வர்ம அறிவியல் மாமேதை மூலச்சல் Dr.T. இராஜேந்திரன்

சென்ற மாத இதழின் தொடர்ச்சி…

5.1.2 வான் கங்கைகள் (Galaxies)

நாம் கண்ணால் காணுகின்ற கோடிக்கணக்கான விண்மீன்களால் செறிவுற்று காணப்படும் மிகப்பெரிய தொகுப்புகளே “வான் கங்கைகள்” எனப்படும். அவைகள் ஒவ்வொன்றும் கோடிக்கணக்கான நட்சத்திரங்களை தன்னகத்தே கொண்டுள்ளன. ஒரு சிறிய வான்கங்கையானது (Galaxy) கோடிக்கும் மேற்பட்ட விண்மீன்களைப் பெற்றிருக்கும். ஒரு பெரிய வான்கங்கையானது முப்பது லட்சம் கோடி (3000x10000x1000000 lakhs) (3000 billion) விண்மீன்களைப் பெற்றிருக்கலாம் எனவும் விண்ணறிவாளர்கள் கருதுகின்றனர். இந்த பால்வீதிகளின் வடிவ அமைப்பை வைத்து மூன்று விதமாக வகைப்படுத்தி உள்ளனர். அவை, வட்டம் அல்லது நீள்வட்ட வடிவிலமைந்த பால்வீதி (Elliptical Galaxy), சுருள் வடிவிலமைந்த பால்வீதி (Spiral Galaxy), ஒழுங்கற்ற அமைப்பிலான பால்வீதி (Irregular shaped Galaxies) என்பனவாகும். இவைபோன்று சாதாரணமான வேறுசில பால்வீதிகளும் காணப்படுகின்றன. இவைகள் இரு பால்வீதி மண்டலங்கள் தங்களுக்குள் மோதுவதால் தளர்வடைந்து மாற்றுருக்களைப் பெற்றவைகளாகும். இதில் சில அதிக ஒளியாற்றலை வெளிப்படுத்துவனவாகவும், சில சிதைவடைந்து நலிவுற்று விடுவனவாகவும் உள்ளன என கண்டறிந்துள்ளனர்.

சஃப்லே எனும் விண்ணியலாளர்தான் முதன்முதலில் இதுபோன்ற விண்மீன் கூட்டங்களையும் அவைகளின் தொகுப்புகளையும் மிக நுணுக்கமாக ஆராய்ந்த அறிவியல் அறிஞர் ஆவார். இவர் பால்வீதிகளானது நடுவில் தடித்தும் வெளிநோக்கி வரும்பொழுது சிறுத்தும் காணப்படும் தட்டுபோலவே அமைந்திருப்பதை வெளிப்படுத்தினார். அதன் அடிப்படையில் நாம் இன்று காணும் சூரியன் அதன் பால்வெளி மண்டலத்தின் மையத்திலிருந்து சுமார் 30,000 (முப்பதாயிரம்) ஒளி ஆண்டு தொலைவில் உள்ளது என கணக்கிட்டுள்ளார். நமது சூரியனை சூழ 50 விண்மீன்கள் உள்ளன என்றும் அவைகளில் நான்கு விண்மீன்கள் மட்டுமே மிகப் பிரகாசமாக இரவில் நம் கண்களுக்குத் தென்படுகின்றன என்றும் ஆய்வாளர்கள் இன்றுவரை செய்த ஆய்வுகளின் மூலம் வெளிப்படுத்தியுள்ளனர். இந்த நான்கு விண்மீன்கள் தவிர, மேலும் ஆறு விண்மீன்களை நம் கண்களால் ஓரளவு பார்க்கமுடியும் என்றும் மீதமுள்ள நாற்பது விண்மீன்களையும் தொலைநோக்கி மூலம் மட்டுமே காணமுடியும் என்றும் குறிப்பிட்டனர். இந்த 50 விண்மீன்களில் பனிரெண்டு விண்மீன்கள் இணை விண்மீன்களாகவே உள்ளன. அவற்றுள் 10 இணை விண்மீன்களுக்கு இரண்டுக்கும் மேற்பட்ட துணை விண்மீன்களும் உண்டு எனவும் ஆய்வுகள் மூலம் கண்டறிந்துள்ளனர்.

