பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! பெருநிறை விண்மீன்கள் பேரொளி வெடிப்புடன் பிறக்கின்றன.

Featured

 luminosity-of-birth-star-1

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

http://slideplayer.com/slide/1374764/

பெருநிறை விண்மீன்கள் பிறப்பு இன்னும் மர்மமாகத் தெரிகிறது நமக்கு. காரணம் இந்த விண்மீன்கள் தீவிரமாய்த் திண்ணிய வாயுத் தூசிகள் ஈடுபாடு கொண்டவை.  இந்த ஒளிபுகாச் சூழ்புறம் [Opaque Envelope] நவீனத் தொலை நோக்கிகள் மூலம் ஆயும் நேரடி நோக்குதலுக்கும் கடினமாய் உள்ளது.  சொல்லப் போனால்,  இவ்வகை விண்மீன்கள் பிறக்கும் தாலாட்டு ஊஞ்சல் மட்டும் நமக்குத் தெரிகிறதே தவிர, அந்த விண்மீன்கள் தென்படு வதில்லை.

ரால்ஃப் கியூப்பர் [ Emmy Noether Research Group for Massive Star Formation, Germany]

protostar-formation

குளிர்தேசக் கணப்பு அடுப்பில் மரத் துண்டுகளை எறிந்தால் குப்பெனத் தீப்பற்றுவதுபோல், பெருநிறை விண்மீன்கள் எழுப்பும் தீவிரப் பேரொளி வெடிப்புகள்  நூறாயிரம் சூரியன்கள் உண்டாக்கும் கூட்டு ஒளிமயத்தைக் காட்டுகின்றன.  இம்மாதிரி ஒளி வெடிப்பு நிகழ்ச்சிகள், பிரபஞ்சத்தில் சிறுநிறை கொண்ட நமது சூரியன் போல், பூர்வப் பரிதிகள் தோன்றிய போதும் நேர்ந்துள்ளன.

எட்வேர்டு வொரோபையோவ் [ஜெர்மன் ஆய்வக அறக்கட்டளை]

Life cycle of a Massive Star

முன்னுரை:  பிரபஞ்சத்தில் சூப்பர்நோவா ஒன்று விளைவித்த கொந்தளிப்பில் அல்லது பளுமிக்க விண்மீன் ஒன்று வெடித்த கொந்தளிப்பில் புதிய விண்மீன் ஏற்பாடுகள் (New Star Systems) உருவாகுகின்றன. நமது சூரிய மண்டலமே பால்மய வீதி காலக்ஸியின் சுருள் ஆரத்தில் மரித்த ஒரு சூப்பர்நோவா வீசி எறிந்த மிச்சத்திலிருந்து தோன்றி யிருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் ஒரு கோட்பாடை ஊகிக்கிறார்கள். சுமார் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு அது வெளியேற்றிய கூண்டு விண்வெளியில் உலவி வீதி வழியே தூசி துணுக்குகளை வாரிக் கொண்டு, வழி நெடுவே திண்ணிய தீக்கனலுடன், எரியும் வாயுக்களில் நீல நிறத்தில் எக்ஸ்ரே கதிர்களை எழுப்பிக் கொண்டு சென்றது !

 luminosity-of-stars-1

பெருநிறை விண்மீன்கள் பிறக்கும்போது பேரொளி வெடிப்பு நேர்கிறது

பெருநிறை விண்மீன்களின் பிறப்பானது, வானியல் விஞ்ஞானி களுக்கு இன்னும் புதிராகவும், மர்மமாகவும் இருக்கிறது.  அதற்குக் காரணம் : அந்த வகை விண்மீன்கள் பேரடர்த்தி வாயுத் தூசிகள் கலந்த அரங்குகளில் அடைபட்டுக் கிடக்கின்றன.  அந்த ஒளிபுகாச் சூழக நிகழ்ச்சிகளை தொலை நோக்கிகள் மூலம் காண்பதும் கடினமாய் உள்ளது. இந்த விஞ்ஞான ஆய்வுகளில் ஈடுபட்டு வருவது, ஜெர்மன் ஆய்வு அறக்கட்டளை [GRB – German Research Foundation] [Emmy Noether Research Group for Massive Star Formation] தலைமை விஞ்ஞானி ரால்ஃப் கியூப்பர் [Rolf Kuiper].

ஜெர்மன் ஆய்வாளர் ஒரு கணினி இலக்கப் போலி மாடலில் [Computer Numerical Simulation] இட்டு அதன் விளைவுகள் வெளியிட்டுள்ளார்.  அதற்கு அதிகத் திறனுள்ள கணினிகள் [High Performance Computers]  பயன்படுத்தப் பட்டன.  அந்த மாடல்கள் சுய ஈர்ப்பியல் இறுக்கி அழுத்தப்படும் வாயுத் தூசி முகிலில் ஆரம்பமாகிறது.  அதுவே முடிவில் கொந்தளிக்கும் இளம்பரிதி ஒன்றைச் சுற்றிவரும் சுழற் தட்டாகி [Accretion Disk] உருவா கிறது.  அந்த சுழற் தட்டுப் பிண்டம் ஒரு மையப் பரிதியைச் சுற்றிவந்து, மெதுவாக வாயுத் தூசிகளை மையத்தை நோக்கி இழுக்கிறது.

[https://www.youtube.com/watch?v=9j1AKzICLts?version=3&rel=1&fs=1&autohide=2&showsearch=0&showinfo=1&iv_load_policy=1&wmode=transparent]

[https://www.youtube.com/watch?v=0wP5GPFALCg?version=3&rel=1&fs=1&autohide=2&showsearch=0&showinfo=1&iv_load_policy=1&wmode=transparent]

Life cycle of a Star

வெடிப்பு நிகழ்ந்து பல்லாயிரம் ஆண்டுகள் கழித்து வெடியலைகள், குளிர்ந்து போன கருமை முகிலோடு முட்டி முனையில் செந்நிற ஹைடிரஜன் மின்னிட மோதியது ! இந்தப் பின்புலத்திலே மோதலுக்குப் பிறகு வாயுக்கள் குளிர்ந்து திணிவும் (Density) உஷ்ணமும் மாறி பல்வேறு வண்ணப் பட்டைகள் (Muli-colour Bands) தெரிந்தன. குளிர்ந்து திரண்ட ஆரஞ்சு நிறத் திரட்டுகள் விண்மீனின் வடிவாயின ! சிதைவுக் குப்பைகள் ஈர்ப்பு ஆற்றலில் மேலும் அழுத்தமாக்கப் பட்டன. காலம் செல்லச் செல்ல ஈர்ப்பு விசையே வலுத்து வாயுக்களையும், தூசி துணுக்குகளையும் சுருக்கித் திரட்டி சுழற்றுத் தட்டுகளாய் ஆக்கின ! பிற்காலத்தில் அத்தட்டுகளே “முன்னோடி விண்மீன்களாகவும்”, முன்னோடிக் கோள்களாகவும் (Protostars & Protoplanets) விண்மீன் ஏற்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாயின (Steller System Forerunners).

luminosity-of-stars-2

இந்திய அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞான மேதை சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் (1910-1995) விண்மீன்களின் தோற்ற பௌதிகத்தையும், கருந்துளைகள் (Black Holes) பற்றிய ஆராய்ச்சிகளையும் சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் பல்லாண்டுகள் செய்தவர். அவர் விண்மீன்களின் பளுவுக்கும் அவற்றின் சிதைவுக்கும் உள்ள தொடர்பைக் கண்டுபிடித்தார். ஒரு விண்மீனின் பளு சூரியனைப் போல் 1.4 மடங்கானால் அது சிதைவடைந்து மடியும் போது நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ அல்லது ஒரு கருந்துளையாகவோ (Neutron Star or Black Hole) மாறிவிடும் என்று கூறினார். அந்தக் குறிப்பிட்ட 1.4 விகித எண்ணிக்கையே “சந்திரசேகர் வரம்பு” (Chandrasekher Limit) என்று வானியல் விஞ்ஞானிகளால் எடுத்துக் கொள்ளப்படுகிறது. மேலும் “வெண்குள்ளி” விண்மீன்களின் (White Dwarf Stars) பளு வரம்பையும், உள்ளமைப்பையும் சந்திரசேகர் விளக்கினார்.

luminosity-of-stars-3

விண்வெளியில் கண்சிமிட்டும் விண்மீன்களின் தோற்றமும் சிதைவும்!

பதினாறாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் வானியல் வல்லுநர்கள், மின்மினிபோல் வானிருளில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பரிதியின் பரம்பரைச் சேர்ந்த அண்டங்களோ என்று ஐயுற்றார்கள்! விண்மீன்களின் இடம்மாறிய பிம்பங்களை [Stellar Parallaxes] முதலாகக் கண்டு, 1838 இல் அந்த ஐயம் மெய்யான தென்று உறுதியானது. மேலும் அந்நிகழ்ச்சி விண்மீன்களின் இயற்கைத் தன்மைகளை ஆழ்ந்து அறிய அடிகோலியது. சுயவொளி வீசும் சூரிய வம்சத்தைப் போல் தோன்றினாலும், பல விண்மீன்கள் முற்றிலும் வேறுபட்டவை!

கோடான கோடி விண்மீன்களின் பிறந்தகமும், அழிவகமும் எல்லையற்ற பிரபஞ்சத்தில் பால்வீதி ஒளிமயத் திடலே [Milky Way Galaxy]! தோன்றிய எந்த விண்மீனும் அழியாமல் அப்படியே உருக்குலையாமல் வாழ்பவை அல்ல! பூமியில் பிறந்த மனிதர்களுக்கும், மற்ற உயிரினங்களுக்கும் எப்படி ஆயுட்காலம் என்று குறிக்கப் பட்டுள்ளதோ, அதே போன்று அண்டவெளியிலும் விண்மீன் ஒவ்வொன்றுக்கும் ஆயுட்காலம் தீர்மானிக்கப் பட்டுள்ளது! இதுவரைப் பத்து பில்லியன் ஆண்டுகள் விண்வெளியில் கண்சிமிட்டி வாழ்ந்து வந்த சில விண்மீன்கள், இன்னும் 100 பில்லியன் ஆண்டுகள் கழித்து அழிந்து போகலாம்! சில விண்மீன்கள் சூரியனை விடப் பலமடங்கு பெரியவை! சில வடிவத்தில் சிறியவை!

luminosity-of-stars

கொதிப்போடு கொந்தளிப்பவை சில! குளிர்ந்து கட்டியாய்த் திரண்டவை சில! ஒளிப் பிழம்பைக் கொட்டுபவை சில! ஒளி யிழந்து குருடாகிப் போனவை சில! பல பில்லியன் மைல் தூரத்தில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பற்றிய விஞ்ஞானிகளின் அறிவெல்லாம், அவற்றின் ஒளித்திரட்சிதைப் பார்த்து, ஒளிமாற்றத்தைப் பார்த்து, இடத்தைப் பார்த்து, இடமாற்றத்தைப் பார்த்து, ஒளிநிறப் பட்டையைப் [Light Spectrum] பார்த்துத், தமது பெளதிக ரசாயன விதிகளைப் பயன்படுத்திச் செய்து கொண்ட விளக்கங்களே!

ஒரு விண்மீன் தனது உடம்பைச் சிறிதளவு சிதைத்து வாயு முகிலை உமிழ்கிறது. அப்போது விண்மீன் முன்பு இருந்ததை விட 5000-10,000 மடங்கு ஒளி வீசுகிறது! அது நோவா விண்மீன் [Nova Star] என்று அழைக்கப்படுகிறது. சூப்பர்நோவா [Supernova] விண்மீன்கள் வெடிப்பில் சிதைவுற்றுச் சிறு துணுக்குகளை வெளியேற்றிச் சூரியனை விட 100 மில்லியன் மடங்கு ஒளிமயத்தைப் பெறுகின்றன. சூரிய குடும்பத்தின் அண்டங்களான புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி போன்ற கோள்கள் ஒரு சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் உண்டானவை என்றும், அவற்றைப் பின்னால் சூரியன் கவர்ந்து கொண்டதாகவும் கருதப்படுகிறது!

Supernova & White Dwarf

பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு [1.4 times Solar Mass] மேற்பட்ட விண்மீன் இறுதியில் ஒரு வெண்குள்ளியை [White Dwarf] உருவாக்குவ தில்லை என்று சந்திரசேகர் கூறினார். [வெண்குள்ளி என்பது பரிதியின் பளுவை (Mass) அடைந்து, அணுக்கருச் சக்தி யற்றுச் சிதைந்த விண்மீன் ஒன்றின் முடிவுக் கோலம். அது வடிவத்தில் சிறியது! ஆனால் அதன் திணிவு [Density] மிக மிக மிகையானது!] அதற்குப் பதிலாக அந்த விண்மீன் தொடர்ந்து சிதைவுற்று, சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் [Supernova Explosion] பொங்கித் தனது வாயுக்களின் சூழ்வெளியை ஊதி அகற்றி, ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] மாறுகிறது. பரிதியைப் போல் 10 மடங்கு பருத்த விண்மீன் ஒன்று, இன்னும் தொடர்ந்து நொறுங்கி, இறுதியில் ஒரு கருந்துளை [Black Hole] உண்டாகிறது. சந்திரசேகரின் இந்த மூன்று அறிவிப்புகளும் சூப்பர்நோவா, நியூட்ரான் விண்மீன், மற்றும் கருந்துளை ஆகியவற்றை விளக்கிப் பிரபஞ்சம் ஆதியில் தோன்றிய முறைகளைப் புரிந்து கொள்ள உதவுகின்றன.

சந்திரசேகரின் ஒப்பற்ற வாழ்க்கை வரலாறு

இந்தியராகப் பிறந்து அமெரிக்காவில் குடிபுகுந்த சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் பிரிட்டிஷ் இந்தியாவில் 1910 ஆம் ஆண்டு அக்டோபர் 19 இல் லாகூரில் அவதரித்தார். 1930 இல் பெளதிகத்திற்கு நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழடைந்த விஞ்ஞானி ஸர் சி.வி. ராமனின் மருமான் [Nephew] சந்திரசேகர், என்பது இந்தியர் பலருக்குத் தெரியாது! தந்தையார் சுப்ரமணிய ஐயர் அரசாங்க நிதித்துறையகத்தில் வேலை பார்த்து வந்தார். தாயார் சீதா பாலகிருஷ்ணன் பிள்ளைகள் பிற்காலத்தில் பேரறிஞர்களாக வருவதற்கு ஊக்கம் அளித்தவர். பத்துக் குழந்தைகளில் சந்திரசேகர் மூன்றாவதாகப் பிறந்த முதற் பையன்! 1918 இல் தந்தையார் சென்னைக்கு மாற்றலானதும், சந்திரசேகர் சென்னை ஹிந்து உயர்நிலைப் பள்ளியில் சேர்ந்து [1922-1925] படித்துச் சிறப்பாகச் தேர்ச்சி அடைந்தார்.

Star Life cycle

பிறகு பெரியப்பா சி.வி. ராமன் அவர்களைப் பின்பற்றிச் சென்னை பிரிசிடென்ஸிக் கல்லூரியில் படித்து, 1930 இல் மெட்ராஸ் பல்கலைக் கழகத்தில் B.Sc. பட்டதாரி ஆனார். கல்லூரியில் சிறப்புயர்ச்சி பெற்று முதலாகத் தேறியதால், அரசாங்கம் அவர் மேற்படிப்புக்கு இங்கிலாந்து செல்ல உதவிநிதிப் பரிசளித்தது. அங்கே கேம்பிரிடிஜ் பல்கலைக் கழகத்தின் டிரினிடிக் கல்லூரியில் படித்துப் 1933 இல் பெளதிகத்தில் Ph.D. பட்டத்தைப் பெற்றார். 1936 செப்டம்பரில் கல்லூரியில் சந்தித்துக் காதல் கொண்ட லலிதா துரைசாமியை மணந்து கொண்டார். கேம்பிரிட்ஜில் ஸர் ஆர்தர் எடிங்டன் [Sir Arthur Eddington], மில்னே [E.A. Milne] போன்ற புகழ் பெற்ற வானியல் வல்லுநர்களின் நட்பைத் தேடிக் கொண்டார்.

Sun’s Evolutionary Tracks

அதற்குப் பிறகு சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் 1937 இல் ஆய்வுத் துணையாளர் [Research Assistant] பதவியை ஒப்புக் கொண்டு, அமெரிக்காவுக்குச் சென்றார். 1938 இல் சந்திரசேகர் வானியல் பெளதிக [Astrophysics] உதவிப் பேராசிரியராகி, ஒப்பற்ற வானியல் பெளதிகப் பேராசிரியர் மார்டன் ஹல் [Morton Hull] அவர்களின் கீழ் பணியாற்றினார். அவர் பணி யாற்றிய இடம் விஸ்கான்சின், எர்க்ஸ் வானியல் நோக்ககம் [Yerks Observatory, Williams Bay, Wisconsin]. சந்திரசேகர் 1953 இல் அமெரிக்கப் பிரஜையாக மாறினார். 1952 ஆம் ஆண்டு பேராசிரியர் ஆக்கப் பட்டுப் பல ஆண்டுகள் வேலை செய்து, ஓய்வுக்குப் பின்பு கெளரவப் பேராசிரிய ராகவும் 1986 வரை அங்கே இருந்தார். சந்திரசேகர் வானியல் ஆராய்ச்சிகள் செய்து வெளியிட்ட, விண்மீன் தோற்றத்தின் இறுதி நிலைக் கோட்பாடு [Theory on the Later Stages of Stellar Evolution] என்னும் பெளதிகப் படைப்பிற்கு 1983 இல் நோபெல் பரிசை, அமெரிக்க விஞ்ஞானி வில்லியம் ·பவ்லருடன் [William Fowler] பகிர்ந்து கொண்டார். அந்தக் கோட்பாடு அண்டவெளியில் நியூட்ரான் விண்மீன்கள் [Neutron Stars]. கருந்துளைகள் [Black Holes] ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடிக்க உதவியது.

H-R Diagram

அண்டவெளியில் சூப்பர்நோவா, வெண்குள்ளி விண்மீன்கள்

இருபதாம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் டேனிஸ் விஞ்ஞானி ஐஞ்சர் ஹெர்ட்ஸ்புருங் [Einjar Hertzsprung] அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஹென்ரி ரஸ்ஸெல் [Henri Russell] இருவரும் முதன் முதல் விண்மீன்களின் ஒளிவீச்சையும், உஷ்ணத்தையும் சேகரித்து, ஒரு வரைப்படத்தில்

புள்ளியிட்டு அவற்றின் இணைச் சார்புகளைக் காட்டினார்கள். அந்த ஹெர்ட்ஸ்ப்ருங்-ரஸ்ஸெல் [Hertzsprung-Russell, H-R Diagram] வரைப்படமே வானியல் பெளதிகத்தில் விண்மீன்களின் தன்மைகளை எடுத்துக் காட்டும் ஒரு முக்கிய ஒப்புநோக்கு வரைப்பட மாகப் பயன்படுகிறது. ஒளித் திரட்சியை நேரச்சிலும் [Luminosity in Y-Axis], உஷ்ணத்தைக் மட்ட அச்சிலும் [Temperature in X-Axis] குறித்து, ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன் களின் இடங்களைப் புள்ளி யிட்டுக் காட்டப் பட்டுள்ளது. ஹைடிரஜன் 10% கொள்ளளவுக்கும் குறைந்து எரிந்த பெரும்பான்மையான விண்மீன்கள் முதலக வீதியில் [Main Sequence] இடம் பெற்றன. ஒளிமிக்க விண்மீன்கள் இக்கோட்டுக்கு மேலும், ஒளி குன்றியவை கோட்டுக்குக் கீழும் குறிக்கப் பட்டன. பேரொளி வீசுவதற்கு விண்மீன் பெருத்த பரப்பளவு கொண்டிருக்க வேண்டும்! அவைதான் பெரும் பூத விண்மீன்கள் [Super Giants] ! அவற்றுக்கும் சிறியவைப் பூத விண்மீன்கள் [Giant Stars]! பிறகு வாயுக்கள் எரிந்து எரிந்து அவைச் செந்நிறப் பூதங்களாய் [Red Giants] மாறுகின்றன! போகப் போக வாயு விரைவில் காலி செய்யப் பட்டு, ஈர்ப்பு விசையால் குறுகி விண்மீன்கள் வெண்குள்ளியாய் [White Dwarfs] சிதைவாகின்றன.

Supergiants & White Dwarfs

பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுப் பரிதியும், ஒரு வெண்குள்ளியாகச் சிதைவடைந்து மடியப் போவதாய்க் கருதப் படுகிறது! அவ்வாறு நிகழ்ந்தால் அது ஒரு செந்நிறப் பூதமாகி [Red Giant] புதன், வெள்ளி ஆகிய இரு கோள்களை வெப்பக்கடலில் மூழ்க்கி, அடுத்து பூமியின் வாயு மண்டலத்தை ஊதி வெளியேற்றிக், கடல்நீரைக் கொதித்துப் பொங்க வைத்து, உயிரினம் யாவும் மடிந்து மீண்டும் எதுவும் வாழ முடியாத வண்ணம், பூமி ஓர் நிரந்தர மயான கோளமாய் மாறிவிடும்! ஏறக்குறைய முழுப்பகுதி ஹைடிரஜன் வாயுள்ள விண்மீன், ஈர்ப்பு விசையால் பேரளவில் அமுக்கப் பட்டுச் சுருங்கி உண்டானது. வாயுக்கள் கணிக்க முடியாத பேரழுத்தத்தில் பிணைந்து, பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணம் உண்டாகி, வெப்ப அணுக்கரு இயக்கம் [Thermonuclear Reaction] தூண்டப்பட்டு அவை ஹீலியமாக மாறுகின்றன. அந்த நிகழ்ச்சியின் போது அளவற்ற வெப்பமும், வெளிச்சமும் எழுந்து பிணைவு இயக்கம் [Sustained Fusion Reaction] தொடர்கிறது!

1930 ஆரம்ப ஆண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள், ஹைடிரஜன் சேமிப்பு யாவும் எரிந்து ஹீலியமாகி வற்றியதும் விண்மீன்கள் சக்தி வெளியீட்டை இழந்து, தமது ஈர்ப்பு ஆற்றலால் அமுக்கப் பட்டுக் குறுகி விடுகின்றன என்று கண்டார்கள். பூமியின் வடிவுக்குக் குன்றிப் போகும் இவையே வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுபவை. வெண்குள்ளி கொண்டுள்ள அணுக்களின் எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள்களும் [Nuclei] மிக மிகப் பேரளவுத் திணிவில் [Extremely High Density] அழுத்தமாய் இறுக்கப் பட்டு, எண்ணிக்கை மதிப்பில் நீரைப் போல் 100,000-1000,000 மடங்கு அதன் திணிவு ஏறுகிறது என்று பின்னால் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!

Structure of a Star

சந்திரசேகர் எழுதிய விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு

சந்திரசேகரின் சிறப்பு மிக்க ஆக்கங்கள் விண்மீன்களின் தோற்ற மூலம் [Evolution of Stars], அவற்றின் அமைப்பு [Structure] மற்றும் அவற்றுள் சக்தி இயக்கங்களின் போக்கு [Process of Energy Transfer], முடிவில் விண்மீன் களின் அழிவு ஆகியவற்றைப் பற்றியது. வெண்குள்ளிகளைப் [White Dwarfs] பற்றிய அவரது கோட்பாடு, பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானிகள் ரால்·ப் பவ்லர் [Ralph Fowler], ஆர்தர் எடிங்டன் [Arthur Eddington] ஆகிய இருவரும் தொடங்கிய வினையைப் பின்பற்றி மேற்கொண்டு விருத்தி செய்தது.

சிதைவுப் பண்டங்கள் [Degenerate Matter] சேர்ந்து பேரளவுத் திணிவு [Extremely High Density] பெருத்த வெண்குள்ளியில், எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள் மின்னிகளும் [Ionized Nuclei], விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசையால் இறுக்கிப் பிழியப் படுகின்றன என்று 1926 இல் ரால்ஃப் பவ்லர் விளக்கிக் கூறினார்.

Image result for subramanian chandrasekher

அதே ஆண்டு ஆர்தர் எடிங்டன் ஹைடிரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து ஹீலியமாக மாறி, சக்தியைச் சுரக்கும் மூலமாக விண்மீன்களில் இருக்கலாம் என்று எடுத்துக் கூறினார். சந்திரசேகர் தனது ‘விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு ‘ [An Introduction to the Study of Stellar Structure] என்னும் நூலில், விண்மீன் தனது எரிவாயுவான ஹைடிரஜன் தீரத் தீர முன்னைப்போல் ஒளிக்கதிர் வீசத் தகுதி யற்று, அதன் ஈர்ப்பு விசை சிறுகச் சிறுக அதே விகிதத்தில் குன்றிச் சுருங்குகிறது என்று எழுதியுள்ளார். ஓர் அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசை அதன் பளுவைச் [Mass] சார்ந்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது! பளு குன்றினால், அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசையும் குறைகிறது! ஈர்ப்பு விசைச் சுருக்கத்தின் [Gravitational Collapse] போது, விண்மீனின் பளு ஒப்புமை நிலைப்பாடு [Relatively Constant] உள்ளது என்று சந்திரசேகர் அனுமானித்துக் கொண்டார். அந்தச் சுருக்கத்தை நிறைவு செய்ய, பேரமுக்க முள்ள எலக்டிரான்கள் [Highly Compressed Electrons] பொங்கி எழுந்து, விண்மீன் நொறுங்கிச் சிதைவடைந்து, சிறுத்துப்போய் முடிவில் வெண்குள்ளியாக [White Dwarf] மாறுகிறது என்பது அவர் கருத்து!

What is a White Dwarf ?

சந்திரசேகர் ஆக்கிய வெண்குள்ளிக் கோட்பாடு கூறுவது என்ன ?

1936 முதல் 1939 வரை சந்திரசேகர் வெண்குள்ளிகளின் கோட்பாட்டை [Theory of White Dwarfs] உருவாக்கினார். அந்தக் கோட்பாடு வெண்குள்ளியின் ஆரம், பளுவுக்கு எதிர்விகிதத்தில் மாறுவதாக [Radius is inversely proportional to Mass] முன்னறிவிக்கிறது! பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு பெருத்த எந்த விண்மீனும் வெண்குள்ளியாக மாற முடியாது! வெண்குள்ளியா சிதைவடைவதற்கு முன்பு பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு மிகுந்த விண்மீன்கள் தமது மிஞ்சிய பளுவை, முதலில் நோவா வெடிப்பில் [Nova Explosion] இழக்க வேண்டும்! சந்திரசேகரின் மேற்கூறிய மூன்று முன்னறிவிப்புகளும் மெய்யான விதிகள் என்று விஞ்ஞானிகள் உறுதிப்பாடு செய்துள்ளனர்! ஏற்கனவே தெரிந்த ஒரு வெண்குள்ளிகளின் சரிதையைத் தவிர, இவற்றைத் தொலை நோக்குக் கருவிகள் மூலம் கண்டு ஒருவர் நிரூபிப்பது மிகவும் கடினம்! வானியல் வல்லுநர்கள் இதுவரை அறிந்த எந்த வெண்குள்ளியும் நிறையில் 1.4 மடங்கு பரிதியின் பளுவை மிஞ்சி யுள்ளதாகக் காணப்பட வில்லை! விண்மீன்களின் நிறையை இனம் பிரித்திடும் அந்த வரையரைப் பளு எண்ணைச் [1.4] ‘சந்திரசேகர் வரம்பு ‘ [Chandrasekar Limit] என்று வானியல் விஞ்ஞானம் குறிப்பிடுகிறது.

Red Giant turning to White Dwarf

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய சிறப்பு ஒப்பியல் நியதி [Special Theory of Relativity] மற்றும் குவாண்டம் பெளதிகக் கோட்பாடு [Principles of Quantum Physics] ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்திச் சந்திரசேகர், ஓர் அறிவிப்பை வெளியிட்டார். ‘பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு நிறை யுடைய ஒரு வெண்குள்ளி விண்மீன், சிதைவுற்ற வாயுவில் உள்ள எலக்டிரான்களின் உதவியை மட்டும் கொண்டு நிலைப்பாடு கொள்ள முடியாது. அப்படிப் பட்ட ஒரு விண்மீன் தனது வெப்ப அணுக்கரு எரு [Thermonuclear fuel] முழுதையும் எரித்துத் தீர்க்கா விட்டால், அதன் பளு சந்திரசேகர் வரம்பை விடவும் மிகையானது என்று அறிந்து கொள்ள வேண்டும்’.

தொலைநோக்கியில் காணப் பட்ட மெய்யான வெண்குள்ளி விண்மீன்களின் பளுவைக் கணித்ததில், அவை யாவும் சந்திரசேகர் வரம்புக்குக் [1.4] குறைந்த தாகவே அறியப் பட்டன! அந்த வரம்புக்கு மேற்பட்ட பளுவை உடைய விண்மீன், தனது அணுக்கரு எரிப்புக் காலம் [Nuclear-Burning Lifetime] ஓய்ந்தபின், ஒரு வேளை நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] ஆகலாம்! அல்லது ஒரு கருந்துளையாக [Black Hole] மாறலாம்! சந்திரசேகர் ஆராய்ந்து வெளியிட்ட வானியல் சாதனைகள் விண்மீன்களின் இறுதி ஆயுள் நிலையை எடுத்துக் காட்ட உதவி செய்கின்றன. மேலும் ஏறக் குறைய எல்லா விண்மீன்களின் பளுக்களும் சந்திரசேகர் வரம்பு நிறைக்குள் அடங்கி விட்டதால், அகில வெளியில் பூதநோவாக்கள் [Supernovas] எதுவும் இல்லாமைக் காட்டுகின்றன. [நோவா என்பது உள்ளணுக்கரு வெடிப்பு (Internal Nuclear Explosion) ஏற்பட்டுப் பேரளவில் சக்தியை மிகைப்படுத்தி வெளியாக்கும், ஒரு விண்மீன்].

