சில நட்சத்திரங்கள் சில நிபந்தனைகளுக்கு உட்பட்டு தம் அந்திம
காலத்தின் இறுதியில் கருந்துளைகளாக மாற்றம் அடைகின்றன.
எல்லா நட்சத்திரங்களும் கருந்துளைகளாக ஆவதில்லை. நிறை
அதிகமுள்ள நட்சத்திரங்களே கருந்துளைகளாக மாறும் வாய்ப்பைப்
பெறுகின்றன. நமது சூரியனின் நிலை என்ன? அது கருந்துளையாக
மாறுமா? மாறாது. ஏனெனில் அதற்கான நிறை நமது சூரியனிடம்
இல்லை. ஒரு நட்சத்திரம் கருந்துளையாக மாற வேண்டுமெனில்,
குறைந்தபட்சமாக அது சூரியனின் நிறையை விட 1.4 மடங்கு
அதிகமாக இருக்க வேண்டும். நமது சூரியனின் நிறை சற்றுத்
தோராயமாக 2 x 10^30 கிலோகிராம் ஆகும். இதன் 1.4 மடங்கு
என்பது 2.8 x 10^30 கிலோகிராம் ஆகும். இந்த அளவு நிறையுள்ள
ஒரு நட்சத்திரமே பின்னாளில் நியூட்ரான் நட்சத்திரமாகவோ
கருந்துளையாகவோ மாறுவதற்கான வாய்ப்பைப் பெறுகிறது.
மேற்கூறிய, சூரியனின் நிறையைப் போல் 1.4 மடங்கு என்பது
சந்திரசேகர் வரம்பு (Chandrasekar limit) என்று அழைக்கப் படுகிறது.
தமிழரும் இந்தியருமான சந்திரசேகர் (Subramaniyam Chandrasekar
1910-1995) அமெரிக்கக் குடியுரிமை பெற்றவர். இக்கண்டுபிடிப்புக்காக அவருக்கு 1983ஆம் ஆண்டிற்கான இயற்பியல் நோபெல் பரிசு வழங்கப் பட்டது.
மேலும் ஒரு நட்சத்திரம் கருந்துளையாக மாற வேண்டுமெனில்,
அதன் நிறை மட்டுமின்றி அதன் மையத்தின் நிறையும்
(mass of the core) அதிகமாக இருக்க வேண்டும். சூரியனின் நிறையை விட
2.8 மடங்கு அதிகமாக ஒரு நட்சத்திரத்தின் மையத்தின் (core)
நிறை இருந்தால், அது கருந்துளையாக மாறும். இங்கு நட்சத்திரத்தின்
நிறைக்கும் அதன் மையத்தின் நிறைக்கும் (mass of the core) இடையிலான
வேறுபாட்டை வாசகர்கள் நன்கு உணர வேண்டும். எந்த ஒரு
நட்சத்திரத்திலும், அதன் மையத்தில்தான் அணுக்கருப் பிணைவு
(nuclear fusion) நடைபெறுகிறது.
நிறை குறைந்த நட்சத்திரங்களில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஹீலியம் அணுக்களாக ஒன்றிணைவதும், நிறை மிகுந்த நட்சத்திரங்களில்
இரும்பு அணுக்கள் (Fe) வரை அணுக்கருப் பிணைவு நடைபெறுவதும்
(nuclear fusion) எங்கு நடைபெறுகின்றன? அவை நட்சத்திரங்களின்
மையப்பகுதியில்தான் (core) நடைபெறுகின்றன.எனவே ஒரு நட்சத்திரத்தின்
மையப்பகுதியம் அதன் நிறையும் அதைக் கருந்துளையாக மாற்றுவதில்
முக்கியத்துவமான பங்கு வகிக்கின்றன. எனவே சூரியனின் நிறையை விட
ஒரு நட்சத்திரத்தின் மையப்பகுதியின் நிறை 2.8 மடங்கு அதிகம்
இருந்தால், ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்புக்குப் பின்னர் அந்த
நட்சத்திரம் கருந்துளையாக மாறும். மேற்கூறிய நிபந்தனைகளின்
அடிப்படையில் பரிசீலிக்கும்போது, நமது சூரியனும் மற்றும் அதைப்போன்ற
ஆற்றல் குறைந்த நட்சத்திரங்களும் ஒருபோதும் கருந்துளையாக மாறப்போவதில்லை என்பது புலப்படுகிறது.
