என்றார் பாரதியார். ஒளியும் விழியும் சேர்ந்தால்தான்
எடுத்துரைக்கிறார் பாரதியார்.
ஒரு கருந்துளையை யாராலும் பார்க்க முடியாது.
கருந்துளையின் மீது வெளிச்சத்தைப் பாய்ச்சலாம்.
அதனால் விழுங்கப்பட்டு விடும். நமது கண்ணுக்கு வராது.
எனவே கருந்துளையை யாரும் பார்க்க முடியாது.
வருகிறது நவீன அறிவியல். இது அறிவியலின் வரலாற்றில்
மற்றுமொரு மைல்கல். மூடப்பட்டுள்ள அனைத்துப்
வானியல் அறிஞர்கள்.
ஒரு கருந்துளை புகைப்படம் எடுக்கப் பட்டது. அந்தக்
காலக்சியில் உள்ளது. சார்லஸ் மெஸ்சியர்
பட்டுள்ளது.
(Virgo constellation) உள்ளது. இந்த காலக்சியின் நடு மையத்தில்
உள்ள கருந்துளையே M-87 கருந்துளை ஆகும். காலக்சியின்
பெயரே கருந்துளைக்கும் வைக்கப் பட்டுள்ளது.
அறிஞர்கள் புகைப்படம் எடுத்தனர். உலகில் புகைப்படம்
புகைப்படம் எடுத்துள்ளனர். உலகில் புகைப்படம்
எடுக்கப்பட்ட இரண்டாவது கருந்துளை இது.
Sagittarius A ஸ்டார் என்றால் என்ன பொருள்? தனுஷ் ராசிக்கு
ஆங்கிலத்தில் Sagittarius என்று பெயர்.அந்தக்
கருந்துளையானது தனுஷ் ராசி மண்டலத்தில்
இருக்கிறது. எனவே அதன் அடிப்படையில்
அதற்கு Sagittarius A* என்று பெயரிடப் பட்டுள்ளது.
ராசி மண்டலங்கள்!
--------------------------------
இந்த இடத்தில் ராசி மண்டலங்கள் மற்றும் பிற
நட்சத்திரக் கூட்டங்கள் குறித்து அறிந்து கொள்வோம்.
விண்கோளத்தில் (Celestial sphere) 88 நட்சத்திரக்
கூட்டங்கள் (constellations) உள்ளன. இந்த 88 நட்சத்திரக்
கூட்டங்களும் IAU எனப்படும் சர்வதேச வானியல்
சங்கத்தால் அங்கீகரிக்கப் பட்டவை.
(IAU = International Astronomical Union).
மேற்கூறிய 88 நட்சத்திரக் கூட்டங்களில்
12 நட்சத்திரக் கூட்டங்கள் ராசி மண்டலங்கள்
(zodiac constellations) என்று தனிப்பெயர் பெற்றுள்ளன.
ராசி என்றால் சித்திரம், உருவம் என்று பொருள்.
ஆரம்ப கால மனிதர்களுக்கு, அவர்கள் வானத்தைப்
பார்த்தபோது,நட்சத்திரக் கூட்டங்கள் என்ன உருவத்தில்
தெரிந்ததோ, அந்த உருவத்தையே அந்த
நட்சத்திரக் கூட்டத்தின் பெயராக வைத்தார்கள்.
ஒரு குறிப்பிட்ட நட்சத்திரக் கூட்டம் ஆடு போலத்
தெரிந்தபோது, அதற்கு ஆடு என்றே பெயரிட்டார்கள்.
அதைத்தான் நாம் மேஷம் என்கிறோம். ஆங்கிலத்தில்
Aries (அய்ரீஸ்) என்கிறார்கள். அய்ரீஸ் என்றால்
செம்மறி ஆடு என்று பொருள்.
12 ராசி மண்டலங்களையும் உள்ளடக்கிய ராசிப்
பிராந்தியம் (zodiac region) வானில் எங்கே இருக்கிறது?
வானில் ஒரு வளையம் (belt) போல ராசிப்பிராந்தியம்
தெரியும். பூமி சூரியனைச் சுற்றி வரும் பாதையில்
இந்த ராசிப் பிராந்தியம் (zodiac region) உள்ளது.
பூமியில் இருந்து பார்க்கும்போது, ஓராண்டில்
இந்த ராசிப் பிராந்தியத்தில் உள்ள 12 ராசி மண்டலங்கள்
ஒவ்வொன்றிலும் சூரியன் நுழைந்து வெளியேறுகிற
தோற்றத்தைப் பார்க்க முடியும். அதாவது அப்படித்
தோற்றமளிக்கும் (apparent but not actual)..