5.1.3 நெபுலாக்கள்

பால்வீதியாகிய வான் கங்கைகளுக்குள் (Galaxies) தூசுகளும், வாயுக்களும் மேகக்கூட்டங்கள் போல் செறிவுற்று காணப்படுவதையே நெபுலா என அழைக்கின்றனர். இந்த வாயுக்கள் வெந்தழல் போல் எரிந்து சுடர்விடும்போதும், பிற விண்மீன்களின் ஒளியை பிரதிபலிக்கும் போதும், நம் கண்களின் பார்வைப்புலனுக்கு காட்சி தருவனவாக உள்ளன. நெபுலாக்களின் உள்ளே உள்ள அடர் வாயுக்கள் தூசு கூட்டங்களாகி ஒன்றை ஒன்று மோதி விண்மீன்களாக மாறுவதும் உண்டு. இத்தகைய நெபுலாக்களுள் ஓரியன், ஒமேகா, லாகூன் போன்றவைகள் தானாகவே ஒளிரும் தன்மையுடையனவாக உள்ளன. இதனை ஒளி உமிழ் நெபுலாக்கள் என அழைக்கின்றனர் (Reflection nebula).

நெபுலாக்களின் முகில் (மேகம்) தொகுப்பினை தொலைநோக்கி மூலம் கண்டறிந்து நிறமாலைப் பகுப்பாய்விற்கு உட்படுத்தியபோது அதனுள் சுமார் 50-க்கும் மேற்பட்ட வேதிப்பொருட்கள் இருப்பதாக தங்கள் கருதுகோளை முன்வைத்தனர். அவர்களின் கருத்துப்படி, ஹைட்ரஜனும், ஹீலியமும்தான் அவைகளுள் அதிகமாக உள்ளன. ஆனால் டிரிபிட் (rifid Nebula) எனும் நெபுலாவில் ஆல்கஹால் போன்ற போதை குணமிக்க வினோதமான வேதிப்பொருட்கள் நிறைந்திருப்பதாகக் கண்டறிந்துள்ளனர். இவை தவிர, சயனோஜன் (Cyanogen), மீத்தேன் (Methane), அம்மோனியம் (Ammonium), அம்மோனியம் ஹைட்ராக்சைடு (Ammonium Hydroxide), நீர் (Water), கார்பன் மோனாக்சைடு (Carbon Monoxide) போன்றவைகளும் உள்ளன எனக் கண்டறிந்து வெளிப்படுத்தி உள்ளனர்3.

இந்த நெபுலாக்களுக்குள் காணப்படும் தூசுகளும் வாயுக்களும் கலந்த கலவை ஈர்ப்புசக்தியால் ஒருங்கிணைந்து மிகப்பெரிய கோளமாகத் திரண்டு பல லட்சம் ஆண்டுகளுக்குப்பின் படிப்படியாகச் சுருங்கி வரும்போது அதன் மய்யத்தில் அழுத்தமும் வெப்பமும் அதிகரிப்பதால் இதில் மிதமிஞ்சி காணப்படும் ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் கருப்பிணைவு ஏற்பட்டு ஹீலியமாக மாறி விண்மீனாக பிரகாசிக்கத் தொடங்குகிறது.