Star turning to Black Dwarf

ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் தோன்றும் கருந்துளைகள்!

1968 இல் கருந்துளை என்று முதன் முதலில் பெயரிட்டவர், அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஆர்ச்சிபால்டு வீலர் [Archibald Wheeler]. ஆயினும் அவருக்கும் முன்பே கருந்துளையைப் பற்றிப் பதினெட்டாம் நூற்றாண்டில் பிரிட்டிஷ் வேதாந்தி [John Mitchell (1783)], மற்றும் பிரென்ச் கணித வல்லுநர் பியரி ஸைமன் லாபிளாஸ் [Piere Simon de Laplace (1796)] ஆகியோர் இருவரும் கருந்துளையின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைப் பற்றி எழுதியுள்ளார்கள்.

கருந்துளை [Black Hole] என்பது விண்வெளியில் பேரடர்த்தி [Highly Dense] கொண்டு, நியதிப்படி இருப்பதாகக் கற்பனிக்கப் பட்ட ஓர் அண்டம்! அகில வெளியில் ஈர்ப்பு விசைப் பேராற்றலுடன் உட்புறம் இழுத்துக் கொண்டிருக்கும் ஓர் குழிப் பகுதி. அப்பகுதியில் எதுவும், ஏன் ஒளிக்கதிர் வீச்சு, மின் காந்தக் கதிர்வீச்சு [Electromagnetic Radiation] கூட அதன் அருகே நெருங்க முடியாது!

star-formation-cycle

விண்மீன்கள் தோற்றம்

அதன் அருகே புகும் ஒளிக்கதிர்கள் நேராகச் செல்ல முடியாமல் வளைக்கப் படும்; அல்லது ஈர்ப்பு மையத்துக் குள்ளே கவர்ந்து இழுக்கப் படும்! ஆகவே கருந்துளையின் பக்கம் ஒளி செல்ல முடியாத தால், அதன் இருப்பிடத்தைத் தொலை நோக்கி மூலம் காண்பது அரிது! கருங்குழியிலிருந்து எழும் எக்ஸ்ரே கதிர்களை [X-Rays], பூமியில் உள்ள வானலை நோக்கிகள் [Radio Telescopes] நுகர்ந்து கண்டு பிடிக்க முடியும். பபெருத்த ஒரு விண்மீன் தனது எரிபொருள் யாவும் தீர்ந்த பின், அதன் நிறையால் சிதைந்து, ஈர்ப்பாற்றல் [Gravitation] மிகுந்து அதன் உருவம் குறுகிக் கருந்துளைஉண்டாகிறது! அதன் வடிவம் ஒரு வளைவான கோள விளிம்பில் [Spherical Boundary] சூழப் பட்டுள்ளது. அந்தக் கோள விளிம்பின் ஊடே ஒளி நுழையலாம். ஆனால் தப்ப முடியாது! ஆதலால் அது முழுக்க முழுக்கக் கருமை அண்டமாக இருக்கிறது. ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் [Gravitation Collapse] நிகழ்ச்சி ஆக்கவும் செய்யும்! அன்றி அழிக்கவும் செய்யும்! ஒரு விண்வெளி அண்டத்தில் அல்லது விண்மீன் கோளத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் விளைவிக்கும் உள்நோக்கிய சிதைவை ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் என்று வானியல் விஞ்ஞானத்தில் கூறப்படுகிறது. அண்டவெளிக் கோள்களும், விண்மீன்களும் ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் நிகழ்ச்சியால் உருவாக்கப் படலாம்; அல்லது அவை முழுவதும் அழிக்கப் படலாம்.

our-sun

Star Structure

சிறு விண்மீன்களில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவுகள்

சில சிறு விண்மீன்களில் இந்த ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் மெதுவாக நிகழ்கிறது! சில காலத்திற்குப் பிறகு நின்று விடுகிறது! வெப்பம் படிப்படியாகக் குறைந்து, விண்மீன் வெளிச்சம் மங்கிக் கொண்டே போகிறது! வானியல் நோக்காளர்கள் அந்த மங்கிய விண்மீனையும் தொலைநோக்கி மூலம் காணலாம்! அவைதான் வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுகின்றன. நமது சூரியனும் உதாரணமாக பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பின்பு ஒரு வெண்குள்ளியாகத்தான் தனது வாழ்வை முடித்துக் கொள்ளப் போகிறது!

சில சமயங்களில் இறுதி நொறுங்கல் [Final Collapse] விண்மீனில் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் ஆகியவற்றை விடக் கனமான மூலகங்களில் [Heavier Elements] திடீரென அணுக்கரு இயக்கங்களைத் தூண்டி விடலாம்! பிறகு அவ்வணுக்கரு இயக்கங்களே சூப்பர்நோவாவாக [Supernova] வெடித்து ஆயிரம் ஒளிமயக் காட்சிகளை [Galaxies] விட பேரொளி வீசக் காரண மாகலாம்! ஓராண்டுக்குப் பிறகு பேரொளி மங்கி, பரவும் முகில் வாயுக்கள் கிளம்பி, மூல விண்மீனின் நடுக்கரு [Core] மட்டும் மிஞ்சுகிறது! அம்முகில் பயணம் செய்து, அடுத்து மற்ற அகில முகிலோடு கலந்து, ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் புதிய ஒரு விண்மீனை உண்டாக்கும்! எஞ்சிய நடுக்கரு பேரளவுத் திணிவில் [Extremely Dense] இறுகி வெப்பமும், வெளிச்சமும் அளிக்க எரிப்பண்டம் இல்லாது, முடமான நியூட்ரான் விண்மீனாய் [Neutron Star] மாறுகிறது!

Steller Formation seen By Hubble Telescope

நியூட்ரான் விண்மீன் முதல் நூறாயிரம் ஆண்டுகள் வானலைக் கதிர்க் கற்றைகளை [Beams of Radio Waves] வெளியாக்கி, விண்மீன் சுற்றும் போது கதிர்கள் பூமியில் உள்ள வானலைத் தொலைநோக்கியில் துடிப்புகளை [Pulses] உண்டாக்குகின்றன! ஓர் இளைய நியூட்ரான் விண்மீன் துடிப்பி [Pulsar] என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. துடிப்பியின் குறுக்களவு சுமார் 9 மைல்! ஆயினும் அதன் பளு பிரம்மாண்டமான நமது பரிதியின் நிறைக்கு ஒத்ததாகும்!

பூத விண்மீனில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவு ! கருந்துளைகள் !

பேரளவு பளு மிகுந்த ஒரு விண்மீன் சிதையும் போது அழுத்தமோ, அணுக்கரு வெடிப்போ இறுதி நொறுங்கலை நிறுத்துவ தில்லை! அந்த விண்மீனின் ஆரம் [Radius] சிறுக்கும் போது, அதன் விளிம்பின் வளைவில் ஈர்ப்பு விசைப் பெருக்கம் அடைகிறது!

Star formation process

முடிவில் ஆரம் மிகச் சிறியதாகி, ஈர்ப்பு விசை பிரம்மாண்ட மாகி, விளிம்பின் வளைவு உள்நோக்கி இழுக்கப்பட்டு கருந்துளை உண்டாகிறது! அப்போது கருந்துளையின் அருகே ஒளிக்கதிர் சென்றால் அது வளைக்கப் பட்டு, உள்நோக்கி இழுக்கப் பட்டு விழுங்கப் படுகிறது!

ஒளிக்கதிர் யாவும் விழுங்கப் படுவதால் கருந்துளையைத் தொலை நோக்கியில் காண முடியாது! கருந்துளை பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஓர் மர்ம அண்டமாய், மாய வடிவத்தில் இருக்கிறது. நமது ஒளிமய வானிலும் [Galaxy] பால்மய வீதியிலும் [Milky Way], எண்ணற்ற கருந்துளைகள் இருக்கலாம்! ஆனால் இதுவரை யாரும் அவற்றின் இருக்கையைக் கண்டு பிடித்து உறுதிப் படுத்தியதில்லை! கருந்துளையின் அளவு அதன் உட்பளுவைப் பொறுத்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது. நமது பரிதியின் பளுவைக் கொண்டுள்ள ஒரு கருந்துளையின் ஆரம் சுமார் 1 மைல் [1.5 km] இருக்கும் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது! ஆனால் மற்ற ஒளிமய மந்தைகளில் [Other Galaxies] கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டிருப்பதாக நம்பப்படுகிறது!

The Spinning Black Hole

பிரபஞ்சத்தில் வெண்குள்ளி இறுதியில் கருங்குள்ளி ஆகிறது

செந்நிறப் பூத [Red Giant] நிலையிலிருந்து விண்மீன் முடிவான வடிவுக்குத் தளர்வது ஒரு நேரடிப் பாதை!  குன்றிய பளுவுடைய விண்மீன்கள் பலவற்றில், பரந்த வெளிப்புற அரண் அண்டவெளியில் விரிந்து கொண்டே போக, அவற்றின் நடுக்கரு மட்டும் ஒளித்திறம் [Luminosity] வற்றி வெண்குள்ளியாய் தங்கி விடுகிறது. பல மடங்கு பரிதி நிறை கொண்டுள்ள விண்மீன்கள் பெருநோவா வாக [Supernova] வெடித்து விடும். அவற்றிலும் சந்திரசேகர் வரம்புக்கு [1.4 மடங்கு பரிதியின் பளு] உட்பட்ட நடுக்கரு மிச்ச அண்டமும் வெண்குள்ளி யாக மாறும். அவ்வாறு உண்டான வெண்குள்ளியில் தாய்மூலக அணுக்களிலிருந்து [Parent Atoms] எலக்டிரான் யாவும் பிடுங்கப் பட்டு, அதன் பிண்டம் [Matter]அனைத்தும் சிதைவான வாயுவாகத் [Degenerate Gas] திரிவடைகின்றது! அந்த விபரீத வாய்க்கள் வெப்பக் கடத்தி யாகி, பொதுவான வாயு நியதிகளைப் [Gas Laws] பின்பற்றுவதில்லை! அவ்வாயுக்கள் பேரளவு நிலையில் அழுத்தம் அடையலாம்! அவற்றைப் போன்ற வெண்குள்ளிகள் சக்தி அளிக்கும் சுரப்பிகள் எவையும் இல்லாமல், நிரந்தரமாய்க் குளிர்ந்து, அடுத்து மஞ்சல்குள்ளியாகி [Yellow Dwarf], பிறகு செங்குள்ளியாகி [Red Dwarf], அப்புறம் பழுப்புக்குள்ளியாகி [Brown Dwarf] இறுதியில் முடிவான கருங்குள்ளியாக [Black Dwarf] கண்ணுக்குத் தெரியாமல் இருந்தும் இல்லாத உருவெடுக்கிறது!

Supernova turning to a Black Hole

சந்திரசேகர் எழுதிய வானியல் விஞ்ஞான நூல்கள்

1952 முதல் 1971 வரை வானியல் பெளதிக வெளியீடு [Astrophysics Journal] விஞ்ஞானப் பதிவின் ஆசிரிய அதிபராகப் [Managing Editor] பணி யாற்றினார். பிறகு அந்த வெளியீடே அமெரிக்க வானியல் பேரவையின் [American Astronomical Society] தேசீய இதழாய் ஆனது. 1953 இல் ஆண்டு ராயல் வானியல் பேரவை [Royal Astronomical Society] சந்திரசேகருக்குத் தங்கப் பதக்கம் அளித்தது. 1955 ஆம் ஆண்டு தேசீய விஞ்ஞானப் பேரவைக்குத் [National Academy of Science] தேர்ந்தெடுக்கப் பட்டார். சந்திரசேகர் பத்து நூல்களை எழுதியுள்ளார். விண்மீன் சூழகத்தில் கதிர்வீச்சால் நிகழும் சக்தி கடத்தல் [Energy Transfer By Radiation in Stellar Atmospheres], பரிதியின் மேல்தளத்தில் வெப்பச் சுற்றோட்டம் [Convection in Solar Surface], விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு [An Introduction to the Study of Stellar Structure (1939)], விண்மீன் கொந்தளிப்பின் கோட்பாடுகள் [Priciples of Stellar Dynamics

(1942)], கதிர்வீச்சுக் கடத்தல் [Radiative Transfer (1950)], திரவ இயக்க & திரவ காந்தவியல் நிலைப்பாடு [Hydrodynamic & Hydromagnetic Stability (1961)], கருங்குழிகளி கணித நியதி [Mathematical Theory of Black Holes (1983)]. மெய்ப்பாடும் எழிலும் [Truth & Beauty], விஞ்ஞானத்தில் கலைத்துமும் வேட்கையும் [Aesthetics & Motivation in Science (1987)]. விண்மீன் ஒளியின் இருமட்ட இயக்கம் [The Polarization of Starlight], காந்த தளங்களில் வெப்பச் சுற்றோட்ட வாயுக்கள் [Convection of Fluids in Magnetic Fields].

Solar Sytem formation

1999 ஆம் ஆண்டு ஏவப்பட்ட மனிதரற்ற விஞ்ஞானத் துணைக்கோள் [Premier Unmanned Scientific Satellite] ஓர் எக்ஸ்ரே நோக்ககத்தைக் [X-Ray Observatory] கொண்டது. அது ஒரு முற்போக்கான எக்ஸ்ரே வானியல் பெளதிக ஆய்வுச் சாதனம் [Advanced X-Ray Astrophysics Facility]. “சந்திரா எக்ஸ்ரே நோக்ககம்” என அழைக்கப்படும் அந்த துணைக்கோள், இந்திய அமெரிக்க வானியல் மேதை, சுப்ரமணியன் சந்திரசேகரைக் கெளரவிக்க வைத்த பெயராகும். அத்துணைக்கோள் எக்ஸ்ரேக் கதிர்கள் எழுப்பும் விண்மீன்களின் கூர்மையான ஒளிநிறப் பட்டைகளை எடுத்துக் காட்டும். அது பூமியின் சுழல்வீதியில் சுற்ற ஆரம்பித்ததும், ஒரு நண்டு நிபுளாவின் பொறிவீசி விண்மீனையும் [Pulsar in Crab Nebula], காஸ்ஸியோப்பியா பூதநோவாவையும் [Cassiopeia A Supernova] படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.

Image result for subramanian chandrasekher

சந்திரசேகர் தனது 84 ஆம் வயதில் அமெரிக்காவின் சிகாகோ நகரில் 1995 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு 21 ஆம் தேதி காலமானார். இறப்பதற்கு முன் 1995 இல் அவர் எழுதிய இறுதிப் புத்தகம்: ‘பொது நபருக்கு நியூட்டனின் கோட்பாடு’ [Newton ‘Principia’ for the Common Reader]. அவரிடம் படித்த இரண்டு சைனா பெளதிக விஞ்ஞானிகள் [Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang] 1957 இல் துகள் பெளதிகத்திற்கு [Particle Physics] நோபெல் பரிசு பெற்றார்கள்! இரண்டாம் உலகப் போர் நடந்த போது, சந்திரசேகர் அணுகுண்டு ஆக்கத் திட்டத்தில் சிகாகோவில் முதல் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் புரிந்த இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ·பெர்மியோடு [Enrico Fermi] பணியாற்றினார்! குலவித்தைக் கல்லாமல் பாகம்படும் என்னும் முதுமொழிக் கேற்ப நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழ் அடைந்த ஸர். சி.வி. ராமனின் வழித்தோன்றலான, டாக்டர் சந்திரசேகர் வானியல் விஞ்ஞானப் படைப்பிற்கு பெளதிகத்தில் நோபெல் பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டதும் போற்ற தகுந்த ஆற்றலாகும்!

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

தகவல்:

1. Astronomy’s Explore the Universe 8th Edition (2002) December 31, 2001

2. National Geographic Magazine (1982) Frontiers of Science The Family of the Sun By: Bradford Smith Ph. D. Professor of Planetary Sciences, The University of Arizona.

3. National Geographic Magazine (1975) Amazing Universe, The Family of Stars By: Herbert Friedman.

4. Internet Article “Stellar Evolution”

5. http://www.nasa.gov/audience/forstudents/9-12/features/stellar_evol_feat_912.html

6. http://ezinearticles.com/?A-Star-From-Birth-to-Death&id=8981207  [April 1, 2015]

7.  http://sc663drk.weebly.com/birth-and-death-of-the-stars.html

8.  https://www.khanacademy.org/science/cosmology-and-astronomy/stellar-life-topic/stellar-life-death-tutorial/v/birth-of-stars

9.  http://www.esa.int/esaKIDSen/SEM976WJD1E_OurUniverse_0.html

10.  http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/how-do-stars-form-and-evolve/

11. http://www.innovations-report.com/html/reports/physics-astronomy/the-birth-of-massive-stars-is-accompanied-by-strong-luminosity-bursts.html [November 7, 2016]

12. https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161107112423.htm  [November 7, 2016]

13. http://phys.org/news/2016-11-birth-massive-stars-accompanied-strong.html  [November 7, 2016]

14.  https://en.wikipedia.org/wiki/Star  [November 6, 2016]

15.  https://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-11/uov-tbo110716.php  [November 7, 2016]

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) November 19, 2016 [R-1]

 

சூரியனின் புறக்கோள் யுரேனஸைக் கண்டுபிடித்த ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல்

 W Herschel -4

(1738-1822)

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

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

“எனக்கு முன்பு அண்ட வெளியில் மனிதர் தேடிய இடத்தைத் தாண்டி, அதற்கும் அப்பால் பிரபஞ்சத்தை ஆழமாய் என் கண்கள் நோக்கிச் சென்றன !”

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வானியல் விஞ்ஞானி

‘புனித வேத நூல்களில் நாம் காணும் மேன்மையான நியதிகளை நிலைநாட்டி மெய்ப்பிக்கவே, மனித முயற்சிகள் விஞ்ஞானத்தில் மேற்கொள்ளப் பட்டன என்று எனக்குத் தோன்றுகிறது ‘

ஜான் ஹெர்ச்செல் (John F. Herschel) (1792-1871)

 

முன்னுரை: 1781 ஆம் ஆண்டு வரை சூரிய மண்டலம் ஆறாவது அண்டமான சனிக்கோளுடன் முடிவதாக எண்ணப்பட்டது. அந்த ஆண்டில் இன்னிசை ஞானியும், விண்ணியல் ஆரம்பநிலை விஞ்ஞானியும் [Amateur Astronomer] ஆன வில்லியம் ஹெர்ச்செல் என்பவர், யாருமே நினைத்துப் பாராதவாறு சனிக் கோளுக்கும் அப்பால் பரிதியைச் சுற்றி வரும் ஒரு புதிய அண்டக்கோள் நகர்ச்சியைக் கண்டு, வானியல் வரலாற்றில் ஒரு மாபெரும் வியப்புணர்ச்சியை உண்டாக்கினார்! பரிதியிலிருந்து சனிக்கோள் சுற்றி வரும் தூரத்தை விட, இரண்டு மடங்கு தொலைவில் சுற்றி வந்ததால், எவரது தொலைநோக்கியும் அதுவரைப் புதுக்கோளைக் காண வில்லை! அத்துடன் ஹெர்ச்செல் பயன்படுத்திய புதிய தொலைநோக்கி மிகக் கூர்மையும், கையாளும் திறமையும் கொண்டதாக இருந்தது!

W Herschel -1

பிரம்மாண்டமான இந்தப் பிரபஞ்சம் ஓர் பெரும் வெடிப்பில் தோன்றி 15 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஓடி விட்டன என்று வானியல் வல்லுநர் முடிவு செய்துள்ளார்கள்! தான் படைத்த முதல் தொலைநோக்கியின் வழியே விண்வெளியின் திரையை நீக்கிய காலிலியோ (1564-1642), பூமியின் நிலவைப் போல வெள்ளிக் கோளின் பிறை வளர்ச்சி, பிறைத் தளர்ச்சி ஆகியவற்றைக் கண்டார்! வியாழனின் துணைக் கோள்களைக்  கண்டார். முதன்முதல் சனிக் கோளின் நீள் வடிவத்தைக் கண்டார்! யுரேனஸ் புறக்கோளுக்கு அப்பால் நகரும் நெப்டியூன் [Neptune] கோளைக் கண்டாலும், அது ஒரு பரிதி மண்டலக் கோள் என்பதைக் காலிலியோ அறியாது தவற விட்டுவிட்டார்!

பால்மய வீதியை முதன்முதலில் நோக்கிய விஞ்ஞானி கலிலியோ

1600 ஆண்டின் ஆரம்ப காலத்தில் இத்தாலிய வானியல் விஞ்ஞான மேதை கலிலியோதான் முதன்முதல் நமது பால்மய வீதி (Milky Way Galaxy) காலக்ஸியைத் தனது தொலைநோக்கியில் கண்டு உளவு செய்தவர். அந்த ஒளி விண்ணரங்கில் எண்ணற்ற விண்மீன்கள் இருந்ததைக் கண்டு வியந்தார். அதற்குப் பிறகு 1755 இல் ஜெர்மன் வேதாந்தி இம்மானுவல் கென்ட் (Immanuel Kant) பால்மய வீதி குவியாடி போன்ற விண்மீன்களின் மந்தை (Lens-shaped Group of Stars) என்றும், அதனைப் போல் வேறு விண்மீன்களின் மந்தைகள் உள்ளன வென்றும் கூறினார். பிரிட்டனில் பணிபுரிந்த அடுத்தொரு ஜெர்மன் வானியல் நோக்காளர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்தான் (1738-1822) முதன்முதலில் விஞ்ஞான ரீதியாக பால்மய வீதியைத் துருவி ஆராய்ந்து எழுதியவர். அதற்குப் பிறகு அவரது சகோதரி கரோலின் ஹெர்ச்செல்லும் புதல்வர் ஜான் ஹெர்ச்செல்லும் வில்லியத்தைப் பின்பற்ற ஏராளமான காலாக்ஸிகளைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்தார்கள்.

காலிலியோ, ஹியூஜென், நியூட்டன், காஸ்ஸினி ஆகியோரைப் பின்தொடர்ந்து, வில்லியம் ஹெர்ச்செல் தொலைநோக்கியைச் செம்மையாக்கி, மேம்படுத்திப் பெரிதாக்கி புதுக் கோள் யுரேனஸ், அதன் இரண்டு துணைக் கோள்கள், அற்புத காலக்ஸிகள் [Galaxies], ஆயிரக் கணக்கான நிபுளாக்கள் [Nebulae] ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடித்து உலகை வியக்கச் செய்தார். அத்துடன் சனிக்கோளின் அடுத்த இரண்டு சந்திரன்களைத் தனது தொலைநோக்கி மூலம் கண்டு பிடித்தார், ஹெர்ச்செல்.

 

Neptune Orbit

வானியம் வல்லுநர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வாழ்க்கை வரலாறு

1781 மார்ச் 13 ஆம் தேதி வில்லியம் ஹெர்ச்செல் தொலைநோக்கி வழியே விண்மீன்களை உளவி வரும் போது ஓர் மங்கலான அண்டத்தைக் கண்டார். அது என்னவென்று துருவி நோக்க கருவியின் கூர்மையை மிகைப்படுத்திப் பார்க்கும் போது ஒரு தெளிவான நீல நிறத் தட்டு தெரிந்தது. முதலில் அது ஒரு வால்மீன் [Comet] என்று கருதினார். வால்மீன்கள் விண்மீன்களைப் பின்புலமாக்கிப் பரிதியைச் சுற்றுபவை. ஆனால் புதுக் கோள் நகர்ச்சியை அவர் தொடர்ந்து நோக்கும் போது, அதன் புதிய இடம் அண்டையில் இருக்கும் விண்மீன்களின் இருக்கைக்கு ஒப்பிய தூரத்தில் மாறியது. அவ்விதம் அதன் போக்கைப் பொறுமையாக நீண்ட காலம் ஹெர்ச்செல் பதிவு செய்ததில், அதன் நகர்ச்சி வால்மீனின் போக்கை ஒத்திருக்க வில்லை! புதுக்கோளின் சுற்றும் வீதி ஏறக் குறைய வட்ட வீதியில் [Circular Orbit] காணப் படவே, அது பரிதியைச் சுற்றும் மற்றுமோர் அண்டக்கோள் என்பதை ஹெர்ச்செல் முடிவு செய்தார்.

ஒளிமந்தைகள், நிபுளாக்கள்

புதுக்கோள் கண்டு பிடிப்பதற்கு முன்பு 90 ஆண்டுகளாய்ப் பல வானியல் வல்லுநரின் கண்ணில் அது தென்பட்டிருந்தாலும், அதை ஒரு விண்மீன் என்று கருதினார்! பரிதி மண்டலக் கோள் அது என்பதைப் பலர் அறியத் தவறி விட்டார்கள்! யுரேனஸைக் கண்டு பிடித்த ஹெர்ச்செல்லின் கூரிய விழிகள் அவரைச் சிறந்ததொரு வானோக்காளர் என்பதை நிலைநாட்டியது. யுரேனஸ் கோள்தான் மனிதர் தொலைநோக்கி மூலம், முதன் முதலில் கண்டு பிடிக்கப்பட்ட சூரிய மண்டலக் கோள்! யாவரும் அறிந்த புதன், வெள்ளி, செவ்வாய், வியாழன், சனி ஆகிய பண்டைக் கோள்களை யார் முதலில் கண்டு பிடித்தார் என்பது எந்த வரலாற்றிலும் காணப் படவில்லை! நமது இந்து ஜோதிடக் கணிப்பில், கிரேக்க ஜோதிட ஞானத்தில் மேற்கூறிய கோள்கள் யாவும் பல்லாயிர ஆண்டுகளாகக் கையாளப் பட்டு வருகின்றன!

1738 நவம்பர் 15 ஆம் தேதி வில்லியம் ஹெர்ச்செல் ஜெர்மனியில் ஹானோவர் என்னும் ஊரில் பிறந்தார். அவரது பெற்றோர் இருவரும் இசை ஞானிகள். அவ்வழிப் பிறப்பில் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்லிடம் புகுந்து இன்னிசைத் தானாக அவர்பால் குடிகொண்டது. 1757 இல் பத்தொன்பது வயது வந்ததும், விஞ்ஞானி வில்லியம்  ஹெர்ச்செல் இங்கிலாந்துக்கு அனுப்பப் பட்டார். அவருக்குப் பிறகு அவரது தனயன் அலெக்ஸாண்டர், தங்கை கரோலின் பிரிட்டனுக்கு வந்து அவருடன் இணைந்தார்கள்.

பிரிட்டனில் வில்லியம் இசைக்கலையை விருத்தி செய்து, இசைப்பயிற்சி ஆசிரியராகவும், இராணுவப் பாண்டு வாத்தியக் குழுவினராகவும் பணியாற்றினார். இசைக்கலையில் மூழ்கிச் சிறப்புற்ற வில்லியத்துக்குத் திடீரென வானியல் துறையில் ஆர்வம் பொங்கி, பிறகு அதுவே அவரது தலையாய வேட்கை ஆயிற்று! முதலில் தொலைநோக்கியை வாடகைக்கு எடுத்து வான மண்டலத்தை ஆராய்ந்தார். பிறகு அலெக்ஸாண்டர், கரோலினுடன் சேர்ந்து மூவரும் 48 அங்குல ஒளிப்பிம்ப 40 அடிக் குவிநீளத் தொலைநோக்கியை [48 ‘ Reflector, 40 ‘ Focul Length Telescope] உருவாக்கினார்கள். அதை டிசைன் செய்து முடிக்கப் பேரரசர் மூன்றாம் ஜார்ஜின் [King George III] 6600 US டாலர் நிதி உதவி கிடைத்தது. ஆனால் அவரது மகத்தான கண்டு பிடிப்புகளுக்கு அவரது 20 அடி நீளத் தொலைநோக்கியே அவருக்கு முதலில் உதவி புரிந்தது!

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வானோக்கி உளவும் போது, அண்டக் கோள்களையும், பால்மய மின்மினிகளையும் முறைப்படிப் பதிவு செய்து, சீரான ஒழுங்கில் ஆய்வு செய்பவர். 1781 மார்ச் 13 ஆம் தேதி அன்று தனது 7 அங்குல ஒளிபிம்பத் தொலை நோக்கியில் யுரேனஸ் புதுக்கோளைக் கண்டு, பல ஆண்டுகள் அதன் நகர்ச்சியைப் பதிவு செய்து, சனிக்கோளுக்கும் அப்பால் அது ஏறக்குறைய வட்ட வீதியில் சுற்றி வருவதைக் கணித்தார். ஹெர்ச்செல் புதுக்கோளுக்கு முதலில் இட்ட பெயர் ‘ஜார்ஜியம் சைடஸ் ‘ [Georgium Sidus]. பேரரசர் ஜார்ஜ் மன்னரின் நினைவாக அப்பெயரை அளித்தார். வானியல் குழு [Astronomical Society] அவரிட்ட பெயரை ஏற்றுக் கொள்ளாது, புதுக்கோளை ‘யுரேனஸ் ‘ என்று கிரேக்க இதிகாசக் கடவுள் பெயரால் பின்னால் அழைத்தது.

W Herschel -2

பால்மய வீதி வெளி மின்மினிகளைக் கண்டுபிடித்த ஹெர்ச்செல்

பிரிட்டனின் பேரரசர் ஜார்ஜ், ஹெர்ச்செலை அரசாங்க வானியல் துறைஞராக ஆக்கி அவருக்கு ஆண்டுக்கு 320 டாலர் [US Dollar Value] பென்ஸன் ஊதியப் பணமளித்துச் சேர்த்துக் கொண்டார். 1774 முதல் வில்லியம் தொலைநோக்கி ஏணியில் நின்று கண்காணித்து, வர்ணித்து அளக்கும் விபரங்களை எல்லாம், கீழே அமர்ந்து கொண்டு தங்கை காரோலின் பதிவுத் தாளில் எழுதி உதவி செய்தாள். 1782 இல் சனி நிபுளா [Saturn Nibula, NGC-7009] பதிவானது. 1783 இல் 18.7 ‘ அபெர்சர் [Aperture] 20 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கியில் வில்லியம், கரோலின் இருவரும் இணைந்து பல பால்மய நிபுளாக்களையும், காலக்ஸியையும் கண்டு விளக்கங்களை எழுதினார்கள். பதினெட்டு மாதங்கள் வெகு ஆழ விண்வெளியைக் கண்காணித்து 1785 இல் 1000 ஆழ்வெளி மின்மினிகள் [Deepsky Objects], 1788 இல் அடுத்து 1000 ஆழ்வெளி மின்மினிகள், 1802 இல் இன்னும் 500 ஆழ்வெளி மின்மினிகள் கண்டு பிடிக்கப் பட்டுப் பதிவு செய்யப்பட்டன! 1888 ஆண்டு வெளியான புதிய நிபுளா அட்டவணையில் [New General Catalogue] உள்ள 8000 நிபுளா எண்ணிக்கையில் முதல் 2477 நிபுளாக்களைக் கண்டவர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்.

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வானியல் விஞ்ஞானத்தின் பல பகுதிகளுக்குத் தன் மூலப் படைப்புகளை வழங்கி யிருக்கிறார். யுரேனஸ் கோள் (1781), அதனிரு துணக்கோள்கள் [Titania, Oberon (1787)], சனிக்கோளின் இரண்டு சந்திரன்கள் [Mimas, Enceladus (1789)], ஆயிரக் கணக்கான நிபுளாக்கள் கண்டு பிடிப்பு, பால்மய வெளியின் காலக்ஸி மாடல் அமைப்பு [Model of the Milkyway Galaxy], இரட்டை விண்மீன்களின் பொது இருக்கை [Common Existence of Binary Stars], புறவெளிப் பிரபஞ்சத் தீவுகள் இருக்கையின் எதிர்பார்ப்பு [Possibility of External Island Universe (Galaxy)], ஹெர்குலிஸ் விண்மீன் கூட்டத்தை நோக்கிப் பரிதி மண்டல நகர்ச்சி [Motion of the Solar System towards the Direction of Constellation Hercules], உட்சிவப்பு ஒளிக் கண்டுபிடிப்பு [Discovery of Infrared Light] ஆகிய அனைத்தும் வில்லியம் ஹெச்செல் புரிந்த பணிகளில் முக்கியமானவை.

யுரேனஸ் புறக்கோளின் சிறப்பு அம்சங்கள்

ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த புதுக்கோளுக்கு ‘யுரேனஸ் ‘ என்று பெயரிட்டவர், ஜெர்மன் வானியல் நிபுணர் யோஹான் போடே [Johann Bode]. கிரேக்க இதிகாசப்படி ‘யுரேனஸ் கடவுள் ‘, சனிக் கடவுளின் தந்தை என அறியப்படுகிறது. பூமியைப் போல் நான்கு மடங்கு பெரிதான யுரேனஸ், வியாழன், சனிக் கோள்கள் போன்ற ஓர் வாயுக் கோளம். பரிதியிலிருந்து 1800 மில்லியன் மைல் தூரத்தில் சுற்றி வரும் யுரேனஸ் கோளைச் சாதாரண ஒரு பைனாகுளர் வழியாக வானில் காண முடியும். சக்தி வாய்ந்த தொலைநோக்கி மூலம் பார்த்தால், யுரேனஸ் நீலம் கலந்த ஒரு பச்சை வண்ணத் தட்டு போல் தோன்றுகிறது.

யுரேனஸின் விட்டம் 32,190 மைல். அக்கோள் 22 துணைக் கோள்களையும் [22 Moons], 11 ஒல்லியான வளையல்களையும் [11 Thin Rings] கொண்டது. உட்புற வளையல்கள் 6 மைல் அகண்டவை! வெளிப்புற வளையல் 60 மைல் அகலம் கொண்டது! யுரேனஸ் மேல்முகில் தளத்திலிருந்து உள் வளையல் 11,000 மைல் தூரத்திலும், புற வளையல் 16,000 மைல் அப்பாலும் உள்ளன. பரிதியை ஒரு முறைச் சுற்றி வர, யுரேனஸ் கோளுக்குச் சுமார் 84 ஆண்டுகள் ஆகின்றன. தன்னைத் தானே யுரேனஸ் தன்னச்சில் சுற்றிக் கொள்ள 17.24 மணி நேரங்கள் ஆகும்.

யுரேனஸ் கோளின் அச்சு [Axis] மிகவும் திரிந்த கோணத்தில் சாய்ந்து [98 டிகிரி Tilt] ஏனைய பரிதி மண்டலக் கோள்களைப் போலின்றி மாறுபட்டுச் சூரியனைச் சுற்றுகிறது! அதாவது யுரேனஸின் துருவ அச்சு [Polar Axis] ஏறக் குறைய, சுற்றுவீதி மட்டத்தில் [Orbital Plane] படிந்து, வட தென் துருவங்கள் மாறி மாறிப் பரிதியை நேரே நோக்கிச் சுற்றுகின்றன! அவ்விதம் பரிதியைச் சுற்றுவதால், யுரேனஸில் விந்தையான காலநிலை நிகழ்கிறது! வட துருவத்தில் 21 பூகோள வருடங்கள் பகல் உள்ள போது, தென் துருவத்தில் 21 வருடம் இரவு நீடிக்கிறது! யுரேனஸின் துருவ அச்சு அத்துணை அளவு கோணிப் போனதற்குக் காரணம் இதுவரைக் கண்டு பிடிக்க முடியவில்லை. ஒருவேளை பூத வால்மீன் ஒன்றோ அல்லது வேறோர் அண்டம் ஒன்றோ யுரேனஸ் மீது மோதி அதன் அச்சைச் சாய்த்திருக்கலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்!

யுரேனஸ் வாயுக் கோளத்தில் பெரும்பான்மையாக ஹைடிரஜன் [83%], மற்றும் ஹீலியம் [15%], மீதேன் [2%] வாயுக்களே நிரம்பி யுள்ளன. மீதேன் வாயு யுரேனஸின் மேல் தளத்தில் பரிதியின் செவ்வொளியை உட்கொண்டு, நீலப்பச்சை நிறத்தை உமிழ்கிறது! வியாழன், சனிக் கோள்களைப் போன்று, யுரேனஸின் சூழ்வெளி மட்ட ரேகைப் [Lattitude] பகுதிகளில் சீரான முகில்கள் நிலை பெற்று, கண்கவர் வண்ணப் பட்டைகளாய்க் [Vivid Colour Bands] காணப்படுகின்றன! 1986 ஜனவரியில் அருகே பறந்து சென்ற வாயேஜர்-2 விண்ணாய்வுக் கப்பல் [Voyager-2 Space Probe] யுரேனஸ் தளத்தில் உள்ள மிகக் குளிர்ந்த உஷ்ணத்தைக் [-220 டிகிரி C] காட்டி இருக்கிறது! நடுப்பகுதி மட்ட ரேகைகளில் கடும் புயல் காற்றுகள் மணிக்கு (90-360) மைல் வேகத்தில், யுரேனஸ் சுற்றும் திசையில் எப்போதும் அடித்துக் கொண்டிருக்கின்றன! ரேடியோ விஞ்ஞானச் சோதனைகள் [Radio Science Experiments] மூலமாக ஆராயும் போது, யுரேனஸ் மத்திம ரேகையில் [Equator] மணிக்கு 180 மைல் வேகப் புயல், விந்தையாக எதிர்த்திசை நோக்கி அடிப்பது அறியப் பட்டது!

William Herschel Discovery

1977 ஆண்டு வரை யுரேனஸின் 9 வளையங்கள் மட்டுமே அறியப் பட்டிருந்தன! 1986 இல் யுரேனஸை அண்டிய வாயேஜர்-2 விண்ணுளவி மற்றும் 2 வளையங்களைக் கண்டு படமெடுத்து, அவற்றின் பரிமாணங்களையும் அளந்தது. அவ்விரு வளையங்கள் வியாழன், சனிக் கோள்களின் வளையங்கள் போலின்றி மாறாக இருந்தன. வெளிப்புற எப்ஸிலான் [Epsilon] வளையத்தில் பனிப் பாறைகள் பல அடிகள் அகண்டு காணப் பட்டன. அத்துடன் மிக நுண்ணிய தூசிகள் வளையங்களில் படிந்துள்ளதும் தெரிந்தது.

யுரேனஸின் அச்சு, நீள்வட்டப் பாதையின் மட்டத்தில் அமைந்துள்ளதால், அதன் வீரிய காந்த மண்டலம் அச்சுக்கு 60 டிகிரி கோணத்தில் சாய்ந்துள்ளதை, வாயேஜர்-2 விண்ணுளவி காட்டி யுள்ளது. யுரேனஸ் வாயுக்கோளின் காந்த மண்டலம் எதனால், எதிலிருந்து நிகழ்கிறது என்பது இன்னும் புதிராகவே உள்ளது!

பூமி, மற்ற அண்டக் கோள்களின் உருகித் திண்ணிய நடுக்கருவால் [Dense Molten Core] காந்த மண்டலம் உண்டாவது போல், யுரேனஸ் கோளிலும் நேரலாம் என்று கருதப்படுகிறது.

Caroline Herschel

பிரபஞ்ச காலக்ஸிகளை ஆராய்ந்த ஹெர்ச்செல் குடும்பத்தார்

பிரிட்டிஷ் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல், அவரது தங்கை கரோலின் ஹெர்ச்செல், தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் ஆகிய மூவரும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் விந்தையான பல ஒளிமீன் மந்தைகளை விண்வெளியில் கண்டுபிடித்து, வானியல் வரலாற்றில் புரட்சியை உண்டாக்கினார்கள். வில்லியம் ஹெர்ச்செல் யுரேனஸ் புதுக்கோளையும், அதனிரு துணைகோளையும் கண்டவர். தங்கை கரோலின் சகோதரன் வில்லியத்துடன் துணையாகப் பணியாற்றி அவற்றைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்து, சில வால்மீன்களையும் கண்டு பிடித்தவர். வில்லியத்தின் மகன் ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல், கணிதம், பெளதிகம் [Physics], நிழற்பட இரசாயனம் [Photochemistry], விஞ்ஞான வேதாந்தம் [Philosophy of Science] ஆகிய துறைகளில் தனது மேம்பட்ட பங்கை முக்கிய பகுதியில் அளித்திருக்கிறார். சார்லஸ் டார்வின், மைக்கேல் ·பாரடே, மேரி ஸோமர்வில் மற்றும் பல உலக மேதைகள் அவருடன் கொண்டிருந்த 7500 தொடர்புக் கடிதங்கள், அவரது நூற் களஞ்சியத்தில் [Archives] பாதுகாப்பாய் சேமித்து வைக்கப் பட்டுள்ளன.

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் பெற்ற சிறப்பான விருதுகள்

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் வானியல் பணிகள் நவீன விஞ்ஞான வளர்ச்சிக்கு வழி அமைத்ததோடு, அண்ட வெளித் தேடலுக்கும் விதை யிட்டன! காலிலியோவுக்குப் பிறகு மேன்மையான வானோக்காளர் என்று கருதப் படுபவர் ஹெர்ச்செல்! முதன் முதலில் பால்மய வெளியின் காலக்ஸி, விண்வெளி மின்மினிகளின் அமைப்பு ஏற்பாடையும் விளக்கமாக உலகுக்கு எடுத்துக் காட்டியவர் அவர்தான் என்று வில்லியம் ஹெர்ச்செல் கண்காட்சி [William Herschel Museum] அதிபர் பாட்டிரிக் மூர் [Patrick Moore] கூறுகிறார்.

ஹெர்ச்செல் யுரேனஸ், அதனிரு துணைக் கோள்களைக் கண்டு பிடித்துத் திறமையான வானோக்காளி எனப் பெயர் பெற்றுப் பிரம்மாண்டமான சூரிய மண்டலப் பரிமாணத்தை இரட்டிப்பு செய்தவர்! அப்பணியை மெச்சி பேரரசர் மூன்றாம் ஜார்ஜ் [King George III] அவருக்கு கோப்லே தங்கப் பதக்கம் [Copley Medal] அளித்தார். அடுத்து ஃபெல்லோ ஆஃப் ராயல் சொசைடி [Fellow of Royal Society] மதிப்பும் ஹெர்ச்செல் பெற்றார். ராஜீய வானியல் குழுவினரின் [Royal Astronomical Society] அதிபதியாகவும் இறுதியில் அவர் தேர்ந்தெடுக்கப் பட்டார்.

கெப்ளர் விண்ணோக்கி

வில்லியம் ஹெர்ச்செல் தனது 84 ஆவது வயதில் 1822 ஆகஸ்டு 24 ஆம் தேதி காலமானார்! அவர் இறுதியாக 1819 இல் கண்டது ஓர் வால்மீன்! அவருக்குப் பிறகு வானியல் பணியை அவரது புதல்வன் ஜான் ஹெர்ச்செல் அடுத்து மேற்கொண்டு பல அற்புதக் கண்டு பிடிப்புகளைச் செய்தார்! 2007 ஆம் ஆண்டில் அனுப்பி இயங்கப் போகும் ‘ஹெர்ச்செல் விண்வெளி நோக்ககம் ‘ [Herschel Space Observatory] ஈரோப்பிய விண்வெளி ஆய்வுப் பேரவையால் [ESA] தயாரிக்கப்பட்டு வருகிறது.

பால்மய வெளியில் புதிய வானியல் விண்மீன்களையும், வண்ணச் சுடர்வீசும் கண்கொள்ளா விண்வெளிப் பூக்களையும் நோக்க நோக்க, பிரபஞ்ச அமைப்பின் மகத்தான புதிர்கள் பெருகிக் கொண்டே போகின்றன! விண்வெளியைப் படிபடியாக படையெடுத்து மின்மினிகளைக் கண்பற்றிப் பதிவு செய்யும் வானியல் விஞ்ஞானிகளின் அசுரப் பசி என்றாவது அடங்கப் போகிறதா ?

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

தகவல்கள்:

1. New Lights on the Solar System – Scientific American [Oct-Dec 2003]

2. The Once & Future Universe By: Rick Gore, National Geographic [June 1983]

3. Coming of Age in the Milky Way By: Timothy Ferris [1988]

4. Exploration of the Universe By: Abell, Morrison & Wolff [1987]

5. Uranus: Visit to a Dark Planet By Rich Gore, National Geographic [Aug 1986]

6. Book of the Universe By: Ian Ridpath [1991]

7. Exploring the Planets By: Brian Jones [1991]

8. Planets & Moons By: William Kaufmann [1978]

9. http://www.newworldencyclopedia.org/entry/William_Herschel  [February 20, 2014]

10. http://www.britannica.com/biography/William-Herschel

11. https://en.wikipedia.org/wiki/William_Herschel  [JKune 12, 2016]

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

S. Jayabarathan [jayabarathans@gmail.com]  June 19, 2016 [R-1]

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி, ஒளிமந்தைகள், நிபுளாக்கள்

 W Herschel -2

(கட்டுரை: 8)

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

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

பால்மய வீதி சூரிய காலக்ஸி !

பரிதி மண்டலக் கோள்கள்

உருண்டோடும்

விளையாட்டுச் சந்தை !

பரிதி அங்கோர் வெள்ளாடு !

குடை ராட்டினம் போல்

கோள்கள் சுற்றிவர

வெய்யோன்

மையக் கனலை வணங்கி

வலம்வரும்

ஒளிமயமான மந்தை !

பூமி சிறியது !

பூமி சுற்றும் சூரியன் சிறியது !

சூரியன் சுற்றி வரும்

பால்மய வீதிப்

பூதக் காலக்ஸி சிறியது !

கோடான கோடி

ஒளிமய மந்தைகள் விரைவாய்

உந்திச் செல்லும்

பிரபஞ்சக் குமிழிதான் பெரியது !

விரியுது !

+++++++++++

‘புனித வேத நூல்களில் நாம் காணும் மேன்மையான நியதிகளை நிலைநாட்டி மெய்ப்பிக்கவே, மனித முயற்சிகள் விஞ்ஞானத்தில் மேற்கொள்ளப் பட்டன என்று எனக்குத் தோன்றுகிறது ‘

ஜான் ஹெர்ச்செல் (John F. Herschel) (1792-1871)

Our Milky Way Galaxy

பால்மய வீதியை முதன்முதலில் நோக்கிய விஞ்ஞானி கலிலியோ

1600 ஆண்டின் ஆரம்ப காலத்தில் இத்தாலிய வானியல் விஞ்ஞான மேதை கலிலியோதான் முதன்முதல் நமது பால்மய வீதி (Milky Way Galaxy) காலக்ஸியைத் தனது தொலைநோக்கியில் கண்டு உளவு செய்தவர். அந்த ஒளி விண்ணரங்கில் எண்ணற்ற விண்மீன்கள் இருந்ததைக் கண்டு வியந்தார். அதற்குப் பிறகு 1755 இல் ஜெர்மன் வேதாந்தி இம்மானுவல் கென்ட் (Immanuel Kant) பால்மய வீதி குவியாடி போன்ற விண்மீன்களின் மந்தை (Lens-shaped Group of Stars) என்றும், அதனைப் போல் வேறு விண்மீன்களின் மந்தைகள் உள்ளன வென்றும் கூறினார். பிரிட்டனில் பணிபுரிந்த அடுத்தொரு ஜெர்மன் வானியல் நோக்காளர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்தான் (1738-1822) முதன்முதலில் விஞ்ஞான ரீதியாக பால்மய வீதியைத் துருவி ஆராய்ந்து எழுதியவர். அதற்குப் பிறகு அவரது சகோதரி கரோலின் ஹெர்ச்செல்லும் புதல்வர் ஜான் ஹெர்ச்செல்லும் வில்லியத்தைப் பின்பற்ற ஏராளமான காலாக்ஸிகளைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்தார்கள்.

Carina Nebula

காலக்ஸியும் அதில் சுற்றிவரும் கோடான கோடி விண்மீன்களும்

காலக்ஸி என்றால் என்ன ? சூரியனைப் போன்ற கோடான கோடி விண்மீன்கள் மையக்கண் ஒன்றைச் சுற்றிவரும் ஒரு பூத வடிவான விண்ணரங்கமே காலக்ஸியாகக் கருதப்படுகிறது. அந்த காலக்ஸியில் விண்மீன்களுடன், விண்மீனைச் சுற்றும் அண்டக்கோள்களும், ஒளிமய நிபுளாக்களும், வாயுக்களும், தூசிகளும் மண்டிக் கிடக்கின்றன ! மேலும் காலக்ஸிகளில் மாபெரும் திணிவும், மையத்தில் அளவற்ற ஈர்ப்பாற்றலும் கொண்ட கருந்துளை (Black Hole: A Single Point of Infinite Mass & Gravity) ஒன்றும் இருக்கலாம். பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மையான திணிவாகக் (Mass) கருதப்படும் 50 பில்லியனுக்கு மேற்பட்ட காலக்ஸிகள் இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் கணிக்கிறார்கள் ! கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டம் இல்லாமல், அவையே பிரபஞ்சத்தின் 90% திணிவைக் கொண்டிருப்பதாகவும் கருதப்படுகிறது.

 

காலக்ஸிகள் சில சுருளாக இருப்பவை. சில நீள்வட்ட வடிவில் இருப்பவை. சில கோணலாக இருப்பவை. பால்மய காலக்ஸியும் அதன் அருகே உள்ள அன்டிரோமேடா காலக்ஸியும் சுருளானவை. காலக்ஸி முழுவதும் ஓர் அச்சில் சுற்றுவதால் விண்மீன்களைக் கவ்விக் கொண்டு சுருள் கரங்கள் தோன்றின. நீள்வட்ட காலக்ஸிகளில் சுருள் கரங்கள் எழாமல் பொதுவாகப் பழைய விண்மீன்களும் மிகச் சிறிதளவு வாயுக்களும், தூசிகளும் உள்ளன.

குடை ராட்டினம் போல் நமது பரிதி மண்டலம் தனித்து ஒரு மையக்கண்ணைச் சுற்றி வருகிறது பால்மய வீதி காலக்ஸியே ! பால்மய வீதியில் பரிதியைப் போல் நூறு பில்லியன் விண்மீன்களும், ஒருவேளை கருந்துளை ஒன்றும் இருக்கலாம் என்று கருத இடமிருக்கிறது. நமது பால்மய வீதியில் விண்மீன் முந்திரிக் கொத்துகளும் (Star Clusters) அண்டக் கோள்களும், ஒளிமயமான நிபுளாக்களும், வாயு மேகங்களும், தூசிகளும், வெற்றிடமும் சேர்ந்து உள்ளன. பூர்வீக விண்மீன்களும், நெருங்கி அடர்ந்த கொத்துக்களும் (Denser Clusters), காலக்ஸி மையத்துக்கு அருகிலும், இளைய விண்மீன்களும், தளர்ந்த கொத்துக்களும் (Open Clusters) காலக்ஸி தளத்தட்டில் அமைந்துள்ளன !

பால்மய வீதி காலக்ஸியின் தனித்துவச் சிறப்புகள்

நமது பரிதி மண்டலம் சுற்றிவரும் பால்மய வீதி என்பது ஒருவிதச் சுருள் காலக்ஸியே (Spiral Galaxy). தீபாவளி சுருளாழி மத்தாப்பு போல் சுழல்வது. பால்மய வீதியின் விட்டம் சுமார் 100 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரம் (One Light Year : ஓர் ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு : அதாவது விநாடிக்கு 186,000 மைல் வேகத்தில் செல்லும் ஒளி ஓராண்டு செல்லும் தூரம்). மையக்கண்ணின் தடிப்பு ஈராயிரம் ஒளியாண்டு தூரம். மையக்கண்ணில் பழைய விண்மீன்களும் ஒரு கருந்துளையும் இருக்கலாம் என்று கருதப் படுகிறது. பால்மய வீதியைச் சுற்றிலும் ஓர் “ஒளிவட்டம்” (Halo) விண்மீன் கொத்துக்களாலும் (Band of Star Clusters), கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்ட மேகத்தாலும் (Cloud of Dark Matter) அமைக்கப் பட்டுள்ளது ! அந்த சுருள் ஆழியில் நான்கு கரங்கள் சுற்றி வருகின்றன. ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன்கள் தோரணங்களாய்ப் பின்னிய நான்கு கரங்களைத் தாங்கி பால்மய காலக்ஸி தன் மையத்தைக் கொண்டு சுற்றி வருகிறது !

 

பரிதி மண்டலம் நான்கு கரங்களில் ஒன்றான ஓரியன் கரத்தில் (Orion Arm) மையத்திலிருந்து 30 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரத்தில் ஒட்டிக் கொண்டிருக்கிறது ! நமது பூமி சூரியனைச் சுற்றி வருவதுபோல், சூரியனும் பால்மய வீதியின் மையத்தை விநாடிக்கு 137 மைல் வேகத்தில் (220 கி.மீ./விநாடி) சுற்றி வருகிறது. அந்த வேகத்தில் சூரியன் ஒருமுறை முழுவட்டம் சுற்றிவர 200 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும் என்று கணக்கிடப் படுகிறது !

விண்முகில் எனப்படும் நிபுளாக்கள் (Nebulae) என்றால் என்ன ?

1924 இல் அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் முதன்முதல் ஒரு சுருள் வடிவான நிபுளாவைக் கலி·போர்னியா வானோக்ககத் தொலைநோக்கியில் கண்டார். நிபுளா என்றால் முகில் என்பது பொருள். அகிலத் தூசிகள், அண்டவெளி வாயுக்கள் சீர்குலைந்த விண்மீன்களில் சிதறிப்போய்க், காட்சி முறையில் கையாளப்படும் ஒரு சொல் நிபுளா ! சில வாயுக்களாய் எஞ்சிய சிதைவுக் காலக்ஸிகள் ! சில நிபுளாக்கள் பேரொளியுடன் சுருளாக, அண்டங்களாக, கதிர் வீசுபவையாக, பிரதிபலிப்பவையாகவும் (Spiral, Planetary, Emission & Reflection Nebulae) உள்ளன. மற்றவை சூப்பர்நோவா வெடித்துச் சிதறிய துணுக்குகள். அண்ட நிபுளா என்பது (Planetary Nebula) வாயு முகில்களே ! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது கோள வடிவில் தெரிவதால் அவை அண்ட நிபுளாக்கள் என்று அழைக்கப்பட்டன. கதிர்வீச்சு நிபுளா (Emission Nebula) என்பதில் ஒளிவீசும் வாயு முகில்கள் உள்ளன. அவற்றின் உள்ளே அல்லது பின்னே சூடாக ஒளிவீசும் விண்மீன் இருக்கிறது. வாயுக்கள் அயனிகளாய்ப் பிரிந்து உயர்சக்தி புறவூதாக் கதிர்களை (High Energy Ultra-Violet Radiation) அவை உமிழ்கின்றன ! உதாரணமாக ஓரியன் நிபுளாவில் (Orion Nebula) ஹைடிரஜன் வாயுள்ள ஒருவிதப் பச்சை நிற முகில் தெரிகிறது.

பிரபஞ்ச காலக்ஸிகளை ஆராய்ந்த ஹெர்ச்செல் குடும்பத்தார்

பிரிட்டிஷ் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல், அவரது தங்கை கரோலின் ஹெர்ச்செல், தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் ஆகிய மூவரும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் விந்தையான பல ஒளிமீன் மந்தைகளை விண்வெளியில் கண்டுபிடித்து, வானியல் வரலாற்றில் புரட்சியை உண்டாக்கினார்கள். வில்லியம் ஹெர்ச்செல் யுரேனஸ் புதுக்கோளையும், அதனிரு துணைகோளையும் கண்டவர். தங்கை கரோலின் சகோதரன் வில்லியத்துடன் துணையாகப் பணியாற்றி அவற்றைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்து, சில வால்மீன்களையும் கண்டு பிடித்தவர். வில்லியத்தின் மகன் ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல், கணிதம், பெளதிகம் [Physics], நிழற்பட இரசாயனம் [Photochemistry], விஞ்ஞான வேதாந்தம் [Philosophy of Science] ஆகிய துறைகளில் தனது மேம்பட்ட பங்கை முக்கிய பகுதியில் அளித்திருக்கிறார். சார்லஸ் டார்வின், மைக்கேல் ·பாரடே, மேரி ஸோமர்வில் மற்றும் பல உலக மேதைகள் அவருடன் கொண்டிருந்த 7500 தொடர்புக் கடிதங்கள், அவரது நூற் களஞ்சியத்தில் [Archives] பாதுகாப்பாய் சேமித்து வைக்கப் பட்டுள்ளன.

 

பால்மய வீதி ஒளிமந்தை

தந்தையைப் பின்பற்றி 20 அடி, 40 அடி குவிநீளத் தொலை நோக்கிகளில் வானைக் கண்ணளாவித் தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த பணிகள் அநேகம். தென்னாப்பிக்காவின் தெற்குக் கோடியில் உள்ள நன்நம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] பல்லாண்டுகள் தங்கி தென் மண்டல விண்கூரையைத் [Southern Celestical Hemisphere] தொலைநோக்கியில் உளவு செய்து 3347 இரட்டை விண்மீன்களையும் [Double Stars], 2602 நிபுளாக்களையும் [Nebulae] கண்டு பிடித்தார். அவர் வெளியிட்ட முதல் நிபுளா அட்டவணையில் [First Catalogue of Nebulae] காணும் 5079 பால்மய ஒளிமீன் மந்தைகளில் தந்தையார், வில்லியம் ஹெர்ச்செல் கண்டவை 2477. ஜான் கண்டவை: 2602.

மேலும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் தோன்றிய நிழற்படத் துறையை [Photographic Works] வளர்ச்சி செய்த முன்னோடிகளில் முக்கிய படைப்பாளியாகக் கருதப்படுவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். ‘·போட்டோகிரா·பி ‘ [Photography] என்னும் பெயரைப் படைத்தவ§ அவர்தான். நிழற்படத் துறையில் ‘எதிர்ப்படநிழல் ‘, ‘நேர்ப்படநிழல் ‘ [Negative, Positive Films] என்னும் வார்த்தைகளைப் படைத்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்தான்!

ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த மகத்தான விஞ்ஞானப் பணிகள்

ஜான் ஹெர்ச்செல் 1792 இல் இங்கிலாந்து ஸ்லோவ் [Slough] என்னும் நகரில் பிரிட்டனில் குடிபுகுந்த ஜெர்மன் வில்லியம் ஹெர்ச்செலுக்குப் பிறந்த ஏக புதல்வன். கேம்பிரிட்ஜில் உள்ள புனித ஜான் கல்லூரியில் பயின்று கணிதத் துறையில் 1816 இல் பட்டம் பெற்றார். ஒப்பற்ற வானியல் விஞ்ஞானிகளான தந்தை வில்லியம், அத்தை கரோலின் இருவராலும் ஜான் வளர்க்கப் பட்டார். அவர் இருவது அருகில் வளர்ந்த ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் துறையில் வல்லமையும், தொலைநோக்கி மூலம் வானோக்கி உளவும் பயிற்சியும் பெற்றார். தந்தையாரைப் பின்பற்றி அவர் கண்டுபிடித்த பால்மய ஒளிமீன்களின் எண்ணிக்கையை மிகையாக்கி ஆயிரக் கணக்கான இரட்டை மீன்கள் [Double Stars], ஒளிமீன் மந்தைகள் [Star Clusters], நிபுளாக்கள் [Nebulae] ஆகியற்றைக் கண்டுபிடித்தார். முதலில் (1864) வெளிவந்த நிபுளா, விண்மீன் திரட்சி பொது அட்டவணையில் [General Catalogue of Nebulae & Clusters] ஜான் ஹெர்ச்செல் மற்றும் தந்தையார் வில்லியம் ஹெர்ச்செல் இருவரும் கண்டவை 3347 இரட்டை விண்மீன்கள்; 2400 நிபுளாக்கள்.