தற்போது நமக்கு மிகவும் பயன் தரும் 12 ராசி மண்டலங்களையும்
அவற்றின் ஆங்கிலப் பெயர்களையும் அறிந்து கொள்வோம்.
1.. மேஷம் --- Aries
2.. ரிஷபம்---- Taurus
3... மிதுனம் ----- Gemini
4.. கடகம்------- Cancer
5.. சிம்மம் ---Leo
6.. கன்னி ----Virgo
7.. துலாம் ---Libra
8.. விருச்சிகம்-- Scorpio
9.. தனுஷ் ----Sagittarius
10...மகரம் ---Capricorn
11.. கும்பம் ---Aquarius
12..மீனம் ----Pisces
ஒளியாண்டு எவ்வளவு தொலைவு?
---------------------------------------------------
சரி, சஜிட்டாரியஸ் ஏ ஸ்டார் என்னும் கருந்துளை பூமியில் இருந்து
எவ்வளவு தூரத்தில் இருக்கிறது? 26,673 ஒளியாண்டு
தூரத்தில் இருக்கிறது.
ஒரு ஒளியாண்டு என்பது ஓராண்டில் ஒளி செல்லும்
தூரம் ஆகும். ஒரு வினாடிக்கு 3 லட்சம் கிமீ தூரத்தைக்
கடக்கிறது ஒளி. இப்படியே ஒரு ஆண்டில் எவ்வளவு
தூரத்தைக் கடக்கும்? 9.5 டிரில்லியன் கிமீ தூரத்தைக்
கடக்கும். எனவே ஒரு ஒளியாண்டு என்பது 9.5 டிரில்லியன்
கிலோமீட்டர் தூரம் ஆகும்.(1 டிரில்லியன் = 1 லட்சம் கோடி).
சஜிட்டாரியஸ் ஏ ஸ்டார் என்னும் இந்தக் கருந்துளை பூமியில்
இருந்து 26,673 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கிறது என்றால்
அத்தூரத்தை கிலோமீட்டரில் கூறிப் பார்ப்போமா!
1 ly = 9.5 x 10^12 km.
26673 ly = 26673 x 9.5 x 10^12 km
= 253393 x 10^12 km
= 2.5 x 10^5 x 10^12 km
= 2.5 x 10^17 km
= 0.25 x 10^18 km
= 0.25 குவின்டில்லியன் கிமீ.
(10^12 = 1 டிரில்லியன்;
10^15 = 1 குவாட்ரில்லியன்
10^18 = 1 குவின்டில்லியன்)
நிகழ்வெல்லைத் தொலைநோக்கி (Event Horizon Telescope) என்ற
பெயரிலான 300க்கும் மேற்பட்ட ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும்
விஞ்ஞானிகளின் உலகளாவிய ஒரு குழுதான் இவ்விரு
கருந்துளைகளையும் படம் எடுத்துள்ளது.
கருந்துளையின் நிழல்!
-----------------------------------
கருந்துளையைப் படம் எடுப்பது என்பதன் பொருள்
உண்மையில் கருந்துளையின் நிழலைப் படம்
எடுப்பதாகும். ஏனெனில் கருந்துளையை
எவரும் படம் பிடிக்க இயலாது. எப்படி என்று பார்ப்போம்.
ஒரு புகைப்படம் எடுக்க இரண்டு நிபந்தனைகள் பூர்த்தியாக வேண்டும்..
ஒன்று, பொருளின் மீது வெளிச்சம் பட வேண்டும்; இரண்டு,
அந்த வெளிச்சம் பிரதிபலிக்கப் பட்டு காமிராவுக்கு வர
வேண்டும்.உலகெங்கும் இப்படித்தான் புகைப்படங்கள்
எடுக்கப் படுகின்றன. ஆனால் கருந்துளையை இந்த முறையில்
புகைப்படம் எடுக்க முடியாது. கருந்துளையின் மீது வெளிச்சத்தைப்
பாய்ச்சுகிறோம் என்று வைத்துக் கொண்டால், அந்த வெளிச்சத்தை
கருந்துளை விழுங்கி விடும். கருந்துளைக்கு உள்ளே போன
வெளிச்சம் மீண்டு வெளியே வராது. அதாவது காமிராவுக்கு
வெளிச்சம் வந்து சேராது. இதனால் பிரதிபலிப்பு நடைபெறாது.
எனவே புகைப்படம் எடுக்க இயலாது.
அப்படியானால் கருந்துளையைப் புகைப்படம் எடுத்தோம்
என்பதன் பொருள் என்ன? கருந்துளையை அல்ல, அதன் நிழலைத்தான் புகைப்படம் எடுக்க இயலும். எனவே கருந்துளையின் நிழலைத்தான்
புகைப்படம் எடுத்துள்ளோம் என்பதே பொருள்..
(We have obtained the image of the shadow of a black hole).
நிகழ்வெல்லை!
------------------------
இதைப் புரிந்து கொள்ள ஒரு கருந்துளையின் நிகழ்வெல்லை
(event horizon) பற்றிப் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.
ஒரு கருந்துளையையும் அது தவிர்த்த புறவுலகையும்
பிரிப்பது நிகழ்வெல்லை ஆகும். கருந்துளைக்கு அருகில்
ஒரு விண்கலம் இருப்பதாக வைத்துக் கொள்வோம்.
நிகழ்வெல்லைக்கு அப்பால் வெளிப்புறமாக இருக்கும் வரை
அந்த விண்கலத்திற்கு கருந்துளையால் பாதிப்பில்லை.
நிகழ்வெல்லைக்கு உட்புறமாக அந்த விண்கலம் கொண்டு
வரப்படுமென்றால், அது கருந்துளைக்கு உள்ளே
இழுக்கப்பட்டு விடும். அதன் பிறகு அதன் வாழ்வு முடிந்து
விடும். ஆக நிகழ்வெல்லை என்பது ஒரு லட்சுமணக் கோடு
ஆகும். இக்கோட்டை மீறுவதானது பேரழிவைத் தருவிக்கும்.
சரி, கருந்துளையின் நிழலை எப்படிப் படம் பிடிப்பது?
கருந்துளையின் நிழல் நிகழ்வெல்லையில் விழும்போது,
அதைப் படம் பிடித்துள்ளோம்.
ஒரு கருந்துளை என்பது பிரம்மாண்டமான நிறை
கொண்ட ஒரு மையத்தைக் கொண்டிருக்கும்.
இந்த மையப் பகுதியில் இருந்து ஒளியோ துகளோ எதுவும்
வெளிவராது எனினும் இந்த மையத்தைச் சுற்றி வாயுக்களும்
விண் தூசுகளும் சற்றேறக்குறைய ஒளியின் வேகத்தில்
(நொடிக்கு 3 லட்சம் கிமீ) பறந்து கொண்டிருக்கும். கருந்துளை
பெரும் வெப்பம் உடையது என்பதால், இந்த வெப்பத்தின்
காரணமாக சுழலும் துகள்கள் கண்ணைப் பறிக்கும்
பிரகாசத்துடன் ஒளிரும். கோடி சூரியன்களின் பிரகாசத்துடன்
இது காட்சி அளிக்கும். இந்த ஒளிவெள்ளத்தில் கருந்துளையின்
உருவம் நிழல் வடிவத்தில் நிகழ்வெல்லையின் மீது விழும்.
இதைத்தான் தற்போது படம் எடுத்துள்ளோம்.
ஆக ஏதோ ஒரூ உருவத்தை அல்ல, திட்டவட்டமாக
ஒரு கருந்துளையின் நிழலைப் படம் எடுத்துள்ளோம்.
ஒரு கருந்துளை, அதைச் சுற்றிச் சூழ்ந்துள்ள வெளிச்சம்,
அந்த வெளிச்சத்தின் விளைவாக ஏற்படும் கருந்துளையின்
நிழல், அந்த நிழலானது கருந்துளையின் நிகழ்வெல்லையின்
மீது விழுதல் என்னும் வரிசையான நிகழ்வுகளைக்
கணக்கில் கொண்டு, நிகழ்வெல்லையின் மீது விழுந்த
கருந்துளையின் நிழலைச் சிறைப் பிடித்து விட்டோம்.
இது வானவியல் வரலாற்றில் மானுடத்தின் மதிப்பு மிக்க
சாதனை!
ரேடியோ தொலைநோக்கிகள்!
---------------------------------------------
கருந்துளையின் நிழலைப் புகைப்படம் எடுக்க
வேண்டுமெனில் பிரம்மாண்டமான பூமியின் அளவு
பெரிய தொலைநோக்கி வேண்டும். அப்படிப்பட்ட
பெரியதொரு ஒற்றைத் தொலைநோக்கி இன்றைய
தொழில்நுட்பத்தில் சாத்தியம் இல்லை. எனவே எட்டு
தொலைநோக்கிகளை உலகின் பல்வேறு
இடங்களில் வைத்து அவற்றின் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட
திறனைப் பயன்படுத்துகிறது EHT (Event Horizon Telescope)
ஆராய்ச்சியாளர்களின் குழு.
பூமியின் அளவு பெரிய ஒரு தொலைநோக்கி இருந்தால்,
(பூமியின் சுற்றளவு 40,000 கிமீ), அதன் பிரிதிறன்
(resolving power) எவ்வளவு இருக்குமோ
அதற்குச் சமமான பிரிதிறனை இந்த எட்டு
தொலைநோக்கிகளின் சேர்க்கை கொண்டிருக்கிறது.
ஸ்பெயினில் தொடங்கி தென்துருவம் வரை, சிலியில்
தொடங்கி ஹவாய் வரை இத்தொலைநோக்கிகள்
வைக்கப் பட்டிருந்தன.
2017ல் எட்டு தொலைநோக்கிகளைக் கொண்டிருந்த
EHT குழு தற்போது 11 தொலைநோக்கிகளைக்
கொண்டிருக்கிறது. இவை அனைத்தும் அளவில்
பெரிய ரேடியோ தொலைநோக்கிகள் ஆகும்.
குவியல் குவியலாக தரவுகள்!
---------------------------------------------
இந்தத் தொலைநோக்கிகளில் இருந்து பெறப்பட்ட
தரவுகள் பிரமிக்க வைப்பவை. அவை 4 petabytes
அளவுள்ள தரவுகள் (peta = 10^15) ஆகும். அதாவது
4 குவாட்ரில்லியன் தரவுகள் ஆகும். இவ்வளவு
அதிகமான தரவுகளை இணையம் மூலமாக
அனுப்ப இயலாது. அது அதிக காலம் பிடிக்கும்.
எனவே இத்தரவுகள் வன் தகடுகளில் (hard discs)
சேமிக்கப்பட்டு ஆகாய விமானம் மூலமாக
அனுப்பப் பட்டன.
இத்தரவுகள் ஆண்டுக்கணக்கில் பகுப்பாய்வு
செய்யப்பட்டு இறுதியில் கருந்துளையின்
சித்திரம் இப்படித்தான் இருக்கும் என்று
நிர்ணயிக்கப் பட்டது. அந்தச் சித்திரத்தைத்தான்
சஜிட்டாரியஸ் ஏ ஸ்டாரின் புகைப்படம் என்று
உலகிற்கு அறிவித்தது EHT குழு.
கருந்துளை என்றால் என்ன?
------------------------------------------
நிறை மிகுந்த சில நட்சத்திரங்கள் தம் அந்திம
காலத்தில் கருந்துளைகளாக மாற்றம் அடைவதற்கான
வாய்ப்பைக் கொண்டவை. 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 கிகி ஆகும்.
இதன் 1.4 மடங்கு என்பது 2.8 x 10^30 கிலோகிராம் ஆகும்.
இந்த அளவு நிறையுள்ள ஒரு நட்சத்திரமே பின்னாளில் நியூட்ரான் நட்சத்திரமாகவோ கருந்துளையாகவோ மாற இயலும்.
2020ஆம் ஆண்டின் இயற்பியல் நோபல் பரிசில் பாதி
கருந்துளைகளின் உருவாக்கம் பற்றிய கோட்பாட்டுப்
பங்களிப்புக்காக ஆக்ஸ்போர்டு பேராசிரியர் ரோகர்
பென்ரோசுக்கு வழங்கப் பட்டது. நமது பால்வீதி காலக்சியில்
ஒரு பெருநிறைக் கருந்துளை இருப்பதைக்
கண்டுபிடித்த ஆர் ஜென்செல் மற்றும் ஆண்டிரியா கெஸ்
ஆகிய இருவருக்கும் மீதியுள்ள பாதிப் பரிசு பகிர்ந்து
வழங்கப் பட்டது.
தற்போது நோபெல் பரிசு பெற்ற விஞ்ஞானிகள்
கண்டு பிடித்த கருந்துளையின் புகைப்படமும்
எடுக்கப்பட்டு விட்டது. இவை அனைத்தும் ஐன்ஸ்டைனின்
பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டை மென்மேலும்
உறுதிப் படுத்துகின்றன.
***********************************************
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக