்மீனைச் (Binary Star) விண்வெளி வீதியில் சுற்றி வருவது.  வெண்குள்ளியின் ஈர்ப்பு விசை துணை விண்மீனின் ஹைடிரஜன் வாயுவை இழுத்து விண்மீன் முதுகுடன் சேர்த்து விடுகிறது.  புதிய அந்த ஹைடிரஜன் விரைவில் அணுப்பிணைவு இயக்கத்தில் சிக்கிப் பேரளவு ஒளியை உண்டாக்குகிறது.  பிறகு எரிசக்தி தீய்ந்து ஒளி குன்றி விண்மீனில் மீண்டும் புதியதாய் ஹைடிரஜன் சேர்ந்து பேரொளி எழுகிறது !  திரும்பத் திரும்ப ஒளிவீச்சும், ஒளிமுடக்கமும் அடுத்தடுத்து நிகழ்கின்றன !  ஆயினும் வெண்குள்ளி மேற்கொள்ள முடியாத அளவில் துணை விண்மீனிலிருந்து ஹைடிரஜன் வாயுவைத்தான் எடுத்துக் கொண்டால், திடீரெனச் சிதைந்து சூப்பர்நோவாவாக வெடித்து விடுகிறது !

சில செந்நிறப் பூதமீன்களின் உஷ்ணம் மிகையாகி ஹீலியத்தை எரித்துக் கார்பன், ஆக்ஸிஜன் வாயுவை உற்பத்தி செய்து பிறகு பெரும் பூதங்களாகின்றன !  அந்த நிலையில் அவற்றின் உட்கரு உஷ்ணம் பல மடங்கி மிகையாகி கார்பன், ஆக்ஸிஜன் வாயுவும் எரிந்து நியானாகி (Neon), பிறகு மெக்னீஸியமாகி (Magnesium) பின்னர் சிலிகானாகி (Silicon) இறுதியில் இரும்பாகின்றன !  இரும்பு எரிந்து பிணைவ தில்லை.  பெரும்பூதத்தின் உட்கரு இரும்பான பிறகு பிணைவு இயக்கம் நின்று விடுகிறது !  கனமான இரும்பு உட்கருவின் ஈர்ப்பு சக்தி அசுர அளவில் அதிகமாகிச் சிதைவடைந்து தீவிரமாக வெடிப்பு எழுகிறது !  இதுவே மாதிரி 2 சூப்பர்நோவா வெடிப்பாகக் குறிப்பிடப்படுகிறது !  அப்போது அந்த விண்மீனில் உள்ள அனைத்து மூலகங்களும் (கார்பன், ஆக்ஸிஜன், நியான், மெக்னீஸியம், சிலிகான், இரும்பு) அதிர்ச்சி அலையுடன் விண்வெளியில் வீசி எறியப் படுகின்றன !  சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் உண்டாகும் அசுர உஷ்ணத்தில் இரும்பும் எரிந்து பிணைந்து யுரேனியம், தோரியம் போன்ற கன மூலகங்கள் உற்பத்தியாகின்றன !  விஞ்ஞானிகள் பேரளவு ஒளிவீசும் விண்மீன் ஒன்று கார்பன் உற்பத்தி செய்து வரும் போது, அது 1000 ஆண்டுகளுக்குள் சூப்பர்நோவாவாக மாறி வெடிக்கும் என்று நம்புகிறார்கள் !

இறுதியில் முடத்துவ நிலை அடையும் நியூட்ரான் விண்மீன் !

சூப்பர்நோவா வெடிப்புக்குப் பிறகு விண்மீன் உட்கரு மட்டுமே மிஞ்சுகிறது.  உட்கருவின் திணிவு எஞ்சிய பிண்டத்தின் நிறைவைப் பொருத்தது.  நமது பரிதியைப் போல் (1.4 – 3) மடங்கு நிறையுள்ள உட்கரு இறுதியில் நியூட்ரான் விண்மீன்களாய் உருமாறுகின்றன !  அந்த அளவீட்டு நீட்சி சந்திரசேகர் வரம்பு (Chandrasekhar Limit) என்று அழைக்கப்படுகிறது.  இந்திய அமெரிக்க விஞ்ஞானியும், இந்திய விஞ்ஞானி சி.வி. இராமனின் மருமகனான (Nephew) சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் 1930 இல் கணித்த இலக்கம் விண்மீன் நிறை வரம்புகள் அவை.  எலக்டிரான் விலக்கு விசை இருப்பதால் மேலும் வெண்குள்ளியின் உட்கரு சிதைவடையாது !  ஆயினும் விண்மீன் ஒன்று நமது பரிதியை விட 1.4 மடங்குக்கு மேல் பெரிதானால் ஈர்ப்பு விசை அதற்கு ஈடு கொடுத்துத் தடையீட்டை மீறும் !  எதிர் மின்னூட்டமுள்ள எலெக்டிரான்கள் (Negatively Charged Electrons) அணுக்கருவினுள் புகுந்து நேர் மின்னூட்டமுள்ள புரோட்டான்களுடன் (Positively Charged Protons) சேர்ந்து நியூட்ரான்கள் (Neutrally Charged Neutrons) கொண்ட உட்கருவாக மாற்றுகின்றன.  உட்கரு போதிய ஈர்ப்பு விசை இல்லாது இனிமேலும் சிதைவதில்லை.  நியூட்ரான் விண்மீன் மிகவும் சிறியது (20 கி.மீ/12 மைல் விட்டம்). ஆனால் நியூட்ரான் விண்மீனின் நிறை அசுர அளவில் நமது பரியைப் போல் 1.4 மடங்கு !  பிரபஞ்சத்தில் புதிரான இந்த நியூட்ரான் விண்மீன் குள்ளியைப் போல் உருவம் சிறுத்து அசுர நிறை கொண்ட விண்மீன் எதுவும் இருப்பதாகத் தெரியவில்லை !

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Do Massive Stars Explode ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Scientific American – When Stars Collide By:  (Nov 2002)
20 Astronomy Magazine – What Makes Stars Explode ? By Francis Reddy (March 2007)
21 The Cosmic Star Formation History (www.mpa-garching.mpg.de/HIGHLIGHT/2002/)
22 Astronomy Magazine – What Secrets Lurk in the Brightest Galaxies ? By Bruce Dorminey (March 2007)
23 Astronomy Magazine – Cosmos – New Insights from Ancient Stars By: Steven Nadis (Jan 2007)
24 Science Daily – Early Star Formation The Universe Illuminated (Sep 18, 2007)
25 Discover Magazine – Unseen Universe (Jan 31, 2007)
26 Scientific American – The Secret Lives of Stars (Number 4 Issue 2004)
27 Cosmos – In Search of the First Stars By : Ray Jayawardhana (Jan 31, 2007)
28 Astronomy Magazine – Extreme Stars By: Tod E. Strohmayer (March 2007)
29 A Pocket Guide to the Stars & Planets By: Duncan John (2006)

******************
jayabarat@tnt21.com [July 17, 2008]

(கட்டுரை: 34)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

பிரபஞ்சம் கடவுள் படைத்த
தேன்கூடு !
அங்கிங் கெனாதபடி அகில மெங்கும்
விதிக்கப் பட்ட இயற்கை விதி
வேந்து அடிமை நியதி !
பிரபஞ்சம் பிரதம வேந்து !
பிறந்த காலாக்ஸிகள் அதன் அடிமை !
விரையும் காலாக்ஸி வேந்து !
விண்மீன்கள் அதன் அடிமை !
பரிதி ஒரு வேந்து !
திரியும் கோள்கள் அதன் அடிமை !
ஆதி அந்தமிலா அகில அலைகடலில்
ஆக்டபஸ் போன்றவை
காலாக்ஸி மந்தை !
அகிலத்தின் அடிப்படைச் செங்கல் !
காலவெளிக் கருங்கடலில்
கோலமிடும் படகுத் தீவுகள்
காலாக்ஸிகள் !
பிரபஞ்சச் சட்டியில் கூழ் இருந்தால்
கரண்டியில் வரும் உண்டி !
உருளும் ஆழியில்
பெரும் பரிதிகள் கண் விழித்தன !
கரும்பிண்டக் குஞ்சுகள் குளிர்ந்து போய்
உருண்டு திரண்டு
ஒளிமந்தை யாகி விண்வெளியில்
முட்டையிடும் எண்ணிலா
மூலகங்களை !

“வானியல் விஞ்ஞானம் ஒவ்வொருவர் ஆத்மாவையும் விண்ணை நோக்கக் கட்டாயப் படுத்துகிறது.  மேலும் நம்மை ஓர் உலகிலிருந்து மற்றோர் உலகிற்கும் அது வழிநடத்திச் செல்கிறது.”

கிரேக்க மேதை பிளாடோ [கி.மு. 428-348]

“பூர்வீக விண்மீன்களைப் பற்றி அறிவது பேபி பிரபஞ்சத்தின் மர்மங்களை அவிழ்த்துவிட வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்குப் பேருதவி செய்யும்.  முதன்முதலில் உதித்த விண்மீன்களின் பிறப்பை விட அவற்றின் இறப்பே விஞ்ஞானிகளுக்கு முக்கிய நிகழ்ச்சியாகும்.  பிரபஞ்சத்தின் பூர்வ காலப் பிண்டத்தில் உருவான முதற்பிறவி விண்மீன்கள் பெரும்பான்மையாக ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்களாலும், சிறிதளவு லிதிய வாயுவாலும் உண்டானவை.  முதலில் தோன்றியவை பேரளவுப் பளுவில் இருந்ததால், அவை விரைவாக வாழ்ந்து முடிந்து, அற்ப ஆயுட் காலத்தில் பிறந்த 200 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குள் இறந்து போயின !”

ரே ஜெயவர்தனா வானியல் பேராசிரியர், டொராண்டோ பல்கலைக் கழகம், கனடா

ஹப்பிள் & கெக் தொலைநோக்கிகள் மூலமாக இப்போது செந்நிறக் கடப்பு : 7 இல் (Redshift Light -7) குறிப்பிடும் (பிரபஞ்சம் தோன்றி ஒரு மில்லியன் வயதாகும்) பூர்வ காலாக்ஸிகளைப் பற்றி அறிய முடிகிறது ! ஈர்ப்பாற்றல் குவியாடி (Gravitational Lensing) நோக்கில் காணும் மங்கலான பூர்வ ஒளி மந்தைகள் பால்வீதியை (Milkyway Galaxy) விட 100 மடங்கு சிறியவை !

ரிச்சர்டு எல்லிஸ் வானியல் பேராசிரியர் (California Institute of Technology) [March 2008]

“பூமிக்கு அப்பால் 11 பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் இந்த (பூர்வாங்க) 18 நீல வண்ணச் சிறிய வடிவமைப்புகள் (Dim Blue Small Objects) தற்கால காலாக்ஸிகள் சிலவற்றின் வித்துக்களாய் இருக்கலாம் !  ஒவ்வோர் உண்டையிலும் (Clump) பல பில்லியன் விண்மீன்கள் உள்ளன.  இம்மாதிரியான பல்வேறு உண்டைகள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிச் சேர்ந்து வெகு காலமாக ஒளிமயப் பூத காலாக்ஸிகளாக உருவாகி வந்தவை என்று வானியல் விஞ்ஞானிகள் நம்புகிறார்கள்.”

ராஜர் வின்ட்ஹார்ஸ்ட் & ஸாமுவெல் பாஸ்காரெல் (அரிஸோனா மாநிலப் பல்கலைக் கழகம்)

“விஞ்ஞானிகளின் முக்கிய வினா: ‘பூர்வாங்க விண்மீன்களின் சந்ததிகள் இப்போது எங்கே உள்ளன ? என்பதுவே.  அதற்குப் பதில், கருமைப் பிண்டம் சூடாக இருந்தால் பூர்வாங்க விண்மீன்கள் சில நமது பால்வீதி காலாக்ஸியில் திரிந்து கொண்டிருக்கும் !. . . . எங்களுடைய ஆராய்ச்சி விளைவுகள் பூர்வாங்க விண்மீன்களை அறிவதன் மூலம் கருமைப் பிண்டத்தின் இயற்கைப் பண்பாடைக் கற்றுக் கொள்ள முடியும்.  நமது பால்வீதி போல் மையத்தில் இருக்கும் பூதக் கருந்துளைகளைப் பற்றி அறிய அறிவிப்புச் சின்னத்தைக் (Tell-Tale Sign) காண முடியும்.”

டாக்டர் டாம் தியூன்ஸ் (Dr. Tom Theuns, Researcher, Durham University U.K.)

காலாக்ஸிகள் பிரபஞ்ச வரலாற்றின் அறிகுறிச் சின்னங்கள் !

பிரபஞ்சத்தில் கோடான கோடி விண்மீன்கள் சுற்றும் மந்தை மந்தையான காலாக்ஸிகள் அகிலத்தின் அடிப்படை அரங்கம் (Basic Unit of Cosmology) !  அவற்றில் இருப்பவை பெரும்பாலும் : எண்ணற்ற விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசி துணுக்குகள், பேரளவில் கரும்பிண்டம் (Dark Matter) ! பூகோளத் தளத்திலிருந்து பிரபஞ்ச விளிம்புவரை தொடும் காலாக்ஸிகள் மட்டும்தான் பிரபஞ்சத்தின் ஆதிகால மூல வரலாறுகளை விளக்கும் பூர்வாங்க “மைல்கற்கள்” அல்லது “அறிகுறிச் சின்னங்கள்” (Signposts) !  காலாக்ஸி ஒன்றில் பில்லியன் கணக்கில் விண்மீன்களும் மற்றும் சில வாயுக்களும், கருமைப் பிண்டங்களும் (Dark Matter) ஈர்ப்பாற்றலால் பின்னிக் கொண்டிருக்கின்றன !  விலக்கித் தள்ளும் “கருமைச் சக்தியால்” (Repulsive Dark Energy) மந்தை காலாக்ஸிகள் நில்லாமல் பிரபஞ்ச விளிம்பை விரித்துக் கொண்டு விரைவாய்ச் செல்கின்றன.  வாயுக்கள் நிரம்பச் செழித்து இன்னும் புதிய விண்மீன்கள் உருவாகும் நமது பால்வீதி காலாக்ஸி சுருள் வடிவைக் (Spiral Shaped Milkyway) கொண்டது.  நீள்வட்ட காலாக்ஸியில் (Elliptical Galaxy) வாயுக்கள் கிடையா.  மற்றும் பால்வீதிக்கு அருகில் “ஆப்பம்” போன்ற தட்டு லென்ஸ் காலாக்ஸியும் (Lenticular Galaxy), வடிவீன காலாக்ஸியும் (Irregular Galaxy), ஸாகிட்டாரியஸ் குள்ள காலாக்ஸியும் (Sagittarius Dwarf Galaxy) பல்வேறு வடிவத்தில் உள்ளன.

பிரபஞ்சத்தில் எப்படி காலாக்ஸிகள் உருவாயின என்பது வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்கு இன்னும் ஒரு புதிராகவே இருந்து வருகிறது !  காலாக்ஸிகள் உருவான முறையைக் கூறும் வானியல் பௌதிகம் சிக்கலானது !  காரணம் : விண்மீன்கள் ஆக்கப்படும் விஞ்ஞான இயக்கங்களை அவை கடினமானக் கணினி மாடல் மூலம் விளக்குகின்றன.  ஹைடிரஜன், ஹீலியம் போன்ற வாயுக்கள் பேரளவு உஷ்ணத்தில் மூலக மாற்றம் அடையும் வெப்ப இயக்கவியல் (Thermodynamics), அணுக்கரு இயக்கங்கள் (Nuclear Reactions), வெப்ப அணுக்கரு இயக்கங்கள் (Thermo Nuclear Reactions or Fusion Reactions) போன்றவை நிகழ்வதையும், அவற்றிலிருந்து எழுகின்ற சக்தியைப் பற்றியும் அந்த விபரங்கள் கூறுகின்றன !  உதாரணமாக வாயு முகில்களில் விண்மீன்கள் உருவாவதையும், புதிய விண்மீன்கள் அந்த வாயுக்களை வெப்பமாக்குவதையும், பிறகு அவை அந்த வெப்பத்தைப் பரப்புவதையும், அடுத்தினி விண்மீன்கள் பிறக்காமல் தடுக்கப்படுவதும் அவற்றில் அறியலாம் !

பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள் பிரபஞ்சத்தில் உருவாதல் (Formation of Protogalaxies)

பேரளவு ஹைடிரன் வாயு ஈர்ப்புச் சக்தியால் உருண்டு திரண்டு அடர்த்தி மிகுந்து விண்மீன்கள் ஒன்று வளரும் அல்லது கலைந்து போய்விடும் !  அவை பல்வேறு வடிவுகளிலும், பரிமாணத்திலும் உருவாகின்றன.  முதலில் சிதைந்த விண்மீன் சிறியதாய்த் திணிவு மிகுந்து வடிவு பெறும் !  பேரளவில் திரண்டவை மெதுவாக உருவாகிப் பிறகு சிதைந்து சிதறுகின்றன !  பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் ஆரம்ப காலங்களில் உண்டைகளாகத் திரண்டு விடுவித்துக் கொண்டவை பெரும்பான்மையாக கரும்பிண்டமும், நடுத்தன்மை ஹைடிரஜனும், (Dark Matter & Neutral Hydrogen) ஓரளவு ஹீலிய வாயுவாகவும் கருதப்படுகிறது.  இந்த உண்டை (Object) தனது ஈர்ப்புச் சக்தியால் சிதைய ஆரம்பிக்குக் போது, அது “பூர்வாங்க காலாக்ஸி” (Protogalaxy) என்று குறிப்பிடப் படுகிறது.  முதன்முதல் திரணட பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள் 13 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னே தோன்றிச் சிதைந்து போயின !

கருமைப் பிண்டம், சாதாரணப் பிண்டம் (Dark Matter & Ordinary Matter in the form of Hydrogen & Helium Gas) இரண்டும் இந்த சமயத்தில் பிரிகின்றன !  வாயுக்கள் மோதி வெப்பத்தை இழக்கின்றன. வாயுக்களில் உள்ள அணுக்கள் மோதி வெப்பம் உண்டாக்கி, உட்சிவப்பு ஒளிக்கதிராக (Radiate as Infrared Light) வீசுகின்றன !  விண்மீன்கள் உதிக்காவிட்டாலும் பூர்வாங்க காலாக்ஸிகள் உட்சிவப்பு ஒளிக்கதிர் வீசித் தம்மைக் காட்டிக் கொள்கின்றன !  ஆனால் அவை விண்வெளியில் வெகு தூரத்தில் (பல ஒளியாண்டுகள் தூரம்) மிக மிக மங்கலாகத் தெரிவதால், தொலைநோக்கிகள் மூலம் காண்பதுவும் சிரமமானது !

காலாக்ஸியில் முதன்முதலாக விண்மீன்கள் உருவாதல்

பூர்வாங்க காலாக்ஸியில் உள்ள வாயு வெப்பசக்தி இழந்து அதன் அடர்த்தி (Density) முதகில் ஏறுகிறது !  வாயு முகில் ஈர்ப்பு விசையால் திரண்டு பூர்வாங்க காலாக்ஸியை அடுத்துச் சுற்றுவீதில் (Orbits) வலம் வருகிறது !  இரண்டு வாயு முகில்கள் மோதும் போது, விண்மீனின் வாயு அழுத்தம் மிகையாகிறது. பிறகு அணுப்பிணைவு இயக்கம் துவங்கி ஒளிவீச ஆரம்பிக்கிறது.  முதன்முதலாகத் தோன்றிய விண்மீன் இப்படித்தான் உருவாகியது.  முதன்முதல் ஒளித்திரள் (Photon) வெப்ப அணுக்கரு அணுப்பிணைவு இயக்கத்தால் (Thermonuclear Fusion Reaction) உண்டாகி “ஆதிக்கால காலாக்ஸி” (Primeval Galaxy) என்று அது குறிப்பிடப் படுகிறது.  நமது பால்வீதி காலாக்ஸியின் முதல் விண்மீன்கள் கொத்துக்களாக (Star Clusters) மையத் தட்டுக்கு வெளியே சுற்றிக் கொண்டிருந்தவை பிறகு ஆக்டபஸ் கடல் பிராணி போல் சுருள் கரங்களாக (Spiral Arms) உள்ள வால்களில் தொத்திக் கொண்டன !

மிகக் கனமான விண்மீன் முடிவில் சூப்பர்நோவாவாக வெடித்துச் சிதைகிறது !  ஒரு விண்மீன் தனது உட்தள எரிசக்தியான ஹைடிரஜனை முழுவதும் தீர்த்த பிறகு தனது பளுவாலே தகர்ந்து சிதறுகிறது. விண்மீன் புறக் கவசமாய் உள்ள ஹைடிரஜன் தவறி கனலான உட்தளத்தில் விழும் போது அத்தகைய வெடிப்பு நேரிடுகிறது !  அவ்விதம் “கட்டவிழ்த்தோடும் பிணைவு இயக்கம்” (Runaway Fusion Reaction) நேரும் சமயத்தில் அணி அட்டவணையில் (Periodic Table of Elements) லிதிய மூலகத்துக்கு அடுத்திருக்கும் பெரும்பான்மையான மூலகங்கள் விண்மீன்களில் உற்பத்தியாகின்றன.  இந்த ஓர் இயற்கை முறை மூலமாகத்தான் உலகத்திலும் நம் உடம்பிலும் இருக்கும் அனைத்து மூலகங்களும் உருவாகி யிருக்கின்றன !

காலவெளிக் கருங்கடலில் ஹப்பிள் கண்ட கணக்கிலா காலாக்ஸிகள்

2003-2004 ஆண்டுகளில் மட்டும் மகத்தான அகிலக் காட்சியை காலவெளிக் கருங்கடலில் ஆழ்ந்து நோக்கி 10,000 காலக்ஸிகளைப் படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது ஹப்பிள் தொலைநோக்கி !  1993 ஆண்டுக்கு முன் வானியல் நிபுணர் தூரத்துக் காலாக்ஸிகளின் இடைவெளித் தொலைவைத் துல்லியமாக அளப்பதில் சிரமப்பட்டார்.  அந்த ஆண்டுக்குப் பிறகு இயங்கத் துவங்கிய ஆற்றல் மிக்க இரண்டு விண்வெளி நோக்ககங்கள் (Space Observatories) தகவல் அனுப்பி எல்லாவற்றையும் மாற்றி விட்டன !  முதல் சாதனக் கருவி : 1990 இல் பூமியைச் சுற்றிவர ஏவப்பட்ட ஹப்பிள் விண்வெளித் தொலைநோக்கி [Hubble Space Telescope (HST)].  அடுத்து 1993 இல் மண்ணில் கட்டப்பட்ட கெக் நோக்ககம் (W.M. Keck Observatory) முதல் 10 மீடர் தொலைநோக்கி.

1993 ஆண்டுகளில் காண முடிந்த வெகுதூர காலாக்ஸிகளின் “செந்நிறக் கடப்பு” ஒன்றுக்கும் (Redshift < 1) குன்றி இருந்தது !  செந்நிறக் கடப்பு : 1 நிறம் காட்டும் காலாக்ஸிகள் 7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிந்தி பிரபஞ்சத்தில் தோன்றியவை !  ஹப்பிள் & கெக் தொலைநோக்கிகள் மூலமாக இப்போது செந்நிறக் கடப்பு : 7 எண்ணைக் குறிப்பிட்டு பிரபஞ்சம் தோன்றி 1 மில்லியன் ஆண்டு வயதாகும் பூர்வ காலாக்ஸிகளைப் பற்றி அறிய முடிகிறது !  தற்போது தொலைநோக்கிகள் மூலம் விஞ்ஞானிகள் பேரளவு வடிவமும், பேரொளியும் உள்ள காலாக்ஸிகளை மிக எளிதாகச் சுட்டக் காட்டி உளவ முடிகிறது.  வெவ்வேறு அலை நீளமுடைய, வெகுதூரக் காலாக்ஸிகளைக் கண்டுபிடித்து ஆராயும் திறமை சமீபத்து முற்போக்குச் சாதனையாக கருதப்படுகிறது !

அளவு மிக்கச் செந்நிறக் கடப்புள்ள காலாக்ஸிகளைக் காண ஹப்பிள் தொலைநோக்கியில் அமைந்திருக்கும் காட்சிக் காமிராக்கள் (Optical Cameras) பயன்பட்டன.  இளமையான நீல வண்ண விண்மீன்கள் செழித்துள்ள விண்மீன் உற்பத்தி செய்யும் காலாக்ஸிகளை (Star-forming Galaxies with an abundance of young Blue Stars) உளவிக் காண முடிகிறது.  அவற்றின் புறவூதா சமிக்கைகள் (Ultraviolet Signals) செந்நிறக் கடப்பாகி காட்சியில் தெரிகின்றன !  அவ்விதம் விண்மீன் படைக்கும் காலாக்ஸிகளை மட்டும் காணும் ஒருபுறச் சார்புத்தனம் கொண்டது ஹப்பிள்.  ஹப்பிளுக்கு மாறாக நாசா 2003 இல் ஏவிய [Spitzer Space Telescope (SST)] உட்சிவப்புக் கதிர்களை உளவி (Infrared Rays Survey) வேறு வித காலாக்ஸிகளைக் காண்கிறது.  அவற்றுள் விண்மீன்களை உண்டாக்கித் தளர்ந்து போன காலாக்ஸிகளும் ஒருவகை !

நாசா அனுப்பிய காலெக்ஸ் விண்ணோக்கி (GALEX Space Probe)

2003 ஏப்ரல் 28 ஆம் தேதி நாசா பூமியைச் சுற்றிவரும் “காலெக்ஸ்” (GALEX Orbiting Space Telescope) என்னும் விண்ணோக்கியை ராக்கெட் மூலம் அனுப்பியது.  பிரபஞ்சத்தில் கடந்த 10 பில்லியன் ஆண்டுகளாக புறவூதா ஒளிவீசும் பூர்வாங்க காலாக்ஸிகளை நோக்கி அகிலத்தின் பூர்வீக வரலாற்றை (Cosmic History) 29 மாதங்கள் தொடர்ந்து காலெக்ஸ் விண்ணோக்கி அறிந்து வந்தது.  அந்த விண்ணோக்கு விளைவுகள் நமது பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைக் கட்டமைப்பையும், அது எவ்வாறு வளர்ச்சி அடைந்து மாறியது என்பதையும் விஞ்ஞானிகளுக்கு எடுத்துக் காட்டும்.  அத்துடன் காலெக்ஸ் பூர்வாங்க காலத்தில் விண்மீன்கள் உருவாக இருந்த மூல காரணங்களையும் உளவிக் காணும்,  மேலும் காலெக்ஸ் முதல் முறையாக பிரபஞ்சத்தில் உருவாகி வரும் காலக்ஸிகளைக் காட்டும் ஓர் விளக்கமான விண்வெளிப் படத்தைத் (Galaxy Map) தயார் செய்யும் !  அதன் மூலம் நமது பால்வீதி போன்ற காலாக்ஸிகள் எவ்விதம் உண்டாக்கப் பட்டன என்று நான் அறியலாம்.  காலெக்ஸ் கண்டு அனுப்பும் புறவூதா நோக்கு நிகழ்வுகள் நமது பால்வீதியில் எப்போது விண்மீன்கள் இரசாயன மூலகங்களை உற்பத்தி செய்தன என்னும் புதிரையும் விடுவிக்கும் !

(தொடரும்)

++++++++++++++++++++++++++

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Milkyway Galaxy Form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Science Daily : What Shape is The Universe ? Columbia Astronomers Have Clue !  [Feb 17, 1998]
20 NASA – The Galaxy Evolution Explorer (GALEX Space Probe) (April 28, 2003)
21 The Cosmic Star Formation History (www.mpa-garching.mpg.de/HIGHLIGHT/2002/)
22 A Computer Model of Galaxy Formation
23 How Galaxies Work By : Craig Freudenrich, Ph..D.
24 Science Daily – Early Star Formationin The Universe Illuminated (Sep 18, 2007)
25 Discover Magazine – Unseen Universe (Jan 31, 2007)
26 Scientific American – The Secret Lives of Stars (Number 4 Issue 2004)
27 Astronomy Magazine  – Cosmos – In Search of the First Stars By : Ray Jayawardhana (Jan 31, 2007)
28 Astronomy Magazine – Quest for the First Galaxies By : Richard Ellis [March 2008]

******************
jayabarat@tnt21.com [July 10, 2008]

(கட்டுரை: 33)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

அகில நார்களை வடங்களாய்ச் சுற்றி
பிண்டத்து வித்துகளைக்
காலவெளிக் கருங்கடலில்
கடைந் தெடுத்து
உயிரினம் உருவாகச்
சந்ததிகள் மந்தையாக
உந்தி முளைத்தன மூலகங்கள்
ஒரு நூறுக்கும் மேலாக !
ஆயுட் காலம் முடிந்து
மாயும் விண்மீன்கள்
தேயும் உலோகங்கள் உண்டாக்கும் !
ஓயும் சூப்பர்நோவா வெடித்து
வாயுக்கள் வெளியேறி
வகை வகையாய் உலோகங்கள்
புகை முகிலில் காணப்படும் !
செம்பூத விண்மீனுக்குக்
கரும்பூத வயிறு !
பேரளவு உஷ்ணத்தில் எரிந்து
பெரு வாரியாகச்
சிறு மூலகங்கள் சமைக்கப்பட்டு
உருவாயின செம்மீன் மடியும்
தருவாயில் !

“பெரு வெடிப்பில் முதலில் தானாக விளைந்தவை ஹைடிரஜனும், ஹீலிய வாயுக்கள் மட்டும்தான்.  மற்ற மூலகங்கள் யாவும் நீண்ட காலமாக விண்மீன்களில் சமைக்கப் பட்டவையே.  விண்மீன்களின் அடுத்தடுத்த மீள்பிறப்புகளில் (யுரேனியம், தோரியம் போன்ற) கன உலோக மூலகங்கள் கொதித்த ஆவியில் சமைக்கப்பட்டு விண்வெளியில் வீசி (Brew & Spew) எறியப்பட்டன !  பிறகு அவை புதிய விண்மீன்களால் கவரப்பட்டு விளைவுப் பயிராக மீட்கப்பட்டன.”

டாக்டர் டிமதி பீர்ஸ் (Dr. Timothy C. Beers) பேராசிரியர், மிச்சிகன் மாநிலப் பல்கலைக் கழகம்

“நாம் இன்று (பூமியில்) காணும் பொருட்கள் அனைத்தும் அங்கே (விண்மீன்களில்) எப்படித் தோன்றின என்பதை அறிய நாங்கள் விழைகிறோம்.”

“கதிரியக்கத் தோரிய உலோகம் தற்போது எவ்வளவு விண்மீனில் மிஞ்சி உள்ளது என்று அறிந்து, அந்த விண்மீனின் வயதைத் துல்லியமாக விஞ்ஞானிகள் கணிக்கலாம்.  அந்த கதிரியக்கத் தேய்வு அளப்பு மூலம் அறிந்த மூப்படைந்த விண்மீன்களின் வயது, பிற முறைகள் மூலம் கணித்த பிரபஞ்சத்தின் வயதுக் கணிப்பை (சுமார் 13 பில்லியன்) ஒத்திருக்கிறது.”

டாக்டர் டிமதி பீர்ஸ் பேராசிரியர், மிச்சிகன் மாநிலப் பல்கலைக் கழகம்

வரையறை யில்லாத நீளத்தில், மிக மிக மெல்லிய பரிமாணத்தில், கணிக்க முடியாத அடர்த்தியில், பூர்வீகப் பிண்டத்தின் அகில நாண்கள் (Unimaginably Dense Strands of Primordial Matter) பிரபஞ்சத்தில் புயலடித்துப் புகுந்துள்ளன !

பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்துக்கும், அதன் பிற்காலத் தலைவிதிக்கும் விடை அளிக்கும் மூல மெய்ப்பாடுகள் யாவும் அண்டையில் இருக்கும் விண்மீன்களில் அடைபட்டுக் கிடக்கின்றன !

ஸ்டீவன் நாடிஸ் (Astronomy Magazine Editor) (Jan 2006)

சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் பிறந்த மூலகங்கள் !

முப்பது ஆண்டுகளுக்கு மேலாக (1989 அறிக்கை) ஹீலியத்துக்கும் மேற்பட்ட நிறையுள்ள மூலகங்கள் யாவும் விண்மீன்களின் உள்ளே நிகழும் அணுக்கரு இயக்கங்களால் (Nuclear Reactions) விளைகின்றன என்று விஞ்ஞானிகள் நம்பி வந்தார்கள்.  அத்தகைய அணுக்கரு இயக்கங்கள் விண்மீன்கள் சூப்பர்நோவாக மாறி வெடிக்கும் சமயத்தில் ஏற்படுகின்றன.  அந்தக் கருத்தின்படி ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்களைத் தவிர மற்ற மூலகங்கள் எல்லாம் விண்மீன்களின் உள்ளே பிறந்து அவை வெடிக்கும் போது வெளியே எறியப்பட்டுச் சிதறுகின்றன.  அப்படியானால் கார்பன், ஆக்ஸிஜன், நைடிரஜன், இரும்பு, ஸிலிகான், மற்றும் கன உலோகங்களான யுரேனியம், தோரியம் யாவும் விண்மீன் துணுக்குகள் (Star Dust) என்று தவறாக எண்ணப் படலாம் !

அந்த பிழையான சிந்தாந்தக் கருத்து 1987 ஆண்டு வரை நிரூபகம் ஆகாமலே நிலவிக் கொண்டிருந்தது !  எந்த விஞ்ஞானியும் தொலைநோக்கி கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிறகு நமது பால்வீதி காலாக்ஸியில் உள்ள ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பு நிகழ்ச்சியை அதுவரை ஆழ்ந்து உளவியதில்லை ! மேலும் காணப்பட்ட சூப்பர்நோவாக்களும் விண்வெளியில் வெகு தூரத்தில் இருந்ததால் விபரமாக எதுவும் அறியப்பட வில்லை !  1987 ஆம் ஆண்டில் பால்வீதிக்கு அருகில் நிகழ்ந்த சூப்பர்நோவா (Supernova SN1987A) வெடிப்பில் பேரளவு வாயுமுகில் கிளம்பி அந்தக் கருத்தை முற்றிலும் மாற்றி விட்டது !

இப்போது விஞ்ஞானிகளிடம் ரேடியோ அலைகள் முதல் காமாக் கதிர்கள் வரை எல்லா அரங்கு காந்த அலை ஒளிப்பட்டைகளை (All Regions of Electromagnetic Spectrum of Radio Waves & Gamma Rays) நுணுக்கமாக உளவும் கருவிகள் கைவசம் இருக்கின்றன !  அவற்றின் மூலம் SN1987A சூப்பர்நோவா வெடிப்பு முகிலை ஆராய்ந்ததில் நிலையற்ற கதிரியக்க ஏகமூலம் நிக்கல்-56 (Unstable Radioactive Isotope Nickel-56) இருப்பது அறியப்பட்டது.  வெடிப்புக்குப் பிறகு இரண்டு ஆண்டுகளாய்க் கதிரியக்க நிக்கல்-56 தேய்வாகிக் கோபால்ட்-56 ஆகவும் (Cobalt-56), இரும்பு-56 ஆகவும் (Iron-56) உலோக மாற்றம் அடைந்து வியப்பை அளித்தன !  அந்த புதிரான கதிரியக்க மூலக விளைவுகளே சூப்பர்நோவா வெடிப்பின் மெய்யான நிகழ்வுகளை எடுத்துக் காட்டின !

பிரபஞ்சத்தின் மூலகங்கள் தோற்றப் புதிருக்கு விடையளிக்கும் முதிய விண்மீன்கள்

அபூர்வமாகத் தென்படும் மிகப் பூர்வீக விண்மீன்கள் வானியல் விஞ்ஞானிகளுக்குப் பெரு வெடிப்பு நிகழ்ச்சியைப் பற்றியும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளின் வரலாறைப் பற்றியும், 1998 ஆகஸ்டில் நடந்த ஆஸ்திரேலியா விஞ்ஞானக் கருத்தரங்கில் புதிய தகவல் கிடைத்துள்ளன.  மிச்சிகன் மாநிலப் பல்கலைக் கழகத்தின் பேராசிரியர் டாக்டர் டிமதி பீர்ஸ் தான் தொலைநோக்கி மூலம் விண்ணுளவு செய்த 1000 பூர்வீக விண்மீன்களை அபூர்வமான புதை பொருள் “வைரங்கள்” என்று குறிப்பிட்டார் !
14 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய நமது பால்வீதி காலாக்ஸிக்குப் பிறகு உருவானவை அந்த புராதன விண்மீன்கள் ! மேலும் தேர்ந்தெடுக்க நமது காலாக்ஸியில் பல பில்லியன் விண்மீன்கள் கொட்டிக் கிடக்கின்றன !  அந்த விண்ணுளவு ஆராய்ச்சி அரங்கில் பங்கெடுத்தோர் : பேராசியர்கள் டிமதி பீர்ஸ், ஆஸ்திரேலியாவின் ஸ்டிரோம்லோ மலை நோக்ககத்தின் (Mount Stromlo Observatory) ஜான் நார்ரிஸ் மற்றும் ராயல் கிரீன்விச் நோக்ககத்தின் (Royal Greewich Observatory) டாக்டர் ஷான் ரயான் ஆகிய மூவர்.

பெரு வெடிப்புக்குக் பிறகு முக்கியமாக ஹைடிரஜன், ஹீலியம் ஆகிய ஒன்றிரண்டு அணுக்கருதான் (Hydrogen & Helium Neuclei) தானாகத் தோன்றின என்று விஞ்ஞானிகள் நம்பி வந்தார்கள். “மற்ற மூலகங்கள் யாவும் நீண்ட காலமாக விண்மீன்களில் சமைக்கப் பட்டவையே.  விண்மீன்களின் அடுத்தடுத்த மீள்பிறப்புகளில் (யுரேனியம், தோரியம் போன்ற) கன உலோக மூலகங்கள் கொதித்த ஆவியில் சமைக்கப்பட்டு விண்வெளியில் வீசி (Brew & Spew) எறியப்பட்டன !  பிறகு அவை புதிய விண்மீன்களால் கவரப்பட்டு விளைவுப் பயிராக மீட்கப்பட்டன,” என்று சொல்கிறார் டிமதி பீர்ஸ்.  கன மூலகங்கள் மிகக் குறைவாகக் காணப்படும் விண்மீன்கள் அனைத்தும் மூப்படைந்து முடிந்து போனவை.  காரணம் என்ன வென்றால் எளிய மூலகங்கள் கொட்டிக் கிடக்கும் குழம்புடன் யுரேனியம், தோரியம் போன்ற கன மூலகங்கள் உருவாவதில்லை.  விஞ்ஞானிகள் விண்மீன்களின் ஒளிப்பட்டை அலைகளை உளவி அவற்றில் கிடக்கும் இரசாயன மூலகங்களைப் பற்றி அறிகிறார்.

முதிய விண்மீன்களை உளவியதில் மூன்று முக்கிய முடிவுகள்

1. கதிரியக்கத் தோரிய உலோகம் தற்போது எவ்வளவு விண்மீனில் மிஞ்சி உள்ளது என்று அறிந்து, அந்த விண்மீனின் வயதைத் துல்லியமாகக் கணிக்கலாம்.  அந்த கதிரியக்கத் தேய்வு அளப்பு முறையில் மூப்படைந்த முதிய விண்மீன்களின் வயது, பிற முறைகள் மூலம் பெற்ற பிரபஞ்ச வயதுக் கணிப்பை (சுமார் 13 பில்லியன்) ஒத்திருக்கிறது !

