சிமுலேஷன்கள் பால்வெளி ஒருகாலத்தில் தனது தட்டைக் கவிழ்த்ததாகக் கூறுகின்றன

பால்வெளி குறித்து நீண்ட காலமாக நிலவும் ஒரு புதிருக்கான சாத்தியமான பதில்

பால்வெளி தனது தொலைதூர கடந்த காலத்தில் ஒரு மிகுந்த மாற்றத்தை அனுபவித்திருக்கலாம்; ஒரு பெரிய மோதலுக்குப் பிறகு அதன் தட்டு 90 டிகிரிக்கும் மேல் புரண்டிருக்கலாம். Durham University-யைச் சேர்ந்த வானியலாளர்கள் முன்வைத்த புதிய ஆய்வின் மையக் கூற்று இதுதான். நமது விண்மீன் மண்டலத்தைச் சுற்றியுள்ள நட்சத்திரப் புனல் ஏன் இவ்வளவு மெதுவாகச் சுழலுகிறது என்பதை அறிய அவர்கள் சூப்பர் கம்ப்யூட்டர் சிமுலேஷன்களைப் பயன்படுத்தினர்.

இந்த எண்ணம் ஆச்சரியமளிக்கிறது, ஏனெனில் பால்வெளி பெரும்பாலும் பிரபஞ்ச காலப்போக்கில் அதன் பரந்த அமைப்பு மாறாமல் இருந்த ஒரு நிலையான சுருள் அமைப்பாகக் கற்பனை செய்யப்படுகிறது. புதிய ஆய்வு, அந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் வரலாறு இதைவிட மிகவும் இயக்கமிக்கதாக இருந்திருக்கலாம் என வாதிடுகிறது. இந்த முடிவுகள் உறுதியாகும் பட்சத்தில், இன்றைய அவதானிப்புகளில் காணப்படும் குழப்பமான ஒரு அம்சத்தை, பால்வெளியின் ஆரம்ப கட்ட உருவாக்கத்தின் போது நிகழ்ந்த வன்முறைமிகு நிகழ்வுடன் இணைக்கும். அப்போது சிறிய விண்மீன் மண்டலங்களுடன் ஏற்பட்ட ஒன்றிணைவுகள் இன்று நாம் காணும் அமைப்பை உருவாக்க உதவின.

இந்த ஆய்வு Birmingham-இல் நடைபெற்ற Royal Astronomical Society-யின் National Astronomy Meeting-இல் வழங்கப்பட்டது. நமது விண்மீன் மண்டலத்துக்கான ஒரே மீளமைக்கப்பட்ட வரலாற்றை மட்டும் நம்பாமல், குழு பால்வெளி போன்ற சிமுலேட்டுச் செய்யப்பட்ட அமைப்புகளின் பெரிய தொகுப்பை ஆய்வு செய்து, பால்வெளியின் புனலின் நடத்தை விளக்கக்கூடிய மாதிரிகளை கண்டறிந்தது.

சிக்னல் சுருள் தட்டிற்கு அப்பால் உள்ளது

பால்வெளியில் உள்ள பெரும்பாலான நட்சத்திரங்கள் சூரியனும் வசிக்கும் அந்த நன்கு அறியப்பட்ட தட்டையான சுருள் தட்டில் திரண்டுள்ளன. ஆனால் இந்த விண்மீன் மண்டலம் மிகப் பெரியதும் மிகவும் பரவலாகவும் உள்ள நட்சத்திரப் புனலால் சூழப்பட்டுள்ளது. இந்தப் புனல் பெரும்பாலும் பால்வெளியின் முக்கிய உடலிலேயே முதலில் உருவாகாத நட்சத்திரங்களால் நிரம்பியுள்ளது. அதற்கு பதிலாக, அவற்றில் பல சிறிய விண்மீன் மண்டலங்களில் பிறந்து, பின்னர் ஒன்றிணைவுகளின் மூலம் இந்த அமைப்புக்குள் இழுக்கப்பட்டன.

அதனால் இந்தப் புனல் விண்மீன் மண்டல உருவாக்கத்தின் ஒரு வகை உயிர் பாறை பதிவாக மாறுகிறது. தற்போதைய ஈர்ப்பு அமைப்பால் வடிவமைக்கப்படும் தொடர்ச்சியான கட்டமைப்பு மற்றும் இயக்கத்தால் ஆதிக்கம் செலுத்தப்படும் பிரகாசமான தட்டுக்கு மாறாக, இந்தப் புனல் முந்தைய குழப்பங்களின் சான்றுகளைப் பாதுகாத்து வைத்திருக்கிறது. European Space Agency-யின் Gaia பணியின் சமீபத்திய அவதானிப்புகள், பால்வெளியின் நட்சத்திரப் புனல் மிகவும் மெதுவாக மட்டுமே சுழல்கிறது என்பதை காட்டின. இதை வானியலாளர்கள் அறிந்திருந்தாலும், அதற்கான காரணம் தெளிவாக இல்லை.

அந்த மெதுவான சுழற்சி ஒரு குறிப்பிட்ட வகை கடந்த கால நிகழ்வின் அடையாளமாக இருக்குமா என்பதைச் சோதிக்க Durham குழு முனைந்தது. அவர்கள் Auriga cosmological simulations தொகுப்பில் உள்ள 25 பால்வெளி போன்ற விண்மீன் மண்டலங்களின் வரலாறுகளை பகுப்பாய்வு செய்து, பில்லியன் ஆண்டுகள் boyunca அவை எவ்வாறு வளர்ந்தன என்பதைக் கண்காணித்தனர்.

சிமுலேஷன்களில் ஒரு மாதிரி தென்படுகிறது

ஆய்வாளர்களின் கூற்றுப்படி, மிக மெதுவாகச் சுழலும் நட்சத்திரப் புனல்கள் கொண்ட விண்மீன் மண்டலங்கள் இரண்டு பண்புகளைப் பகிர்ந்திருந்தன. முதலில், அவை மற்றொரு விண்மீன் மண்டலத்துடன் பெரிய நேருக்கு நேர் ஒன்றிணைவை அனுபவித்திருந்தன. இரண்டாவது, disk flip எனப்படும் நிகழ்வை அவை அனுபவித்திருந்தன; அதாவது காலப்போக்கில் விண்மீன் மண்டலத்தின் தட்டின் நோக்கம் 90 டிகிரிக்கும் மேல் மாறியிருந்தது.

இந்த இணைவு முக்கியமானது. ஒரு பெரிய ஒன்றிணைவு நட்சத்திரங்களை மறுவிநியோகம் செய்யலாம், கோண உந்தத்தை மாற்றலாம், முன்பிருந்த அமைப்பை சிதைக்கலாம். ஆனால் மிக வெளிப்படையான அமைப்புகள் என்பது, மோதல் வெறுமனே பெரியதாக மட்டுமல்ல, தட்டின் நோக்கையே மாற்றும் அளவுக்கு மாற்றமிக்கதாக இருந்தவை என்று இந்த ஆய்வு கூறுகிறது. அந்த சூழலில், முந்தைய தொடர்புகள் மற்றும் உள்ளீர்ப்பு நிகழ்வுகளில் இருந்து புனலில் பிடிக்கப்பட்ட நட்சத்திரங்கள், இறுதி தட்டுடன் இனிமேல் தெளிவாக ஒத்திசையாத இயக்கத்தை ஏந்தி நிற்கும். அதன் விளைவாக புனலின் மொத்த சுழற்சி மிகவும் பலவீனமாக இருக்கலாம்.

அதனால், இந்த ஆய்வு பால்வெளியின் தற்போதைய புனலுக்கு ஒரு சாத்தியமான விளக்கத்தை முன்வைக்கிறது: அதன் ஆரம்ப உருவாக்கத்தின் போது விண்மீன் மண்டலம் ஒரு நேரடி மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க மோதலைச் சந்தித்திருக்கலாம்; பின்னர் குழப்பத்தின் முத்திரை பதிந்த புனலைத் தக்கவைத்துக்கொண்டு புதிய நோக்கில் நிலைபெற்றிருக்கலாம்.

கருத்தை Gaia-Enceladus உடன் இணைத்தல்

மூலப் பொருள் இந்த யோசனையை Gaia-Enceladus ஒன்றிணைவு எனும் பரந்த சூழலில் வைத்து விவரிக்கிறது. இது ஏற்கெனவே பால்வெளியின் ஆரம்ப உருவாக்கக் கட்டங்களில் சுமார் 10 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நிகழ்ந்த ஒரு பெரிய நிகழ்வாகக் கருதப்படுகிறது. Gaia தரவு, நட்சத்திரங்களின் இயக்கங்கள் ஒரு பழமையான விழுங்கப்பட்ட விண்மீன் மண்டலத்தைச் சுட்டிக்காட்டும் பெரிய நட்சத்திரக் கூட்டத்தை வெளிப்படுத்தியதால், அந்த ஒன்றிணைவு பால்வெளி வளர்ச்சியின் கதையில் மிகவும் பிரசித்தமான அத்தியாயங்களில் ஒன்றாகி உள்ளது.

இந்த புதிய விளக்கம், பால்வெளி மற்றொரு விண்மீன் மண்டலத்துடன் ஒன்றிணைந்தது என்பதை மட்டும் மீண்டும் கூறவில்லை. அதற்கு பதிலாக, அந்த ஒன்றிணைவு புனலில் நட்சத்திரங்களைச் சேர்ப்பதையும், விண்மீன் மண்டலத்தின் அமைப்பை தடிமனாக்குவதையும் விட அதிகமாகச் செய்திருக்கலாம் என்ற சாத்தியத்தை முன்வைக்கிறது. அது முழு தட்டின் நோக்கையே மாற்றியிருக்கலாம். இது மிகப் பெரிய கூற்று; பொதுமக்கள் பால்வெளியின் வளர்ச்சியைப் பற்றி கற்பனை செய்வதை இது மாற்றக்கூடும்.

இது சரியானது என்றால், ஒரு விண்மீன் மண்டலம் பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு மிகுந்த உள் மறுசீரமைப்பின் சான்றுகளை ஒரு தெளிவான காட்சி காயமாக அல்லாது, பிரகாசமான மையத் தட்டிலிருந்து தொலைவில் உள்ள நட்சத்திரங்களின் நுண்ணிய கூட்டு இயக்கத்தில் பாதுகாத்து வைத்திருக்க முடியும் என்பதை இந்த ஆய்வு காட்டும்.

இது நமது விண்மீன் மண்டலத்தைத் தாண்டியும் ஏன் முக்கியம்

இந்த ஆய்வு வெறும் பால்வெளியைப் பற்றியதல்ல. இது விண்மீன் மண்டல வரலாறுகளைப் படிப்பதற்கான ஒரு பரந்த முறையையும் சுட்டிக்காட்டுகிறது. மெதுவாகச் சுழலும் நட்சத்திரப் புனல்கள் கடந்த கால நேருக்கு நேர் ஒன்றிணைவுகள் மற்றும் disk flips ஆகியவற்றின் நம்பகமான குறிகாட்டிகள் என்றால், வானியலாளர்கள் பிற சுருள் விண்மீன் மண்டலங்களுக்காகவும் புனல் இயக்கத்தை ஒரு நோயறிதல் கருவியாகப் பயன்படுத்த முடியும். புனல்களை வெறும் பரவலான வெளிப்புற பகுதிகளாகக் கருதுவதற்குப் பதிலாக, விண்மீன் மண்டலங்கள் எவ்வாறு உருவாகின, அந்தப் பாதையில் எவ்வளவு கடுமையாக மாற்றப்பட்டன என்பதை மீண்டும் அமைக்க உதவும் மிக வெளிப்படையான கூறுகளில் ஒன்றாக அவை மாறலாம்.

இது குறிப்பாக மதிப்புமிக்கது, ஏனெனில் பழமையான ஒன்றிணைவுகளின் நேரடி ஆதாரங்கள் பிரபஞ்ச கால அளவுகளில் மங்கிப் போகலாம் அல்லது விளக்க கடினமாகலாம். ஒரு தட்டு இன்றைய நாளில் ஒழுங்காகத் தோன்றலாம், ஆனால் அதன் வெளிப்புற நட்சத்திரக் கூட்டங்களில் வன்முறைமிகு வரலாற்றை ஏந்தியிருக்கலாம். புதிய வேலை அந்தக் கூட்டங்கள் பரபரப்பின் அளவிடக்கூடிய கையொப்பங்களைத் தக்க வைத்திருக்கின்றன என்று வாதிடுகிறது.

இதில் ஒரு கருத்தியல் பயனும் உள்ளது. விண்மீன் மண்டலங்களைப் பற்றிய பிரபல விளக்கங்கள் பெரும்பாலும் அழகிய, நீண்ட காலம் நீடிக்கும் அமைப்பை வலியுறுத்துகின்றன: அழகான சுருள்கள், நிலையான சுழற்சிகள், கணிக்கக்கூடிய சுற்றுப்பாதை வடிவங்கள். ஆனால் உண்மையில் விண்மீன் மண்டல உருவாக்கம் என்பது திரட்டல், சிதைவு, மீண்டும் மீண்டும் நடக்கும் ஈர்ப்பு சார்ந்த பேச்சுவார்த்தைகளின் செயல்முறை. நாம் அதன் உள்ளிருந்து பார்ப்பதால் பால்வெளி அமைதியாகத் தோன்றலாம்; ஆனால் அதன் தற்போதைய வடிவு ஒரு ஆழ்ந்த பிரபஞ்சப் மறுநோக்கமிடலின் விளைவாக இருக்கலாம்.

சர்ச்சைக்குரிய அர்த்தமுள்ள ஆரம்ப முடிவு

மூலப் பொருளில் கூறப்பட்ட முடிவுகள் இன்னும் மாநாட்டு-வழங்கல் நிலையில் உள்ளன; எனவே அவை இறுதியான விடையாக அல்ல, உருவாகிக் கொண்டிருக்கும் அறிவியல் முடிவாகப் படிக்கப்பட வேண்டும். இருந்தாலும், முன்வைக்கப்பட்ட விளக்கம் குறிப்பிடத்தக்கது; ஏனெனில் அது நேரடியாக இன்றைய ஒரு அவதானிக்கப்பட்ட புதிரை, உயர்-தீர்மான சிமுலேஷன்களில் காணப்படும் சோதிக்கக்கூடிய வளர்ச்சிப் பாதையுடன் இணைக்கிறது.

அதனால் இந்த ஆய்வு வெறும் ஊகக் கதையாக இல்லாமல் போகிறது. இது பரந்த அடிப்படைகளில் பால்வெளியை ஒத்த பல சிமுலேட் செய்யப்பட்ட விண்மீன் மண்டலங்களுக்கிடையேயான ஒப்பீட்டில் அடிப்படையுடைய ஒரு கருதுகோள். எதிர்காலப் பணிகள் அந்த மாதிரி எவ்வளவு உறுதியாக நிலைக்கிறது, மற்றும் Gaia மற்றும் பிற ஆய்வுகளிலிருந்து கிடைக்கும் முழு அவதானிப்பு கட்டுப்பாடுகளுடன் அது எவ்வாறு பொருந்துகிறது என்பதைக் கணிக்கும்.

இப்போது, இந்த ஆய்வு ஒரு உயிரோட்டமான புதிய சாத்தியத்தை முன்வைக்கிறது: பால்வெளி சிறிய விண்மீன் மண்டலங்களை விழுங்கி மட்டுமே வளரவில்லை. குறைந்தது ஒருமுறையாவது, அது மிகுந்த வலிமையுடன் தாக்கப்பட்டிருக்கலாம்; அதன் விளைவாக அதன் தட்டின் நோக்கம் புரண்டு, மெதுவாகச் சுழலும் ஒரு நட்சத்திரப் புனலை விட்டுச் சென்றிருக்கலாம், அதன் பிந்தைய விளைவுகளை இன்று வரை பதிவு செய்து கொண்டே.

இந்தக் கட்டுரை Phys.org செய்தியினை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.