மனிதர்களைப் போலவே நட்சத்திரங்களுக்கும் பிறப்பு இறப்பு
உண்டு. தமது அந்திம காலத்தில் நட்சத்திரங்கள் அ) வெள்ளைக் குள்ளன்
ஆ) நியூட்ரான் நட்சத்திரம் இ) கருந்துளை ஆகியவற்றில் பொருத்தமான
ஒன்றாக உருமாறித் தமது இறுதியைச் சந்திக்கும். இதுவே
நட்சத்திரங்களின் இயற்கை.
இந்த இடத்தில் காரல் ஸ்க்வார்ச்சில்டு (Karl Schwarzchild
1873-1916) என்னும் ஜெர்மானிய இயற்பியலாளரை நினைவுகூர வேண்டும்.
பொதுச்சார்பியலில் கூறப்பட்ட ஐன்ஸ்டைனின் புலச் சமன்பாடுகளுக்கு
(Einstein's Field equations) மிகத் துல்லியமான தீர்வை 1916ஆம் ஆண்டிலேயே
கண்டறிந்தவர் ஸ்க்வார்ச்சில்டு. இவரின் தீர்வில் வருகின்ற, பௌதீக ரீதியான
அளவே (physical parameter) ஸ்க்வார்ச்சில்ட் ரேடியஸ் (Schwarzchild radius).
ஸ்க்வார்ச்சில்டின் வினோதமான கூற்று என்னவெனில், எந்த ஒன்றையும்
கருந்துளையாக மாற்றலாம் என்பதே. அப்படி மாற்ற வேண்டுமெனில், அப்பொருளை அதன் ஸ்க்வார்ச்சில்டு ஆரத்திற்கு
(Schwarzchild radius) குறைக்க வேண்டும் என்று அதிரடியாக அறிவித்தார்
காரல் ஸ்க்வார்ச்சில்டு. அப்படியானால் ஒரு யானையைக் கருந்துளையாக
மாற்ற இயலுமா? மாற்ற இயலும் என்பதே ஸ்க்வார்ச்சில்ட்டின் பதில்.
அதற்கான சூத்திரத்தையும் (formula) அவர் உருவாக்கி இருந்தார்.
70 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு மனிதனை, கருந்துளையாக மாற்ற
வேண்டுமெனில், அம்மனிதனின் ஸ்க்வார்ச்சில்ட் ஆரத்தை
10^minus 25 மீட்டர் என்ற அளவுக்குக் கொண்டு வர வேண்டும் என்றார்
ஸ்க்வார்ச்சில்டு (மனிதனுக்கான ஸ்க்வார்ச்சில்டு
ஆரம் = 1.04 x 10^minus 25 மீட்டர்).
கருந்துளைகள் நமது பிரபஞ்சம் முழுவதும் நிறைந்திருப்பவை.
அவை அடிப்படையான இயற்பியல் பொருட்கள் (fundamental physical objects).
கருந்துளைகள் மூன்று வகையாகப் பிரிக்கப் படுகின்றன.
அ) நுண்ணிய கருந்துளைகள் (micro black holes). இவை அளவில் (size) ஒரு
அணுவின் அளவே (10^minus 10 மீட்டர்) இருக்கும்.
ஆ) நட்சத்திரக் கருந்துளைகள் (stellar black holes). இவை நடுத்தர
அளவிலானவை. பொதுவாக இவை சூரியனின் நிறையை விட
20 மடங்கு அதிக நிறை உள்ளவையாக இருக்கும்.