ஒளிமந்தை -1

இங்கிலாந்தில் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படித்த ஜான் ¦†ர்ச்செல் எவ்விதக் கல்வித் துறையிலும் பதவி ஏற்காமல் வாழ்நாள் முழுதும் வான்வெளி ஆராய்ச்சியாளராகப் பணியாற்றினார். அவரது கல்லூரி கணித ஆசிரியர், உட்ஹவுஸ் [Woodhouse] என்பவர். நியூட்டன் ஆக்கிய கால்குலஸ் [Calculus] போலின்றி சற்று எளிதான லெப்னிட்ஸ் [Leibnitz] படைத்த, கால்குலஸ் அணுகுமுறைக் கணிதத்தை ஆங்கிலத்தில் எழுதியவர் உட்ஹவுஸ்! கேம்ப்ரிட்ஜ் கல்லூரிப் பாடத்திட்டத்தில் ஏனோ லெப்னிட்ஸின் கால்குலஸ் அணுகு முறைகள் சேர்க்கப் படவில்லை. ஜான் தனிதாகத் தானாகப் படித்து அவ்வித எளிதான கால்குலஸ் அணுகு முறைகளை ஆங்கிலத்தில் மொழிபெயர்த்தார். 1813 இல் கணிதத்தில் முதல்வராகத் தேறி முதல்நிலைப் பட்டம் பெற்றார்.

‘கோட்டே தேற்றத்தின் மகத்தான விளைவுப்பயன் ‘ [On a Remarkable Application of Cotes’s Theorem] என்னும் கணித விளக்கவுரையை எழுதி, ராயல் சொஸைட்டியின் ·பெல்லோ [Fellow of Royal Society] ஆனார். 1820 இல் இரண்டு ‘முடிவுறும் வேறுபாடுகளின் பயன்கள் ‘ [Applications of Finite Differences] என்னும் கணிதச் சிறப்பு நூல்களை வெளியிட்டார். 1820 ஆண்டுகளின் முடிவில் கணித ஆய்வுகளிலிருந்து விலகி, ஜான் ஹெர்ச்செல் தன் முழு ஆர்வத்தையும் வானியல் துறையில் [Astronomy] மூழ்க்கினார்.

ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் ஆய்வுத் துறையில் நுழைவு

78 ஆவது வயதில் [1816] தந்தை வில்லியம் ¦†ச்செல் வானியல் பணியில் தளர்ச்சி யுற்றதும், ஜான் ஹெர்ச்செல் அப்பணியை அவர்சார்ப்பில் தொடர்ந்தார். 1822 இல் வில்லியம் காலமானதும்,அத்தை கரோலின் மீண்டும் ஹானோவர், ஜெர்மனிக்குச் சென்றார். அந்த ஆண்டில்தான் ஜான் ஹெர்ச்செல் சந்திர கிரகணத்தைப் புதிய முறையில் கணிக்கும் [Eclipses of the Moon] சிறியதோர் வானியல் விஞ்ஞான முதல் ஆய்விதழை வெளியிட்டார். ஆனால் அவரது முதற் பெரும் பதிப்பு என்று கருதப்படுவது: லண்டன் ராயல் சொஸைடி வெளியிட்ட ‘இரட்டை விண்மீன்களின் அட்டவணை’ [Catalogue of Double Stars (1824)]. வில்லியம் ஹெர்ச்செல்லைப் போல், ஜானும் ஆழ்வெளியில் அதிதூரத்தில் நகரும் விண்மீன்களின் [Deep Space Distant Stars] போக்கை நோக்கி வந்தார். தொலை விண்மீன் ஒன்றின் ‘இணைத்திரிபு இடஅமைப்பைக் ‘ [Parallax of a Star] கணிக்க முயன்றார். அப்போது இரட்டை விண்மீன்கள் யாவும் ஓர் ஈர்ப்பு மையத்தைச் சுற்றி வரக் கண்டு, அவற்றின் சுற்றுவீதிகளைக் [Orbits] கணிக்க, முதன்முதல் கணித முறைகளை வகுத்தார். 1833 ஆம் ஆண்டில் லண்டன் ராயல் சொஸைடி அப்பணிக்குத் தனது ராயல் தங்கப் பதக்கத்தை அளித்தது.

பல்வகை ஒளிமந்தைகள்

1834-1838 ஆண்டுகளில் தென்னாப்பிரிக்காவின் கோடியில் உள்ள நன்னம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] தங்கி தென்னக விண்கூரையை [Southern Hemisphere] நோக்கி உளவு செய்து, பால்மய விண்மீன்கள், நிபுளாக்கள் ஆகியற்றைப் பதிவு செய்தார். அங்கே தான் கொண்டுவந்த 20 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி வான்குடையை ஆய்வு செய்தார். தென்னாப்பிரிக்க வானில் அவர் கண்ட விந்தைகள்: 1835 இல் திரும்பி பூமி நோக்கி வந்த ஹாலியின் வால்மீன் [Halley ‘s Comet, Edmund Halley (1656-1742)] அவரது தொலைநோக்கியின் கண்ணில் பட்டது. வால்மீன்களின் விந்தை யான போக்குகளை ஆராய்ந்த போது ஈர்ப்பு விசையைத் தவிர வேறு பலதீவிர விசைகளும் அவற்றின் போக்கைப் பாதிக்கின்றன என்று அறிந்தார். பரிதியிலிருந்து வால்மீனை அப்பால் விரட்டும் விசையை அவரால் கணித முறையில் வகுக்க முடிந்தது. அப்போதுதான் ஜான் ஹெர்ச்செல் முதன் முதல் பரிதிக் காற்றைப் [Solar Wind] பற்றிக் கண்டுபிடிக்க ஏதுவாயிற்று! வால்மீனைத் தள்ளும் விலக்கு விசைக்கு [Repulsive Force], பரிதியின் காற்றே காரணம் என்பதை எடுத்துக் காட்டினார். மேலும் வால்மீனின் அண்டத்தி லிருந்து வாயுக்கள் ஆவியாய் வெளியேறுகின்றன என்று முதலில் கண்டுபிடித்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்லே! 1847 இல் தென்னாப்பிரிக்காவில்தான் கண்டுபிடித்த வானியல் விந்தைகளை நூலாக வெளியிட்டு, லண்டன் ராயல் சொஸைடியின் இரண்டாவது கோப்லே தங்கப் பதக்கத்தைப் [Copley Medal] பெற்றார்.

ஆழ்வெளியில் ஒளிவீசும் பால்மய காலக்ஸி, நிபுளாக்கள்

ஆதியின் முதல் பிரளயமாய்த் தோன்றிய பெரு வெடிப்பின் [Big Bang] விளைவாய் 10 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் பிறந்தவையாக காலக்ஸிகள் கருதப் படுகின்றன! பிரபஞ்ச வெளியில் விண்மீன் மந்தைகள் கொண்ட காலக்ஸிகள் சீரான அமைப்புத் தீவுகளாய் உண்டாக வில்லை! அகிலத்தின் ஆக்கிரமிப்பு விசையான ஈர்ப்பியல் [Gravitation] பண்பு இழுத்து இணைத்துக் கொண்ட தீவுக் கூட்டங்களாய் அவை தென்படுகின்றன! ஒரு பில்லியன் ஒளிமயத் தீவுகள் அல்லது விண்மீன் பூத மந்தைகள் [Giant Clusters of Stars] பிரபஞ்சத்தில் உள்ளதாக ஊகிக்கப் படுகிறது. அந்த ஒளிமயத் தீவுகளே காலக்ஸிகள் [Galaxies] என்று விஞ்ஞானிகளால் அழைக்கப்படுபவை.

பல்வேறு ஒளிமந்தைகள்

ஒவ்வொரு காலக்ஸியிலும் 100 பில்லியன் விண்மீன்கள் கூடி யுள்ளன என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது! அத்தகைய ஒரு சுய ஒளிமீனே நமக்குச் சுடர்தரும் பரிதி! நமது சூரிய மண்டலம் நகரும் காலக்ஸியைக் கொண்ட பால்மய வெளியில் [Milky Way] ஏராளமான மற்ற காலக்ஸிகளும் இருக்கின்றன! காலக்ஸிகளின் இடைவெளிகள் நினைத்துப் பார்க்க முடியாத தொலைவு தூரம்! நமது பால்மய வீதிக்கு நெருங்கிய காலக்ஸி 1.9 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது! [Light Years -Distance light covers in a year at the rate of 186000 miles/sec]. காலக்ஸித் தீவுகள் நீள்வட்ட உருவத்திலோ அல்லது சுருள் வடிவத்திலோதான் [Elliptical or Spiral Shape] தோன்றும்! ஒருவித ஒழுங்கு வடிவமும் இல்லாத காலக்ஸிகள், பிரபஞ்சத்தில் மிக மிகக் குறைவு.

நிபுளாக்கள் என்பவை யாவை ? காலக்ஸிகளை உற்பத்தி செய்யும் மூல ஒளிமய முத்துக்களைக் [Materials that form Galaxies] கொண்ட, அல்லது காலக்ஸி விண்மீன் மந்தைகளைப் பெற்ற ஒளிமுகில் கூட்டம்! அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble (1889-1953)] வெளியிட்ட ‘நிபுளாக்களின் பேரரங்கம் ‘ [The Realm of the Nebulae] என்னும் நூலில் காலக்ஸியானது பில்லியன் கணக்கில் விண்மீ ன்களை கோளத்தில் உள்ளடக்கிக் கொண்டு, பூமியிலிருந்து வெகு வெகு தூரத்தில் இருக்கிறது என்று சொல்கிறார். நமது பால்மய வெளிக் காலக்ஸி பில்லியன் காலக்ஸிகளில் ஒன்றானது! எத்தனை வகையான விண்மீன் ஒளித்தீவுகள் உள்ளன ?’ நிபுளா ‘: நிபுளா [Nebula] என்னும் சொல்லுக்கு ‘முகில் ‘ [Cloud] என்று அர்த்தம். அண்டக் கோள்கள், வால்மீன்கள், விண்கற்கள் [Planets, Comets, Astroids] தவிர ஏனைய வானியல் ஒளித்தீவுகள், ஒளி மந்தைகள் யாவும் முதலில் ஒரு சமயம் நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடப் பட்டன. அப்பழைய அர்த்தத்தில் இன்னும் சில வானியல் நூல்கள் நிபுளா என்னும் பதத்தைப் பயன்படுத்தி வருவதில் குழப்பம் உண்டாகலாம்!

 

சில சமயம் காலக்ஸிகள் [Galaxies (M51)], விண்மீன் மந்தைகள் [Star Clusters], அகிலவெளி மீனொளி வாயு/தூசி முகில்கள் [Intersteller Gas/Dust Clouds] ஆகியவற்றை நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடுகிறோம். துல்லியமாகக் கூறப்போனால் விண்மீன் மந்தைகளைக் குறிப்பிடாது ‘நிபுளா ‘என்னும் சொல் வாயுமயம் அல்லது தூசிமயம் கொண்ட ‘முகிலுக்கு’ மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். பெரும்பான்மை யாக நிபுளாவின் முகிலில் இருப்பது ஹைடிரஜன் வாயு! மில்லியன் விண்மீன்கள் ஈர்ப்பு விசைகளால் கூடிய விண்வெளி மந்தைகள் இவை. பெரும்பாலும் பண்டை விண்மீன்கள் மண்டியவை! அவை சந்தை போன்று அலங்கோலமாய் அங்கு கொஞ்சம் இங்கும் கொஞ்சமாகப் பரவி, காலக்ஸியின் மட்டத்தில் திரண்டு சேராமல் உள்ளன. நமது காலக்ஸியைச் சேர்ந்த அநேக விண்மீன் திரட்சிகள் பொரி உருண்டை போன்றவை! குறிப்பிட்ட ஒரு பொரி உருண்டை ஒருசில ஒளியாண்டுகள் [A few light-years] அகலம் கொண்டது! ‘திறந்த விண்மீன் மந்தைகள் ‘ [Open Clusters (M44)]: சிதறிய முத்துக்களைப் போல் தெரிபவை இவை. நூற்றுக் கணக்கான புதிய விண்மீன்களைக் கொண்டவை. அவை யாவும் ஈர்ப்பு விசைகளால் சேர்க்கப் பட்டு, குறுகிய காலத்தில் பிரிந்து சென்று பிரகாசிப்பவை. காலக்ஸி விண்மீன் Globular Clusters மந்தைகள் [Galactic Clusters] என்றும் அழைக்கப்படுபவை. 50 ஒளியாண்டு தூரத்திற்குக் குறைந்த தொலைவில் இருப்பவை.

 

பேரளவு உஷ்ண வாயு மண்டிய முகிலே ஒளி உமிழும் நிபுளாக்களாய் மிளிர்கின்றன. அண்டையில் புறவூதா ஒளியை [Ultra-violet Light] வீசும் விண்மீன் ஒன்றால், நிபுளாவின் முகிலில் உள்ள அணுக்கள் சக்தி பெற்றுக் கீழ் நிலைச் சக்திக்குத் தாவும் போது, நியான் மின்விளக்கு [Neon Light] போல வெளிச்சத்தை உமிழ்கின்றன! பெரும்பாலும் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்கள் செந்நிறமாய்க் காட்சி தருகின்றன! அதற்குக் காரணம், ஹைடிரஜன் வாயுவின் ‘ஒளிவீச்சு நாமம் ‘ [Emission Line] சிவப்பு நிறம்! மற்ற நிறங்கள் அருகில் தென்பட்டாலும், ஹைடிரஜன் அணுக்களே மிகுந்திருப்பதால் செந்நிறமே தனித்து மேனி முழுவதிலும் தெரிகிறது! புதிதாய்த் தோன்றிய விண்மீன் அல்லது தோன்றப் போகும் விண்மீன் அண்டவெளித் தளங்களில்தான், பொதுவாக ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களைக் காண முடிகிறது.

‘எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்கள் ‘ [Reflection Nebulae (NGC 7023)]:

பொதுவாக நீல நிறத்தில் தோன்றுபவை இந்த வகையான நிபுளாக்கள்! அருகில் பேரொளி வீசும் விண்மீன் ஒன்றின் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் தூசி முகில்கள் [Clouds of Dust] இவை! பிரதிபலிக்கும் ஒளியில் மிகையாக நீல ஒளியே சிதறப்பட்டுக் கண்ணுக்குத் தென்படுகிறது! பொதுவாகச் செந்நிறத்தில் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களும், நீல நிறத்தில் எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களும் அண்டவெளியில் இணையாக அருகிலே காட்சி அளிக்கின்றன! ஆதலால் அந்த இரண்டு நிபுளாக்களையும் ‘மலர்ச்சி நிபுளாக்கள் ‘ [Diffuse Nebulae] என்றும் குறிப்பிடுகிறார்கள்.

 

‘கரிய நிபுளாக்கள் ‘ [Dark Nebulae (NGC 2264)]:

பின்புறம் அடிக்கும் ஒளியைத் தடுத்து வருவதால், இந்த நிபுளாக்கள் கரிய நிபுளாக்கள் போலக் காட்சி அளிக்கின்றன! நிழற்படக் கலையில் [Silhouette Photography] ஒளியைப் பின்புலமாக்கி வடிவத்தைப் படமெடுத்தால் கரிய உருவம் முகப்பில் தென்படுவதுபோல், கரிய நிபுளாக்கள் தோற்றம் அளிக்கும்! அவை எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களை ஒத்தவை. ஆனால் ஒரு வேறுபாடு: ஒளியானது நிபுளாவின் முகத்தில் படாது, அதன் முதுகில் படுகிறது! கரிய நிபுளாக்கள் பொதுவாக மலர்ச்சி நிபுளாக்களின் அருகே காணப்படுகின்றன!

‘அண்டக்கோள் நிபுளாக்கள் ‘ [Planetary Nebulae (M57)]:

விண்மீன் தனது இறுதிக்கால நிலையில் வீசி எறிந்த வாயுக் கோளமே, அண்ட நிபுளா வென்று அழைக்கப் படுகிறது! நமது பரிதியும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அதுபோல் ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளாவை வீசி எறியலாம்! அவற்றை அண்டங்கள் என்று விளிப்பது பிழையானது. அண்டக் கோள்களுக்கும் [Planets] அவ்வகை நிபுளாக்களுக்கும் எவ்விதப் பண்பும், ஒற்றுமையும் கிடையாது! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது அண்டங்கள் போல் தோன்றலாம். அவ்வளவுதான். சாதாரணமான ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளா ஓர் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கும் குறைவான அகலத்தில்தான் உள்ளது!

‘சூப்பர்நோவா மிச்சங்கள் ‘ [Supernova Remnants (M1)]:

பூத வடிவான விண்மீன் ஒன்று மரணம் அடையும் போது, பேரளவு ஒளிப்பிழம்புடன் பிரகாசித்துப் பரவிச் சிதறும்! அப்போது, அது ‘சூபர்நோவா ‘ என்று பெயர் பெறுகிறது! சில நாட்கள் சூபர்நோவா வெளியேற்றும் சக்தி, முழு காலக்ஸிக்கு இணையான பேரளவுச் சக்திபோல் தெரிகிறது! அம்மாதிரிப் பிரளய வெடிப்புக்குப் பிறகு, சூபர்நோவாவில் எஞ்சுவது, விண்மீனின் ஒரு பெரும் பகுதி! அம்மிச்சப் பகுதியின் அகலம் ஒரு சில ஒளியாண்டுகளே!

வானியல் மேதை ஜான் ஹெர்ச்செலின் மறைவு

ஜான் ஹெர்ச்செல் வெளியிட்ட ‘இயற்பியல் வேதாந்தத் தெளிவுரை ‘ [Discourse on Natural Philosophy] என்னும் நூலைப் படித்து, மைக்கேல் ·பாரடே [Michael Faraday (1791-1867)] அவரது ஞான வல்லமையைப் புகழ்ந்து கூறியது: ‘இயற்பியல் வேதாந்த நூலைப் படித்து இன்புற்ற பலருள் நானும் ஒருவன். அந்நூல் வேதாந்த மாணவருக்கு ஒரு பாடப் பதிப்பாக உதவத் தகுதி பெற்றது. அந்நூல் என்னைச் செம்மையான ஓர் ஆராய்ச்சியாளனாய் ஆக்கியது. என் ஒழுக்கப் பண்பாட்டை உயர்த்தியது. சொல்லப் போனால் என்னைச் சிறந்த சித்தாந்த வேதாந்தி யாக்கியது ‘.

ஜான் ஹெர்ச்செல் காலத்து விஞ்ஞானிகள் அனைவரிலும் அவர் முன்னணியில் நிற்கும் மேதையாகக் கருதப்படுபவர். 1871 ஆம் ஆண்டில் காலமான ஜான் ஹெர்ச்செல் வெஸ்ட்மின்ஸ்டர் ஆபேயில் அடக்கம் செய்யப்பட்டார். அவரது அடக்கவுரையில் பிரென்ச் கணித நிபுணர் ஷான் பயாட் [Jean Biot (1774-1862)] கூறியது: ‘கணித மேதை லாப்பிளாஸ் [Laplace] 1827 ஆண்டில் மரணம் அடைந்த பின், அவருக்குப் பிறகு இணையாக மதிக்கப் படுபவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். பிரிட்டனில் ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் மறைவுக்குப் பிறகு, ஜான் ஹெர்ச்செல்லின் மரணமே ஈடு செய்ய முடியாத ஓர் இழப்பாக நான் கருதுகிறேன்!’

தகவல்:

1. Results of Astronomical Observations of John Herschel By: London, Smith, Elder Co.

2. Letters & Papers of Sir John Herschel from the Archives of the Royal Society [1990]

3. Types of Nebulae http://seds.lpl.arizona.edu/billa/twn/types.html

4. William Herschel ‘s Catalogue of Deep Sky Objects

5. Nebulae http://www.seds.org/messier/nebula.html

6. Nebulae http://www.enchantedlearning/subjects/astronomy/stars/nebulae.html

7. John Herschel By: J.J. O ‘Connor & E.F. Robertson

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி, காலக்ஸிகள், நிபுளாக்கள்.

9. The Handy Space Answer Book (1998)

10. https://www.astroleague.org/content/bright-nebula-observing-program

11.  https://en.wikipedia.org/wiki/Orion_Nebula  [June 6, 2016]

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) June 15, 2016 [R-1]

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி, காலக்ஸிகள், நிபுளாக்கள்

Milky Way

 (கட்டுரை: 8)

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

 

பால்மய வீதி சூரிய ஒளிமந்தை !

பரிதி மண்டலக் கோள்கள்

திரிந்தோடும்

விண்வெளிச் சந்தை !

பரிதி அங்கோர் வெள்ளாடு !

குடை ராட்டினம் போல் பரிதியைக்

கோள்கள் சுற்றிவரும்.

வெய்யோன் குடும்பம் போல்

மையக் கனலை வணங்கி

வலம்வரும்

ஒளி மந்தைகள் கோடி, கோடி !

பூமி சிறியது !

பூமி சுற்றும் சூரியன் சிறியது !

சூரியன் சுற்றி வரும்

பால்மய வீதிப்

பூதக் காலக்ஸி சிறியது !

கோடான கோடி

ஒளிமய மந்தைகள் ஓயாமல்

உந்திச் சென்று

விரியும் பிரபஞ்சக் குமிழிதான்

பெரியது !  பெரியது !! பெரியது !!!

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

‘புனித வேத நூல்களில் நாம் காணும் மேன்மையான நியதிகளை நிலைநாட்டி மெய்ப்பிக்கவே, மனித முயற்சிகள் விஞ்ஞானத்தில் மேற்கொள்ளப் பட்டன என்று எனக்குத் தோன்றுகிறது ‘

ஜான் ஹெர்ச்செல் (John F. Herschel) (1792-1871)

Our Milkyway Galaxy

பால்மய வீதியை முதன்முதலில் நோக்கிய விஞ்ஞானி கலிலியோ

1600 ஆண்டின் ஆரம்ப காலத்தில் இத்தாலிய வானியல் விஞ்ஞான மேதை கலிலியோதான் முதன்முதல் நமது பால்மய வீதி (Milky Way Galaxy) காலக்ஸியைத் தனது தொலைநோக்கியில் கண்டு உளவு செய்தவர். அந்த ஒளி விண்ணரங்கில் எண்ணற்ற விண்மீன்கள் இருந்ததைக் கண்டு வியந்தார். அதற்குப் பிறகு 1755 இல் ஜெர்மன் வேதாந்தி இம்மானுவல் கென்ட் (Immanuel Kant) பால்மய வீதி குவியாடி போன்ற விண்மீன்களின் மந்தை (Lens-shaped Group of Stars) என்றும், அதனைப் போல் வேறு விண்மீன்களின் மந்தைகள் உள்ளன வென்றும் கூறினார். பிரிட்டனில் பணிபுரிந்த அடுத்தொரு ஜெர்மன் வானியல் நோக்காளர் வில்லியம் ஹெர்ச்செல்தான் (1738-1822) முதன்முதலில் விஞ்ஞான ரீதியாக பால்மய வீதியைத் துருவி ஆராய்ந்து எழுதியவர். அதற்குப் பிறகு அவரது சகோதரி கரோலின் ஹெர்ச்செல்லும் புதல்வர் ஜான் ஹெர்ச்செல்லும் வில்லியத்தைப் பின்பற்ற ஏராளமான காலாக்ஸிகளைத் தொலைநோக்கிகள் மூலம் கண்டுபிடித்துப் பதிவு செய்தார்கள்.

காலக்ஸியும் அதில் சுற்றிவரும் கோடான கோடி விண்மீன்களும்

காலக்ஸி என்றால் என்ன ? சூரியனைப் போன்ற கோடான கோடி விண்மீன்கள் மையக்கண் ஒன்றைச் சுற்றிவரும் ஒரு பூத வடிவான விண்ணரங்கமே காலக்ஸியாகக் கருதப்படுகிறது. அந்த காலக்ஸியில் விண்மீன்களுடன், விண்மீனைச் சுற்றும் அண்டக்கோள்களும், ஒளிமய நிபுளாக்களும், வாயுக்களும், தூசிகளும் மண்டிக் கிடக்கின்றன ! மேலும் காலக்ஸிகளில் மாபெரும் திணிவும், மையத்தில் அளவற்ற ஈர்ர்ப்பாற்றலும் கொண்ட கருந்துளை (Black Hole: A Single Point of Infinite Mass & Gravity) ஒன்றும் இருக்கலாம். பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பான்மையான திணிவாகக் (Mass) கருதப்படும் 50 பில்லியனுக்கு மேற்பட்ட காலக்ஸிகள் இருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் கணிக்கிறார்கள் ! கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்டம் இல்லாமல், அவையே பிரபஞ்சத்தின் 90% திணிவைக் கொண்டிருப்பதாகவும் கருதப்படுகிறது.

Milkyway Two Views

காலக்ஸிகள் சில சுருளாக இருப்பவை. சில நீள்வட்ட வடிவில் இருப்பவை. சில கோணலாக இருப்பவை. பால்மய காலக்ஸியும் அதன் அருகே உள்ள அன்டிரோமேடா காலக்ஸியும் சுருளானவை. காலக்ஸி முழுவதும் ஓர் அச்சில் சுற்றுவதால் விண்மீன்களைக் கவ்விக் கொண்டு சுருள் கரங்கள் தோன்றின. நீள்வட்ட காலக்ஸிகளில் சுருள் கரங்கள் எழாமல் பொதுவாகப் பழைய விண்மீன்களும் மிகச் சிறிதளவு வாயுக்களும், தூசிகளும் உள்ளன.

குடை ராட்டினம் போல் நமது பரிதி மண்டலம் தனித்து ஒரு மையக்கண்ணைச் சுற்றி வருகிறது பால்மய வீதி காலக்ஸியே ! பால்மய வீதியில் பரிதியைப் போல் நூறு பில்லியன் விண்மீன்களும், ஒருவேளை கருந்துளை ஒன்றும் இருக்கலாம் என்று கருத இடமிருக்கிறது. நமது பால்மய வீதியில் விண்மீன் முந்திரிக் கொத்துகளும் (Star Clusters) அண்டக் கோள்களும், ஒளிமயமான நிபுளாக்களும், வாயு மேகங்களும், தூசிகளும், வெற்றிடமும் சேர்ந்து உள்ளன. பூர்வீக விண்மீன்களும், நெருங்கி அடர்ந்த கொத்துக்களும் (Denser Clusters), காலக்ஸி மையத்துக்கு அருகிலும், இளைய விண்மீன்களும், தளர்ந்த கொத்துக்களும் (Open Clusters) காலக்ஸி தளத்தட்டில் அமைந்துள்ளன !

பால்மய வீதி காலக்ஸியின் தனித்துவச் சிறப்புகள்

நமது பரிதி மண்டலம் சுற்றிவரும் பால்மய வீதி என்பது ஒருவிதச் சுருள் காலக்ஸியே (Spiral Galaxy). தீபாவளி சுருளாழி மத்தாப்பு போல் சுழல்வது. பால்மய வீதியின் விட்டம் சுமார் 100 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரம் (One Light Year : ஓர் ஒளியாண்டு என்பது தூர அளவு : அதாவது விநாடிக்கு 186,000 மைல் வேகத்தில் செல்லும் ஒளி ஓராண்டு செல்லும் தூரம்). மையக்கண்ணின் தடிப்பு ஈராயிரம் ஒளியாண்டு தூரம். மையக்கண்ணில் பழைய விண்மீன்களும் ஒரு கருந்துளையும் இருக்கலாம் என்று கருதப் படுகிறது. பால்மய வீதியைச் சுற்றிலும் ஓர் “ஒளிவட்டம்” (Halo) விண்மீன் கொத்துக்களாலும் (Band of Star Clusters), கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருமைப் பிண்ட மேகத்தாலும் (Cloud of Dark Matter) அமைக்கப் பட்டுள்ளது ! அந்த சுருள் ஆழியில் நான்கு கரங்கள் சுற்றி வருகின்றன. ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன்கள் தோரணங்களாய்ப் பின்னிய நான்கு கரங்களைத் தாங்கி பால்மய காலக்ஸி தன் மையத்தைக் கொண்டு சுற்றி வருகிறது !

Milkyway with Details of its Arms

பரிதி மண்டலம் நான்கு கரங்களில் ஒன்றான ஓரியன் கரத்தில் (Orion Arm) மையத்திலிருந்து 30 ஆயிரம் ஒளியாண்டு தூரத்தில் ஒட்டிக் கொண்டிருக்கிறது ! நமது பூமி சூரியனைச் சுற்றி வருவதுபோல், சூரியனும் பால்மய வீதியின் மையத்தை விநாடிக்கு 137 மைல் வேகத்தில்

(220 கி.மீ./விநாடி) சுற்றி வருகிறது. அந்த வேகத்தில் சூரியன் ஒருமுறை முழுவட்டம் சுற்றிவர 200 மில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகும் என்று கணக்கிடப் படுகிறது !

விண்முகில் எனப்படும் நிபுளாக்கள் (Nebulae) என்றால் என்ன ?

1924 இல் அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் முதன்முதல் ஒரு சுருள் வடிவான நிபுளாவைக் கலி·போர்னியா வானோக்ககத் தொலைநோக்கியில் கண்டார். நிபுளா என்றால் முகில் என்பது பொருள். அகிலத் தூசிகள், அண்டவெளி வாயுக்கள் சீர்குலைந்த விண்மீன்களில் சிதறிப்போய்க், காட்சி முறையில் கையாளப்படும் ஒரு சொல் நிபுளா ! சில வாயுக்களாய் எஞ்சிய சிதைவுக் காலக்ஸிகள் ! சில நிபுளாக்கள் பேரொளியுடன் சுருளாக, அண்டங்களாக, கதிர் வீசுபவையாக, பிரதிபலிப்பவையாகவும் (Spiral, Planetary, Emission & Reflection Nebulae) உள்ளன. மற்றவை சூப்பர்நோவா வெடித்துச் சிதறிய துணுக்குகள். அண்ட நிபுளா என்பது (Planetary Nebula) வாயு முகில்களே ! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது கோள வடிவில் தெரிவதால் அவை அண்ட நிபுளாக்கள் என்று அழைக்கப்பட்டன. கதிர்வீச்சு நிபுளா (Emission Nebula) என்பதில் ஒளிவீசும் வாயு முகில்கள் உள்ளன. அவற்றின் உள்ளே அல்லது பின்னே சூடாக ஒளிவீசும் விண்மீன் இருக்கிறது. வாயுக்கள் அயனிகளாய்ப் பிரிந்து உயர்சக்தி புறவூதாக் கதிர்களை (High Energy Ultra-Violet Radiation) அவை உமிழ்கின்றன ! உதாரணமாக ஓரியன் நிபுளாவில் (Orion Nebula) ஹைடிரஜன் வாயுள்ள ஒருவிதப் பச்சை நிற முகில் தெரிகிறது.

Edwin Hubble Classifications of Galaxies

பிரபஞ்ச காலக்ஸிகளை ஆராய்ந்த ஹெர்ச்செல் குடும்பத்தார்

பிரிட்டிஷ் ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல், அவரது தங்கை கரோலின் ஹெர்ச்செல், தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் ஆகிய மூவரும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் விந்தையான பல ஒளிமீன் மந்தைகளை விண்வெளியில் கண்டுபிடித்து, வானியல் வரலாற்றில் புரட்சியை உண்டாக்கினார்கள். வில்லியம் ஹெர்ச்செல் யுரேனஸ் புதுக்கோளையும், அதனிரு துணைகோளையும் கண்டவர். தங்கை கரோலின் சகோதரன் வில்லியத்துடன் துணையாகப் பணியாற்றி அவற்றைத் தொடர்ந்து பதிவு செய்து, சில வால்மீன்களையும் கண்டு பிடித்தவர். வில்லியத்தின் மகன் ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல், கணிதம், பெளதிகம் [Physics], நிழற்பட இரசாயனம் [Photochemistry], விஞ்ஞான வேதாந்தம் [Philosophy of Science] ஆகிய துறைகளில் தனது மேம்பட்ட பங்கை முக்கிய பகுதியில் அளித்திருக்கிறார். சார்லஸ் டார்வின், மைக்கேல் ·பாரடே, மேரி ஸோமர்வில் மற்றும் பல உலக மேதைகள் அவருடன் கொண்டிருந்த 7500 தொடர்புக் கடிதங்கள், அவரது நூற் களஞ்சியத்தில் [Archives] பாதுகாப்பாய் சேமித்து வைக்கப் பட்டுள்ளன.

Milkyway Location on the Horizon

தந்தையைப் பின்பற்றி 20 அடி, 40 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கிகளில் வானைக் கண்ணளாவித் தனயன் ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த பணிகள் அநேகம். தென்னாப்பிக்காவின் தெற்குக் கோடியில் உள்ள நன்நம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] பல்லாண்டுகள் தங்கி தென் மண்டல விண்கூரையைத் [Southern Celestical Hemisphere] தொலைநோக்கியில் உளவு செய்து 3347 இரட்டை விண்மீன்களையும் [Double Stars], 2602 நிபுளாக்களையும் [Nebulae] கண்டு பிடித்தார். அவர் வெளியிட்ட முதல் நிபுளா அட்டவணையில் [First Catalogue of Nebulae] காணும் 5079 பால்மய ஒளிமீன் மந்தைகளில் தந்தையார், வில்லியம் ஹெர்ச்செல் கண்டவை 2477. ஜான் கண்டவை: 2602.

மேலும் பத்தொன்பதாம் நூற்றாண்டில் தோன்றிய நிழற்படத் துறையை [Photographic Works] வளர்ச்சி செய்த முன்னோடிகளில் முக்கிய படைப்பாளியாகக் கருதப்படுவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். ‘·போட்டோகிரா·பி ‘ [Photography] என்னும் பெயரைப் படைத்தவ§ அவர்தான். நிழற்படத் துறையில் ‘எதிர்ப்படநிழல் ‘, ‘நேர்ப்படநிழல் ‘ [Negative, Positive Films] என்னும் வார்த்தைகளைப் படைத்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்தான்!

ஜான் ஹெர்ச்செல் புரிந்த மகத்தான விஞ்ஞானப் பணிகள்

ஜான் ஹெர்ச்செல் 1792 இல் இங்கிலாந்து ஸ்லோவ் [Slough] என்னும் நகரில் பிரிட்டனில் குடிபுகுந்த ஜெர்மன் வில்லியம் ஹெர்ச்செலுக்குப் பிறந்த ஏக புதல்வன். கேம்பிரிட்ஜில் உள்ள புனித ஜான் கல்லூரியில் பயின்று கணிதத் துறையில் 1816 இல் பட்டம் பெற்றார். ஒப்பற்ற வானியல் விஞ்ஞானிகளான தந்தை வில்லியம், அத்தை கரோலின் இருவராலும் ஜான் வளர்க்கப் பட்டார். அவர் இருவது அருகில் வளர்ந்த ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் துறையில் வல்லமையும், தொலைநோக்கி மூலம் வானோக்கி உளவும் பயிற்சியும் பெற்றார். தந்தையாரைப் பின்பற்றி அவர் கண்டுபிடித்த பால்மய ஒளிமீன்களின் எண்ணிக்கையை மிகையாக்கி ஆயிரக் கணக்கான இரட்டை மீன்கள் [Double Stars], ஒளிமீன் மந்தைகள் [Star Clusters], நிபுளாக்கள் [Nebulae] ஆகியற்றைக் கண்டுபிடித்தார். முதலில் (1864) வெளிவந்த நிபுளா, விண்மீன் திரட்சி பொது அட்டவணையில் [General Catalogue of Nebulae & Clusters] ஜான் ஹெர்ச்செல் மற்றும் தந்தையார் வில்லியம் ஹெர்ச்செல் இருவரும் கண்டவை 3347 இரட்டை விண்மீன்கள்; 2400 நிபுளாக்கள்.

Galaxy -1

இங்கிலாந்தில் கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் படித்த ஜான் ¦†ர்ச்செல் எவ்விதக் கல்வித் துறையிலும் பதவி ஏற்காமல் வாழ்நாள் முழுதும் வான்வெளி ஆராய்ச்சியாளராகப் பணியாற்றினார். அவரது கல்லூரி கணித ஆசிரியர், உட்ஹவுஸ் [Woodhouse] என்பவர். நியூட்டன் ஆக்கிய கால்குலஸ் [Calculus] போலின்றி சற்று எளிதான லெப்னிட்ஸ் [Leibnitz] படைத்த, கால்குலஸ் அணுகுமுறைக் கணிதத்தை ஆங்கிலத்தில் எழுதியவர் உட்ஹவுஸ்! கேம்ப்ரிட்ஜ் கல்லூரிப் பாடத்திட்டத்தில் ஏனோ லெப்னிட்ஸின் கால்குலஸ் அணுகு முறைகள் சேர்க்கப் படவில்லை. ஜான் தனிதாகத் தானாகப் படித்து அவ்வித எளிதான கால்குலஸ் அணுகு முறைகளை ஆங்கிலத்தில் மொழிபெயர்த்தார். 1813 இல் கணிதத்தில் முதல்வராகத் தேறி முதல்நிலைப் பட்டம் பெற்றார்.

‘கோட்டே தேற்றத்தின் மகத்தான விளைவுப்பயன் ‘ [On a Remarkable Application of Cotes’s Theorem] என்னும் கணித விளக்கவுரையை எழுதி, ராயல் சொஸைட்டியின் ·பெல்லோ [Fellow of Royal Society] ஆனார். 1820 இல் இரண்டு ‘முடிவுறும் வேறுபாடுகளின் பயன்கள் ‘ [Applications of Finite Differences] என்னும் கணிதச் சிறப்பு நூல்களை வெளியிட்டார். 1820 ஆண்டுகளின் முடிவில் கணித ஆய்வுகளிலிருந்து விலகி, ஜான் ஹெர்ச்செல் தன் முழு ஆர்வத்தையும் வானியல் துறையில் [Astronomy] மூழ்க்கினார்.

ஜான் ஹெர்ச்செல் வானியல் ஆய்வுத் துறையில் நுழைவு

78 ஆவது வயதில் [1816] தந்தை வில்லியம் ¦†ச்செல் வானியல் பணியில் தளர்ச்சி யுற்றதும், ஜான் ஹெர்ச்செல் அப்பணியை அவர்சார்ப்பில் தொடர்ந்தார். 1822 இல் வில்லியம் காலமானதும்,அத்தை கரோலின் மீண்டும் ஹானோவர், ஜெர்மனிக்குச் சென்றார். அந்த ஆண்டில்தான் ஜான் ஹெர்ச்செல் சந்திர கிரகணத்தைப் புதிய முறையில் கணிக்கும் [Eclipses of the Moon] சிறியதோர் வானியல் விஞ்ஞான முதல் ஆய்விதழை வெளியிட்டார். ஆனால் அவரது முதற் பெரும் பதிப்பு என்று கருதப்படுவது: லண்டன் ராயல் சொஸைடி வெளியிட்ட ‘இரட்டை விண்மீன்களின் அட்டவணை’ [Catalogue of Double Stars (1824)]. வில்லியம் ஹெர்ச்செல்லைப் போல், ஜானும் ஆழ்வெளியில் அதிதூரத்தில் நகரும் விண்மீன்களின் [Deep Space Distant Stars] போக்கை நோக்கி வந்தார். தொலை விண்மீன் ஒன்றின் ‘இணைத்திரிபு இடஅமைப்பைக் ‘ [Parallax of a Star] கணிக்க முயன்றார். அப்போது இரட்டை விண்மீன்கள் யாவும் ஓர் ஈர்ப்பு மையத்தைச் சுற்றி வரக் கண்டு, அவற்றின் சுற்றுவீதிகளைக் [Orbits] கணிக்க, முதன்முதல் கணித முறைகளை வகுத்தார். 1833 ஆம் ஆண்டில் லண்டன் ராயல் சொஸைடி அப்பணிக்குத் தனது ராயல் தங்கப் பதக்கத்தை அளித்தது.

Various Galaxies – 1

1834-1838 ஆண்டுகளில் தென்னாப்பிரிக்காவின் கோடியில் உள்ள நன்னம்பிக்கை முனையில் [Cape of Good Hope] தங்கி தென்னக விண்கூரையை [Southern Hemisphere] நோக்கி உளவு செய்து, பால்மய விண்மீன்கள், நிபுளாக்கள் ஆகியற்றைப் பதிவு செய்தார். அங்கே தான் கொண்டுவந்த 20 அடி குவிநீளத் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி வான்குடையை ஆய்வு செய்தார். தென்னாப்பிரிக்க வானில் அவர் கண்ட விந்தைகள்: 1835 இல் திரும்பி பூமி நோக்கி வந்த ஹாலியின் வால்மீன் [Halley ‘s Comet, Edmund Halley (1656-1742)] அவரது தொலைநோக்கியின் கண்ணில் பட்டது. வால்மீன்களின் விந்தையான போக்குகளை ஆராய்ந்த போது ஈர்ப்பு விசையைத் தவிர வேறு பலதீவிர விசைகளும் அவற்றின் போக்கைப் பாதிக்கின்றன என்று அறிந்தார். பரிதியிலிருந்து வால்மீனை அப்பால் விரட்டும் விசையை அவரால் கணித முறையில் வகுக்க முடிந்தது. அப்போதுதான் ஜான் ஹெர்ச்செல் முதன் முதல் பரிதிக் காற்றைப் [Solar Wind] பற்றிக் கண்டுபிடிக்க ஏதுவாயிற்று! வால்மீனைத் தள்ளும் விலக்கு விசைக்கு [Repulsive Force], பரிதியின் காற்றே காரணம் என்பதை எடுத்துக் காட்டினார். மேலும் வால்மீனின் அண்டத்தி லிருந்து வாயுக்கள் ஆவியாய் வெளியேறுகின்றன என்று முதலில் கண்டுபிடித்தவரும் ஜான் ஹெர்ச்செல்லே! 1847 இல் தென்னாப் பிரிக்காவில் தான் கண்டுபிடித்த வானியல் விந்தைகளை நூலாக வெளியிட்டு, லண்டன் ராயல் சொஸைடியின் இரண்டாவது கோப்லே தங்கப் பதக்கத்தைப் [Copley Medal] பெற்றார்.

ஆழ்வெளியில் ஒளிவீசும் பால்மய காலக்ஸி, நிபுளாக்கள்

ஆதியின் முதல் பிரளயமாய்த் தோன்றிய பெரு வெடிப்பின் [Big Bang] விளைவாய் 10 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் பிறந்தவையாக காலக்ஸிகள் கருதப் படுகின்றன! பிரபஞ்ச வெளியில் விண்மீன் மந்தைகள் கொண்ட காலக்ஸிகள் சீரான அமைப்புத் தீவுகளாய் உண்டாக வில்லை! அகிலத்தின் ஆக்கிரமிப்பு விசையான ஈர்ப்பியல் [Gravitation] பண்பு இழுத்து இணைத்துக் கொண்ட தீவுக் கூட்டங்களாய் அவை தென்படுகின்றன! ஒரு பில்லியன் ஒளிமயத் தீவுகள் அல்லது விண்மீன் பூத மந்தைகள் [Giant Clusters of Stars] பிரபஞ்சத்தில் உள்ளதாக ஊகிக்கப் படுகிறது. அந்த ஒளிமயத் தீவுகளே காலக்ஸிகள் [Galaxies] என்று விஞ்ஞானிகளால் அழைக்கப்படுபவை.

Various Galaxies – 2

ஒவ்வொரு காலக்ஸியிலும் 100 பில்லியன் விண்மீன்கள் கூடி யுள்ளன என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது! அத்தகைய ஒரு சுய ஒளிமீனே நமக்குச் சுடர்தரும் பரிதி! நமது சூரிய மண்டலம் நகரும் காலக்ஸியைக் கொண்ட பால்மய வெளியில் [Milky Way] ஏராளமான மற்ற காலக்ஸிகளும் இருக்கின்றன! காலக்ஸிகளின் இடைவெளிகள் நினைத்துப் பார்க்க முடியாத தொலைவு தூரம்! நமது பால்மய வீதிக்கு நெருங்கிய காலக்ஸி 1.9 மில்லியன் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது! [Light Years -Distance light covers in a year at the rate of 186000 miles/sec]. காலக்ஸித் தீவுகள் நீள்வட்ட உருவத்திலோ அல்லது சுருள் வடிவத்திலோதான் [Elliptical or Spiral Shape] தோன்றும்! ஒருவித ஒழுங்கு வடிவமும் இல்லாத காலக்ஸிகள், பிரபஞ்சத்தில் மிக மிகக் குறைவு.

நிபுளாக்கள் என்பவை யாவை ? காலக்ஸிகளை உற்பத்தி செய்யும் மூல ஒளிமய முத்துக்களைக் [Materials that form Galaxies] கொண்ட, அல்லது காலக்ஸி விண்மீன் மந்தைகளைப் பெற்ற ஒளிமுகில் கூட்டம்! அமெரிக்க விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble (1889-1953)] வெளியிட்ட ‘நிபுளாக்களின் பேரரங்கம் ‘ [The Realm of the Nebulae] என்னும் நூலில் காலக்ஸியானது பில்லியன் கணக்கில் விண்மீன்களை கோளத்தில் உள்ளடக்கிக் கொண்டு, பூமியிலிருந்து வெகு வெகு தூரத்தில் இருக்கிறது என்று சொல்கிறார். நமது பால்மய வெளிக் காலக்ஸி பில்லியன் காலக்ஸிகளில் ஒன்றானது! எத்தனை வகையான விண்மீன் ஒளித்தீவுகள் உள்ளன ?’ நிபுளா ‘: நிபுளா [Nebula] என்னும் சொல்லுக்கு ‘முகில் ‘ [Cloud] என்று அர்த்தம். அண்டக் கோள்கள், வால்மீன்கள், விண்கற்கள் [Planets, Comets, Astroids] தவிர ஏனைய வானியல் ஒளித்தீவுகள், ஒளி மந்தைகள் யாவும் முதலில் ஒரு சமயம் நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடப் பட்டன. அப்பழைய அர்த்தத்தில் இன்னும் சில வானியல் நூல்கள் நிபுளா என்னும் பதத்தைப் பயன்படுத்தி வருவதில் குழப்பம் உண்டாகலாம்!

Caffeine Nebula

சில சமயம் காலக்ஸிகள் [Galaxies (M51)], விண்மீன் மந்தைகள் [Star Clusters], அகிலவெளி மீனொளி வாயு/தூசி முகில்கள் [Intersteller Gas/Dust Clouds] ஆகியவற்றை நிபுளாக்கள் என்று குறிப்பிடுகிறோம். துல்லியமாகக் கூறப்போனால் விண்மீன் மந்தைகளைக் குறிப்பிடாது ‘நிபுளா ‘என்னும் சொல் வாயுமயம் அல்லது தூசிமயம் கொண்ட ‘முகிலுக்கு’ மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். பெரும்பான்மை யாக நிபுளாவின் முகிலில் இருப்பது ஹைடிரஜன் வாயு! மில்லியன் விண்மீன்கள் ஈர்ப்பு விசைகளால் கூடிய விண்வெளி மந்தைகள் இவை. பெரும்பாலும் பண்டை விண்மீன்கள் மண்டியவை! அவை சந்தை போன்று அலங்கோலமாய் அங்கு கொஞ்சம் இங்கும் கொஞ்சமாகப் பரவி, காலக்ஸியின் மட்டத்தில் திரண்டு சேராமல் உள்ளன. நமது காலக்ஸியைச் சேர்ந்த அநேக விண்மீன் திரட்சிகள் பொரி உருண்டை போன்றவை! குறிப்பிட்ட ஒரு பொரி உருண்டை ஒருசில ஒளியாண்டுகள் [A few light-years] அகலம் கொண்டது! ‘திறந்த விண்மீன் மந்தைகள் ‘ [Open Clusters (M44)]: சிதறிய முத்துக்களைப் போல் தெரிபவை இவை. நூற்றுக் கணக்கான புதிய விண்மீன்களைக் கொண்டவை. அவை யாவும் ஈர்ப்பு விசைகளால் சேர்க்கப் பட்டு, குறுகிய காலத்தில் பிரிந்து சென்று பிரகாசிப்பவை. காலக்ஸி விண்மீன் Globular Clusters மந்தைகள் [Galactic Clusters] என்றும் அழைக்கப்படுபவை. 50 ஒளியாண்டு தூரத்திற்குக் குறைந்த தொலைவில் இருப்பவை.

Orion Nebula

பேரளவு உஷ்ண வாயு மண்டிய முகிலே ஒளி உமிழும் நிபுளாக்களாய் மிளிர்கின்றன. அண்டையில் புறவூதா ஒளியை [Ultra-violet Light] வீசும் விண்மீன் ஒன்றால், நிபுளாவின் முகிலில் உள்ள அணுக்கள் சக்தி பெற்றுக் கீழ் நிலைச் சக்திக்குத் தாவும் போது, நியான் மின்விளக்கு [Neon Light] போல வெளிச்சத்தை உமிழ்கின்றன! பெரும்பாலும் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்கள் செந்நிறமாய்க் காட்சி தருகின்றன! அதற்குக் காரணம், ஹைடிரஜன் வாயுவின் ‘ஒளிவீச்சு நாமம் ‘ [Emission Line] சிவப்பு நிறம்! மற்ற நிறங்கள் அருகில் தென்பட்டாலும், ஹைடிரஜன் அணுக்களே மிகுந்திருப்பதால் செந்நிறமே தனித்து மேனி முழுவதிலும் தெரிகிறது! புதிதாய்த் தோன்றிய விண்மீன் அல்லது தோன்றப் போகும் விண்மீன் அண்டவெளித் தளங்களில்தான், பொதுவாக ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களைக் காண முடிகிறது.

‘எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்கள் ‘ [Reflection Nebulae (NGC 7023)]:

பொதுவாக நீல நிறத்தில் தோன்றுபவை இந்த வகையான நிபுளாக்கள்! அருகில் பேரொளி வீசும் விண்மீன் ஒன்றின் ஒளியைப் பிரதிபலிக்கும் தூசி முகில்கள் [Clouds of Dust] இவை! பிரதிபலிக்கும் ஒளியில் மிகையாக நீல ஒளியே சிதறப்பட்டுக் கண்ணுக்குத் தென்படுகிறது! பொதுவாகச் செந்நிறத்தில் ஒளிசிந்தும் நிபுளாக்களும், நீல நிறத்தில் எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களும் அண்டவெளியில் இணையாக அருகிலே காட்சி அளிக்கின்றன! ஆதலால் அந்த இரண்டு நிபுளாக்களையும் ‘மலர்ச்சி நிபுளாக்கள் ‘ [Diffuse Nebulae] என்றும் குறிப்பிடுகிறார்கள்.

Planetary Nebula

‘கரிய நிபுளாக்கள் ‘ [Dark Nebulae (NGC 2264)]:

பின்புறம் அடிக்கும் ஒளியைத் தடுத்து வருவதால், இந்த நிபுளாக்கள் கரிய நிபுளாக்கள் போலக் காட்சி அளிக்கின்றன! நிழற்படக் கலையில் [Silhouette Photography] ஒளியைப் பின்புலமாக்கி வடிவத்தைப் படமெடுத்தால் கரிய உருவம் முகப்பில் தென்படுவதுபோல், கரிய நிபுளாக்கள் தோற்றம் அளிக்கும்! அவை எதிரொளிக்கும் நிபுளாக்களை ஒத்தவை. ஆனால் ஒரு வேறுபாடு: ஒளியானது நிபுளாவின் முகத்தில் படாது, அதன் முதுகில் படுகிறது! கரிய நிபுளாக்கள் பொதுவாக மலர்ச்சி நிபுளாக்களின் அருகே காணப்படுகின்றன!

‘அண்டக்கோள் நிபுளாக்கள் ‘ [Planetary Nebulae (M57)]:

விண்மீன் தனது இறுதிக்கால நிலையில் வீசி எறிந்த வாயுக் கோளமே, அண்ட நிபுளா வென்று அழைக்கப் படுகிறது! நமது பரிதியும் 5 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, அதுபோல் ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளாவை வீசி எறியலாம்! அவற்றை அண்டங்கள் என்று விளிப்பது பிழையானது. அண்டக் கோள்களுக்கும் [Planets] அவ்வகை நிபுளாக்களுக்கும் எவ்விதப் பண்பும், ஒற்றுமையும் கிடையாது! தொலைநோக்கியில் பார்க்கும் போது அண்டங்கள் போல் தோன்றலாம். அவ்வளவுதான். சாதாரணமான ஓர் அண்டக்கோள் நிபுளா ஓர் ஒளியாண்டு தூரத்துக்கும் குறைவான அகலத்தில்தான் உள்ளது!

Planetary Nebula -2

‘சூப்பர்நோவா மிச்சங்கள் ‘ [Supernova Remnants (M1)]:

பூத வடிவான விண்மீன் ஒன்று மரணம் அடையும் போது, பேரளவு ஒளிப்பிழம்புடன் பிரகாசித்துப் பரவிச் சிதறும்! அப்போது, அது ‘சூபர்நோவா ‘ என்று பெயர் பெறுகிறது! சில நாட்கள் சூபர்நோவா வெளியேற்றும் சக்தி, முழு காலக்ஸிக்கு இணையான பேரளவுச் சக்திபோல் தெரிகிறது! அம்மாதிரிப் பிரளய வெடிப்புக்குப் பிறகு, சூபர்நோவாவில் எஞ்சுவது, விண்மீனின் ஒரு பெரும் பகுதி! அம்மிச்சப் பகுதியின் அகலம் ஒரு சில ஒளியாண்டுகளே!

வானியல் மேதை ஜான் ஹெர்ச்செலின் மறைவு

ஜான் ஹெர்ச்செல் வெளியிட்ட ‘இயற்பியல் வேதாந்தத் தெளிவுரை ‘ [Discourse on Natural Philosophy] என்னும் நூலைப் படித்து, மைக்கேல் ·பாரடே [Michael Faraday (1791-1867)] அவரது ஞான வல்லமையைப் புகழ்ந்து கூறியது: ‘இயற்பியல் வேதாந்த நூலைப் படித்து இன்புற்ற பலருள் நானும் ஒருவன். அந்நூல் வேதாந்த மாணவருக்கு ஒரு பாடப் பதிப்பாக உதவத் தகுதி பெற்றது. அந்நூல் என்னைச் செம்மையான ஓர் ஆராய்ச்சியாளனாய் ஆக்கியது. என் ஒழுக்கப் பண்பை உயர்த்தியது. சொல்லப் போனால் என்னைச் சிறந்த சித்தாந்த வேதாந்தி யாக்கியது ‘.

ஜான் ஹெர்ச்செல் காலத்து விஞ்ஞானிகள் அனைவரிலும் அவர் முன்னணியில் நிற்கும் மேதையாகக் கருதப்படுபவர். 1871 ஆம் ஆண்டில் காலமான ஜான் ஹெர்ச்செல் வெஸ்ட்மின்ஸ்டர் ஆபேயில் அடக்கம் செய்யப்பட்டார். அவரது அடக்கவுரையில் பிரென்ச் கணித நிபுணர் ஷான் பயாட் [Jean Biot (1774-1862)] கூறியது: ‘கணித மேதை லாப்பிளாஸ் [Laplace] 1827 ஆண்டில் மரணம் அடைந்த பின், அவருக்குப் பிறகு இணையாக மதிக்கப் படுபவர், ஜான் ஹெர்ச்செல். பிரிட்டனில் ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் மறைவுக்குப் பிறகு, ஜான் ஹெர்ச்செல்லின் மரணமே ஈடு செய்ய முடியாத ஓர் இழப்பாக நான் கருதுகிறேன்!’

Cat Eye Nebula

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

தகவல்:

1. Results of Astronomical Observations of John Herschel By: London, Smith, Elder Co.

2. Letters & Papers of Sir John Herschel from the Archives of the Royal Society [1990]

3. Types of Nebulae http://seds.lpl.arizona.edu/billa/twn/types.html

4. William Herschel ‘s Catalogue of Deep Sky Objects

5. Nebulae http://www.seds.org/messier/nebula.html

6. Nebulae http://www.enchantedlearning/subjects/astronomy/stars/nebulae.html

7. John Herschel By: J.J. O ‘Connor & E.F. Robertson

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி, காலக்ஸிகள், நிபுளாக்கள்.

9. The Handy Space Answer Book (1998)

10.  https://en.wikipedia.org/wiki/Orion_Nebula

11. http://earthsky.org/clusters-nebulae-galaxies/andromeda-galaxy-closest-spiral-to-milky-way

12. https://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way  [My 21, 2016]

13. https://en.wikipedia.org/wiki/Nebula  [May 24, 2016]

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) May 24, 2016  [R-1]

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! ஒளிமய மந்தைகள் (Galaxies) எப்படித் தோன்றின ?

Galaxies

ஒளிமந்தைத் தோற்றம்

(கட்டுரை: 7)

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

+++++++++++

“நிலையான விண்மீன்கள் உமிழும் ஒளிக்கதிர்கள் சூரிய ஒளியை ஒத்த இயற்கைத் தன்மை கொண்டவையே.”

விஞ்ஞான மேதை ஸர் ஐஸக் நியூட்டன்

வானியல் தொலைநோக்குகள் எப்போதும் நியதிகளை ஈடுபடுத்துபவை.

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது! அது சோப்புக் குமிழிபோல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு பெருங்கோளம் !

வானியல் நிபுணர் எட்வின் ஹப்பிள்

Galaxies -6

Click to see large image

“மிக எளிய கருத்துக்கள் எல்லாம் சிக்கலான மனது கொண்ட சிந்தனையாளருக்கு எட்டுகின்றன.”

ஆர் தி கோர்மான்ட்

“மனித வாழ்க்கை என்னும் நாடகத்தில் நாமே நடிகராகவும், அதன் பார்வையாளராகவும் இரு தரப்பினராய்க் காட்சி அளிக்கிறோம். ”

விஞ்ஞான மேதை நீல்ஸ் போஹ்ர்

இந்த பௌதீக உலகத்திலே மர்மத்தைத் தாண்டிச் சென்று குறிப்பிடாத ஒரு மர்மம் இல்லை ! அனைத்து அறிவு வீதிகளும், நியதிகளின் தனி வழிகளும், சிந்தனை யூகிப்புகளும் முடிவிலே, மனித மகத்துவம் தொட முடியாத ஒரு பிரதமக் கொந்தளிப்பை (Primal Chaos) நோக்கிச் செல்கின்றன.”

லிங்கன் பார்னெட் (பிரபஞ்சம் & டாக்டர் ஐன்ஸ்டைன்)

Hubble’s Tuning Fork Model Of Galaxies

பிரபஞ்ச காலாக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின ?

அகிலவியல் தத்துவங்களின் (Cosmology) விளக்கங்கள் வானியல் தொலைநோக்குகளின் தேடல் மூலமாக விரைவாக விருத்தியாகும் போது, பிள்ளைப் பிராந்தியத்தில் பிரபஞ்சத்தின் (Infant Universe) பிண்டமானது எவ்வித யந்திரவியல் நியதியில் ஒன்றாய்ச் சேர்ந்தன என்பதை விஞ்ஞானிகள் இப்போது கூர்ந்து ஆராய்ந்து வருகிறார்கள். நமக்கு எழும் கேள்வி இதுதான் : எவை முதன்முதலில் தோன்றியன ? காலாக்ஸிகளா ? விண்மீன்களா ? அல்லது கருந்துளைகளா ? பிள்ளைப் பிரபஞ்சம் ஆதியில் பல்லாயிரக் கணக்கான டிகிரி உஷ்ணமுள்ள வாயுக்களும், கருமைப் பிண்டமும் (Dark Matter) சீராகக் கலந்திருந்த கடலாக இருந்துள்ளது. கண்ணுக்குப் புலப்படாத, மர்மான, பிரதானமான பெரும்பிண்டம் இருந்ததற்குக் காலாக்ஸிகளின் மீது உண்டான பூத ஈர்ப்பியல் பாதிப்பே மறைமுக நிரூபணங்களாய் எடுத்துக் கொள்ளப் பட்டன. ஆயினும் காலாக்ஸிகள், விண்மீன்கள், கருந்துளைகள் எப்படி ஒருங்கே சேர்ந்திருந்தன என்பதுதான் விஞ்ஞானிகளைச் சிந்திக்க வைக்கும் பிரபஞ்சத்தின் புதிர்களாகவும், மர்மமாகவும் இருக்கின்றன !

Big Bang Events

பிரபஞ்சத்தின் நுண்ணலைப் பின்புலத்து விளைவுகளின் (Microwave Background Effects) மூலம் ஆராய்ந்ததில், பிரபஞ்சம் குளிர்ந்திருந்த போது, பிண்டம் ஒன்றாய்த் திரண்டு, பெரு வெடிப்புக்குப் பிறகு 380,000 ஆண்டுகள் கழிந்து “பளிங்குபோல்” (Transparent) இருந்தது என்று கருதுகிறார்கள் ! பெரு வெடிப்புக்குப் பின் 1 பில்லியன் ஆண்டுகள் கடந்து, பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்புகளான விண்மீன்களும், காலாக்ஸிகளும் உருவாயின என்று கருதப்படுகிறது.

1950 ஆண்டுகளில் கலி·போர்னியா மௌண்ட் வில்ஸன் வானேக்ககத்தில் பணிபுரிந்த முன்னோடிகளில் ஒருவரான, ஜெர்மென் வானியல் வல்லுநர் வில்ஹெம் வால்டர் பாடே (Wilhem Walter Baade) காலாக்ஸிகளில் உள்ள விண்மீன்களை ஆராய்ந்து, காலாக்ஸிகள் எப்படித் தோன்றின என்று அறிந்தார். நமது பால்மய வீதியைச் சுற்றியுள்ள ஒரு குழு விண்மீன்களில் ஹைடிரஜன், ஹீலியத்தை விடக் கனமான உலோகங்கள் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தார் ! 11 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்னால் தோன்றியவை, அந்தப் பூர்வீக விண்மீன்கள் ! சூப்பர்நோவா வெடிப்பு அல்லது மற்ற விண்மீன் சிதைவு இயக்கங்களால் விண்வெளியில் வீசி எறியப்பட்ட உலோகங்கள், நமது காலாக்ஸியின் இளைய தலைமுறை விண்மீன்களில் விழுந்துள்ளன !

Albert Einstein & Edwin Hubble

பிரபஞ்சத்தில் பெரு வெடிப்பிற்குப் பின் விளைந்த புரட்சி!

பெரு வெடிப்புக்குப் பின், பிரபஞ்சத்தில் விளைந்தது மாறுபாடுகள் மிகுந்த மாபெரும் காலவெளிப் புரட்சி [Space-Time Chaos]! எங்கெங்கு நோக்கினும் தாறுமாறு, ஒழுங்கீனம் ! விண்வெளியில் விண்மீன்கள் இல்லை! பால்மய வீதி இல்லை! காலக்ஸிகள் இல்லை! உயிரினமோ, விலங்கினமோ எதுவும் இல்லை! ரசாயனக் கூட்டுகள் கிடையா! அங்கிங்கு எனாதபடி எங்கும் கதிரெழுச்சிகள்! கதிர் வீச்சுகள்! வெறும் துகள்கள் [Particles]! பரமாணுக்கள் [Sub atomic particles]! துகள்களின் நாட்டியம் ! தொடர்ந்து அவை யாவும் நகர்ந்து முட்டி மோதி, இணைந்து, பிணைந்து புதுத் துணுக்குகள் உண்டாயின! மோதலில் சில துகள்கள் அழிந்தும் போயின! எங்கும் தணல், வெப்பம், கற்பனிக்க இயலாத அளவில் புரட்சித் துகள்கள் [Chaotic Particles] உமிழ்ந்த உஷ்ணம்! அதே கணத்தில் கொட்டும் பேரொளி அருவிகள்! அடுத்து எங்கணும் எக்ஸ்ரே கதிர்கள் எழுச்சி! மைய மில்லாத, கங்கு கரையற்ற எல்லை மீறிய வெளி ! எங்கெங்கு காணினும் சக்தி மயம் ! எந்தெந்த அடிப்படைகளில் பிறக்க முடியுமோ, அந்தந்த தோற்றங்களில் உருவாகிச் சக்தியின் தாண்டவம்!

Doppler Effect

எத்திக்கிலும் விரிவு! வெளியெங்கும் விரிவு! விரிவு! விரிவு! ஈர்ப்பியல் இருப்பினும் விரிவு, துரித விரிவு! ரப்பர் பலூன் உப்பும் போது, ஒரு புள்ளி அருகிய புள்ளியை முந்தாமல் ஒன்றாய் விரிவது போல், அகிலத்தின் [Universe] ஒவ்வொரு களமும் தளமும் விரிந்தது! ஒவ்வோர் அரங்கமும் [Region] ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி அப்பால் சென்றது! அடுத்த கணத்தில் நிகழ்ந்தது, தணிப்பு [Cooling]! குளிர்ந்து வெப்பம் தணிந்து ஏராளமான துகள்கள் சுருங்கி இடவசதி அமைப்பு! விரியும் விண்வெளிச் சக்தியின் உக்கிரத்தைக் குறைத்து, அகிலத்தில் உஷ்ணமும் குன்றியது! முடிவில் ஒழுங்கீனத் தாண்டவங்களில் விளைந்த புதுத் துணுக்குகளின் பிறப்புகள் ஒய்ந்தன! அழிவு இயக்கமும் ஓய்ந்தது! ஆனால் விண்வெளியின் விரிவு நிற்காமல், தொடர்ந்து விரிந்து கொண்டே பேரொளி மட்டும் மங்குகிறது! மீதப்பட்டுத் தங்கிய பிண்டத் துணுக்குகள் குளிர்ந்து, உண்டைத் கட்டிகளாகத் திரண்டு வாயு மேகங்களாய் மிதந்தன! அப்போது பூத ஈர்ப்பியல் விசை [Giant Gravitational Force] எழுந்து மேகங்களை அழுத்திச் சுருக்கி விண்மீன்கள் தோன்றின! காலாக்ஸிகள் [Galaxies] தோன்றின! சூரிய மண்டலங்கள் தோன்றின! அண்ட கோளங்கள் தோன்றின!

Redshift & Blueshift

பூதத் தொலைநோக்கியில் பிரபஞ்சத்தை ஆய்ந்த விஞ்ஞானி

அமெரிக்க வானியல் நிபுணர், எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] 1929 ஆம் ஆண்டில் கண்டு பிடித்த விண்வெளி விந்தை பெரு வெடிப்பு நியதிக்கு ஆணித்தரமான சான்றாக ஆனது! வெகு தொலைவு காலக்ஸிகள் [Galaxies] விடும் ஒளிநிறப் பட்டையை [Light Spectrum], சக்தி வாய்ந்த பூதத் தொலை நோக்கி மூலம் ஆராய்ந்த போது, அது செந்நிற விளிம்பை நோக்கிப் பெயர்வதைக் [Redshift, செந்நிறப் பெயர்ச்சி] கண்டார்! ‘டாப்பிளர் விளைவு’ [Doppler Effect] கூற்றுப்படி செந்நிறப் பெயர்ச்சிக் காலக்ஸிகள் ஒன்றை விட்டு ஒன்று விலகி அப்பால் போகின்றன என்று தெளிவாக நிரூபிக்கிறது! மேலும் காலக்ஸிகளின் தூரம் அதிகமாக அதிகமாக, அவற்றின் வேகமும் மிகையாகிறது, என்றும் எட்வின் ஹப்பிள் கண்டுபிடித்தார்.

Galaxies -2

ஒளிமந்தை பிறப்பு

1925 புத்தாண்டு தினத்தில் வாஸிங்டன் D.C. இல் நடந்த அமெரிக்க வானியியல் குழுவினரின் [American Astronomical Society] முப்பத்தி மூன்றாவது கூட்டத்தில், காலி·போர்னியாவின் பாஸடேனா [Pasadena] நகரிலிருந்து, நேராக வர முடியாத ஓரிளைஞரின் விஞ்ஞானத் தாள் மட்டிலும் வாசிக்கப் பட்டது! அப்போதைய உலகப் பெரும் வில்ஸன் சிகரத்தின் 100 அங்குல எதிரொளிப்பியில் [Mount Wilson 100″ Reflector] பணி யாற்றிய, 32 வயதுடைய, அமெரிக்க வானியல் விஞ்ஞானி எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] ஒரு பூத விண்மீனைக் [Giant Star, Cepheid] கண்டார்! அது ஒளி மலர்ச்சியிலும், வடிவிலும் [Luminosity, Size] மாறிடும் விண்மீன் [Variable Star]! ஆகவே காலம் நீடிக்க நீடிக்க, அவ்விண்மீன் ஒளியின் முழுப் பூரண மதிப்புகள் [Absolute Magnitude] கிடைக்கும். ஆன்ரோமீடா [Andromeda or M31] என்று அழைக்கப்படும் அந்த விண்மீன், அகண்ட சுருள் மேகம் போன்ற ஒரு மாபெரும் நிபுளா [Great Nepula]! அந்த விண்மீன் அகிலத் தூரங்களை [Cosmic Distances] கணிப்பதற்கு மிகவும் உதவுகின்றது! ஆன்ரோமீடா நமது பால்மய வீதிக்கும் [Milky Way] அப்பால் வெகு தொலைவில் இருப்பதாக ஹப்பிள் ஐயமின்றி நிரூபித்துக் காட்டினார்!

Galaxy by Hubble Telescope

எட்வின் ஹப்பிள் அவரது காலத்திய, மாபெரும் வில்ஸன் நோக்ககத்தின் [Mount Wilson Observatory] 100 அங்குல தொலை நோக்கியை முதன் முதல் இயக்கி வான மண்டலத்தைத் துருவி வட்ட மிட்டு, அரிய பல கண்டு பிடிப்புகளை வெளியிட்டவர்! பிரபஞ்சத்தின் பேரளவு, கட்டமைப்பு, பண்பாடுகள் ஆகியவற்றின் அறிவில் பெருத்த மாறுதல்களை உண்டாக்கினார்! மாபெரும் வடிவு கொண்ட காலக்ஸிகள் [Galaxies] ‘தீவு அகிலங்கள் ‘ [Island Universes] என்று ஹப்பிளின் ஆய்வுகள் கூறின! மேலும் ஹப்பிள் பல காலக்ஸிகளின் வடிவங்களை நோக்கி, அவற்றின் ‘இனப் பகுப்பு ஏற்பாட்டை ‘ [Classification System for the Galaxies] வகுத்தார். அந்த ஏற்பாடு இப்போதும் ஒப்பிடக் கையாளப் படுகிறது! அவரது உன்னத ஆக்கம், காலக்ஸியின் தூரத்திற்கும், அது விலகி நகரும் வேகத்திற்கும் உள்ள ஓர் உடன்பாட்டை 1929 இல் கண்டு பிடித்தது. அதாவது காலக்ஸிகளின் வேகம் அவற்றின் தூரத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளது என்று அறிவித்தார்! காலக்ஸிகளின் வேகத்துக்கும், தூரத்துக்கும் உள்ள விகிதம் [வேகம்/தூரம்] ‘ஹப்பிள் நிலை இலக்கம்’ [Hubble Constant] என்று வானியலில் குறிப்பிடப் படுகிறது!

Galaxy – M81

1924 இல் பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டம், அதனுள் ஊர்ந்து செல்லும் எண்ணற்ற விண்மீன்கள், காலக்ஸிகள் ஆகியவற்றைப் பற்றிய புதிய கருத்துக்கள் பல எழுந்தன! அமெரிக்க வானியல் வல்லுநர் மெல்வின் ஸ்லிஃபர் [Melvin Slipher], எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble], மில்டன் ஹூமாஸன் [Milton Humason] மூவரும் அண்டையில் நம் பால்மய வீதியில் இருப்பதாக எண்ணி யிருந்த சில நிபுளாக்கள், மெய்யாகப் பிரபஞ்சத்தில் பல பில்லியன் மைல்களுக்கு அப்பால் உள்ளதாகக் கண்டார்கள்! அரிசோனா பிளாக்ஸ்டாஃப் நோக்ககத்தில் [Flagstaff Observatory, Arizona] ஸ்லி·பரும், ஹப்பிள், ஹூமாஸன் இருவரும் காலி·போர்னியா வில்ஸன் சிகர நோக்ககத்திலும் [Mount Wilson Observatory, CA] பணி புரிந்து வந்தனர். அதி வேகத்தில் காலக்ஸிகள் பூமியை விட்டு அப்பால் வெகு தொலைவில் விலகிச் செல்வதை நோக்கி, பிரபஞ்சத்தின் பிரம்மாண்டப் பேரளவைக் கண்டு வியந்தனர்! “டாப்பிளர் விளைவைப்” [Doppler Effect] பின்பற்றிக் காலக்ஸிகளின் ஒளிநிறப் பட்டையில் செந்நிறப் பெயர்ச்சி [Red-Shift end of Spectrum] விளிம்பில் முடிவதைக் கண்டு, அவற்றின் அதி வேகத்தைக் கண்டு வியப்புற்றனர்!

Various Galaxy Images

ஹப்பிள் ஐன்ஸ்டைனுடன் சேர்ந்து பணியாற்றி, அவரது பொது ஒப்பியல் நியதிச் சமன்பாடுகளில் [Equations in General Theory of Relativity] சில மாற்றங்கள் செய்ய உதவினார்! 1929 இல் ஹப்பிளின் விதி [Hubble ‘s Law] வெளியானது: ‘காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு, தம்முள் ஒன்றை ஒன்று விட்டு விலகி அப்பால் இடைத் தூரங்களுக்கு ஏற்ப நேர் விகிதத்தில் மிகுந்திடும் வேகங்களில் செல்கின்றன’ என்பதே ஹப்பிள் விதி! 1929 இல் ஹப்பிள் மதிப்பிட்ட காலக்ஸிகளின் வேகம், வினாடிக்கு 45 மைல் [162,000 mph]! ஐன்ஸ்டைன் ஹப்பிள் கூறிய விரியும் பிரபஞ்சக் கருத்துக்களை ஒப்புக் கொண்டார்! 1931 இல் காலிஃபோர்னியா வில்ஸன் நோக்ககத்தில் ஐன்ஸ்டைன் மூன்று ஆண்டுகள் ஹப்பிளுடன் பணி செய்து, பிரபஞ்ச அண்டங்களை நேராகக் கண்டு, அவருடன் விவாதித்துத் தன் ஒப்பியல் சமன்பாடு களைத் திருத்தினார்!

Galaxies -3

ஒளிமந்தைகள் கொத்து

ஹப்பிள் கண்டு பிடித்த அகில வெளி மெய்ப்பாடுகள்

1920 ஆண்டுகளின் துவக்கத்தில் ஹப்பிள் காலக்ஸிகள் யாவை என்று ஆய்வுகள் செய்தார். சில சுருள் நிபுளாக்கள் [Spiral Nepulae] தமக்குள்ளே தனித்தனி விண்மீன்களைக் கொண்டதாக எண்ணிய கருத்து, உறுதிப்படுத்தப் படாமலே இருந்தது! அவ்விண்மீன் கூட்டம் நமது காலக்ஸியைச் சேர்ந்ததா அல்லது தனிப் பட்ட ‘பிரபஞ்சத் தீவைச்’ [Island of Universe] சார்ந்ததா வென்று ஐயம் எழுந்தது! 1924 இல் ஹப்பிள் 100 அங்குல தொலைநோக்கி மூலம் ‘ஆன்ரோமேடா நிபுளாவின் ‘ [Andromeda Nebula] தூரத்தை அளந்து, அது நமக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன் கூட்டத்திற்கும் அப்பால் நூறாயிரம் மடங்கு தொலைவில் இருப்பதாகக் காட்டினார்! நமது பால்மய வீதிக்கு [Milky Way] ஒப்பான வடிவில், ஆனால் அப்பால் வெகு தூரத்தில் உள்ள ஓர் தனிக் காலக்ஸி [Separate Galaxy] என்றும் கூறினார்!

Twin Eye Galaxies

ஹப்பிள் மற்றும் சில காலாக்ஸிகளின் தூரங்களை அளந்து, அவை வெளிவிடும் தெளிவான ஒளியை ஆய்ந்து அவற்றின் தூரத்தைக் காட்டும் பொது அளவுக் கோலாக எடுத்துக் கொள்ளலாம் என்று குறிப்பிட்டார்! ஒரு காலாக்ஸி நம்மை விட்டு விலகிப் போகும் வேகத்தையோ, அல்லது அது நம்மை நோக்கி அருகி வரும் வேகத்தையோ, அது வீசும் ‘ஒளியின் டாப்பிளர் பெயர்ச்சி ‘ [Doppler Shift of Light] மூலம் அளப்பது மிக எளிது என்று கண்டார். ஒருவர் ரயில் தண்டவாளக் கடப்புப் [Railway Crossing] பாதையில் நின்று ரயில் ஊதும் விசிலைக் கேட்டால் டாப்பிளர் பெயர்ச்சியைப் புரிந்து கொள்ளலாம்! ரயில் கடப்பு வாயிலை நெருங்கும் போது, விசிலின் ஓசை மிகுந்து கொண்டே பெருகுகிறது! ரயில் கடப்பு வாயிலைத் தாண்டியவுடன் விசிலின் ஓசை குறைந்து கொண்டே தணிகிறது! இந்நிகழ்ச்சி தான் ‘டாப்பிளர் விளைவு ‘ [Doppler Effect] என்று கூறப் படுகிறது. ஒளிச் சக்தியும், ஒலிச்சக்தி போலவே நடந்து கொள்கிறது! தாண்டிச் செல்லும் ரயில் விசிலைப் போல, நம்மைக் கடந்து செல்லும் காலக்ஸியின் ஒளிநிறப் பட்டையை [Light Spectrum] நோக்கினால் செந்நிறம் மிகையாகிறது!

Barred Spiral Galaxy

நம்மை நெருங்கி வரும் காலக்ஸியின் ஒளிநிறப் பட்டையை நோக்கினால் எதிர் விளிம்பான நீல நிறம் மிகையாகிறது! மேற்கூறிய செந்நிறப் பெருக்கம் ‘செந்நிறப் பெயர்ச்சி ‘ [Redshift] என்று குறிப்பிடப் படுகிறது! ஹப்பிள் நுணுக்கமான ஒளிப்பட்டை வரைமானியைப் [Sensitive Spectrograph] பயன்படுத்தி, விலகிச் செல்லும் பல காலக்ஸி களின் ‘செந்நிறப் பெயர்ச்சிகளை ‘ 1929 ஆம் ஆண்டில் சேமித்து ஓர் வரைப்படத்தில் குறித்தார்.

ஹப்பிள் காலக்ஸிகளின் தூரத்தைக் மட்ட அச்சிலும் [X axis], அவற்றின் செந்நிறப் பெயர்ச்சிகளை நேர் அச்சிலும் [Y axis] குறித்து வரைந்த போது, எதிர்பாராத விதமாக ஒரு நேர் கோடு உருவாகியது! அதாவது காலக்ஸிகளின் தூரங்கள், அவை அப்பால் விலகிச் செல்லும் வேகங்களுக்கு நேர் விகிதத்தில் உள்ளன [Redshifts or speeds of the Galaxies are directly proportional to their distances] என்ற விந்தையான ஓர் உடன்பாட்டைக் கண்டு பிடித்தார்! காலக்ஸியின் தூரத்துக்கும், செல்லும் வேகத்துக்கும் உள்ள இந்த அரிய உடன்பாடே, ‘ஹப்பிளின் விதி’ [Hubble ‘s Law] என்று கூறப்படுகிறது. காலக்ஸிகளின் செந்நிறப் பெயர்ச்சியைக் [Red-Shift] கண்டால், அவை நம்மை விட்டு அப்பால் ஏகுகின்றன என்பது அர்த்தம்!

Galaxy Clusters

பிரபஞ்சம் உப்பி விரியும் போது, காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்கின்றன! அதை வேறு விதமாகக் கூறினால், காலக்ஸிகள் நம்மை விட்டு விலகிச் செல்வதால், பிரபஞ்சம் உப்பி விரிகிறது என்பது தெளிவாகிறது! அதாவது பிரபஞ்சம் நிலையாக முடங்கிக் கிடக்கும் ஒரு கூண்டு என்று கருதக் கூடாது! அது சோப்புக் குமிழி போல் உப்பிக் கொண்டே போகும் ஒரு கோளம் என்று ஹப்பிளால் நிரூபிக்கப் பட்டது! பொது ஒப்பியல் நியதிக்கு [General Theory of Relativity] உட்பட்டு, 1915 இல் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய ‘ஈர்ப்பியல் நியதியின்’ [Theory of Gravity] தவிர்க்க முடியாத முடிவு, எல்லா காலக்ஸிகளும், மற்றும் பிரபஞ்சம் முழுவதுமே, பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு தோன்றிய ‘பெரு வெடிப்பில்’ உண்டானவை என்பதே !

Galaxies -5

(தொடரும்)

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

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2. Universe 6th Edition (2002) 3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1. Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2. Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3. National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4. The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5. Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6. BBC News – Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!

9. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]

10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html (May 16, 2007)

11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe

[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html (July 10, 2007)

12. Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html (April 12, 2007)

13 Dark Energy By LSST Observatory – The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)

14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)

15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)

16. Parallel Worlds By: Michio Kaku (2005)

17. The New York Public Library S (cience Desk Reference (1995)

18. Scientific American “The Cosmic Grip of Dark Energy” By Christopher Conselice (Feb 2007)

19. Astronomy “The Secret Lives of Black Holes” (Nov 2007)

20. The Handy Space Answer Book By Phillis Engelbert & Diane Dupuis (1998)

21. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40210223&format=html (பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்)

22. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html [பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய வானியல் நிபுணர் எட்வின் ஹப்பிள் [Edwin Hubble] (1889-1953)]

23. http://www.space.com/25303-how-many-galaxies-are-in-the-universe.html  [April 1, 2014]

24. http://blogs.discovermagazine.com/crux/2012/10/10/how-many-galaxies-are-there-in-the-universe-the-redder-we-look-the-more-we-see/#.V0M4xvkrK70

25.  http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies/ [March 31, 2016]

26.  https://en.wikipedia.org/wiki/Galaxy  [May 17, 2016]

27. https://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe  [May 18, 2016]

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) May 23, 2016 [R-1]

இந்திய அமெரிக்க வானியல் மேதை சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர்

cover-picture-chandra.jpg

சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர்
[1910-1995]

சி. ஜெயபாரதன், B.E. (Hons), P.Eng. (Nuclear), Canada

++++++++++

பௌதிகத்திற்கு நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழடைந்த விஞ்ஞானி ஸர் சி.வி. ராமனின் மருமான் [Nephew] சந்திரசேகர் என்பது இந்தியர் பலருக்குத் தெரியாது! இரண்டாம் உலக யுத்தம் நடந்த போது முதல் அணுகுண்டு ஆக்கத் திட்டத்தில் ஒருவராய்ச் சிகாகோவில் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் முதலில் புரிந்த இத்தாலிய விஞ்ஞானி என்ரிகோ ஃபெர்மியோடு [Enrico Fermi] பணியாற்றியவர்!

விண்வெளியில் கண்சிமிட்டும் விண்மீன்களின் தோற்றமும் சிதைவும்!

பதினாறாம் நூற்றாண்டின் இறுதியில் வானியல் வல்லுநர்கள், மின்மினிபோல் வானிருளில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பரிதியின் பரம்பரைச் சேர்ந்த அண்டங்களோ என்று ஐயுற்றார்கள்!  விண்மீன்களின் இடம்மாறிய பிம்பங்களை [Stellar Parallaxes] முதலாகக் கண்டு, 1838 இல் அந்த ஐயம் மெய்யான தென்று உறுதியானது.  மேலும் அந்நிகழ்ச்சி விண்மீன்களின் இயற்கைத் தன்மைகளை ஆழ்ந்து அறிய அடிகோலியது.  சுயவொளி வீசும் சூரிய வம்சத்தைப் போல் தோன்றினாலும், பல விண்மீன்கள் முற்றிலும் வேறுபட்டவை!

Young Chanrasekhar

கோடான கோடி விண்மீன்களின் பிறந்தகமும், அழிவகமும் எல்லையற்ற பிரபஞ்சத்தில் பால்வீதி ஒளிமயத் திடலே [Milky Way Galaxy]! தோன்றிய எந்த விண்மீனும் சிதையாமல் அப்படியே உருக்குலையாமல் வாழ்வ தில்லை!  பூமியில் பிறந்த மனிதர்களுக்கும், மற்ற உயிரினங்களுக்கும் எப்படி ஆயுட்காலம் என்று குறிக்கப் பட்டுள்ளதோ, அதே போன்று அண்டவெளியிலும் விண்மீன் ஒவ்வொன்றுக்கும் ஆயுட்காலம் தீர்மானிக்கப் பட்டுள்ளது!  இதுவரைப் பத்து பில்லியன் ஆண்டுகள் விண்வெளியில் கண்சிமிட்டி வாழ்ந்து வந்த சில விண்மீன்கள், இன்னும் 100 பில்லியன் ஆண்டுகள் கழித்து அழிந்து போகலாம்!

சில விண்மீன்கள் சூரியனை விடப் பலமடங்கு பெரியவை!  சில வடிவத்தில் சிறியவை!  கொதிப்போடு கொந்தளிப்பவை சில!  குளிர்ந்து கட்டியாய்த் திரண்டவை சில!  ஒளிப் பிழம்பைக் கொட்டுபவை சில!  ஒளி யிழந்து குருடாகிப் போனவை சில!  பல பில்லியன் மைல் தூரத்தில் மினுமினுக்கும் விண்மீன்களைப் பற்றிய விஞ்ஞானிகளின் அறிவெல்லாம், அவற்றின் ஒளித்திரட்சிதைப் பார்த்து, ஒளிமாற்றத்தைப் பார்த்து, இடத்தைப் பார்த்து, இடமாற்றத்தைப் பார்த்து, ஒளிநிறப் பட்டையைப் [Light Spectrum] பார்த்துத், தமது பௌதிக ரசாயன விதிகளைப் பயன்படுத்திச் செய்து கொண்ட விளக்கங்களே!

Supernova cycle

ஒரு விண்மீன் தனது உடம்பைச் சிறிதளவு சிதைத்து வாயு முகிலை உமிழ்கிறது.  அப்போது விண்மீன் முன்பு இருந்ததை விட 5000-10,000 மடங்கு ஒளி வீசுகிறது!  அது நோவா விண்மீன் [Nova Star] என்று அழைக்கப்படுகிறது.  பெருநோவா [Supernova] விண்மீன்கள் வெடிப்பில் சிதைவுற்றுச் சிறு துணுக்குகளை வெளியேற்றிச் சூரியனை விட 100 மில்லியன் மடங்கு ஒளிமயத்தைப் பெறுகின்றன. சூரிய குடும்பத்தின் அண்டங்களான புதன், வெள்ளி, பூமி, செவ்வாய், வியாழன், சனி போன்ற கோள்கள் ஓர் பெருநோவா வெடிப்பில் உண்டானவை என்றும், அவற்றைப் பின்னால் சூரியன் கவர்ந்து கொண்டதாகவும் கருதப்படுகிறது!

பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு [1.4 times Solar Mass] மேற்பட்ட விண்மீன் இறுதியில் ஒரு வெண்குள்ளியை [White Dwarf] உருவாக்குவ தில்லை என்று சந்திரசேகர் கூறினார்.  [வெண்குள்ளி என்பது பரிதியின் பளுவை (Mass) அடைந்து, அணுக்கருச் சக்தி யற்றுச் சிதைந்த விண்மீன் ஒன்றின் முடிவுக் கோலம்.  அது வடிவத்தில் சிறியது!  ஆனால் அதன் திணிவு [Density] மிக மிக மிகையானது!]  அதற்குப் பதிலாக அந்த விண்மீன் தொடர்ந்து சிதைவுற்று, பெருநோவா வெடிப்பில் [Supernova Explosion] பொங்கித் தனது வாயுக்களின் சூழ்வெளியை ஊதி அகற்றி, ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] மாறுகிறது.  பரிதியைப் போல் 10 மடங்கு பருத்த விண்மீன் ஒன்று, இன்னும் தொடர்ந்து நொறுங்கி, இறுதியில் ஒரு கருங்குழி [Black Hole] உண்டாகிறது.  சந்திரசேகரின் இந்த மூன்று அறிவிப்புகளும் பெருநோவா, நியூட்ரான் விண்மீன், மற்றும் கருங்குழி ஆகியவற்றை விளக்கிப் பிரபஞ்சம் ஆதியில் தோன்றிய முறைகளைப் புரிந்து கொள்ள உதவுகின்றன.

Chandrasekher Limit -1

சந்திரசேகரின் ஒப்பற்ற வாழ்க்கை வரலாறு

இந்தியனாகப் பிறந்து அமெரிக்காவில் குடிபுகுந்த சுப்ரமணியன் சந்திரசேகர் பிரிட்டிஷ் இந்தியாவில் 1910 ஆம் ஆண்டு அக்டோபர் 19 இல் லாகூரில் அவதரித்தார்.  1930 இல் பௌதிகத்திற்கு நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழடைந்த விஞ்ஞானி ஸர் சி.வி. ராமனின் மருமான் [Nephew] சந்திரசேகர், என்பது இந்தியர் பலருக்குத் தெரியாது!  தந்தையார் சுப்ரமணிய ஐயர் அரசாங்க நிதித்துறையகத்தில் வேலை பார்த்து வந்தார்.  தாயார் சீதா பாலகிருஷ்ணன் பிள்ளைகள் பிற்காலத்தில் பேரறிஞர்களாக வருவதற்கு ஊக்கம் அளித்தவர்.  பத்துக் குழந்தைகளில் சந்திரசேகர் மூன்றாவதாகப் பிறந்த முதற் பையன்!  1918 இல் தந்தையார் சென்னைக்கு மாற்றலானதும், சந்திரசேகர் சென்னை ஹிந்து உயர்நிலைப் பள்ளியில் சேர்ந்து [1922-1925] படித்துச் சிறப்பாகச் தேர்ச்சி அடைந்தார்.

பிறகு பெரியப்பா சி.வி. ராமன் அவர்களைப் பின்பற்றிச் சென்னை பிரிசிடென்ஸிக் கல்லூரியில் படித்து, 1930 இல் மெட்ராஸ் பல்கலைக் கழகத்தில் B.Sc. பட்டதாரி ஆனார்.  அப்போது நடந்த பௌதிகப் போட்டியில் வெற்றி பெற்று, எடிங்டன் எழுதிய, “விண்மீன்களின் உள்ளமைப்பு” என்னும் புத்தகத்தைப் பரிசாகப் பெற்றார்!  அந்நூலை அவர் ஆழ்ந்து படித்தது, விண்மீன்களின் தோற்ற அழிவு ஆய்வுகளில் அவர் பின்னால் மூழ்க அடிகோலியது!  கல்லூரியில் சிறப்புயர்ச்சி பெற்று முதலாகத் தேறியதால், அரசாங்கம் அவர் மேற்படிப்புக்கு இங்கிலாந்து செல்ல உதவிநிதிப் பரிசளித்தது.   அங்கே கேம்பிரிடிஜ் பல்கலைக் கழகத்தின் டிரினிடிக் கல்லூரியில் படித்துப் 1933 இல் பௌதிகத்தில் Ph.D. பட்டத்தைப் பெற்றார். 1936 செப்டம்பரில் கல்லூரியில் சந்தித்துக் காதல் கொண்ட லலிதா துரைசாமியை மணந்து கொண்டார்.  கேம்பிரிட்ஜில் அவரது பரிசுப் புத்தக ஆசிரியர், ஸர் ஆர்தர் எடிங்டன் [Sir Arthur Eddington], மில்னே [E.A. Milne] போன்ற புகழ் பெற்ற வானியல் வல்லுநர்களின் நட்பைத் தேடிக் கொண்டார்.

Chandrasekhar -1

அதற்குப் பிறகு சிகாகோ பல்கலைக் கழகத்தில் 1937 இல் ஆய்வுத் துணையாளர் [Research Assistant] பதவியை ஒப்புக் கொண்டு, அமெரிக்காவுக்குச் சென்றார்.  1938 இல் சந்திரசேகர் வானியல் பௌதிக [Astrophysics] உதவிப் பேராசிரியராகி, ஒப்பற்ற வானியல் பௌதிகப் பேராசிரியர் மார்டன் ஹல் [Morton Hull] அவர்களின் கீழ் பணியாற்றினார்.  அவர் பணி யாற்றிய இடம் விஸ்கான்சின், எர்க்ஸ் வானியல் நோக்ககம் [Yerks Observatory, Williams Bay, Wisconsin].  சந்திரசேகர் 1953 இல் அமெரிக்கப் பிரஜையாக மாறினார்.  1952 ஆம் ஆண்டு பேராசிரியர் ஆக்கப் பட்டுப் பல ஆண்டுகள் வேலை செய்து, ஓய்வுக்குப் பின்பு கௌரவப் பேராசிரிய ராகவும் 1986 வரை அங்கே இருந்தார்.  சந்திரசேகர் வானியல் ஆராய்ச்சிகள் செய்து வெளியிட்ட, விண்மீன் தோற்றத்தின் இறுதி நிலைக் கோட்பாடு [Theory on the Later Stages of Stellar Evolution] என்னும் பௌதிகப் படைப்பிற்கு 1983 இல் நோபெல் பரிசை, அமெரிக்க விஞ்ஞானி வில்லியம் ·பவ்லருடன் [William Fowler] பகிர்ந்து கொண்டார்.  அந்தக் கோட்பாடு அண்டவெளியில் நியூட்ரான் விண்மீன்கள் [Neutron Stars], கருங்குழிகள் [Black Holes] ஆகியவற்றைக் கண்டு பிடிக்க உதவியது.

Exploding white dwarf star

வெண்குள்ளி வெடிப்பு

அண்டவெளியில் பெருநோவா, வெண்குள்ளி விண்மீன்கள்

இருபதாம் நூற்றாண்டின் துவக்கத்தில் டேனிஸ் விஞ்ஞானி ஐஞ்சர் ஹெர்ட்ஸ்புருங் [Einjar Hertzsprung] அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஹென்ரி ரஸ்ஸெல் [Henri Russell] இருவரும் முதன் முதல் விண்மீன்களின் ஒளிவீச்சையும், உஷ்ணத்தையும் சேகரித்து, ஒரு வரைப்படத்தில் புள்ளியிட்டு அவற்றின் இணைச் சார்புகளைக் காட்டினார்கள்.  அந்த ஹெர்ட்ஸ்ப்ருங்-ரஸ்ஸெல் [Hertzsprung-Russell, H-R Diagram] வரைப்படமே வானியல் பௌதிகத்தில் விண்மீன்களின் தன்மைகளை எடுத்துக் காட்டும் ஒரு முக்கிய ஒப்புநோக்கு வரைப்பட மாகப் பயன்படுகிறது.  ஒளித்திரட்சியை நேரச்சிலும் [Luminosity in Y-Axis], உஷ்ணத்தைக் மட்ட அச்சிலும் [Temperature in X-Axis] குறித்து, ஆயிரக் கணக்கான விண்மீன்களின் இடங்களைப் புள்ளி யிட்டுக் காட்டப் பட்டுள்ளது.  ஹைடிரஜன் 10% கொள்ளளவுக்கும் குறைந்து எரிந்த பெரும்பான்மையான விண்மீன்கள் முதலக வீதியில் [Main Sequence] இடம் பெற்றன.  ஒளிமிக்க விண்மீன்கள் இக்கோட்டுக்கு மேலும், ஒளி குன்றியவை கோட்டுக்குக் கீழும் குறிக்கப் பட்டன.  பேரொளி வீசுவதற்கு விண்மீன் பெருத்த பரப்பளவு கொண்டிருக்க வேண்டும்!  அவைதான் பெரும் பூத [Super Giants] விண்மீன்கள்!  அவற்றுக்கும் சிறியவைப் பூத விண்மீன்கள் [Giant Stars]!  பிறகு வாயுக்கள் எரிந்து எரிந்து அவைச் செந்நிறப் பூதங்களாய் [Red Giants] மாறுகின்றன!  போகப் போக வாயு விரைவில் காலி செய்யப் பட்டு, ஈர்ப்பு விசையால் குறுகி விண்மீன்கள் வெண்குள்ளியாய் [White Dwarfs] சிதைவா கின்றன!

 Suprnova explosions

சூப்பர்நோவா வெடிப்பு

பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகுப் பரிதியும், ஒரு வெண்குள்ளியாகச் சிதைவடைந்து மடியப் போவதாய்க் கருதப் படுகிறது!  அவ்வாறு நிகழ்ந்தால் அது ஒரு செந்நிறப் பூதமாகி [Red Giant] புதன், வெள்ளி ஆகிய இரு கோள்களை வெப்பக்கடலில் மூழ்க்கி, அடுத்து பூமியின் வாயு மண்டலத்தை ஊதி வெளியேற்றிக், கடல்நீரைக் கொதித்துப் பொங்க வைத்து, உயிரினம் யாவும் மடிந்து மீண்டும் எதுவும் வாழ முடியாத வண்ணம், பூமி ஓர் நிரந்தர மயான கோளமாய் மாறிவிடும்!

ஏறக்குறைய முழுப்பகுதி ஹைடிரஜன் வாயுள்ள விண்மீன், ஈர்ப்பு விசையால் பேரளவில் அமுக்கப் பட்டுச் சுருங்கி உண்டானது.  வாயுக்கள் கணிக்க முடியாத பேரழுத்தத்தில் பிணைந்து, பல மில்லியன் டிகிரி உஷ்ணம் உண்டாகி, வெப்ப அணுக்கரு இயக்கம் [Thermonuclear Reaction] தூண்டப்பட்டு அவை ஹீலியமாக மாறுகின்றன.  அந்த நிகழ்ச்சியின் போது அளவற்ற வெப்பமும், வெளிச்சமும் எழுந்து பிணைவு இயக்கம் [Sustained Fusion Reaction] தொடர்கிறது!

1930 ஆரம்ப ஆண்டுகளில் விஞ்ஞானிகள், ஹைடிரஜன் சேமிப்பு யாவும் எரிந்து ஹீலியமாகி வற்றியதும் விண்மீன்கள் சக்தி வெளியீட்டை இழந்து, தமது ஈர்ப்பு ஆற்றலால் அமுக்கப் பட்டுக் குறுகி விடுகின்றன என்று கண்டார்கள்.  பூமியின் வடிவுக்குக் குன்றிப் போகும் இவையே வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுபவை.  வெண்குள்ளி கொண்டுள்ள அணுக்களின் எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள்களும் [Nuclei] மிக மிகப் பேரளவுத் திணிவில் [Extremely High Density] அழுத்தமாய் இறுக்கப் பட்டு, எண்ணிக்கை மதிப்பில் நீரைப் போல் 100,000-1000,000 மடங்கு அதன் திணிவு ஏறுகிறது என்று பின்னால் கணிக்கப் பட்டுள்ளது!

Super critical accretion

சந்திரசேகர் எழுதிய விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு

சந்திரசேகரின் சிறப்பு மிக்க ஆக்கங்கள் விண்மீன்களின் தோற்ற மூலம் [Evolution of Stars], அவற்றின் அமைப்பு [Structure] மற்றும் அவற்றுள் சக்தி இயக்கங்களின் போக்கு [Process of Energy Transfer], முடிவில் விண்மீன்களின் அழிவு ஆகியவற்றைப் பற்றியது.  வெண்குள்ளிகளைப் [White Dwarfs] பற்றிய அவரது கோட்பாடு, பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானிகள் ரால்·ப் பவ்லர் [Ralph Fowler], ஆர்தர் எடிங்டன் [Arthur Eddington] ஆகிய இருவரும் தொடங்கிய வினையைப் பின்பற்றி மேற்கொண்டு விருத்தி செய்தது.

சிதைவுப் பண்டங்கள் [Degenerate Matter] சேர்ந்து பேரளவுத் திணிவு [Extremely High Density] பெருத்த வெண்குள்ளியில், எலக்டிரான்களும் அணுக்கருத் துகள் மின்னிகளும் [Ionized Nuclei], விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசையால் இறுக்கிப் பிழியப் படுகின்றன என்று 1926 இல் ரால்·ப் பவ்லர் விளக்கிக் கூறினார்.  அதே ஆண்டு ஆர்தர் எடிங்டன் ஹைடிரஜன் அணுக்கருக்கள் பிணைந்து ஹீலியமாக மாறி,  சக்தியைச் சுரக்கும் மூலமாக விண்மீன்களில் இருக்கலாம் என்று எடுத்துக் கூறினார்.  சந்திரசேகர் தனது “விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு” [An Introduction to the Study of Stellar Structure] என்னும் நூலில், விண்மீன் தனது எரிவாயுவான ஹைடிரஜன் தீரத் தீர முன்னைப்போல் ஒளிக்கதிர் வீசத் தகுதியற்று, அதன் ஈர்ப்பு விசை சிறுகச் சிறுக அதே விகிதத்தில் குன்றிச் சுருங்குகிறது என்று எழுதியுள்ளார்.  ஓர் அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசை அதன் பளுவைச் [Mass] சார்ந்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது!  பளு குன்றினால், அண்டத்தின் ஈர்ப்பு விசையும் குறைகிறது!  ஈர்ப்பு விசைச் சுருக்கத்தின் [Gravitational Collapse] போது, விண்மீனின் பளு ஒப்புமை நிலைப்பாடு [Relatively Constant] உள்ளது என்று சந்திரசேகர் அனுமானித்துக் கொண்டார்.  அந்தச் சுருக்கத்தை நிறைவு செய்ய, பேரமுக்க முள்ள எலக்டிரான்கள் [Highly Compressed Electrons] பொங்கி எழுந்து, விண்மீன் நொறுங்கிச் சிதைவடைந்து, சிறுத்துப்போய் முடிவில் வெண்குள்ளியாக [White Dwarf] மாறுகிறது என்பது அவர் கருத்து!

சந்திரசேகர் ஆக்கிய வெண்குள்ளிக் கோட்பாடு கூறுவது என்ன?

1936 முதல் 1939 வரை சந்திரசேகர் வெண்குள்ளிகளின் கோட்பாட்டை [Theory of White Dwarfs] உருவாக்கினார்.  அந்தக் கோட்பாடு வெண்குள்ளியின் ஆரம், பளுவுக்கு எதிர்விகிதத்தில் மாறுவதாக [Radius is inversely proportional to Mass] முன்னறிவிக்கிறது!  பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு பெருத்த எந்த விண்மீனும் வெண்குள்ளியாக மாற முடியாது!  வெண்குள்ளியாக சிதைவடைவதற்கு முன்பு பரிதியின் பளுவை விட 1.4 மடங்கு மிகுந்த விண்மீன்கள் தமது மிஞ்சிய பளுவை, முதலில் நோவா வெடிப்பில் [Nova Explosion] இழக்க வேண்டும்!  சந்திரசேகரின் மேற்கூறிய மூன்று முன்னறிவிப்புகளும் மெய்யான விதிகள் என்று விஞ்ஞானிகள் உறுதிப்பாடு செய்துள்ளனர்!  ஏற்கனவே தெரிந்த ஒரு சில வெண்குள்ளிகளின் சரிதையைத் தவிர, இவற்றைத் தொலை நோக்குக் கருவிகள் மூலம் கண்டு ஒருவர் நிரூபிப்பது மிகவும் கடினம்!  வானியல் வல்லுநர்கள் இதுவரை அறிந்த எந்த வெண்குள்ளியும் நிறையில் 1.4 மடங்கு பரிதியின் பளுவை மிஞ்சி யுள்ளதாகக் காணப்பட வில்லை!  விண்மீன்களின் நிறையை இனம் பிரித்திடும் அந்த வரையரைப் பளு எண்ணைச் [1.4] “சந்திரசேகர் வரம்பு” [Chandrasekar Limit] என்று வானியல் விஞ்ஞானம் குறிப்பிடுகிறது.

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆக்கிய சிறப்பு ஒப்பியல் நியதி [Special Theory of Relativity] மற்றும் குவாண்டம் பௌதிகக் கோட்பாடு [Principles of Quantum Physics] ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்திச் சந்திரசேகர், ஓர் அறிவிப்பை வெளியிட்டார்.  “பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு நிறை யுடைய ஒரு வெண்குள்ளி விண்மீன், சிதைவுற்ற வாயுவில் உள்ள எலக்டிரான்களின் உதவியை மட்டும் கொண்டு நிலைப்பாடு கொள்ள முடியாது. அப்படிப் பட்ட ஒரு விண்மீன் தனது வெப்ப அணுக்கரு எரு [Thermonuclear fuel] முழுதையும் எரித்துத் தீர்க்கா விட்டால், அதன் பளு சந்திரசேகர் வரம்பை விடவும் மிகையானது என்று அறிந்து கொள்ள வேண்டும்”.

தொலைநோக்கியில் காணப் பட்ட மெய்யான வெண்குள்ளி விண்மீன்களின் பளுவைக் கணித்ததில், அவை யாவும் சந்திரசேகர் வரம்புக்குக் [1.4] குறைந்த தாகவே அறியப் பட்டன! அந்த வரம்புக்கு மேற்பட்ட பளுவை உடைய விண்மீன், தனது அணுக்கரு எரிப்புக் காலம் [Nuclear-Burning Lifetime] ஓய்ந்தபின், ஒரு வேளை நியூட்ரான் விண்மீனாக [Neutron Star] ஆகலாம்!  அல்லது ஒரு கருங்குழியாக [Black Hole] மாறலாம்!

சந்திரசேகர் ஆராய்ந்து வெளியிட்ட வானியல் சாதனைகள் விண்மீன்களின் இறுதி ஆயுள் நிலையை எடுத்துக் காட்ட உதவி செய்கின்றன.  மேலும் ஏறக் குறைய எல்லா விண்மீன்களின் பளுக்களும் சந்திரசேகர் வரம்பு நிறைக்குள் அடங்கி விட்டதால், அகில வெளியில் பூதநோவாக்கள் [Supernovas] எதுவும் இல்லாமைக் காட்டுகின்றன. [நோவா என்பது உள்ளணுக்கரு வெடிப்பு [Internal Nuclear Explosion] ஏற்பட்டுப் பேரளவில் சக்தியை மிகைப்படுத்தி வெளியாக்கும், ஒரு விண்மீன்].

Looking at galaxy

ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் தோன்றும் கருங்குழிகள்!

1968 இல் கருங்குழி என்று முதன் முதலில் பெயரிட்டவர், அமெரிக்க விஞ்ஞானி ஆர்ச்சிபால்டு வீலர் [Archibald Wheeler].  ஆயினும் அவருக்கும் முன்பே கருங்குழியைப் பற்றிப் பதினெட்டாம் நூற்றாண்டில் பிரிட்டிஷ் வேதாந்தி [John Mitchell (1783)], மற்றும் பிரென்ச் கணித வல்லுநர் பியரி ஸைமன் லாபிளாஸ் [Piere Simon de Laplace (1796)] ஆகியோர் இருவரும் கருங்குழியின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகளைப் பற்றி எழுதியுள்ளார்கள்.

கருங்குழி [Black Hole] என்பது விண்வெளியில் பேரடர்த்தி [Highly Dense] கொண்டு, நியதிப்படி இருப்பதாகக் கற்பனிக்கப் பட்ட ஓர் அண்டம்!  அகில வெளியில் ஈர்ப்பு விசைப் பேராற்றலுடன் உட்புறம் இழுத்துக் கொண்டிருக்கும் ஓர் குழிப் பகுதி.  அப்பகுதியில் எதுவும், ஏன் ஒளிக்கதிர் வீச்சு, மின் காந்தக் கதிர்வீச்சு [Electromagnetic Radiation] கூட அதன் அருகே நெருங்க முடியாது!  அதன் அருகே புகும் ஒளிக்கதிர்கள் நேராகச் செல்ல முடியாமல் வளைக்கப் படும்; அல்லது ஈர்ப்பு மையத்துக் குள்ளே கவர்ந்து இழுக்கப் படும்!  ஆகவே கருங்குழியின் பக்கம் ஒளி செல்ல முடியாததால், அதன் இருப்பிடத்தைத் தொலை நோக்கி மூலம் காண்பது அரிது! கருங்குழியிலிருந்து எழும் எக்ஸ்ரே கதிர்களை [X-Rays], பூமியில் உள்ள வானலை நோக்கிகள் [Radio Telescopes] நுகர்ந்து கண்டு பிடிக்க முடியும்.  பளு பெருத்த ஒரு விண்மீன் தனது எரிபொருள் யாவும் தீர்ந்த பின், அதன் நிறையால் சிதைந்து, ஈர்ப்பாற்றல் [Gravitation] மிகுந்து அதன் உருவம் குறுகிக் கருங்குழி உண்டாகிறது!  அதன் வடிவம் ஒரு வளைவான கோள விளிம்பில் [Spherical Boundary] சூழப் பட்டுள்ளது.  அந்தக் கோள விளிம்பின் ஊடே ஒளி நுழையலாம்.  ஆனால் தப்ப முடியாது!  ஆதலால் அது முழுக்க முழுக்கக் கருமை அண்டமாக இருக்கிறது.

ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் [Gravitation Collapse] நிகழ்ச்சி ஆக்கவும் செய்யும்!  அன்றி அழிக்கவும் செய்யும்!  ஒரு விண்வெளி அண்டத்தில் அல்லது விண்மீன் கோளத்தில் ஈர்ப்பாற்றல் விளைவிக்கும் உள்நோக்கிய சிதைவை ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் என்று வானியல் விஞ்ஞானத்தில் கூறப்படுகிறது.  அண்டவெளிக் கோள்களும், விண்மீன்களும் ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் நிகழ்ச்சியால் உருவாக்கப் படலாம்;  அல்லது அவை முழுவதும் அழிக்கப் படலாம்.

Life cycle of a Star

சிறு விண்மீன்களில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவுகள்

சில சிறு விண்மீன்களில் இந்த ஈர்ப்பியல் நொறுங்கல் மெதுவாக நிகழ்கிறது!  சில காலத்திற்குப் பிறகு நின்று விடுகிறது!  வெப்பம் படிப்படியாகக் குறைந்து, விண்மீன் வெளிச்சம் மங்கிக் கொண்டே போகிறது!  வானியல் நோக்காளர்கள் அந்த மங்கிய விண்மீனையும் தொலைநோக்கி மூலம் காணலாம்!  அவைதான் வெண்குள்ளிகள் [White Dwarfs] என்று அழைக்கப் படுகின்றன.  நமது சூரியனும் உதாரணமாக பல பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பின்பு ஒரு வெண்குள்ளியாகத்தான் தனது வாழ்வை முடித்துக் கொள்ளப் போகிறது!

சில சமயங்களில் இறுதி நொறுங்கல் [Final Collapse] விண்மீனில் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் ஆகியவற்றை விடக் கனமான மூலகங்களில் [Heavier Elements] திடீரென அணுக்கரு இயக்கங்களைத் தூண்டி விடலாம்! பிறகு அவ்வணுக்கரு இயக்கங்களே பெருநோவா வாக [Supernova] வெடித்து ஆயிரம் ஒளிமயக் காட்சிகளை [Galaxies] விட பேரொளி வீசக் காரண மாகலாம்!  ஓராண்டுக்குப் பிறகு பேரொளி மங்கி, பரவும் முகில் வாயுக்கள் கிளம்பி, மூல விண்மீனின் நடுக்கரு [Core] மட்டும் மிஞ்சுகிறது!  அம்முகில் பயணம் செய்து, அடுத்து மற்ற அகில முகிலோடு கலந்து, ஈர்ப்பியல் நொறுங்கலில் புதிய ஒரு விண்மீனை உண்டாக்கும்!  எஞ்சிய நடுக்கரு பேரளவுத் திணிவில் [Extremely Dense] இறுகி வெப்பமும், வெளிச்சமும் அளிக்க எரிப்பண்டம் இல்லாது, முடமான நியூட்ரான் விண்மீனாய் [Neutron Star] மாறுகிறது!

நியூட்ரான் விண்மீன் முதல் நூறாயிரம் ஆண்டுகள் வானலைக் கதிர்க் கற்றைகளை [Beams of Radio Waves] வெளியாக்கி, விண்மீன் சுற்றும் போது கதிர்கள் பூமியில் உள்ள வானலைத் தொலைநோக்கியில் துடிப்புகளை [Pulses] உண்டாக்குகின்றன!  ஓர் இளைய நியூட்ரான் விண்மீன் துடிப்பி [Pulsar] என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது.  துடிப்பியின் குறுக்களவு சுமார் 9 மைல்!  ஆயினும் அதன் பளு பிரம்மாண்டமான நமது பரிதியின் நிறைக்கு ஒத்ததாகும்!

பெரு விண்மீனில் நிகழும் ஈர்ப்பியல் சிதைவு! கருங்குழிகள்!

பளு பேரளவில் மிகுந்த ஒரு விண்மீன் சிதையும் போது அழுத்தமோ, அணுக்கரு வெடிப்போ இறுதி நொறுங்கலை நிறுத்துவ தில்லை!  அந்த விண்மீனின் ஆரம் [Radius] சிறுக்கும் போது, அதன் விளிம்பின் வளைவில் ஈர்ப்பு விசைப் பெருக்கம் அடைகிறது!  முடிவில் ஆரம் மிகச் சிறியதாகி, ஈர்ப்பு விசை பிரம்மாண்ட மாகி, விளிம்பின் வளைவு உள்நோக்கி இழுக்கப் பட்டு கருங்குழி [Black Hole]  உண்டாகிறது!  அப்போது கருங்குழியின் அருகே ஒளிக்கதிர் சென்றால் அது வளைக்கப் பட்டு, உள்நோக்கி இழுக்கப் பட்டு விழுங்கப் படுகிறது!

ஒளிக்கதிர் யாவும் விழுங்கப் படுவதால் கருங்குழியைத் தொலை நோக்கியில் காண முடியாது!  கருங்குழி பிரபஞ்சத்தில் இன்னும் ஓர் மர்ம அண்டமாய், மாய வடிவத்தில் இருக்கிறது.  நமது ஒளிமய வானிலும் [Galaxy] பால்மய வீதியிலும் [Milky Way], எண்ணற்ற கருங்குழிகள் இருக்கலாம்!  ஆனால் இதுவரை யாரும் அவற்றின் இருக்கையைக் கண்டு பிடித்து உறுதிப் படுத்தியதில்லை!  கருங்குழியின் அளவு அதன் உட்பளுவைப் பொறுத்து நேர் விகிதத்தில் மாறுகிறது.  நமது பரிதியின் பளுவைக் கொண்டுள்ள ஒரு கருங்குழியின் ஆரம் சுமார் 1 மைல் [1.5 km] இருக்கும் என்று கணிக்கப் பட்டுள்ளது!  ஆனால் மற்ற ஒளிமய வானில் [Other Galaxies] கருங்குழிகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டிருப்பதாக நம்பப்படுகிறது!

Neutron Star

பிரபஞ்சத்தில் வெண்குள்ளி இறுதியில் கருங்குள்ளி ஆகிறது!

செந்நிறப் பூத [Red Giant] நிலையிலிருந்து விண்மீன் முடிவான வடிவுக்குத் தளர்வது ஒரு நேரடிப் பாதை!  குன்றிய பளுவுடைய விண்மீன்கள் பலவற்றில், பரந்த வெளிப்புற அரண் அண்டவெளியில் விரிந்து கொண்டே போக, அவற்றின் நடுக்கரு மட்டும் ஒளித்திறம் [Luminosity] வற்றி வெண்குள்ளியாய் தங்கி விடுகிறது.  பல மடங்கு பரிதி நிறை கொண்டுள்ள விண்மீன்கள் பெருநோவா வாக [Supernova] வெடித்து விடும்.  அவற்றிலும் சந்திரசேகர் வரம்புக்கு [1.4 மடங்கு பரிதியின் பளு] உட்பட்ட நடுக்கரு மிச்ச அண்டமும் வெண்குள்ளி யாக மாறும்.  அவ்வாறு உண்டான வெண்குள்ளியில் தாய்மூலக அணுக்களிலிருந்து [Parent Atoms] எலக்டிரான் யாவும் பிடுங்கப் பட்டு, அதன் பிண்டம் [Matter] அனைத்தும் சிதைவான வாயுவாகத் [Degenerate Gas] திரிவடைகின்றது!  அந்த விபரீத வாய்க்கள் வெப்பக் கடத்தி யாகி, பொதுவான வாயு நியதிகளைப் [Gas Laws] பின்பற்றுவதில்லை!  அவ்வாயுக்கள் பேரளவு நிலையில் அழுத்தம் அடையலாம்!  அவற்றைப் போன்ற வெண்குள்ளிகள் சக்தி அளிக்கும் சுரப்பிகள் எவையும் இல்லாமல், நிரந்தரமாய்க் குளிர்ந்து, அடுத்து மஞ்சல்குள்ளியாகி [Yellow Dwarf], பிறகு செங்குள்ளியாகி [Red Dwarf], அப்புறம் பழுப்புக்குள்ளியாகி [Brown Dwarf] இறுதியில் முடிவான கருங்குள்ளியாக [Black Dwarf] கண்ணுக்குத் தெரியாமல் இருந்தும் இல்லாத உருவெடுக்கிறது!

சந்திரசேகர் எழுதிய வானியல் விஞ்ஞான நூல்கள்

1952 முதல் 1971 வரை வானியல் பௌதிக வெளியீடு [Astrophysics Journal] விஞ்ஞானப் பதிவின் ஆசிரிய அதிபராகப் [Managing Editor] பணி யாற்றினார்.  பிறகு அந்த வெளியீடே அமெரிக்க வானியல் பேரவையின் [American Astronomical Society] தேசீய இதழாய் ஆனது.  1953 இல் ஆண்டு ராஜீய வானியல் பேரவை [Royal Astronomical Society] சந்திரசேகருக்குத் தங்கப் பதக்கம் அளித்தது.  1955 ஆம் ஆண்டு தேசீய விஞ்ஞானப் பேரவைக்குத் [National Academy of Science] தேர்ந்தெடுக்கப் பட்டார்.  சந்திரசேகர் பத்து நூல்களை எழுதியுள்ளார்.

விண்மீன் சூழகத்தில் கதிர்வீச்சால் நிகழும் சக்தி கடத்தல் [Energy Transfer By Radiation in Stellar Atmospheres],  பரிதியின் மேல்தளத்தில் வெப்பச் சுற்றோட்டம் [Convection in Solar Surface],  விண்மீன் அமைப்பின் முதற்படி ஆய்வு [An Introduction to the Study of Stellar Structure (1939)], விண்மீன் கொந்தளிப்பின் கோட்பாடுகள் [Priciples of Stellar Dynamics (1942)], கதிர்வீச்சுக் கடத்தல் [Radiative Transfer (1950)], திரவ இயக்க & திரவக் காந்தவியல் நிலைப்பாடு [Hydrodynamic & Hydromagnetic Stability (1961)], கருங்குழிகளின் கணித நியதி [Mathematical Theory of Black Holes (1983)].  மெய்ப்பாடும் எழிலும் [Truth & Beauty], விஞ்ஞானத்தில் கலைத்துமும் வேட்கையும் [Aesthetics & Motivation in Science (1987)]. விண்மீன் ஒளியின் இருமட்ட இயக்கம் [The Polarization of Starlight], காந்த தளங்களில் வெப்பச் சுற்றோட்ட வாயுக்கள் [Convection of Fluids in Magnetic Fields].

Nobel Prize for Chanrasekhar

1999 ஆம் ஆண்டு ஏவப்பட்ட மனிதரற்ற விஞ்ஞானத் துணைக்கோள் [Premier Unmanned Scientific Satellite] ஓர் எக்ஸ்ரே நோக்ககத்தைக் [X-Ray Observatory] கொண்டது.  அது ஒரு முற்போக்கான எக்ஸ்ரே வானியல் பௌதிக ஆய்வுச் சாதனம் [Advanced X-Ray Astrophysics Facility].  சந்திரா எக்ஸ்ரே நோக்ககம் என அழைக்கப்படும் அந்த துணைக்கோள், இந்திய அமெரிக்க வானியல் மேதை, சுப்ரமணியன் சந்திரசேகரைக் கௌரவிக்க வைத்த பெயராகும். அத்துணைக்கோள் எக்ஸ்ரேக் கதிர்கள் எழுப்பும் விண்மீன்களின் கூர்மையான ஒளிநிறப் பட்டைகளை எடுத்துக் காட்டும்.  அது பூமியின் சுழல்வீதியில் சுற்ற ஆரம்பித்ததும், ஒரு நண்டு நிபுளாவின் பொறிவீசி விண்மீனையும் [Pulsar in Crab Nebula], காஸ்ஸியோப்பியா பூதநோவாவையும் [Cassiopeia A Supernova] படமெடுத்து அனுப்பியுள்ளது.

சந்திரசேகர் தனது 84 ஆம் வயதில் அமெரிக்காவின் சிகாகோ நகரில் 1995 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு 21 ஆம் தேதி காலமானார்.  இறப்பதற்கு முன் 1995 இல் அவர் எழுதிய இறுதிப் புத்தகம்: “பொது நபருக்கு நியூட்டனின் கோட்பாடு” [Newton “Principia” for the Common Reader].  அவரிடம் படித்த இரண்டு சைனா பௌதிக விஞ்ஞானிகள் [Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang] 1957 இல் துகள் பௌதிகத்திற்கு [Particle Physics] நோபெல் பரிசு பெற்றார்கள்!  இரண்டாம் உலகப் போர் நடந்த போது, அவர் அணுகுண்டு ஆக்கத் திட்டத்தில் சிகாகோவில் அணுக்கருத் தொடரியக்கம் முதலில் புரிந்த என்ரிகோ ·பெர்மியோடு [Enrico Fermi] பணி யாற்றினார்!  குலவித்தைக் கல்லாமல் பாகம் படும் என்னும் முதுமொழிக் கேற்ப நோபெல் பரிசு பெற்று உலகப் புகழ் அடைந்த ஸர். சி.வி. ராமனின் வழித்தோன்றலான, டாக்டர் சந்திரசேகர் வானியல் படைப்பிற்கு பௌதிகத்தில் நோபெல் பரிசைப் பகிர்ந்து கொண்டதும் போற்ற தகுந்த பெரும் ஆற்றலாகும்!

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

தகவல்:

1. http://www.universetoday.com/40852/chandrasekhar-limit/

2. http://chandra.harvard.edu/about/chandra.html

3. http://www.britannica.com/biography/Subrahmanyan-Chandrasekhar

4. http://www.famousscientists.org/subrahmanyan-chandrasekhar/

5.  https://en.wikipedia.org/wiki/Chandrasekhar_limit  [May 5, 2016]

6.  https://en.wikipedia.org/wiki/Subrahmanyan_Chandrasekhar [May 17, 2016]

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

S. Jayabarathan [jayabarathans@gmail.com] May 18, 2016 [R-1]

பிரபஞ்சத்தின் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! பேராற்றல் கொண்ட அசுரக் கருந்துளைகள்

 Black Hole -2

(Black Holes)

(கட்டுரை: 6)

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

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

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

அகிலத்தின் மாயக் கருந்துளைகள்

அசுரத் திமிங்கலங்கள் !

உறங்கும் பூத உடும்புகள் !

விண்மீன் விழுங்கிகள் !

மரணக் கல்லறைகள் !

காலக் குயவனின் களிமண்

செங்கல்

கருமைப் பிண்டம் !

சிற்பியின் கருமைச் சக்தி

குதிரைச் சக்தி !

கவர்ச்சி விசைக்கு எதிராக

விலக்கு விசை !

கடவுளின்

கைத்திறம், கலைத்திறம் காண்பது

மெய்ப்பாடு உணர்வது,

மூலம் அறிவது,

மனிதனின் மகத்துவம் !

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

A Black Hole

கடவுள் எப்படி இந்த உலகைப் படைத்தது என்று நான் அறிய விரும்புகிறேன். இந்தக் கோட்பாடு அந்தக் கோட்பாடு என்பதைக் கேட்பதில் எனக்கு இச்சையில்லை. அந்தப் படைப்புக் கடவுளின் உள்ளக் கருத்துக்களைத் தேட விழைகிறேன்; மற்றவை எல்லாம் அதன் விளக்கங்கள்தான்.

ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் (காலவெளிக்கு அப்பால் பிரபஞ்சங்கள்)

(காலம் என்னும்) நான்காவது பரிமாணம் 1910 ஆண்டுகளில் பெரும்பாலும் புழங்கும் ஒரு வீட்டுச் சொல்லாக ஆகிவிட்டது. பிளாடோ, கந்தின் பூரண மெய்ப்பாடு (An Ideal Platonic or Kantian Reality) முதல் துவங்கி வானுலகும் உட்படத் தற்காலப் புதிரான விஞ்ஞானப் பிரச்சனைகள் அனைத்துக்கும் விடையாக எல்லாராலும் அது ஏற்றுக் கொள்ளப்படும்.

பேராசியை டாக்டர் லிண்டர் ஹென்டர்ஸன் (கலையியல் விஞ்ஞானம்)

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தில் புதிரான விசித்திரங்கள் ! ஆயினும் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன ! எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி வீசும் விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்துபோய் திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் சிதைந்து “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை ஆவது. அப்போது கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்களவில் முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

விண்வெளி விடைக் கைநூல் (Ths Handy Space Answer Book)

Star Blast to form a Black Hole

பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் 

இருபது, இருபத்தி ஒன்றாம் நூற்றாண்டுகளின் ஒப்பற்ற பௌதிக மேதையாகத் தற்போது கடுமையான நோயில் காலந் தள்ளி 2016 இல் 74 வயதான ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் விஞ்ஞான ஆற்றலில் கலிலியோ, ஐஸக் நியூட்டன், ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் ஆகியோருக்கு இணையாகக் கருதப்படும் பிரிட்டிஷ் விஞ்ஞானி ! விரிந்து செல்லும் பிரபஞ்சத்தின் தோற்றம், மறைவு [The Origin & Fate of the Universe], ஈர்ப்பியல்பின் கதிர்த்துகள் நியதி [Quantum Theory of Gravity], நிச்சயமற்ற நியதி [The Uncertainty Principle], அடிப்படைத் துகள்கள், [Elementary Particles], இயற்கையின் உந்துவிசை [The Force of Nature], பிரபஞ்சத்தின் கருங்துளைகள் [Black Holes], காலத்தின் ஒருதிசைப் போக்கு [The Arrow of Time], பௌதிகத்தின் ஐக்கியப்பாடு [The Unification of Physics] ஆகியவற்றில் தனது ஆழ்ந்த கருத்துக்களைத் தெளிவாக, எளிதாக எடுத்துக் கூறியவர். பிரமாண்டமான பிரபஞ்ச அண்டங்களின் இயக்க ஒழுக்கங்களையும், கண்ணுக்குப் புலப்படாத அடிப்படைத் துகள்களின் [Fundamental Particles] அமைப்பையும் ஒன்றாக விளக்கக் கூடிய “மகா ஐக்கிய நியதி” [Grand Unified Theory, (GUT)] ஒன்றை விஞ்ஞானிகள் என்றாவது ஒருநாள் உருவாக்க வேண்டும் என்று முற்பட்டு வருபவரில் ஒருவர், ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங்!

Computer Simulated Image of A Black Hole

இங்கிலாந்தில் ஹாக்கிங் லுகாஸியன் கணிதப் பேராசிரியராக [Lucasian Professor of Mathematics] கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக் கழகத்தில் பணியாற்றி வந்தவர். முன்னூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பாக அதே பதவியில் அதே இடத்தில் அமர்ந்திருந்தவர், ஈர்ப்பாற்றலைக் கண்டுபிடித்த கணிதப் பௌதிக மேதை, ஸர் ஐஸக் நியூட்டன் (1642-1726), நோபெல் பரிசு பெற்றக் கணித மேதை பால் டிராக் [Paul Dirac (1902-1984)] என்பவரும் அதே இடத்தில் பின்னால் பதவி வகித்தவர்!

பிரபஞ்சத்தின் கருந்துளை என்றால் என்ன ?

1916 ஆம் ஆண்டில் ஐன்ஸ்டைனின் ஒப்பியல் நியதியின் அடிப்படையில் ஜெர்மன் வானியல் விஞ்ஞானி கார்ல் சுவார்ஸ்சைல்டு (Karl Schwarzschild), பிரபஞ்சத்தில் முதன்முதல் கருந்துளைகள் இருப்பதாக ஓரரிய விளக்கவுரையை அறிவித்தார். ஆனால் கருந்துளைகளைப் பற்றிய கொள்கை, அவருக்கும் முன்னால் 1780 ஆண்டுகளில் ஜான் மிச்செல், பியர் சைமன் லாப்பிளாஸ் (John Michell & Pierre Simon Laplace) ஆகியோர் இருவரும் அசுர ஈர்ப்பாற்றல் கொண்ட “கரும் விண்மீன்கள்” (Dark Stars) இருப்பதை எடுத்துரைத்தார்கள். அவற்றின் கவர்ச்சிப் பேராற்றலி லிருந்து ஒளி கூடத் தப்பிச் செல்ல முடியாது என்றும் கண்டறிந்தார்கள் ! ஆயினும் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கருந்துளைகள் மெய்யாக உள்ளன என்பதை விஞ்ஞானிகள் ஏற்றுக் கொள்ள நூற்றி முப்பது ஆண்டுகள் கடந்தன !

Stephen Hawking

1970-1980 ஆண்டுகளில் பேராற்றல் படைத்த தொலைநோக்கிகள் மூலமாக வானியல் விஞ்ஞானிகள் நூற்றுக் கணக்கான காலாக்ஸிகளை நோக்கியதில், கருந்துளைகள் நிச்சயம் இருக்க வேண்டும் என்னும் கருத்து உறுதியானது. கருந்துளை என்பது ஒரு காலவெளி அரங்கில் திரண்ட ஓர் திணிவான ஈர்ப்பாற்றல் தளம் (A Black Hole is a Region of Space-time affected by such a Dense Gravitational Field that nothing, not even Light, can escape it). பூமியின் விடுதலை வேகம் விநாடிக்கு 7 மைல் (11 கி.மீ./விநாடி). அதாவது ஓர் ஏவுகணை விநாடிக்கு 7 மைல் வீதத்தில் கிளம்பினால், அது புவியீர்ப்பை மீறி விண்வெளியில் ஏறிவிடும்.. அதுபோல் கருந்துளைக்கு விடுதலை வேகம் : ஒளிவேகம் (186000 மைல்/விநாடி). ஆனால் ஒளிவேகத்துக்கு மிஞ்சிய வேகம் அகிலவெளியில் இல்லை யென்று ஐன்ஸ்டைனின் நியதி எடுத்துக் கூறுகிறது. அதாவது அருகில் ஒளிக்கு ஒட்டிய வேகத்திலும் வரும் அண்டங்களையோ, விண்மீன்களையோ கருந்துளைகள் கவ்வி இழுத்துக் கொண்டுபோய் விழுங்கிவிடும்.

Medal of Science to Hawking

கண்ணுக்குத் தெரியாத அந்த அசுரக் கருந்துளைகளை விஞ்ஞானிகள் எவ்விதம் கண்டுபிடித்தார்கள் ? நேரடியாகக் காணப்படாது, கருந்துளைகள் தனக்கு அருகில் உள்ள விண்மீன்கள், வாயுக்கள், தூசிகள் ஆகியவற்றின் மீது விளைவிக்கும் பாதிப்புகளை விஞ்ஞானிகள் கண்டு ஆராயும் போது அவற்றின் மறைவான இருப்பை அனுமானித்து மெய்ப்பிக்கிறார்கள். நமது சூரிய மண்டலம் சுற்றும் பால்மய வீதியில் பல விண்மீன் கருந்துளைகள் (Stellar Black Holes) குடியேறி உள்ளன ! அவற்றின் திணிவு நிறை (Mass) சூரியனைப் போன்று சுமார் 10 மடங்கு ! பெருத்த நிறையுடைய அவ்வித விண்மீன் ஒன்று வெடிக்கும் போது அது ஓர் சூப்பர்நோவாக (Supernova) மாறுகிறது ! ஆனால் வெடித்த விண்மீனின் உட்கரு ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ (Neutron Star) அல்லது திணிவு நிறை பெருத்திருந்தால் கருந்துளையாகவோ மாறிப் பின்தங்கி விடுகிறது.

பிரபஞ்சத்திலே கண்ணில் புலப்படாத கருந்துளைகள் அகிலத்தில் புதிரான விசித்திரங்கள் ! ஆயினும் கருந்துளைகள்தான் பிரபஞ்சத்தின் உப்பிய வடிவில் 90% பொருளாக நிரம்பியுள்ளன ! எளிதாகச் சொன்னால், ஒரு சுயவொளி வீசும் விண்மீன் எரிசக்தி முழுவதும் தீர்ந்துபோய் திணிவுப் பெருக்கால் எழும் பேரளவு ஈர்ப்பாற்றலில் சிதைந்து “ஒற்றை முடத்துவ” (Singularity) நிலை ஆவது. அப்போது கருந்துளையின் அழுத்தம், திணிவு கணக்களவில் முடிவில்லாமல் மிகுந்து விடுகிறது (At the point of Singularity, the Pressure & Density of a Black Hole are Infinite) !

Formation of a Black Hole

அண்டவெளிக் கருங்குழிகள் பற்றி ஹாக்கிங் ஆராய்ச்சிகள்

1965-1970 இவற்றுக்கு இடைப்பட்ட ஆண்டுகளில், பிரபஞ்சவியலைப் [Cosmology] பற்றி அறியப் புதியக் கணித முறைகளைக் கையாண்டு, ஹாக்கிங் பொது ஒப்பியல் நியதியில் [General Theory of Relativity] “ஒற்றை முடத்துவத்தை” [Singularities] ஆராய்ந்து வந்தார். அப்பணியில் அவருக்கு விஞ்ஞானி ராஜர் பென்ரோஸ் [Roger Penrose] கூட்டாளியாக வேலை செய்தார். 1970 முதல் ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் அண்டவெளிக் கருங்குழிகளைப் [Black Holes] பற்றி ஆய்வுகள் செய்ய ஆரம்பித்தார். அப்போது அவர் கருங்குழிகளின் ஓர் மகத்தான ஒழுக்கப்பாடைக் [Property] கண்டுபிடித்தார்! ஒளி கருங்குழிக் கருகே செல்ல முடியாது! ஒளித்துகளை அவை விழுங்கி விடும்! ஆதலால் அங்கே காலம் முடிவடைகிறது! கருங்குழியின் வெப்பத்தால் கதிர்வீச்சு எழுகிறது! ஜெர்மன் விஞ்ஞானி வெர்னர் ஹைஸன்பர்க் ஆக்கிய கதிர்த்துகள் நியதி [Quantum Theory], ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் படைத்த பொது ஒப்பியல் நியதி இரண்டையும் பயன்படுத்திக் கருங்குழிகள் கதிர்வீச்சை [Radiation] வெளியேற்றுகின்றன என்று ஹாக்கிங் நிரூபித்துக் காட்டினார்!

Swallowing in a Black Hole

ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் இளமை வாழ்க்கை வரலாறு

காலிலியோ இறந்து துள்ளியமாக 300 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, இங்கிலாந்தில் ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் 1942 ஜனவரி 8 ஆம் தேதி ஆக்ஸ்போர்டு நகரில் பிறந்தார். மருத்துவ டாக்டரான தந்தை பிராங்க் ஹாக்கிங், தேசிய மருத்துவ ஆய்வுக் கூடத்தில் [National Institute for Medical Research] வேனில் நாட்டு நோய்களில் [Tropical Diseases] சிறப்பாக ஆராய்ச்சி செய்து வந்த உயிரியல் விஞ்ஞானி [Research Biologist]. தாயார் இஸபெல் ஹாக்கிங், ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக் கழகத்தில் வேதாந்தம், அரசியல், நிதித்துறை பற்றிப் படித்தவர். அவர்களது நான்கு குழந்தைகளில் ஸ்டீபென்தான் மூத்த பையன். அவன் பிறந்த சமயம்தான் இரண்டாம் உலகப் போர் துவங்கி, ஜெர்மன் கட்டளை ராக்கெட்டுகள் அடிக்கடி ஏவப்பட்டுக் குண்டுகள் விழுந்து, பிரிட்டனில் பல நகரங்கள் தகர்க்கப் பட்டன!

 Black Holes

சிறுவனாக உள்ள போதே ஸ்டீஃபென் பௌதிகத்திலும், கணிதத்திலும் மித மிஞ்சிய சாமர்த்தசாலி யாக இருந்தான்! ஹைகேட் [Highgate] ஆரம்பப் பள்ளியில் படித்தபின், ஸ்டீஃபென் பிறகு புனித ஆல்பன்ஸ் [St. Albans] உயர்நிலைப் பள்ளியில் தொடர்ந்தான். 1958 இல் மேற்படிப்பிற்கு ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக் கழகத்தில் சேர்ந்தார். தந்தையார் மருத்துவம் எடுக்கத் தூண்டியும் கேளாது, ஸ்டீஃபென் கணிதம், பௌதிகம் இரண்டையும் விரும்பி எடுத்துக் கொண்டார்! அங்கே அவர் வெப்பயியக்கவியல், ஒப்பியல் நியதி, கதிர்த்துகள் யந்திரவியல் [Thermodynamics, Relativity Theory, Quantum Mechanics] ஆகிய பகுதிகளைச் சிறப்பாகப் படித்தார். 1961 இல் ராயல் விண்ணோக்கிக் கூடத்தில் [Royal Observatory] சேர்ந்து, தன் சிறப்புப் பாடங்களின் வேட்கையில் சில மாதங்கள் ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டார். 1962 இல் ஆக்ஸ்போர்டு கல்லூரியில் B.A. பௌதிகப் பட்டதாரி ஆகி, அடுத்துக் கேம்பிரிட்ஜ் சென்று பொது ஒப்பியல், அகிலவியல் துறைகளில் [General Relativity, Cosmology] ஆராய்ச்சி செய்யப் புகுந்தார்.

Black Hole Creation

கேம்பிரிட்ஜில் முதற் துவக்க காலவரைப் படிப்பு [First Term] முடிந்த பின் மிகவும் சோர்ந்து நொய்ந்து போன ஸ்டீஃபெனைக் கண்ட தாய், டாக்டரைப் பார்க்கும்படி மகனை வற்புறுத்தினார். இரண்டு வார உடம்பு சோதனைக்குப் பின், அவருக்கு ALS என்னும் [Amyotropic Lateral Sclerosis] ஒருவித நரம்புத் தசை நோய் [Neuro-muscular Disease (Motor Neurone Disease)] உள்ளதாக, டாக்டர்கள் கண்டு பிடித்தார்கள்! அமெரிக்காவில் அந்நோயை “லோ கேரிக் நோய்” [Lou Gehrig’s Disease] என்று குறிப்பிடுகிறார்கள்! அந்நோய் மூளை, முதுகுத் தண்டு [Spinal Cord] ஆகியவற்றில் சுயத்தசை இயக்கத்தை ஆட்சி செய்யும் நரம்புச் செல்களைச் [Nerve Cells] சிதைத்து விடும்! ஆனால் மூளையின் அறிவாற்றலைச் சிறிதும் பாதிக்காது! அடுத்து நோயாளிக்குச் சுவாசிக்கும் தசைகள் சீர்கேடாகி மூச்சடைத்தோ அல்லது நிமோனியா தாக்கியோ சீக்கிரம் மரணம் உண்டாகும்! திடீரென அவரது உடல்நிலை மிகவும் மோசமாகி, டாக்டர்கள் அவர் Ph.D. பட்டம் வாங்குவது வரை கூட வாழ மாட்டார் என்று முன்னறி வித்தார்கள்! அதைக் கேட்ட ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் அதிர்ச்சியும் வருத்தமும் அடைந்தாலும், பௌதிக ஆராய்ச்சி செய்யும் போது மன உறுதியும், உடல் வலிவும் பெற்று பிரபஞ்ச விரிவு ஆய்வுகளில் முன்னேறிக் கொண்டு வந்தார்!

மாதர் குல மாணிக்கமான மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங்!

வாழ்க்கையில் நொந்து போன ஹாக்கிங், 1965 இல் ஜேன் ஒயில்டு [Jane Wilde] என்னும் மாதைத் திருமணம் செய்து கொண்டார். மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங் மாதருள் ஒரு மாணிக்கம்! மில்லியனில் ஒருத்தி அவள்! அவரது கடும் நோயைப் பற்றி அறிந்த பின்னும், அவர் நீண்ட காலம் உயிர் வாழ மாட்டார் என்று தெரிந்த பின்னும், மன உறுதியோடு ஸ்டீஃபெனை மணந்து கொண்டது, மாந்தர் வியப்படையச் செய்யும் மனச்செயலே! ஹாக்கிங் கசந்த போன வாழ்வை வசந்த வாழ்வாய் மாற்றி, மாபெரும் விஞ்ஞானச் சாதனைகள் புரிய வசதி செய்த வனிதாமணி, ஜேன் ஹாக்கிங்! 1962 இல் லோ கேரிக் நோய் [Lou Gehrig’s Disease] வாய்ப்பட்டதும் இரண்டு ஆண்டுகளுக்குள் ஸ்டீஃபென் ஆயுள் முடிந்துவிடும் என்று டாக்டர்கள் கணக்கிட்டார்கள்! ஆனால் 74 ஆண்டுகளுக்கு மேற்கொண்டும் [2016] அவரது ஆயுள் இன்னும் நீண்டு கொண்டே போகிறது! அவர்களுக்கு இரண்டு புதல்வர்களும், ஒரு புதல்வியும் உள்ளார்கள்!

Hawking with His Second Wife

துரதிர்ஷ்ட வசமாக நகர்ச்சி நரம்பு நோயில் [Motor Neurone Disease] துன்புறும் ஸ்டீஃபென், முழுவதும் நடக்க முடியாது முடமாகிப் போய், பேச்சுத் தடுமாறி உருளை நாற்காலியில், வீல்சேர் விஞ்ஞானியாய் உலவிச் செல்லும் நிலைமை ஏற்பட்டு விட்டது! மற்றும் சில முறைகளில் அவருக்கு யோகமும் இருந்தது! அவரது மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங், [Jane Hawking] புதல்வர், புதல்வி அளிக்கும் உதவி, ஆதரவு ஸ்டீ·பெனுக்கு விஞ்ஞானப் பணிகளில் வெற்றியும், சுமுகமான வாழ்க்கையும் பெற ஏதுவாக இருந்தது! அவரது விஞ்ஞானக் கூட்டாளிகளான ராஜர் பென்ரோஸ் [Roger Penrose], ராபர்ட் ஜெரோச் [Robert Geroch], பிரான்டன் கார்டர் [Brandon Carter], ஜார்ஜ் எல்லிஸ் [George Ellis] ஆகியோர் ஆராய்ச்சியிலும், பௌதிகப் பணியிலும் அவருக்குப் பேராதரவாகவும், பெருந்துணைவராகவும் அருகே இருந்தனர்!

1985 இல் “காலத்தின் ஒரு சுருக்க வரலாறு” [A Brief History of Time] என்னும் அவரது நூலின் முதற்படி எழுத்தாக்கம் [Draft] முடிந்தது. ஜெனிவாவுக்குச் சென்று செர்ன் பரமாணு விரைவாக்கியில் [CERN Particle Accelerator] ஆராய்ச்சிக்காகத் தங்கிய போது, நிமோனியா நோய் வாய்ப்பட்டு மருத்துவக் கூடத்திற்குத் தூக்கிச் செல்லப் பட்டார். உயிர்த்துணைச் சாதனத்தை [Life Support System] அவருக்கு இணைத்திருப்பதில் எதுவும் பயனில்லை என்று டாக்டர்கள் கூற, மனைவி ஜேன் ஹாக்கிங் கேளாமல், அவரைக் கேம்பிரிட்ஜ் மருத்துவக் கூடத்திற்கு விமானத்தில் கொண்டு வந்தார்! அங்கே தொண்டைக் குழாய் அறுவை [Tracheostomy Operation] அவருக்குச் செய்ய நேரிட்டது. என்ன ஆச்சரியம்! அறுவை வெற்றியாகி ஸ்டீஃபென் உயிர் பிழைத்துக் கொண்டார்! ஆனால் அவரது குரல் முற்றிலும் அறுந்து போய்விட்டது! அதன்பின் அவர் பிறரிடம் எந்த விதத் தொடர்பும் வைத்துக் கொள்ள முடியாமல் போய்விட்டது!

Supernova turns into a Black Hole

அப்போது அவரது மாணவருள் ஒருவரான பிரையன் விட் [Brian Whitt] என்பவர் நூலை எழுதி முடிக்க உதவியதோடுப் பிறரிடம் தொடர்பு கொள்ள “வாழ்வியக்க மையம்” [Living Center] என்னும் தொடர்புக் கணினிப் படைப்பு [Communication Program] ஒன்றை ஸ்டீஃபெனுக்கு அமைத்துக் கொடுத்தார். “வாழ்வியக்க மையம்” ஸன்னிவேல் கலிஃபோர்னியாவில் உள்ள வால்ட் வால்டாஸ் [Walt Woltosz of Words Plus Inc. & Speech Plus Inc. Sunnyvale, California] அவரின் அன்பளிப்பு! அதைப் பயன்படுத்தி ஸ்டீஃபென் ஹாக்கிங் கட்டுரை எழுதலாம்; புத்தகம் தயாரிக்கலாம்; அதில் உள்ள பேச்சு இணைப்பியின் [Speech Synthecizer] மூலம் ஸ்டீஃபென் பிறருடன் பேசலாம்! டேவிட் மேஸன் [David Meson] என்பவர் பேச்சு இணைப்பி, மின்கணனி இரண்டையும் அவரது சக்கர நாற்காலியில் வசதியாகப் பிணைத்து வைத்தார். இப்போது ஸ்டீஃபென் மின்னியல் குரலில் [Electronic Voice], முன்னை விடத் தெளிவாக இவற்றில் மூலம் எழுதவும், பேசவும் முடிகிறது!

(தொடரும்)

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

தகவல் :

Picture Credit : 1. Astronomy (August 21, 2007) 2. Universe 6th Edition (2002) 3. National Geographic Encyclopedia of Space (2005) 5. 50 Years of Space (2004)

1. Astronomy Magazine : 50 Greatest Mysteries of the Universe (Aug 21, 2007)

2. Universe By Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)

3. National Geographic Encyclopedia of Space By Linda Glover.

4. The World Book Atlas By World Book Encyclopedia Inc (1984)

5. Scientific Impact of WMAP Space Probe Results (May 15, 2007)

6. BBC News – Hubble Obtains Deepest Space View By Dr. David Whitehouse, Science Editor (Jan 16, 2004)

7. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40301192&format=html (பிரபஞ்ச விரிவை நோக்கிய எட்வின் ஹப்பிள்)

8. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40310231&format=html (ஜான் ஹெர்ச்செல் கண்டுபிடித்த பால்மய வீதி காலக்ஸி, நெபுளாக்கள்!

9. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40211102&format=html (பிரபஞ்சப் பிறப்பை விளக்கிய ஜார்ஜ் காமாவ் [George Gamow (1904-1968)]

10. Cosmic Collision Sheds Light on Mystery on Dark Matter [www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/05/dark_matter_hub.html (May 16, 2007)

11. “Beyond Einstein” Search for Dark Energy of the Universe

[www.dailygalaxy.com/my_weblog/2007/07/beyond-einstein.html (July 10, 2007)

12. Dark Matter & Dark Energy: Are they one & the Same ? Senior Science Writer [www.space.com/scienceastronomy/mystery_monday_040712.html (April 12, 2007)

13 Dark Energy By LSST Observatory – The New Sky (www.lsst.org/Science/darkenergy.shtml)

14. Stephen Hawking’s Universe By John Boslough (1985)

15. The Hyperspace By: Michio Kaku (1994)

16. Parallel Worlds By: Michio Kaku (2005)

17. The New York Public Library Science Desk Reference (1995)

18. Scientific American “The Cosmic Grip of Dark Energy” By Christopher Conselice (Feb 2007)

19. Astronomy “The Secret Lives of Black Holes” (Nov 2007)

20. The Handy Space Answer Book By Phillis Engelbert & Diane Dupuis (1998)

21. http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40210223&format=html (பிரபஞ்ச விஞ்ஞான மேதை டாக்டர் ஸ்டீ·பென் ஹாக்கிங்)

22.  http://www.nasa.gov/jpl/nustar/pia18842  [Oct 7, 2014]

23.  http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes/  [February 16, 2016]

24.  http://www.space.com/15421-black-holes-facts-formation-discovery-sdcmp.html

25. https://en.wikipedia.org/wiki/Black_hole [May 17, 2016]

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

S. Jayabarathan (jayabarathans@gmail.com) May 17, 2016 [R-1]