விண்மீன்களில் அகம்நோக்கி ஈர்ப்பு சக்தியும் புறம்நோக்கி வெப்ப ஆற்றலால் அதனுள் செறிந்துள்ள வாயுத்துகள்களும் விரிவடைந்து சென்றுகொண்டே இருப்பதால், இவை எதிர்எதிரான ஆற்றலியக்கங்களை உடையதாகக் காணப்படும். இந்த இயக்கங்கள் சமநிலை எட்டும் வரை நிலைப்பாடின்றியே இருந்துகொண்டிருக்கும். இந்த இயக்கங்கள் சமச்சீர் அடைந்து நிலைபெறத் தொடங்கிய பின்னரே ஒரு விண்மீன் முழுநிலை விண்மீனாகக் கருதப்படுகிறது. இவ்வாறு முழுநிலை அடைய சுமார் 2000 லட்சம் வருடங்கள் வரை தேவைப்படுகிறது. நமது சூரியன் ஒரு முழுநிலை விண்மீனாக நிலைபெற்றுள்ளது. இதன் பால்வீதியில் மட்டும் இன்னும் பத்தாயிரம் கோடிக்கும் மேற்பட்ட இதைப்போன்ற விண்மீன்கள் இருக்கின்றன. அவைகளை ஒவ்வொன்றாக எண்ணி முடிப்பதற்கே சுமார் 2500 ஆண்டுகள் நமக்கு தேவைப்படும் என ஆய்வறிஞர்கள் கூறுகின்றனர்.

ஒரு விண்மீன் படிப்படியாக வெப்ப ஆற்றலை வெளிப்படுத்தி வெளிநோக்கி விரிவடைவதால் அதன் வெளிப்புறத்தில் கருப்பிணைவு ஏற்படும் ஆற்றலும் குறைவடைகிறது. இந்த குறைபாடு அதன் ஆற்றலை இழக்கச்செய்து நாளடைவில் அஃது ஒளி இழந்து பொய்த்துப்போகும் விண்மீனாக மாற்றிவிடுகிறது. ஒரு விண்மீனின் ஆயுளை கணிப்பதற்கு அதன் எடையை முக்கியமாகக் கொள்கின்றனர். சூரியன் போன்ற எடை உடைய விண்மீன்கள் சுமார் ஆயிரம் கோடி ஆண்டுகளுக்கு ஒளி தரும் ஆயுள் உடையவை. ஆனால், சூரியனை விட அதிக எடை உடைய விண்மீன்களின் ஆயுள் மிகக்குறைவு என்றும், சூரியனை விட குறைந்த எடையை உடைய விண்மீன்களின் ஆயுள் நாம் இன்று காணும் நம் சூரியனை விடவும் அதிகம் என்றும் கணக்கிட்டுள்ளனர். “உடல் பருத்தால் உப்புக்கும் உதவாது” என்பதுபோல எடை கூடக் கூட ஆயுளும் குறைந்துவிடுவது நமக்கு மட்டுமல்ல விண்மீன்களுக்கும் கூடத்தான் என்பது இயற்கை அனைத்துக்குமான பொது விதியாகவே உள்ளது எனக் கருதத் தோன்றுகின்றது. எடை மிகுந்த விண்மீன்கள் வான்வெளியில் வெடித்து சிதறிவிடுகின்றன.

5.1.4 நோவாக்கள்

வான்வெளியில் நெபுலாக்களின் இணைவால் உண்டாகும் விண்மீன்கள் ஆற்றலிழந்து வெடித்து சிதறுவதனை “நோவாக்கள்” என அழைக்கின்றனர்.

கி.பி. 1572-ம் ஆண்டு நவம்பர் 11-ஆம் நாள் “டைக்கோ பிராகே” என்ற விண்ணியலாளர் திடீரென மிகப் பிரகாசமான விண்மீன் ஒன்றைக் கண்டார். இதனை “டைக்கோ” விண்மீன் எனப் பெயரிட்டார். இந்த விண்மீன் உண்மையிலேயே ஒளிவிடும் சாதாரண விண்மீன் அல்ல என்பதையும், மிகப்பெரிய நிறையுடைய விண்மீன் ஒன்று வெடித்துச் சிதறியதால் உண்டான ஒளிச்சிதறலே இத்தகைய பிரகாசத்திற்கு காரணம் என்பதையும் பின்னர் கண்டறிந்தார். கி.பி. 1054-ஆம் ஆண்டு “டாரஸ்” எனும் விண்மீன் தொகுப்பில் பிரகாசமான விண்மீன் ஒன்றைக் கண்டதாக சீனாவிலும், 1901-ஆம் ஆண்டு பெரீசியல் தொகுப்பில் இதுபோன்ற பிரகாசமான விண்மீன் (நோவா) ஒன்றையும், 1925-ஆம் ஆண்டு பிக்டோர் தொகுப்பில் இதுபோன்ற விண்மீன் ஒன்றையும் கண்டறிந்ததாக ரஷ்யர்களும் குறிப்பிட்டுள்ளனர்4.

நோவாக்கள் எனப்படும் விண்மீன் வெடிப்புகள் திடீரென ஏற்பட்டு சில நாட்கள் முதல் சில மாதங்களே நீடிக்கின்றன. நமது பால்வீதி (நிணீறீணீஜ்ஹ்) யில் மட்டும் ஆண்டுக்கு சுமார் 200 நோவாக்கள் ஏற்படுவதாக விண்ணியலாளர்கள் கருதுகின்றனர். நோவாக்களில் சில மாறுபாடு நிலைகளும் உள்ளன. பொதுவாக சூரியனை விட நிறை அதிகம் உடைய விண்மீன்களே அதிகம் வெடித்து சிதறுகின்றன எனக் கண்டோம். அவ்வாறு வெடித்துச் சிதறும்போது அதன் நடுவில் உள்ள ஹைட்ரஜன் கரு இணைந்து ஹீலியமாக மாறும். இறுதியில் கார்பனும் ஹீலியமும் நிலைபட்டு, ஹீலியம் எவ்வளவு உள்ளதோ அவ்வளவு காலம் வரை ஒளி வீசிக்கொண்டிருக்கும். இதனை “வெள்ளைக்குள்ளன்” என அழைப்பர். பிறகு ஒளியிழந்து கார்பன் பொருளாக வானின் தூசியாகிவிடுகிறது.

ஆனால், சூரியனை விட பத்து மடங்குக்கும் அதிக நிறை உடைய விண்மீன்களின் மய்யக் கருவில் உள்ள கார்பனும், எஞ்சிய ஹீலியமும் அங்கு ஏற்படும் அழுத்த மாறுபாட்டால் பிணைந்து ஆக்ஸிஜன் அணுக்கருவினை உருவாக்கிவிடுகின்றன. பின்னர் ஆக்ஸிஜன் அணுக்கள் பிணைந்து மெக்னீசியம் அணுக்கள் உருவாகின்றன. தொடர்ந்து நிகழும் பல்வேறு பிணைவுகளினால் பல தனிமங்கள் தோன்றி இறுதியில் இரும்பு உருவாகின்றது. இத்தகைய பிணைவு உருவாக்கத்தால் பல தோடுகளாக விண்மீனின் ஒவ்வொரு அடுக்கிலும் உண்டாகும் தனிமங்களின் அடர்த்தி அதற்கு ஓர் பாதுகாப்பாக அமைந்துவிடுகின்றது.

ஆனால், அதன் மய்யத்தில் இரும்பின் செறிவு மிஞ்சியதும் வேறு புதிய தனிமங்கள் உருவாகும் சூழல் தடுக்கப்படுவதால் மேலடுக்காக உருவாகியிருந்த தனிமங்கள் அதிவேகமாக மய்யத்தை நோக்கி ஈர்க்கப்படுகின்றன. அப்போது மய்யத்தில் அதிக அழுத்தமும் அடர்த்தியும் உண்டாகி ஒரு விநாடியில் நூற்றில் ஒரு பங்கு நேரத்தில் திடீரென இவ்விண்மீன் வெடித்துச் சிதறுவதால் நிமிடத்திற்கு 18000 கி.மீ வேகத்தில் உண்டாகும் அதிர்வானது மிக அதிக பிரகாசத்தை உருவாக்குகின்றது. இதுவே “பெரும் நோவா” என அழைக்கப்படும். இத்தகைய நோவாக்களின் உருவாக்கத்தின் மேலடுக்குகளில் தோன்றிய கால்சியம், மெக்னீசியம், யுரேனியம், ஈயம், கார்பன் போன்ற தனிமங்கள் வான்வெளி முழுவதும் வீசி எறியப்படும்போது அந்த துகள்களிலிருந்து மீண்டும் புதிய விண்மீன்கள் தோன்றுகின்றன.

பொதுவாக மிகப்பெரிய விண்மீன் வெடித்து சிதறும்போது அதன் மய்யத்தில் 5000 கோடி டிகிரிக்கும் அதிகமான வெப்பம் உருவாவதால் “நியுட்ரினோக்கள்” எனப்படும் அணுத்துகள்களாக அதன் இரும்பினாலான மய்யப்பகுதி உருமாற்றம் அடையும். இந்த நியூட்ரினோக்கள் வழியே ஒரே நாளில் இதன் மய்ய ஆற்றல் முழுவதும் வெளியேத் தள்ளப்படுவதால் அப்பகுதி சுருக்கமடையத் தொடங்குகின்றது. இப்போது மய்யப் பகுதியில் உள்ள அணுக்களின் கட்டமைப்பில் பல மாற்றங்கள் நிகழும். அதில் உள்ள இரும்பு அணுவானது உருமாறி ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் அணுக்களாகவும், ஹீலியம் அணுக்கள் புரோட்டான்களாகவும், நியூட்ரான்களாகவும் மாற்றமடைகின்றன. இவ்வாறு மாற்றமடையும் அதிக நியூட்ரான்களைக் கொண்ட விண்மீன்கள் “நியூட்ரான்” விண்மீன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவைகள் மற்ற விண்மீன்களைப் போல் தொடர்ந்து ஒளி தராமல் கலங்கரை விளக்கம் போல் விட்டுவிட்டு ஒளிவிடும் தன்மையைப் பெற்றிருப்பதால் “பல்சர்கள்” என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இதனை விண்ணியல் ஆய்வாளர்கள் வேறு விண்மீன் கோள்களில் உள்ள அறிவுசார்ந்த உயிரிகளின் வெளிப்பாடு உணர்வுகள் என ஒரு காலத்தில் கருதி வந்தனர்.

தெளிவான ஆய்வுகளுக்கும் பின்னர்தான் இது நியூட்ரான் விண்மீன்களிலிருந்து உமிழப்படும் ரேடியோ அலைகளின் ஒளி அதிர்வுகள் என கண்டுபிடித்தனர். இந்த விண்மீன்களின் எடை அதிகரிக்கும்பொழுது உண்டாகும் சுய ஈர்ப்புவிசையால் தானே சுருக்கமடைந்து மிகப்பெரிய கருந்துளையாக மாறிவிடுகின்றது. பொதுவாக, சூரியனை விட 30 முதல் 50 மடங்கு அதிக எடை கொண்ட விண்மீன்களிலேயே இத்தகையக் கருந்துளைகள் உண்டாகின்றன என்றும் தெளிவடைந்தனர். ஒரு நோவாவினால் வீசி எறியப்படும் தனிமத்தூசுகள் வேறு ஒரு வான்முகில் கூட்டமாகிய நெபுலாவில் சேர்ந்து மீண்டும் மற்றொரு விண்மீனாக மாறும் நிகழ்வு தொடர் நிகழ்வாகவே நடந்துகொண்டேயிருக்கும். நமது சூரியனும் இதுபோல் தோன்றிய ஒன்றாகும். அதனாலேயே இதனை இரண்டாம் தலைமுறை விண்மீன் எனக் குறிப்பிடுகின்றனர். பூமியிலும், நமது உடலிலும் காணப்படும் கார்பன், ஆக்ஸிஜன், கால்சியம், மெக்னீசியம், சோடியம், இரும்பு போன்ற அனைத்து தனிமங்களும் இத்தகைய விண்மீன் வெடிப்புகளால் வீசி எறியப்பட்ட சாம்பல்களிலிருந்து பிறந்தவைகளே5.

——————————

3. மின்னும் மின்னும் விண்மீனே, ப.77

4. மின்னும் மின்னும் விண்மீனே, ப. 85

5. மின்னும் மின்னும் விண்மீனே, பக். 90    

– தொடரும்