இ) பெருநிறைக் கருந்துளைகள் (supermassive black holes). இவை மிகவும்
பிரம்மாண்டமானவை. இவற்றின் நிறையானது ஒரு மில்லியன்
சூரியனின் நிறையை விட அதிகம்.
ஒவ்வொரு பெரிய காலக்சியின் மையத்திலும் ஒரு பெருநிறைக்
கருந்துளை இருப்பதற்கான அறிவியல் சான்றுகள் உள்ளன.
நமது பால்வீதி காலக்சியின் மையத்தில் ஒரு பெருநிறைக்
கருந்துளை உள்ளது. அதன் பெயர் சகிட்டாரியஸ் ஏ (Sagittarius A).
இது நான்கு மில்லியன் சூரிய நிறைக்குச் சமமானது.
1990 முதலே வானியலாளர்களின் குழுக்களை நியமித்து
சகிட்டாரியஸ் ஏ குறித்து தொடர்ச்சியாக ஆய்வு நடத்தியும்,
உலகின் மிகப்பெரிய தொலைநோக்கிகளைப் பயன்படுத்தியும்
புதிய உத்திகளைக் கையாண்டும் நமது பால்வீதியின் மையத்தில் உள்ள பெருநிறைக் கருந்துளையைக் கண்டுபிடித்தனர் நோபெல் பரிசாளர்களான
ரெயின்ஹார்ட் ஜென்செல் மற்றும் ஆண்டிரியா கெஸ் ஆகிய இருவரும்.
1960களில் குவாசார்கள் (quasars) கண்டுபிடிக்கப் பட்டன. காலக்சிகளின் நடுவில்
பெருநிறைக் கருந்துளைகள் இருக்கக்கூடும் என்ற கருத்துக்கு
குவாசார்கள் வலு சேர்த்தன. பரிசாளர்கள் ஜென்செல் மற்றும் ஆண்டிரியா கெஸ் இருவரும் குறைந்தது முப்பது பெரும் பிரகாசமான நட்சத்திரங்களைத் தொடர்ச்சியாக ஆய்வு செய்தனர். 1990 முதலான முப்பது ஆண்டுகளின் கடின உழைப்பு அவர்களுக்கு இவ்வெற்றியைப் பெற்றுத் தந்துள்ளது.
கருந்துளைகள் பெரும் நிறை கொண்டவை என்பதால் பெரும் ஈர்ப்புச் சக்தி கொண்டவையாக இருப்பது இயற்கை. ஒரு கருந்துளையின் ஈர்ப்புச் சக்தி அசுரத் தனமானது
எனவே, அதனுள்ளிருந்து எதுவும் வெளியேற இயலாது. ஏனெனில் கருந்துளையில் இருந்து ஒளி வெளியேற வேண்டுமெனில்,
அதன் விடுபடு திசைவேகம் (escape velocity) அரக்கத் தனமாக இருக்க
வேண்டும். உதாரணமாக பூமியின் மேற்பரப்பின் விடுபடு
திசை வேகம் (escape velocity) 11,186 meter/sec ஆகும். இதன் பொருள் என்ன?
பூமியின் மேற்பரப்பில் உள்ள வளிமண்டலத்தில் இருந்து, ஏதேனும்
ஒரு வாயு பூமியை விட்டு வெளியேற வேண்டுமெனில், அது வினாடிக்கு
11,186 மீட்டர் வேகத்தில் செல்ல வேண்டும். அதாவது வினாடிக்கு
11 கிமீ வேகத்தில் செல்ல வேண்டும். இந்த வேகம் சாத்தியமற்றது.
எனவேதான் பூமியின் வளிமண்டலத்தில் உள்ள வாயுக்கள்
அனைத்தும் அங்கேயே நிரந்தரமாகத் தங்கி விட்டன.
இது போலவே, ஒளியின் வேகத்தை விட (வினாடிக்கு 3 லட்சம் கிமீ)
அதிகமாக விடுபடு திசை வேகம் இருந்தால் மட்டுமே கருந்துளையில்
இருந்து ஒளியால் வெளியேற இயலும். ஆனால் அதற்கு வாய்ப்பில்லாத நிலையில் கருந்துளைக்குள் சென்ற எந்த ஒன்றும் ஒருபோதும் வெளியேறுவதில்லை.