2. பெரு வெடிப்பு நியதியின் ஒரு பகுதியை ஆணித்தரமாக நிலைநாட்ட முதிய விண்மீன்களைப் பற்றிய உளவுகள் மிகவும் உதவுகின்றன.

3. பிரதானப் பெரு வெடிப்பு நியதி (Mainstream Big Bang Theory) பிரபஞ்ச ஆரம்ப கால விளைவுகளில் எவ்வளவு எளிய மூலகம் லிதியம் (Light Element Lithium) உருவானது என்று யூகிக்கிறது.  முதலில் தோன்றிய லிதியம் விண்மீனில் கலந்துபோய் இப்போது தெரியாமல் இருக்கலாம் என்று கருதப்பட்டது.  ஆகவே முதிய விண்மீன்களில் அறியப்படும் லிதியத்தின் அளவு குறைந்தும், கூடியும் ஒரு நீட்சியில் (Within a Range) இருக்க வேண்டும்.  ஆனால் அப்படி யில்லாமல் முதிய விண்மீன்களில் ஒரே அளவு லிதியம்தான் காணப்படுகிறது.  அந்த அளவே பூர்வீக முதன்மை அளவு (Primordial Amount of Lithium) லிதியமாக நிச்சயம் இருக்க வேண்டும்.  அந்த தகவல் பெரு வெடிப்பு நியதி மூலமாக பேபிப் பிரபஞ்சத்தில் எவ்வளவு மூலாதாரப் பிண்டம் (Baryons – A Subclass of Quarks) இருந்தது என்று அழுத்தமாகக் கூறுகிறது.

சில முதிய விண்மீன்களில் கூடச் சிறிதளவு கன மூலகங்கள் காணப்படுகின்றன.  மிகுந்த அளவில் இல்லை.  சூரியனில் இருக்கும் அளவில் பத்தாயிரத்தில் ஒரு பங்கு அவற்றில் உள்ளன !  அப்படி இருப்பது உறுதி.  யுரேனியம், தோரியம் போன்ற அத்தகைய கன மூலகங்கள் முதலில் தோன்றி வெடித்துச் சிதறிய விண்மீன்களிலிருந்து வந்து விழுந்தவை.

பிரபஞ்சத்தில் கார்பன் மூலகத்தின் பூர்வீகம்

காலாக்ஸியின் ஒளிமயத்தில் உலோகம் குன்றிய விண்மீன்களில் பெருவாரியாகச் சமீபத்தில் உளவு செய்ததில் பூர்வீகத்தில் தோன்றிய விண்மீன்கள் கார்பன் மூலகத்தைப் பெருமளவில் உற்பத்தி செய்திருப்பதாகச் சான்றுகள் கிடைத்துள்ளன.  எப்படி அவை உருவாயின என்பது அறிய முடியாது புதிராக இருந்தாலும் உலோகம் குறைந்த விண்மீன்களில் கார்பன் உண்டானது ஓர் அதிசய வானியல் பௌதிக நிகழ்ச்சியாகக் கருதப்படுகிறது.  மேலும் கார்பன் மிகை ஆக்கம் எப்போதும் “விரைவியக்க மூலக மிகையாக்க முறை (R-Process) (Rapid Process Element Enhancements) மெதுவாக்க மூலக மிகையாக்க முறை (S-Process) (Slow Process Element Enhancements) & நியூட்ரான் விழுங்கி மூலகங்கள் குறைபாடு (Neutron-Capture Element Deficiencies) ஆகியவை உடன் சேர்கின்றன.  இரும்பு/ஹைடிரஜன் விகிதம் Fe/H (Iron/Hydrogen Ratio) குறைவான விண்மீன் இன்னும் (தற்போது தெரிந்தது Fe/H Ratio : 5.3) கண்டுபிடிக்கப் படவில்லை.

பால்வீதி காலாக்ஸி ஒளியில் பூர்வீக விண்மீனில் மூலகக் களஞ்சியங்கள்

கடந்த பல பத்தாண்டுகளில் வானியல் விஞ்ஞானிகள் மிக நுணுக்கமாக உளவும் ஒளிப்பட்டை நோக்கிகளைத் (High Resolution Optical Spectroscopy) தயாரித்து நமது பால்வீதி காலாக்ஸியில் பேரளவு விண்மீன்களின் மூலக விபரங்களை அறிந்துள்ளார்.  அந்த விண்மீன்களின் உலோகச் செழுமை (Metal Abundance) சூரியனின் அளவில் 1% பங்கு கொண்டது.  இதுவரை கண்ட மிகக் குறைந்த உலோக அளவு கொண்ட விண்மீன் சூரியன் உலோக இருப்பில் 1/200,000 பங்கு உடையதாகும்.  குறிப்பாக அரிய உலோக இனம் குன்றிய விண்மீன்கள் (Rare Metal-Poor Stars) (Uranium, Thorium Low Stars) கிடைக்கும் நியூட்ரான்களை விழுங்கி பெருத்த நிறை மூலகங்களைப் படைப்பது.  உதாரணமாக தங்கம்,வெள்ளி, ஈயம், ஈரோபியம், பிளாடினம் போன்றவை விரைவாக்க முறையிலும், மெதுவாக்க முறையிலும் (R-Process & S-Process) உருவாகின்றன.  அத்துடன் கதிரியக்க முறையில் தேயும் யுரேனியம், தோரியம் உள்ள விண்மீன்களும் உளவப்பட்டன.

மூப்படைந்த விண்மீன்களில் மூலகங்கள் உற்பத்தி

1957 இல் மார்கரெட் & ஜெ·ப்ரி பர்பிட்ஜ், வில்லியம் ·பௌளர் & ·பிரெட் ஹாயில் ஆகிய நால்வரும் கூட்டாகப் பணிபுரிந்து விண்மீன்களில் நிகழக் கூடிய அனைத்து அணுக்கரு இயக்கங்களையும் வரிசையாகப் பதித்தனர்.  அந்த அணுக்கரு இயக்கங்களே ஹீலியம் முதல் யுரேனியத் தொடர் மூலகங்கள் (From Helium to Transuranium Elements) வரை உருவாக்கியதை விளக்கமாய்க் கூறின !

ஹைடிரஜனைத் தவிர மற்ற மூலகங்கள் அனைத்தும் விண்மீன்களில் உருவாகின்றன என்றால் மூப்படைந்த விண்மீன்களில் சிறிதளவு ஹீலியம்தான் இருக்க வேண்டும் !  அதைப் போல் சிறிதளவு கன மூலகங்கள்தான் அவற்றில் இருக்க வேண்டும் !  போகப் போக விண்மீன்களில் ஹீலியம் 25% ஹைடிரஜன் பெரும்பான்மையாகவும், மற்ற மூலகங்கள் 1% – 2% இருப்பது தெரிந்தன !

விண்மீன்களில் நிகழும் அணுக்கருப் பிணைவு இயக்கங்கள்

வானியல் விஞ்ஞானிகள் மேலும் இரண்டு வித அணுக்கரு இயக்கங்கள் நிகழ்வதைக் கண்டிருக்கிறார்கள் :

(a)  அணுக்கருப் பிணைவு இயக்கங்கள் (Nuclear Fusion Reactions) – பேரளவு உஷ்ணம் தேவைப்படும்.

1.  ஹைடிரஜன் எரிந்து ஹீலியமாகுதல் (Hydrogen –> Helium -4)

2.  ஹீலியம் எரிந்து கார்பன் & ஆக்ஸிஜன் ஆகுதல்  (Helium -4 + Helium -4 + Helium -4 –> Carbon -12 + Helium -4 –> Oxygen -16)

3.  கார்பன் எரிந்து நியான், ஸோடியம், மெக்னீஸியம் ஆகுதல்

4.  நியான் எரிந்து ஆக்ஸிஜன், ஸோடியம், மெக்னீஸியம் ஆகுதல்.

5.  ஆக்ஸிஜன் எரிந்து ஸிலிகான், ஸல்·பர், ·பாஸ்·பரஸ் ஆகுதல்

6.  ஸிலிகான் எரிந்து மாங்கனீஸ், குரோமியம், இரும்பு, கோபால்ட், நிக்கல் ஆகுதல்

(b).  நியூட்ரான் பிடிப்பு இயக்கங்கள் (Neutron Capture Reactions)

1.  படத்தைக் காணவும் உதாரணங்களுக்கு (Slow Neutron Capture) (S -Process)

2.  படத்தைக் காணவும் உதாரணங்களுக்கு (Rapid Neutron Capture) (R -Process)

++++++++++++++++++++++++++

(தொடரும்)

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Does the Inflation Theoy Govern the Universe ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Science Daily : What Shape is The Universe ? Columbia Astronomers Have Clue !  [Feb 17, 1998]
20 Fold Testament : What Shape is The Universe By Stepher Battersy (Dec 7, 2006)
21 Scinece Daily : Particle Accelerator May Reveal Shape of Alternate Dimensions, University of Wisconsin-Madison [Feb 4, 2008]
22 Physicists Find Way to See the Extra Dimension (Feb 2, 2007)
23 Old Star Sheds Light on Creation of Element – By : Belle Dume Science Writer Physicsworld.com (Oct 31, 2002)
24 Formation of Elements (http://science.jrank.org/)
25 New Scientist Magazine – The Birth of Elements By Roger Tayler & John Gribbin (Dec 16, 1989)
26 The Origin of Carbon in the Universe By : Dr. Timothy C. Beers (Oct 17, 2002)
27 Elemental Abundances of Early-Generation Stars in the Halo of the Milky Way By : Timothy Beers.
28 Old Stars Hold Chemical Clues to Early Universe – The Galactic Halo : Bright Stars & Dark Matter By : Timothy Beers – The Third Stromlo Symposium [17-21 Aug 1998]
29 Astronomy Magazine – Cosmos Before There Was Light – New Insights From Ancient Stars – Nature’s Recipe For Creating Elements By Steven Nadis (Jan 16, 2007)

******************
jayabarat@tnt21.com [July 4, 2008]

(கட்டுரை: 32)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

மாங்காய்ப் பிரபஞ்சத்தை வடித்த
தேங்காய் நார்கள் !
தூக்கணங் குருவிக் கூடாய்
ஆக்கி
பேபி பிரபஞ்சத்தைப்
பின்னிய
தொப்புள் கொடி நரம்புகள் !
கனத்தவை ! வலுத்தவை !
திணிவு மிக்கவை !
இழுக்க இழுக்க
ஒளியாண்டாய் நீளும் சேமியா !
ஒளிமந்தை உண்டாக்கிய
அகில வித்துக்கள் !
காலவெளிக் கருங்கடலில் புதிரான
கருமைச் சக்தி போல்,
கருமைப் பிண்டம் போல்
கருந்துளை போல்
கருப்பு நாண்கள் !
கண்ணுக்கும் கருவிக்கும் புலப்படா !
பிண்டத்தில் பிழிந்த சேமியாவா ?
சேமியாக் கட்டு திரண்டு
பிண்ட மானதா ?
பிரபஞ்சத்தின்
இரத்தக் குழாய்கள் ஓடித்
திரிந்த நிழல் தெரிகிறது !
தெரிந்தாலும் புரிவ தில்லை !
புரிந்தது மாறி
வேறுபடும் ! அதுவும்
மாறும் ! மாறும் ! மாறும் !
மாள்வது புத்துயிர் பெற்று
மீள்வது !

“இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பௌதிக விஞ்ஞானிகளுக்குப் பேருணர்ச்சியை மனத்தில் எழுப்புகிறது !  அகில நாண்கள் பேபிப் பிரபஞ்சத்தின் “பூர்வச் சின்னங்கள்” (Cosmic Strings are Relics of the Early Universe) என்று நான் சொல்கிறேன் ! அவை பிரபஞ்சத்தின் எல்லாச் சக்தி விசைகளும் எப்படி உருவாயின, அணுத்துகள்கள் எப்படி படைக்கப் பட்டன என்பதை விளக்கும் கோட்பாடை ஆக்க உதவி செய்யும் முத்திரை அறிவிப்புகள் (Signposts) !”

டாக்டர் மார்க் ஹிந்த்மார்ஷ் (Dr. Mark Hindmarsh, Leading Researcher University of Sussex, UK)

“பல பில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் அந்த அகில நாண்களை நாம் நேராகக் காண முடியாது.  பிரபஞ்சப் பின்புல நுண்ணலை உளவு மூலமாக எதிர்மறை ஆதாரங்களை கொண்டுதான் அவற்றின் இருப்பைக் (Measurement of Cosmic Microwave Background) காண நான் சிந்திக்க வேண்டும்.  மேலும் அகிலக் கதிர்கள் (Cosmic Rays) ஈர்ப்பு விசைக் கதிர்வீச்சு (Gravitational Radiation), குவஸார்ஸ் (Quasars) இரட்டைப் பிம்பங்கள் போன்றவை மூலமாகவும் அகில நாண்கள் இருந்திருப்பதை எடுத்துக் காட்டலாம்.”

டாக்டர் மார்க் ஹிந்த்மார்ஷ்

“அகில நாண்கள் இருப்பதை உறுதிப்படுத்த இன்னும் தகுந்த காலவெளித் தகவல் (Space-Time Data) நமக்குத் தேவை.  இந்த ஆண்டில் (2008 அக்டோபர் 31) ஈசா (ESA Eupropean Space Agency) ஏவப்போகும் பிளாங்க் துணைக்கோள் திட்டம் (Planck Satellite Mission) அத்தகைய விண்வெளித் தகவலை அனுப்பும் என்று நான் நிச்சயமாக நம்புகிறேன்.”

டாக்டர் மார்க் ஹிந்த்மார்ஷ்

அகில நாண்கள் இருந்ததற்கு அறிகுறிகள் கண்டறிந்த பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞானிகள்

2008 ஜனவரி 21 ஆம் தேதி ஸஸ்ஸெக்ஸ் பல்கலைக் கழகம், (University of Sussex, U.K.) இம்பீரியல் கல்லூரியை சேர்ந்த பிரிட்டீஷ் விஞ்ஞானிகள் பேபிப் பிரபஞ்சத்தில் அகில நாண்கள் இருந்ததற்குரிய அறிகுறிகளைக் கண்டதாக அறிவித்துள்ளார்கள் !  அகில நாண்கள் தூய நூலிழைத் திணிவு சக்திகள் (Lines of Pure Mass-Energy) என்றும் அந்த நாண்கள் பிரபஞ்சம் முழுமையும் நீண்டிருப்பதாகவும் கருதினார்கள் !  அகில நாண்கள் இருப்பதாக “உன்னத இழை நியதி” உட்பட (Super-String Theory), உச்ச சக்தி பௌதிக நியதியும் (High Energy Physics Theory) ஊகித்திருக்கிறது.  பரமாணுக்கள் வெறும் புள்ளிகள் அல்ல அவை துடிக்கும் சிறு இழைகள் என்று “இழை நியதி” கூறுகிறது !  அகில நாண்களும் கணிக்க முடியாத அளவிலே நமது சூரியனை விடத் திணிவு நிறை மிக்கதாகக் கருதப்படுகின்றன !

1980 ஆண்டுகளில் புகழடைந்த அகில நாண்கள் 1990 இல் விஞ்ஞானிகளால் இகழப் பட்டுப் புறக்கணிப்பாயின !  இப்போது கோட்பாடு பௌதிகம் திருத்தமாகி அகில நாண்கள் பேரடர்த்தித் திணிவுள்ள பிண்டக் கயிறுகள் (Ultra-dense Strands of Matter) என்றும் அவையே காலாக்ஸிகளை விளைவித்த “அகில வித்துக்கள்” (Cosmic Seeds) என்றும் கருதப்படுகின்றன !  20 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அகில நாண்களை எதிர்த்த உலகப் புகழ் பெற்ற கோட்பாடு விஞ்ஞானி எட்வேர்டு விட்டன் (Edward Wiitten of the Advanced Study) கூட தற்போது அவை இருக்கலாம் என்று கூறியிருக்கிறார்.  அந்த அகில நாண்கள் “பிரபஞ்சப் பெரு வீக்கத்திற்குப்” (Inflation of the Universe) பிறகு தோன்றின என்று கலி·போர்னியா பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜோஸ·ப் பொல்சின்ஸிகி (Joseph Polchinski) கருதுகிறார்.  மேலும் இரண்டு ஆய்வுக் குழுவினர் வான்வெளியின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் அகில் நாண்கள் இருப்பதற்கு ஆதாரங்களும் தந்திருக்கிறார்.

பிரபஞ்சத்தில் அகில நாண்கள் எப்போது தோன்றின ?

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு பேரொளி வீசி விரிவாக்கம் மிகையாகிப் பெருவீக்கத்துக்கு (Inflation of the Universe) அடிகோலியது !  அந்த விரைவாக்கத்தைப் படைத்த காலவெளி திரட்சியானது (Crystalized) அடுத்து !  அவ்விதம் திரண்ட காலவெளி தொடர்பற்ற துணுக்குகளாயும், வேறு வடிவத்திலும் நீண்டன !  அதை விளக்குவது சற்று கடினம்.  உதாரணமாகக் குளிர்ப் பிரதேசத்தில் உள்ள ஓர் நீர் தடாகத்தை எடுத்துக் கொள்வோம்.  அதில் பனித்தட்டுகள் உண்டாகி ஒன்றுடன் ஒன்று மோதிக் கொள்ளும்.  அவ்விதம் உருவாகும் பனித்திட்டுகளில் கோடுகள் அமைவது போல் தென்படும்.  முப்பரிமாண விண்வெளி குளிரும் போது, அது சேமியாக்கள் போன்ற நாண்களாக (Strings) வடிவம் கொள்கின்றன என்று சில அகிலவாதிகள் (Cosmologists) கருதுகிறார்கள்.  வெப்ப நிலைப் பிண்டம் குளிர்ந்து காலாக்ஸி மந்தைகளாக ஆகும் போது அவை அகில நாண்களின் வேலிக்குள் அடங்கி விடுகின்றன !  அந்த அகில நாண்கள் என்பவை “இழை நியதி” குறிப்பிடும் உச்ச இழைகள் (Super-Strings) அல்ல !

பெரு வெடிப்பு நியதிப்படி முதல் 10-43 வினாடிகளில் இயற்கை விசைகள் எல்லாம் (All the Forces of Nature) ஏகோபித்த ஒற்றை விசையாக இருந்தது.  பிரபஞ்சத்தில் இருந்தவை எல்லாம் சக்தி மயம் ! பிண்டமே (All Energy & No Matter) அப்போது வடிவாக வில்லை !  பௌதிக விஞ்ஞானிகள் இந்நிலையைச் “சீர் வடிப்பு” (Symmetry) என்று குறிப்பிடுகிறார்.  அடுத்த சில வினாடிகளில் தனிப்பட்ட விசைகள் உண்டாகத் துவங்கின – முதலில் ஈர்ப்பு விசை (Gravity), பிறகு வலுவான அணுக்கரு விசை (Strong Nuclear Force),  அதற்குப் பிறகு சீர் வடிப்பு நிலை முடிந்தது !  சில நிமிடங்களுக்குள் அடிப்படைப் பரமாணுக்கள் (Elementary Particles) தோன்றின !  அணுக்கருக்கள் (Atomic Nuclei) உருவாகின !  முதன்முதல் ஹைடிரஜன் அணுவும், ஹீலிய அணுவும் 300,000 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு உண்டாயின.  ஆனால் மற்ற கனத்த அணுக்கள் உருவாக அடுத்து 400,000 ஆண்டுகள் கடந்தன !

அகில நாண்கள் கோட்பாடு (Cosmic String Theory) அறிமுகமானது !

ஆரம்ப காலக் கோட்பாடுகள் பிரபஞ்சம் குளிர்ந்ததும் பிண்டம் திரண்டது என்றும் அடுத்து விண்மீன்களும், காலாக்ஸி மந்தைகளும் தோன்றின என்றும் கூறின !  ஆனால் சில விஞ்ஞானிகளுக்கு அவை ஒப்புக் கொள்ளக் கூடியதாய்த் தெரிய வில்லை.  அவ்விதம் நிகழ்வதற்கு ஏற்ற கால நேரம் கிடைக்க வில்லை என்று கருதினார்.  1965 ஆம் ஆண்டில் பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பு எதிரொலிப்பாகக் கருதிய “அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு” (Cosmic Background Radiation) சம அளவில் வான மெங்கும் பரவியுள்ள நிலை அறியப்பட்டது !  பெரு வெடிப்பில் நேர்ந்த முரணான விளைவுகள் பிண்டம் பரவிட வழி வகுத்தது என்னும் கருத்து விலக்கப் பட்டது.  அப்படியானால் ஏன் இன்னும் பிரபஞ்சத்தில் பிண்டம் சில இடங்களில் நிரம்பி வழிந்தும், சில இடங்களில் சூனியமாக வரண்டும் உள்ளன என்ற வினா எழுகிறது.

1976 இல் பௌதிக விஞ்ஞானி தாமஸ் கிப்பிள் (Thomas Kibble) பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம் தோன்றிய சில வினாடிகளில் தனிப்பட்ட விசைகள் வலுத்து உன்னத விசையாய் உருவான தருணத்தை ஒரு கணித மாடலில் படைத்து ஆராய்ந்தார்.  அவரது மாடல்படி பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு நேர்ந்த பிரபஞ்சத் திடீர் குளிர்ச்சியில் “குறைபாடுகள்”  (Flaws OR Defects) ஏற்பட்டுக் கயிறுகள் மாதிரியான (String-like) நீள் நாண்கள் உண்டாயின என்ற கோட்பாடைக் கூறினார்.  ஆனால் பனித்தட்டுகள் உருவாகும் போது எழும் பிளவுகள் மாதிரி இல்லை என்றும் அறிந்தார்.  கிப்பிள் அவற்றை “அகில நாண்கள்” என்று குறிப்பிட்டார்.  அந்த நாண்கள் அகற்சியில் பரமாணுக்களை விட மெல்லிதாகவும், நீளத்தில் பல ஒளியாண்டு தூரத்தில் எல்லை யற்றதாகவும், பளுவில் மிகத் திணிவு கொண்டதாகவும் குறிப்பிட்டார் !  அகில நாண்கள் பிரபஞ்சத்தின் முழு நீளத்திலும் இருக்கலாம் !  1.6 கி.மீ. (1 மைல்)
நீள அகில நாண் ஒன்று பூமியை விடக் கனமான எடையுள்ளதாக இருக்கும் !

பிரபஞ்சத்தில் அகில நாண்களின் காலவெளிப் பண்பாடு

காலவெளியில் ஓர் அகில நாண் (Cosmic String) என்பது பல்வேறு களத்தில் ஒற்றைப் பரிமாணம் கொண்ட “வடிவம் சிதையாக் குறைபாடு” (One Dimensional Topological Defect in Various Fields) என்று கருதப்படும் கற்பனைக் கயிறு (Hypothetical String).  அகில நாண்களை யாரும் காண முடியாது !  இதுவரை அவை இருப்பதைச் சில விஞ்ஞானிகள் கணித மாடல் மூலம் கருதினாலும் அவற்றின் இருப்பை யாரும் நிரூபித்ததில்லை !  பிரபஞ்சக் காலவெளியின் பல்வேறு களங்களில் “தோற்றநிலை மாறுபாடு” (A Phase Change in the Field of Universe) ஏற்படும் போது ஆங்காங்கே “திணிவு சக்தி குளிர்ந்து சிறுத்து” (Condensation of Energy Density) எல்லை வரம்புகள் உண்டாகி அகில நாண்கள் உருவாகும் என்று சிந்திக்கப் படுகிறது.  இது எதைப் போல் இருக்கிறது ? நீர் போன்ற திரவ நிலையில் உள்ள பண்டங்கள் பனியாக உறையும் தருணத்தில் பளிங்கில் “வடிவக் குறைபாடு” (Crystal Grain Defects) அடைவதை நாம் காணலாம்.  பேபிப் பிரபஞ்சத்தில் அத்தகைய தோற்றநிலை வேறுபாடு ஏற்பட்ட போது “அகில் நாண்கள்” உண்டாகி யிருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்.

மற்ற விஞ்ஞானிகளும் அந்தக் கோட்பாட்டை விருத்தி செய்துள்ளார்.  அகில நாண்களுக்குள் இன்னும் “சீர் வடிப்பு” (Symmetry) உள்ளது.  அதிர்வுகள் (Vibrations) ஏற்பட்டு அகில நாண்கள் முறிந்து போய்ப் பல்வேறு நீளங்களில் நீண்டோ, குன்றியோ இருக்கின்றன.  அகில நாண்கள் ஊசலாடும் போது ஏறக்குறை ஒளிவேகத்தில் அசைவு புரிந்து, காலவெளியில் ஈர்ப்பலைகளை (Gravitational Waves) எழுப்புகின்றன !  அதே கோட்பாட்டை ஐன்ஸ்டைன் ஒப்புமை நியதியும் (Einstein’s Theory of Relativity) கூறுகிறது.  அகில நாண்கள் குறிப்பிட்ட ஆயுளைக் (Finite Lifespan) கொண்டவை.  அவை அதிர்ந்து தொடர்ந்து சக்தியை வெளியாக்குவதால் முடிவில் மறைந்து போகின்றன. !  இப்போது அகில நாண்கள் எவையும் இருப்பதாகச் சொல்ல முடியாது !  இருந்தாலும் அவை பிரபஞ்ச துவக்க காலத்தில் முழுவதும் பரவி இருந்தன !

பெரும் கொந்தளிப்புள்ள அகில நாண்கள், சீராக வெடித்து வரும் பிளாஸ்மா விலிருந்து (Plasma – ஒளிப்பிழம்பு) பிரபஞ்சம் எப்படித் தாறுமாறாக உருவானது என்னும் வினாவுக்கு பதில் அளிக்க உதவலாம்.  அகில நாண்கள் கருமைப் பிண்டத்தை உண்டாக்க வடிவம் தரலாம்.  பிரபஞ்சத்தில் புதிராக நேர்ந்த விளைவுகளுக்கும், விரிந்துள்ள பரந்த வெற்றிடத்தைப் பற்றியும், பால்மய வீதியைப் போன்ற மற்ற காலாக்ஸிகளுக்கும் அகில நாண்களால் எழும் ஈர்ப்பியல் தளம், காந்த மண்டலம் விளக்கங்கள் தரலாம்.

ஈசாவின் “கால யந்திரம்” (Time Machine) பிளாங்க் துணைக்கோள் விண்ணுளவி

பேபி பிரபஞ்சத்தின் பெரு வெடிப்புப் “பூர்வ அறிகுறிக் கதிர்வீச்சை” (Relic Radiation of the Big Bang) உளவி வர ஈசாவின் (ESA – European Space Agency) பிளாங்க் துணைக்கோள் (Planck Satellite Mission) அக்டோபர் 31, 2008 இல் விண்வெளியை நோக்கி அனுப்பப்படும்.  விஞ்ஞானிகள் எப்போதிருந்து “பிரபஞ்ச நுண்ணலைப் பின்புலம் (CMB -Cosmic Microwave Background) என்னும் கதிர்வீச்சு உஷ்ணத்தில் சிறிய ஊசல் அசைவுகளைப் (Small Fluctuations in Temperature) பற்றி அறிந்து வந்தனரோ, அதிலிருந்து அசைவுகளை வைத்துப் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தையும், காலாக்ஸிகளின் படைப்பையும் விளக்கம் கூற முனைந்தனர்.

பெரு வெடிப்பில் பிரபஞ்சம் தோன்றி 14 ஆயிரம் மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு காலம் கண்விழித்த வேளை முதல் கதிர்வீச்சுப் பின்புலத்தை ஈசாவின் பிளாங்க் விண்ணுளவி ஆராயத் துவங்கும் !  அதுவே ஈசாவின் “கால யந்திரமாகக்” (Time Machine) கருதப்படுகிறது !  பிளாங்க் கால யந்திரக் கருவி மூலம் பின்னோக்கிச் சென்று ஈசா வானியல் நிபுணர் காலவெளித் துவக்கத்தின் முதற்படி நிலைகளை அறிவார்.  அவரின் முக்கிய குறிப்பணி :  பிரபஞ்சத் தோற்றத்துக்கும் அதன் விரிவு விருத்திக்கும் எந்த எந்த நியதிகள் மெய்யானவை என்பதைத் தெளிவாகத் தெரிந்து கொள்வது.

பிளாங்க் விண்ணுளவி பின்வரும் வினாக்களுக்குப் பதில் அளிக்கும் :

1.  பிரபஞ்சத்தின் வயதென்ன ?

2.  பிரபஞ்சம் எப்பொழுதும் விரிந்து கொண்டே செல்லுமா ?  அல்லது முறிந்து போய் அனைத்தும் நொறுங்கி விடுமா ?

3.  பிரபஞ்சத்தில் இயற்கைக் கருமைச் சக்தி இருப்பதின் விளைவுகள் என்ன ? (Dark Energy – A Hypothetical Form of Energy that accelerates the Expansion of the Universe)

4.  பிரபஞ்சத்தில் 90% அளவு திணிவுப் பொருளுக்குக் காரணமான, கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டத்தின் இயற்கை விளைவுகள் என்ன ?

++++++++++++++++++++++++++

(தொடரும்)

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Does the Inflation Theoy Govern the Universe ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Science Daily : What Shape is The Universe ? Columbia Astronomers Have Clue !  [Feb 17, 1998]
20 Fold Testament : What Shape is The Universe By Stepher Battersy (Dec 7, 2006)
21 Scinece Daily : Particle Accelerator May Reveal Shape of Alternate Dimensions, University of Wisconsin-Madison [Feb 4, 2008]
22 Physicists Find Way to See the Extra Dimension (Feb 2, 2007)
23 Astronomy Magazie : Is This The Shape of The Universe ? Cosmic Inflation May Be the Key to Proving the Cosmos Has 6 Extra (10) Dimensions ! Searching for the Shape of the Universe By Steven Nadis [April 2008]
24 Eureka Alert Org – Is it a Cosmic String we are seeing ? By : Kyre Austin (July 27, 2005)
25 Cosmic Strings By : M.B. Hindmarsh (Nov 19, 1994)
26 New Scientist Space – Were Cosmic Strings Seen in the Big Bang Afterglow ? By : David Shiga [Jan 21, 2008]
27 Astronomy Cafe Net – What is a Cosmic String ? (www.astronomycafe.net/)
28 Daily Galaxy Site – Traces of Mythical Cosmic Strings Found [June 24, 2008]
29 Science Daily – Could The Universe Be Tied Up With Cosmic Strings ? [Jan 21, 2008]
30 Astronomy Magazine – The Return of Cosmic Strings By Steven Nadis (Jan 16, 2007)
31 Cosmic Strings By : M.B. Hindmarskh & T.W.B. Kibble [Feb 1, 2008]
32 Cosmic String – Wikipedia [June 20, 2008]
33 A Science Odyssey – Cosmic String Theory Introduced (1976) (www.pbs.org/wgbh/aso/databank/entries/dp76st.html)
34 Planck Satellite Mission ESA – European Space Agency Report [June 26, 2008]

******************
jayabarat@tnt21.com [June 26, 2008]

(கட்டுரை: 31)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 

பேராட்சி புரியும் பிரபஞ்சத்தின்
கோர வயிற்றுக் குள்ளே
ஓராயிரங் கோடிச்
சூரிய மந்தைகள்
ஊர்ந்து பந்தயம் வைக்கும் !
அகிலப் பெருவீக் கத்தில்
உப்பி விரியும் குமிழி வேலிக்கு
அப்பாலும்
எத்தனை எத்தனை
ஒளியாண்டுத் தூரம் உள்ளது ?
ஒப்பனை மிக்கப்
பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன ?
திறந்த காலவெளியா
கோள வெளியா ? கூம்பு விரிவா ?
நீள நெளிவா ? நீண்ட கோளமா ?
முட்டை வடிவா ?
மூடி யில்லாக் குவளையா ?
முடிவில்லாத வளைவா ?
காலக் குயவன்
ஆழியில் வடித்த சட்டியை
உள்ள வாறு
சொல்ல முடியுமா ?
 
“கடவுள் இந்த உலகை எப்படிப் படைத்தார் என்பதை அறிய நான் விழைகிறேன் !  அது இந்த நியதியா அல்லது அந்த விதியா என்று தர்க்கமிடுவதில் விருப்பமில்லை எனக்கு !  கடவுளின் சிந்தனைகளை நான் அறிய விரும்புகிறேன்;  மற்றவை எல்லாம் பிறகு விளக்கங்கள்தான் !”
  
ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (1879-1955)

“ஆக்கவழி விஞ்ஞானத் தத்துவங்கள் (Creative Principles) யாவும் கணித முறையில் தான் அடங்கி யிருக்கின்றன.  பூர்வீக மாந்தர் கனவு கண்டதுபோல் நமது தூய சிந்தனை மெய் நிகழ்வைப் (Reality) பற்றிக் கொள்ளுவதால் ஒரு சில தேவைகளில் நான் கணிதத்தை உண்மையாகப் பின்பற்றுகிறேன். 

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன்

“அகிலப் பெருவீக்கம் (Inflation of the Cosmos) என்பது ஆதி காலத்துப் பிரபஞ்சப் பெரு விரிவைப் (Hyper-Expansion) பற்றிய கோட்பாடு !  அதுவே பிரபஞ்சம் மேற்கொண்டு ஆறு பரிமாணம் கொண்டது (4+6=10) என்று நிரூபிக்க உதவும் மூல நிகழ்ச்சியாகும்.”

ஸ்டீவென் நாடிஸ் (Steven Nadis, Editor Astronomy Magazine)

“இழை நியதியை ஆதரிப்போர் சொல்வது மெய்யானால், நமது மூக்கு முனை, வெள்ளிக் கோளின் வட துருவம், டென்னிஸ் பந்தாடும் விளையாட்டுத் தளம் போன்று விண்வெளியில் கண்ணில்படும் அனைத்திலும், கண்ணுக்குப் புலப்படாத நுண்ணிய ஆறு பரிமாணமுடைய கலாபி-யாவ் கூடு (Calabi-Yau Manifold) இருக்கும் !  அந்த ஆறு பரிமாண வரைவுப் பகுதி விண்வெளிப் புள்ளி ஒவ்வொன்றிலும் வீற்றிருக்கிறது.”

லீஸா ரண்டால் (Physicist Lisa Randall Harvard University)

“இயற்கையை நாம் அளக்கும் பரிமாணங்கள் அனைத்தும், அடிப்படை மூலமென்று நாம் கருதும் நுண்துகள்கள் அனைத்தும்,  உதாரணமாக குவார்க்ஸ், எலெக்டிரான் திணிவு நிறைகள் (Masses of Quarks & Electrons) போன்றவை யாவும் கலாபி-யாவ் வெளி வடிவத்திலும் பரிமாணத்திலும் உருவாக்கப்படுகின்றன !” 

ஜோஸஃப் போல்சின்க்ஸி (Joseph Polchinksi, University of California, Santa Barbara)

“இழை நியதி (String Theory) கூறும் மேற்பட்ட பரிமாணங்கள் (Extra Dimensions) யாவும் எப்படிச் சுருண்ட நிலையில் உள்ளன ?  “அகிலத்தின் நுண்ணலைப் பின்புலத்தைத்”  [Cosmic Microwave Background (CMB)] துல்லியமாக அளக்க முடிந்தால் அவையே மேற்பட்ட பரிமாணங்களைக் கண்டுகொள்ள வழி காட்டும்.”

காரி ஷியு (Gary Shiu, Physicist University of Wisconsin)

“(நாமறிந்த மூன்று காலவெளிப் பரிமாணங்கள் கலாபி-யாவ் பரிமாணங்களைச் சாராமல் தனிப் பட்டவை).  அவை ஒரே திசைநோக்கிச் செல்லாமல் செங்குத்தாகப் போகின்றன.  நாமெல்லாம் ஆறு பரிமாணக் காலவெளியின் ஒரு சிறு முனையில் தான் உட்கார்ந்திருக்கிறோம்.”  

லியாம் மெக்காலிஸ்டர் & ஹென்றி டை (Physicists : Liam McAllister, Princeton University & Henry Tye, Cornell University)

 

பிரபஞ்சத்தின் மர்மமான வடிவத்தைத் தேடி !

வானைத்தை உற்று நோக்கி அறிய விரும்புவோர், அது எங்கே முடிவாகிறது அல்லது பிரமாண்டமான இந்தப் பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன என்று விந்தை அடைவோர் “வில்கின்ஸன் நுண்ணலைத் வெப்பத்திசை விண்ணுளவி” [Wilkinson Microwave Anistropic Probe (WMAP)] பிரபஞ்சம் தோன்றி 380,000 ஆண்டுகள் கடந்த பிறகு எழுந்த முணுமுணுக்கும் நுண்ணலைகளைப் (Whisper Space Microwaves) பதிவு செய்து வைத்திருப்பதைத் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும்.  அது காட்டிய படம் என்ன ?  அதாவது ஆதியில் உண்டான பிரபஞ்சம் 2% எல்லைக்குள் துல்லிமையான தட்டை வடிவத்தைக் (Flat Universe within 2% margin of Error) கொண்டிருந்தது !  பிரபஞ்சம் பேரளவு உருவத்தில் ஆப்பமாக இருந்தாலும் சரி, பொரி உருண்டையாக இருந்தாலும் சரி, வளையம் போலிருந்தாலும் சரி அதன் தோற்றம் தட்டையாகத் தோன்றும் ! “புறவெளியில்” (Outer Space) நாம் வடிவத்தை உருவகிக்க வெறும் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை மட்டும் எடுத்துக் கொள்ளக் கூடாது.  பௌதிக விஞ்ஞானிகள் “அகவெளி” (Inner Space) எனப்படும் ஒன்றும் உள்ளதாகக் கூறுகிறார்.  நாம் நேரிடையாக அனுபவம் பெற முடியாமல் தனியாக “நுண்ணரங்கம்” (Microscopic Realm) ஒன்று மிக அடர்த்தியாக ஒளிந்துள்ளது !  இந்த நுண்ணரங்கில்தான் இயற்கை நிலையை முதன்மையாய் விளக்கும் “இழை நியதி” (String Theory) பத்துப் பரிமாண பிரபஞ்சத்தைப் (10 Dimensional Universe, X,Y,Z Sides & Time + 6 More) பற்றி விளக்கிக் கூறுகிறது ! 

நூறாண்டுகளுக்கு முன்பு ஐன்ஸ்டைனின் பொது ஒப்புமை நியதி நான்கு பரிமாணமுள்ள காலவெளியைப் பற்றிக் கூறியது.  பிறகு மேற்கொண்டு வேறு பரிமாணங்கள் உள்ளதாகக் கூறும் இழை நியதி எவ்விதம் நுழைந்தது ?  விஞ்ஞானிகளின் கொள்கைப்படி நம் கண்ணுக்குப் புலப்படாத மிகச்சிறு “கலாபி-யாவ் வரைகணிதக் கூடுகளில்” (Tiny Geometrical Containers called Calabi-Yau Manifolds) சுருண்ட வண்ணம் உள்ளன ! “இழை நியதியை ஆதரிப்போர் சொல்வது மெய்யானால், நமது மூக்கு முனை, வெள்ளிக் கோளின் வட துருவம், டென்னிஸ் பந்தாடும் விளையாட்டுத் தளம் போன்று விண்வெளியில் கண்ணில்படும் அனைத்திலும், கண்ணுக்குப் புலப்படாத நுண்ணிய ஆறு பரிமாணமுடைய கலாபி-யாவ் கூடு (Calabi-Yau Manifold) இருக்கும் !  அந்த ஆறு பரிமாண வரைவுப் பகுதி விண்வெளிப் புள்ளி ஒவ்வொன்றிலும் வீற்றிருக்கிறது.” என்று லீஸா ரண்டால் (Physicist Lisa Randall Harvard University) கூறுகிறார் !  

அகிலத்தின் சிக்கலான புரியாத ஆறு பரிமாண வடிவம்

பௌதிக விஞ்ஞானிகள் இந்தச் சிக்கலான நெளிந்த வரைவு வடிவத்தைச் சுருங்கத் திரண்ட சிறுமை (Compact Geometric Form) என்ற வகுப்பில் பிரித்து வைக்கிறார்.  கலாமி-யாவ் கூடுகள் முடிவில்லாப் பேரளவு கொண்டவை என்பதை நிராகரிப்பது போல் மேற்கூறிய தகவல் காட்டுகிறது.  அவற்றின் உண்மையான அளவு பதிலற்ற கேள்வியாகத்தான் இருக்கிறது.  ஆரம்ப காலத்தில் விஞ்ஞானிகள் அவற்றின் அளவை மிகச் சிறியதாகக் (10^-13 செ.மீ.) கூறி வந்தார் !  ஆனால் இப்போது அவை 10,000 டிரில்லியன் (1000 மில்லியன் மில்லியன் 10^15) மடங்கு பெரியவை என்று கருதப் படுகின்றன. 

பௌதிகக் கோட்பாடுவாதிகள் (Theoretical Physicists) சிக்கலான ஆறு பரிமாண விண்வெளியைப் பற்றிக் கூர்ந்து கவனம் செலுத்தி வருகிறார்.  கலாபி-யாவ் கூட்டு வரைவே “துகள் பௌதிக விஞ்ஞானத்தின் நியதிகளை” (Laws of Particle Physics) இயக்குபவை என்று எண்ணப்படுகிறது.  அத்துடன் ஈர்ப்பியல் ஆற்றல், அகிலப் பெருவீக்கம், கருமைச் சக்தி ஆகியவற்றைத் தூண்டி ஊக்குவிப்பவை என்றும் அறியப்படுகின்றது ! “இயற்கையை நாம் அளக்கும் பரிமாணங்கள் அனைத்தும், அடிப்படை மூலமென்று நாம் கருதும் நுண்துகள்கள் அனைத்தும்,  உதாரணமாக குவார்க்ஸ், எலெக்டிரான் திணிவு நிறைகள் (Masses of Quarks & Electrons) போன்றவை யாவும் கலாபி-யாவ் வெளி வடிவத்திலும் பரிமாணத்திலும் உருவாக்கப் படுகின்றன !” என்று பௌதிகக் கோட்பாடுவாதி ஜோஸ·ப் போல்சின்க்ஸி (Joseph Polchinksi, University of California, Santa Barbara) கூறுகிறார்.

இழை நியதிக்கு ஏற்றபடி கலாபி-யாவ் வடிவங்கள் எத்தனை விதமான இணைப் பிரபஞ்சங்கள் (Parallel Universe OR Multiverse) இருக்க வாய்ப்புள்ளதோ அவற்றுக்குச் சார்பாக உள்ளன.  விஞ்ஞான ஆராய்ச்சி புரிவோர் அந்த வடிவங்கள் ஐஸ்கிரீம் கூம்பு, கழுத்து, சுருட்டு, கையுறை (Ice Cream Cones, Throats, Cigars, Gloves) போன்றவையாக இருக்கலாம் என்று கருதுகிறார்.  “நாமறிந்த மூன்று காலவெளிப் பரிமாணங்கள் கலாபி-யாவ் பரிமாணங்களைச் சாராமல் தனிப் பட்டவை.  அவை ஒரே திசைநோக்கிச் செல்லாமல் செங்குத்தாகப் போகின்றன.  நாமெல்லாம் ஆறு பரிமாணக் காலவெளியின் ஒரு சிறு முனையில்தான் உட்கார்ந்திருக்கிறோம்.” என்று லியாம் மெக்காலிஸ்டர் & ஹென்றி டை (Physicists : Liam McAllister, Princeton University & Henry Tye, Cornell University) கூறுகிறார்.
 
அகிலப் பெருவீக்கம் ஆக்கிய அசைவு மென்தகடு (Membrane Driving Cosmic Inflation) !
 
பிரபஞ்சத் தோற்றத்தின் ஆரம்ப காலங்களில் அகிலப் பெருவீக்கம் (Cosmic Inflation) உண்டாக்கியவை அசைவுத் தகடுகள் (Membranes OR Branes) என்னும் அடிப்படைக் கருத்துக்கள் உள்ளன !  இந்தக் கொள்கைப்படி தகடும் எதிர்த்தகடும் (Brane & Antibrane) எதிர்த்தன்மை கொண்டு விலக்குபவை அல்லது ஈர்ப்பவை.  ஓரினத் தகடுகள் ஒன்றை ஒன்று விரட்டி விலக்குபவை.  ஒன்றை ஒன்று ஈர்க்கும் வேறினத் தகடுகள் மிகச் சக்தி வாய்ப்புள்ளவை.  ஆகவே அவற்றைப் பிரித்து வைத்தால் பெருவீக்கத்தைத் தூண்டும் (Triggering Cosmic Inflation) அபார ஆற்றல் உண்டாகிறது !  இந்த ஓட்ட இயக்கம்தான் நான்கு பரிமாண காலவெளிப் பிரபஞ்சத்தை அவை மோதி முறியும் வரைச் சேர்ந்து டிரில்லியன், டிரில்லியன் மடங்கு விரிய வைத்துள்ளது !  இந்தக் காட்சி மாதிரியில்தான் பெரு வெடிப்புக்கு முன்னால் பெருவீக்கம் (Inflation Occurring Before the Big Bang) நிகழ்ந்துள்ளது !  மெய்யாக தகடுகள் இவ்விதம் மோதி முறிந்தழிந்து எழுந்த சக்தியில்தான் பெரு வெடிப்பும் நேர்ந்திருக்கிறது ! 

பிரபஞ்சத்தின் வடிவத்தை விளக்க முடியுமா ?

பிரபஞ்சத்தின் வடிவம் என்ன என்பது அறிய முடியாமல் இன்னும் புதிராகவேதான் உள்ளது !  அது பூமியைப் போல் கோளமாக இருக்க வேண்டியதில்லை !  அது தட்டை வடிவமானதா ?  விரிந்த வளைவா ?  திறந்த வளைவா ?  முடிச்சு போன்றதா ?  நெளிந்து வளைந்து கோணிப் போனதா ?  கண்களும், கருவிகளும் காண முடியாத மிகச் சிக்கலான, உப்பி விரியும் பிரபஞ்சத்தின் உருவத்துக்கு ஒரு வடிவத்தைக் கூறுவது அத்தனை எளிதா ? 

வடிவத்தை விளக்க முதலில் நமக்கு ஒரு வித வழிகாட்டியவை : 1993 இல் நாசா அனுப்பிய “கோபே துணைக்கோளும்” (Cosmic Background Explorer COBE Satellite) 2001 இல் அனுப்பிய வில்கின்ஸன் நுண்ணலைத் வெப்பத்திசை விண்ணுளவியும் [Wilkinson Microwave Anistropic Probe (WMAP)].  கோபேயும், வில்கின்ஸன் விண்ணுளவியும் பிரபஞ்ச ஆரம்பத்தில் நுண்ணலை விண்வெளியில் வெவ்வேறு திணிவு அடர்த்தியில் குளிர்ந்தும், வெப்பமாகவும் இருந்த கொந்தளிப்புத் தளங்கள் (Splotches) இருந்ததைக் காட்டியுள்ளன.       

[பாகம் -2 தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Does the Inflation Theoy Govern the Universe ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 Science Daily : What Shape is The Universe ? Columbia Astronomers Have Clue !  [Feb 17, 1998]
20 Fold Testament : What Shape is The Universe By Stepher Battersy (Dec 7, 2006)
21 Scinece Daily : Particle Accelerator May Reveal Shape of Alternate Dimensions, University of Wisconsin-Madison [Feb 4, 2008]
22 Physicists Find Way to See the Extra Dimension (Feb 2, 2007)
23 Astronomy Magazie : Is This The Shape of The Universe ? Cosmic Inflation May Be the Key to Proving the Cosmos Has 6 Extra (10) Dimensions ! Searching for the Shape of the Universe By Steven Nadis [April 2008]
 
******************
jayabarat@tnt21.com [June 20, 2008]

(கட்டுரை: 30)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

அற்பச் சிறு நியூட்டிரினோ அகிலத்தின்
சிற்பச் செங்கல் !
அண்டத்தைத் துளைத்திடும்
நுண்ணணு !
அகிலப் பெரு வெடிப்பில்
உதிர்ந்த கோடான கோடி
அக்கினிப் பூக்கள் !
சுயவொளிப் பரிதிகளின்
வயிற்றில் உண்டானவை !
வலை போட்டுப் பிடிக்க முடியாத
வையகக் குஞ்சுகள் !
ஒளிவேகத்தில் விரையும் மின்மினிகள் !
கண்ணுக்கும் தெரியா !
கருவிக்கும் புரியா !
எதனுடனும் இணையா !
முன்னூறுக்கு மேற்பட்ட
நுண்ணணுக்கள்
விண்வெளியில் விளையாடும் !
பிரபஞ்சத்தின்
சீரமைப்பு முரணுக்குக்
காரணம்
நியூட்டிரி னோவா ?
கருமைப் பிண்டத்தின் அடிப்படைக்
கருச் சிசுவா ?

++++++++++++++++++

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=sZPLcv-ASwc

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=6P9fEhuyx50

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gssq7Kngyow

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=gX7jxnDMSHw

https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=o-y4m6c2h8o

“அதனுடைய திணிவு நிறை எலெக்டிரானை விட மிகச் சிறியது ! ஃபெர்மி அந்த நுண்ணணு வுக்கு “நியூட்டிரினோ” என்று பெயரிட்டார் ! அவற்றின் சுழற்சி 1/2 (Spin 1/2) என்று இருக்கலாம் என்பது எனது யூகம். அவை மற்ற பிண்டத் துகளுடனும், ஒளித்திரளுடனும் இணைப்பாடு இல்லை. (No Interactions with Matter or Photons)”

நோபெல் பரிசு விஞ்ஞானி : உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) (1930)

“இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன்களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூடிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல்வாதிகள் (Cosmologists). ” நியூட்டிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.”

ஜான் லேனர்டு விஞ்ஞானி ஹவாயி பல்ககைக் கழகம்

புதிரான கருமைச் சக்தியின் மர்மான நுண்ணணுக்கள் !

பிரமாண்டமான பிரபஞ்சத்தில் முக்கால் திணிவுப் பகுதியான கருமைச் சக்தி (Dark Energy) மனிதக் கண்ணுக்குப் புலப்படாமலும் என்னவென்று விளக்க முடியாமலும் “அகிலப் புதிராக” (Heavenly Mystery) இன்னும் இருந்து வருகிறது ! அதைப் போன்று அடுத்து மர்மமானது பிரபஞ்சத்தின் கால் பகுதியாக இருக்கும் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Matter) ! புதிருக்குள் புதிரான நியூட்டிரினோ துகள்கள் பிரபஞ்சப் பிண்டத்தின் மூலத்துக்கு அடிப்படை என்று நிரூபிக்க உதவலாம் ! அகிலவெளிப் புதிர்களை ஆழ்ந்து ஆராய விஞ்ஞானிகள் நுண்ணணு விரைவாக்கி கள் (Particle Accelerators), தொலைநோக்கிகள், துணைக்கோள்கள் ஆகியவற்றைத் தற்போது பயன்படுத்தி வருகிறார். சில உயர்ச் சீரமைப்பு நுண்ணணுக்கள் (Super Symmetric Particles) மிகப் பலவீனமாக உடனியங்கும் துகள்களின் பிரதானக் குடிகள் (Prime Candidates for the very weakly interacting Particles) என்று ஜப்பானிய விஞ்ஞானி முராயமா கருதுகிறார். விரைவாக்கி கள் நுண்ணணுக்கள் எவ்விதம் தம்முள் உடனியங்குகின்றன என்று உளவவும், அவற்றின் திணிவு நிறையை (Mass) அளக்கவும் உதவுகின்றன. அம்முறையில் “நியூடிரினோ பௌதிகம்” (Neutrino Particle Physics) ஓர் மகத்தான இடத்தைப் பிடித்துக் கொண்டுள்ளது ! 1995 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்க விஞ்ஞானிகள் லாஸ் அலமாஸ் தேசீய ஆய்வகத்தில் நியூட்டிரினோ வின் திணிவு நிறையை 5 eV (5 Electron Volt) (Mass of Neutrino is 1/100,000 of the Mass of Electron) என்று கண்டுபிடித்தது விண்வெளித் தேடலில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது !

பிரபஞ்சப் பெரு வெடிப்பிலிருந்து கோடானகோடி நியூட்டிரினோ நுண்ணணுக்கள் சிதறி விண்வெளி எங்கும் பில்லியன் ஆண்டுகளாய்ப் பொழிந்து வந்துள்ளன. சூரியனைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் நியூட்டிரினோக்களை உற்பத்தி செய்கின்றன. வெடித்துச் சிதையும் சூப்பர்நோவாக்கள் நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கி வருகின்றன ! எலெக்டிரானுக்கும் சிறிதான நியூட்டிரினோவுக்கு முதலில் நிறையில்லை என்றுதான் விஞ்ஞானிகள் கருதி வந்தனர். மேலும் நியூட்டிரினோ எலெக்டிரான் நியூடிரினோ, மியூவான் நியூட்டிரினோ, டௌ நியூட்டிரினோ (Electron Neutrino, Muon Neutrino & Tau Neutrino) என்று மூன்று வகையில் மிகச் சிறிதாக இருப்பதாலும், அவற்றைப் பிடித்துப் பரிமாணம், பண்பாடுகளைக் காண முடியாது. நியூட்டிரினோவின் நிறையை விரைவாக்கிகளில் கணிக்க முடியாது. கனடாவில் பூமிக்கடியில் பல மைல் ஆழத்தில் இருக்கும் ஸட்பரி சுரங்கத்தில் அமைக்கப் பட்டுள்ள “ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககத்தில்” (Sudbury Neutrino Observatory SNO) பரிதியின் நியூட்டிரினோக் களைக் கனநீரில் பிடித்துப் பண்பாடுகளைக் காண முடிகிறது. அதுபோல் ஜப்பானில் நியூட்டிரினோவை நோக்க “உயர் காமியோகந்தே” (Super_Kamiokande) என்னும் பிரமாண்டமான விஞ்ஞானச் சாதனம் ஒன்று உள்ளது !

 

நியூட்டிரினோவைக் கண்டுபிடித்த உலக விஞ்ஞானிகள் !

13.7 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய பிரபஞ்சத்தில் நியூட்டிரினோப் பொழிவுகள் தொடர்ந்து நிகழ்ந்து வருகின்றன. பிரபஞ்சம் கனலில் கொதித்து விரிந்து, விரிந்து மெதுவாகக் குளிர்ந்து அகிலப் பின்புலக் கதிர்வீச்சு (Cosmic Background Radiation) உஷ்ணம் தற்போது 1.9 டிகிரி கெல்வின் (-217 டிகிரி செல்ஸியஸ்) ஆக உள்ளது. ஆனால் நியூடிரினோவின் இருப்பு முதன் முதலில் 1930 ஆம் ஆண்டில் ஆஸ்டிரிய விஞ்ஞானி உல்ஃப்காங் பாலி (Wolfgang Pauli) [1900-1958] என்பரால் அறிமுகமானது. அணுக்கருப் பீட்டாத் தேய்வில் சக்தியின் அழிவின்மைக் கோட்பாட்டை விளக்க வரும் போது புதுத் துகள் ஒன்றின் நிழல்தடம் அவருக்குத் தெரிந்தது. அதன் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடக் குறைவானது ! அதற்கு எந்த மின்னேற்றமும் இல்லை (No Electrical Charge) ! ஏறக்குறைய புலப்படாத நுண்துகள் (Almost Invisible Particle) ! மற்ற துகள்களுடன் உடன்சேர்ப்பில்லை (No Interaction with Other Particles). இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மி (Enrico Fermi) (1901-1954) அந்தத் துகளுக்கு “நியூட்டிரினோ” (Little Neutral One) என்று பெயரிட்டார். ஆனால் 1956 இல் ஃபிரெடிரிக் ரையின்ஸ் & கிளைடு கோவன் (Fred Reines & Clyde Cowan) இருவரும் முதன்முதலில் அணு உலையில் நியூட்டிரினோ உடனியக்கங்களை நிகழ்த்திக் காட்டினர். நியூடிரினோவின் நிறை எலெக்டிரான் நிறையை விடச் சிறியது என்று 1933 இல் எடுத்துக் காட்டியவர் எஃப். பெர்ரின் (F. Perrin). 1934 இல் ஹான்ஸ் பெத்தே & ரூடால்ஃப் பையர்ஸ் (Hans Bethe & Rudolf Peiers) இருவரும் நியூட்டிரினோவின் “குறுக்குப் பரப்பு” (Cross Section means Probability of Interaction) எலெக்டிரானின் குறுக்குப் பரப்பை விட மில்லியன் மடங்கு சிறியது என்று நிரூபித்தனர்.

அகிலக் கதிர்கள், சூரியன் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள், அணு உலைகள், பூமிக்குள் நிகழும் கதிரியக்கத் தேய்வுகள் (Cosmic Rays, Sun Like Stars & Nuclear Reactors, Radioactive Decay within the Earth) ஆகிய நான்கு முறைகளையும் சேர்த்துப் பல்வேறு முறைகளில் மூன்றுவித நியூட்டிரினோக்களும் உண்டாக்கப் படுகின்றன ! வலுவில்லாத நுண்ணணு நியூட்டிரினோ விழுங்கப் படாமல் 600 டிரில்லியன் மைல் (மில்லியன் மில்லியன் மைல்) தடிப்புள்ள ஈயத்தைக் கூட ஊடுருவும் வல்லமை பெற்றது ! பரிதியிலிருந்து வினாடிக்குச் சுமார் 10 மில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் வெளியாகி ஒளிவேகத்தில் நம்மை ஊடுருவிச் செல்கின்றன ! எந்தப் பிண்டத் துகளுடன் இணையாத நியூட்டிரினோ அண்டக் கோள்களைத் துளைத்துச் செல்பவை ! சூரியன், சந்திரன், பூமி அனைத்தையும் ஊடுருவிச் செல்பவை ! சூரியன் மட்டும் ஒவ்வொரு வினாடியும் 200 டிரில்லியன், டிரில்லியன், டிரில்லியன் நியூட்டிரினோக்களை உற்பத்தி செய்கிறது ! வெடித்துச் சிதையும் ஒரு சூப்பர்நோவா சூரியனை விட 1000 மடங்கு மிகையான நியூட்டிரினோக்களை வெளியாக்கும் ! சுமார் 65 பில்லியன் நியூட்டிரினோக்கள் பரிதியிலிருந்து ஒவ்வொரு வினாடியும் 1 சதுர மீடர் பூமியின் சதுரத்தில் பாய்ந்து விழுகின்றன !

கனடாவின் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNOLAB)

அமெரிக்காவின் புருக்ஹேவன் தேசீய ஆய்வகத்தின் கூட்டுறவுடன் அண்டாரியோ, கனடாவில் ஸட்பரி நியூட்டிரினோ நோக்ககம் (SNO) 1996 ஆம் ஆண்டில் நிறுவப்பட்டு 1999 அக்டோபர் முதல் இயங்கத் துவங்கியது. அந்த ஆய்வகம் 6800 அடி ஆழத்தில் குடையப்பட்ட ஒரு சுரங்கத்தில் (Sudbury, Ontario Creighton Mine) அமைக்கப் பட்டுள்ளது. உளவும் பிளாஸ்டிக் கலத்தில் சுமார் 1000 டன் பூரணத் தூயக் கனநீர் (1000 Ton Ultra Pure Heavywater in Acrylic Plastic Container) கொண்டது. அந்த பூதக் கலமானது 7000 டன் தூய சாதா நீர் சுற்றியுள்ள கவசப் பானையில் வைக்கப் பட்டுள்ளது. அதில் பயன்படும் 300 மில்லியன் டாலர் மதிப்புள்ள 1000 டன் கனநீரைக் கனடா வாடகைக்குக் கொடுத்துள்ளது. அந்த சாதா நீர்ப் பானையில் 9500 அடுக்குப் படம் நோக்குக் கருவிகள் மூலம் (Photomultiplier Tubes PMT) நியூட்டிரினோக்கள் கனநீரில் உண்டாக்கும் நீல நிறச் “செராங்கோவ் கதிர்வீச்சைப்” (Blue Glow – Cerenkov Radiation) படம் எடுக்கலாம்.

 

அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கருமைப் பிண்டத்துக்கு மூலமாகுமா ?

பரிதியைப் போன்ற சுயவொளி விண்மீன்கள் அணுப்பிணைவு சக்தியில் கனல் வீசினாலும் நியூட்டிரினோ நுண்ணணு எவ்விதம் வெளியாகிறது என்பது அறியப்படாமல் பிரபஞ்சப் புதிராகவே இருந்து வருகிறது ! வானியல் விஞ்ஞானிகள் கண்ணுக்குப் புலப்படும் ஒளிமயத்தைத் தவிர பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஏராளமான பிண்டம் (Matter) இருப்பதாகக் கணிக்கிறார்கள். ஏனெனில் காலாக்ஸி ஒளிமந்தைகளை ஏதோ கண்ணுக்குத் தெரியாத பிண்டங்களின் கவர்ச்சி நகர்த்திச் செல்கிறது. அந்தப் பிண்டம் ஒளியைத் தடுத்து மறைப்ப தில்லை ! மேலும் அந்தப் பிண்டம் ஒளியை உமிழ்வதுமில்லை ! ஆகவேதான் கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்தப் பிண்டம் “கருமைப் பிண்டம்” (Dark Energy) என்று அழைக்கப் படுகிறது !

இப்போது விஞ்ஞானிகள் மனதில் எழும் வினாக்கள் இவைதான் ! இதுவரை அறியப்படாத சில வித நியூட்டிரினோக்கள் கண்ணுக்குப் புலப்படாமல் கணிக்கப் பட்ட கருமைப் பிண்டத்துக்கு அடிப்படை ஆகுமா ? இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் புதிய நியூட்டிரினோக்கள் பிரபஞ்ச வெளியில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிக்கக் காத்துக் கொண்டுள்ளனவா ? அந்தக் கேள்விகளுக்கு “ஆம்” என்று பதில் அளிப்பவர் : ஹவாயி பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த ஜான் லேனர்டு (John Learned) என்னும் வானியல் விஞ்ஞானி ! “இரவு வானத்தில் ஒளிவீசித் தெரியும் விண்மீன் களின் கொள்ளளவுப் பிண்டங்களை விட நியூட்டிரினோக்களின் திணிவு நிறைப் பேரளவு மிஞ்சி இருப்பதாக நாம் அறிவோம். விண்மீன்களை விட மிக்கப் பரிமாணம் கொண்டவையாக நியூட்டிரினோக்கள் இருக்கலாம். அதனால் (கருமைப் பிண்டத்தைப் பற்றிக் கணிக்கும் போது) அகிலவியல் வாதிகள் (Cosmologists).” நியூடிரினோக்களைக் கணக்கில் சேர்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.” என்று கூறுகிறார் ஜான் லேனர்டு.

பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு பிண்டம் எவ்விதம் ஆதியில் உண்டானது ? நியூட்டிரினோக்களைத் தவிர்த்துக் கருமைப் பிண்டத்தில் இன்னும் புலப்படாமல் இருக்கும் நுண்ணணுக்கள் பங்கேற்றிருக்கலாம் ! பிண்டம் எப்படித் தோன்றியது என்று அவை விஞ்ஞானிகளுக்குப் புதிய பாடத்தைப் போதிக்கலாம் ! பிரபஞ்சப் பெருவெடிப்பு நேர்ந்த போது பிண்டமும், எதிர்ப் பிண்டமும் (Matter & Antimatter like Electron & Positron) சமப் பரிமாணத்தில் படைக்கப் பட்டிருக்க வேண்டும் ! ஆனால் பிண்டமும் எதிர்ப் பிண்டமும் சேரும் போது அவை இணைந்து அழிகின்றன ! அப்படிச் சம அளவில் படைக்கப் பட்டிருந்தால் அவை அழிந்து வெறும் கதிர்வீச்சு மட்டும் (Radiation Energy) பிரபஞ்சத்தில் நிரம்பி யிருக்கும் ! ஏராளமாக ஏன் பிரபஞ்சத்தில் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட பிண்டம் கொட்டிக் கிடக்கிறது ?  ஒரு வேளை நியூட்டிரினோக் கள் பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப காலச் “சீரமைப்பு முரணுக்குப்” (Early Asymmetry of the Universe) பங்கேற்றி யிருக்கலாம் ! அது மெய்யானால் நமது உயிர்வாழ்வுக்கும் நியூட்டிரினோக்களே மூல காரணமாக இருக்கும் !

 

[தொடரும்]

தகவல்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Astronomy Magazine.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – Do Neutrios Hold Secrets to the Cosmos ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. Sky & Telescope – Why Did Venus Lose Water ? [April 2008]
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world [1998]
8. The Universe Story By : Brian Swimme & Thomas Berry (1992)
9. Atlas of the Skies – An Astronomy Reference Book (2005)
10 Hyperspace By : Michio kaku (1994)
11 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
12 Physics for the Rest of Us By : Roger Jones (1992)
13 National Geographic – Frontiers of Scince – The Family of the Sun (1982)
14 National Geographic – Living with a Stormy Star – The Sun (July 2004)
15 The World Book of Atlas : Anatomy of Earth & Atmosphere (1984)
16 Earth Science & Environment By : Dr. Graham Thompson & Dr. Jonathan Turk (1993)
17 The Geographical Atlas of the World, University of London (1993).
18 Hutchinson Encyclopedia of Earth Edited By : Peter Smith (1985)
19 South Pole Neutrino Detector Could Yield Evidences of String Theory (www.physorg.com/)
20 Where Cosmology & Particle Physics Meet By : Paul Preuss – Science@berkeley Lab (Jan 30, 2006)
21 Fermi Lab – MINOS Experiment Sheds Light on Mystery of Neutrino Disappearance (Mar 30, 2006)
22 The Birth of Neutrinos (1930-1934)
23 What is a Neutrino By : Dave Casper
23 Dept of Energy USA, Solar Neutrinos & Sudbury (Canada) Neutrino Observatory (SNO) By : Richard Halm, Minfang Yeh, Keith Rowley, Zheng Chang & Alexander Garnov (July 27, 2004)

24.  http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino  [December 3, 2013]

******************
jayabarathans@gmail.com [December 3, 2013]