DESI இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட மிகப் பெரிய 3D பிரபஞ்ச வரைபடத்தை நிறைவு செய்தது, 4.7 கோடி விண்மீன் தொகுதிகள் மற்றும் குவாசார்களுடன்

ஒரு வானச் சர்வே நவீன பிரபஞ்சவியலின் அளவையே மாற்றியுள்ளது

Dark Energy Spectroscopic Instrument, அல்லது DESI, இதுவரை உருவாக்கப்பட்ட மிக விரிவான பிரபஞ்ச சர்வேயை முடித்துள்ளது. 4.7 கோடிக்கும் அதிகமான விண்மீன் தொகுதிகளும் குவாசார்களும் அடங்கிய ஒரு வரைபடத்தையும் அது உருவாக்கியுள்ளது. அரிசோனாவின் Kitt Peak National Observatory-யில் இருந்து நடத்தப்பட்ட இந்த ஐந்து ஆண்டுக் களப்பணி, தொடக்கத்தில் 3.4 கோடி பொருட்களின் தரவை சேகரிக்க திட்டமிடப்பட்டிருந்தது. ஆனால் DESI அந்த இலக்கை கணிசமாகத் தாண்டி, முன்னைய பெரிய அளவிலான பிரபஞ்ச வரைபடங்களை விடக் கிட்டத்தட்ட ஒரு கட்டளைக் கணக்கில் பெரிய தரவுத் தொகுப்பை ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு வழங்கியது.

அந்த அளவுதான் இக்கதையின் மையம். திட்ட விஞ்ஞானி David Schlegel-ன் கூற்றுப்படி, பிரபஞ்சத்தின் முன்பிருந்த வரைபடங்களில் மொத்தம் சுமார் 50 லட்சம் விண்மீன் தொகுதிகள்தான் இடம்பெற்றிருந்தன. DESI-யின் முழுமையடைந்த சர்வே அதைவிட பல மடங்கு முன்னேறி, விண்வெளி மற்றும் காலத்தில் பொருள் எவ்வாறு பரவியுள்ளது என்பதற்கான மிகவும் அடர்த்தியான படத்தை அளிக்கிறது. நவீன பிரபஞ்சவியலில் இந்த ஒப்பீடுகள் முக்கியமானவை, ஏனெனில் விண்மீன் தொகுதிகளின் அமைப்பே பிரபஞ்சம் எவ்வாறு வளர்ந்துள்ளது என்பதைச் சோதிக்க விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்தும் முக்கிய கருவிகளில் ஒன்றாகும்.

இந்த வரைபடம் ஏன் முக்கியம்

DESI-யின் பணி வெறும் பதிவு சாதனை அல்ல. புதிய வரைபடம், இயற்பியலில் சமீபத்திய மிகவும் அசௌகரியமான கண்டுபிடிப்புகளில் ஒன்றான டார்க் எனர்ஜி மெதுவாகக் குறைவதாகத் தோன்றும் சாத்தியத்தை ஆராய்ச்சியாளர்கள் விசாரிக்க உதவலாம். டார்க் எனர்ஜி என்பது பிரபஞ்சத்தின் துரித விரிவாக்கத்துக்குப் பின்னால் இருக்கும் தெரியாத இயக்கியைச் சுட்டும் பெயர். அதன் வலிமை தற்போதைய கோட்பாடு எதிர்பார்ப்பதிலிருந்து மாறிக்கொண்டிருந்தால், பிரபஞ்சவியல் நிலையான மாதிரியில் பெரிய திருத்தம் தேவைப்படலாம்.

இத்தனை பெரிய சர்வே அந்த சாத்தியத்தைச் சோதிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு அதிக ஆதாரத்தை வழங்குகிறது. பிரபஞ்ச வரலாற்றின் வெவ்வேறு காலகட்டங்களில் விண்மீன் தொகுதிகள் எவ்வாறு பரவியிருந்தன என்பதை ஒப்பிட்டு, வளர்ச்சி அமைப்புகளின் முறைமைகளையும் விரிவாக்கத்தின் வேகத்தையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தேட முடியும். அதிக பொருட்கள் என்றால் அதிக புள்ளியியல் சக்தி, மேலும் உண்மையான சிக்னல்களை இரைச்சலிலிருந்து பிரிக்கும் சிறந்த வாய்ப்பு. அதனால் DESI ஒரு தொழில்நுட்ப வெற்றியாக மட்டும் அல்லாமல், ஆழமான கோட்பாட்டு விவாதத்தில் ஒரு முக்கிய கருவியாகவும் வருகிறது.

திட்டத்தின் மிகுந்த உணர்திறனும் குறிப்பிடத்தக்கது. அறிக்கையின்படி, சர்வேயில் சேர்க்கப்பட்ட சில மங்கலான விண்மீன் தொகுதிகள் 100 முதல் 200 ஃபோட்டான்கள் மூலம் மட்டுமே பார்க்கப்பட்டன. இது நவீன வானியல் காணக்கூடிய பிரபஞ்சத்தின் மங்கிய எல்லைகளுக்குள் எவ்வளவு தீவிரமாக நுழைந்து கொண்டிருக்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. தனது ஆரம்ப இலக்கை மீறி செயல்பட DESI பெற்ற திறன்தான் இறுதி வரைபடத்தை இவ்வளவு பெரிய மைல்கல்லாக்கியது.

சர்வே முடிந்தது, ஆனால் அறிவியல் இன்னும் தொடர்கிறது

DESI-யின் முக்கிய சர்வே முடிந்திருந்தாலும், தரவை முழுமையாக ஆராய்ச்சியாளர்களுக்குக் கிடைக்கச் செய்ய இன்னும் ஒரு ஆண்டு பகுப்பாய்வு தேவைப்படும். குறைந்தது மேலும் இரண்டரை ஆண்டுகள் கூடுதலாக தரவைச் சேகரிக்கவும் கூட்டாண்மை திட்டமிட்டுள்ளது. கருவியை மேம்படுத்தி 2030-களிலும் இயக்க முடியும் என்ற நம்பிக்கையும் உள்ளது.

இந்தத் தொடர்ச்சி முக்கியமானது, ஏனெனில் தற்போதைய சர்வே ஏற்கனவே 14,000 சதுர-டிகிரி வானத்தை உள்ளடக்கியுள்ளது; இதை 17,000 சதுர-டிகிரியாக விரிவாக்க குழு நம்புகிறது. ஒப்பிடுவதற்காக, முழு வானம் 41,000 சதுர-டிகிரிக்கு மேலாக உள்ளது. ஆனால் அருகிலுள்ள பிரகாசமான பொருட்கள், குறிப்பாக Milky Way, தெளிவான அளவீட்டில் இடையூறு ஏற்படுத்துவதால், முழுவதையும் ஒரே விதமாகக் காண்பது நடைமுறையில் சாத்தியமில்லை. இருந்தாலும் DESI ஏற்கனவே பிரபஞ்சத்தின் ஒரு துல்லிய வரைபடம் எப்படி இருக்க வேண்டும் என்பதை மறுவரையறை செய்யும் அளவுக்குச் சென்றுவிட்டது.

Schlegel வானியலில் நீண்டகாலமாக காணப்படும் ஒரு முறைமையை விவரித்தார்: வரைபடங்கள் கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு தசாப்தத்திலும் 10 மடங்கு பெரிதாகிவிடுகின்றன. அந்த வேகம் தொடர்ந்தால், 2061-க்குள் 10 பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் வரையிலான காணக்கூடிய ஒவ்வொரு விண்மீன் தொகுதியையும் வரைபடமாக்கலாம் என்று அவர் கூறினார். இது ஒரு ஆசைநிலை கணிப்பு, வாக்குறுதி அல்ல; ஆனால் இது DESI ஒரு பெரிய போக்கில் எவ்வாறு பொருந்துகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது: பிரபஞ்சவியல் மிகப் பெரிய வேகத்தில் தரவு நிறைந்த அறிவியலாக மாறிக்கொண்டிருக்கிறது.

வானியல் தலைப்புகளைத் தாண்டியும் விளைவுகள் கொண்ட ஒரு மைல்கல்

பெரிய வானச் சர்வேகள் கோட்பாடாகத் தோன்றலாம், ஆனால் அவற்றின் விளைவுகள் இயற்பியலுக்கு நேரடியானவை. சிறந்த வரைபடங்கள் பிரபஞ்ச அமைப்பின் அளவீடுகளைத் துல்லியமாக்குகின்றன; அதனால் டார்க் எனர்ஜி, ஈர்ப்பு விசை, மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் மொத்த வரலாறு பற்றிய கோட்பாடுகளுக்கு கட்டுப்பாடுகள் கிடைக்கின்றன. அவை எதிர்கால பல ஆய்வுகளுக்கான பொதுக் குறிப்பு தரவுத் தொகுப்பாகவும் செயல்படுகின்றன; நோக்கம் அசாதாரண பிரபஞ்ச மாதிரிகளைச் சோதிப்பதாக இருந்தாலும் சரி, அல்லது பில்லியன் ஆண்டுகளாக விண்மீன் தொகுதிகள் எவ்வாறு வளர்ந்தன என்பதைப் புரிந்துகொள்வதாக இருந்தாலும் சரி.

அதனால் DESI-யின் சாதனை ஒரே நேரத்தில் இரண்டு விஷயங்களாகும். கருவி ஆரம்பத்தில் திட்டமிட்டதைவிட மிக அதிகமான தரவைச் சேகரித்ததால் இது ஒரு பொறியியல் வெற்றி. அதேசமயம், உருவான வரைபடம் பிரபஞ்சவியலின் மையக் கருதுகோள்களில் ஒன்று இன்னும் நிலைத்திருக்கிறதா என்பதைத் தீர்மானிக்க உதவுவதால் இது ஒரு அறிவுசார் சவாலும் ஆகும். டார்க் எனர்ஜி உண்மையில் எதிர்பார்த்ததைவிட வேறுபட்ட விதத்தில் செயல்படுகிறதெனில், அதை நிரூபிக்க விஞ்ஞானிகள் பயன்படுத்தும் கருவிகளில் இதுவும் ஒன்றாக இருக்கும்.

முக்கிய குறிப்புகள்

• DESI 4.7 கோடிக்கும் அதிகமான விண்மீன் தொகுதிகள் மற்றும் குவாசார்களைக் கொண்ட ஐந்து ஆண்டு சர்வேயை முடித்துள்ளது.
• இந்தத் தரவுத் தொகுப்பு, அறிக்கையில் குறிப்பிடப்பட்ட முன்னைய முக்கிய பிரபஞ்ச வரைபடங்களை விட சுமார் 10 மடங்கு பெரியது.
• டார்க் எனர்ஜி பலவீனமடைகிறது என்பதற்கான அறிகுறிகளை இந்த வரைபடம் விஞ்ஞானிகளுக்கு சோதிக்க உதவலாம்.
• அடுத்த சில ஆண்டுகளில் மேலும் தரவு சேகரிப்பு, சாத்தியமான மேம்பாடுகள், மற்றும் விரிவான பகுப்பாய்வு திட்டமிடப்பட்டுள்ளது.

உடனடியான விளைவு எளிதானது: மனிதகுலத்துக்கு இப்போது பிரபஞ்சத்தின் மிக விரிவான வரைபடம் உள்ளது. ஆனால் அதைவிட கடினமும் சுவாரஸ்யமும் கொண்ட கேள்வி, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அதை முழுமையாகப் படித்த பிறகு அது என்ன வெளிப்படுத்தும் என்பதுதான்.

இந்தக் கட்டுரை New Scientist வெளியிட்ட செய்திப்பரப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.