ஜனவரி 1965ல், தமது 34ஆவது வயதில், கருந்துளைகள் இருக்கின்றன என்ற கருத்தை முன்மொழிந்து ரோகர் பென்ரோஸ் ஒரு ஆய்வறிக்கையை வெளியிட்டார். பொதுச்சார்பியல் கோட்பாட்டின் ஆகச்சிறந்த
பங்களிப்பாக அது இன்றளவும் கருதப் படுகிறது. ராட்சத நட்சத்திரங்களின்
பரிணாம வளர்ச்சியை மிக இயற்கையாக முடிவுக்குக் கொண்டு
வந்து விடுகிறது ஒரு கருந்துளை.
ஸ்டீபன் ஹாக்கிங்குடன் இணைந்து தனிஒருமைத் தேற்றங்களை
(singularity theorems) உருவாக்கி நிரூபித்தார் பென்ரோஸ். ஒரு கருந்துளையானது
எப்போதுமே ஒரு தனிஒருமையை (singularity) தனக்குள் மறைத்து வைத்துக்
கொண்டிருக்கிறது என்ற உண்மையை நிரூபித்தார் பென்ரோஸ்.
காலமும் வெளியும் ஒரு தனிஒருமையில் முடிவுக்கு வந்து
விடுகின்றன. தனிஒருமையின்போது இயற்பியலின் விதிகள்
செல்லுபடி ஆவதில்லை. ஆக இன்றளவும் கருந்துளைகளைச்
சுற்றி பெரும் மர்மங்கள் நிலவுகின்றன. இவை காலப்போக்கில்
ரோகர் பென்ரோஸ் போன்றோரின் பெரும் மேதைமை நிறைந்த
அறிவியலின் வீச்சுகளுக்கு பதில் சொல்ல வேண்டி இருக்கும்.
நோபெல் பரிசுக்குழுவானது மிகவும் கறாராக ரோகர் பென்ரோசுக்கு
கருந்துளைகள் சார்ந்த கண்டுபிடிப்புகளுக்காக மட்டுமே
நோபல் பரிசை வழங்கி உள்ளது. ஆனால் கருந்துளைகளையம்
தாண்டி ரோகர் பென்ரோசின் சிந்தனை விரிகிறது. இந்தப்
பிரபஞ்சம் குறித்தும் பேரண்டவியல் குறித்தும் ஒருங்கிணைந்த
முற்றிலும் புதிதான பார்வையைக் கொண்டுள்ளார் பென்ரோஸ்.
தமது புதிய பார்வையை கணக்கற்ற தமது நேர்காணல்களில்
வெளிப்படுத்தி வருகிறார் பென்ரோஸ்.
ஒற்றைப் பிரபஞ்சம் (single universe) என்ற கருத்தில் இருந்து
பென்ரோஸ் வெகுவாக விலகி உள்ளார். ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட
பிரபஞ்சம் உள்ளது என்று கருதும் பன்மைப் பிரபஞ்சம்
(multiverse) என்ற கருத்தால் ஈர்க்கப் பட்டுள்ளார். எனினும்
இவை அனைத்தும் இன்றளவும் அனுமானங்களே. எந்த
ஒன்றும் எவராலும் நிரூபிக்கப் படவில்லை. அதே நேரத்தில்
இக்கருத்துக்கள் மக்களிடையேயும் விஞ்ஞானிகளிடையேயும்
செல்வாக்குப் பெற்று வருவதையும் நாம் காணத் தவறுவது
கூடாது. சரியானது நிலைக்கும்! தவறானது நீர்க்குமிழியாய்
வாழ்ந்து மறைந்து விடும். இதற்கு அறிவியல் உத்தரவாதம்
அளிக்கிறது.
*******************************************************************
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக