அமைதியான ஆரம்பகால விண்மீன் மண்டலங்கள் தங்களின் சொந்த காற்றுகளால் முடக்கப்பட்டிருக்கலாம்

ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தை ஆய்வு செய்யும் வானியலாளர்கள், ஒரு குழப்பமான வகை பொருளுக்கு விளக்கம் தேடி வருகின்றனர்: மிக முன்பே உருவான, தீவிரமான விண்மீன் உருவாக்கக் காலத்தை கடந்து, பின்னர் எதிர்பாராதவிதமாக அமைதியாகிவிட்ட பெரும் விண்மீன் மண்டலங்கள். Universe Today எடுத்துக்காட்டிய ஒரு அறிக்கை மேலும் தெளிவான பதிலை சுட்டிக்காட்டுகிறது. CRISTAL-02 எனப்படும் தொலைவில் உள்ள ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தின் அவதானிப்புகள், விண்மீன் மண்டல மோதல்களின் போது தூண்டப்படக்கூடிய சக்திவாய்ந்த வாயு வெளியோட்டங்கள், புதிய விண்மீன்களுக்கு தேவையான மூலப்பொருளை வெளியேற்றிக் கொண்டு ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தை செயல்படாமல் மாற்றக்கூடும் என்பதை தெரிவிக்கின்றன.

இந்த கண்டுபிடிப்பு James Webb Space Telescope காலத்தின் மிகவும் ஆச்சரியமான முடிவுகளில் ஒன்றை விளக்குகிறது. பிரபஞ்சம் வெறும் சுமார் 1 பில்லியன் முதல் 2 பில்லியன் ஆண்டுகள் வயதுடையதாக இருந்தபோது Webb பெரும் செயலற்ற விண்மீன் மண்டலங்களை வெளிப்படுத்தியது; அந்த காலத்தில் விண்மீன் மண்டல உருவாக்கம் முழு வேகத்தில் இருந்தது. அந்த விண்மீன் மண்டலங்கள் உண்மையில் இறந்தவை அல்ல, ஆனால் அவற்றைச் சுற்றியுள்ள பிரகாசமான, பரபரப்பான அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில் அவற்றில் நடப்பிலுள்ள விண்மீன் உருவாக்கம் மிகக் குறைவு. இவ்வளவு இளம் விண்மீன் மண்டலங்கள் ஏன் இவ்வளவு விரைவாக விண்மீன்களை உருவாக்குவதை நிறுத்தின என்பதே மையக் கேள்வி.

இங்கே முன்வைக்கப்படும் பதில் இயற்பியல் ரீதியாகவும், நாடகமயமாகவும் உள்ளது: அந்த விண்மீன் மண்டலங்கள் தங்களின் எதிர்காலத்தையே வெளியேற்றியிருக்கலாம். விண்மீன் மண்டலங்கள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொண்டு இணையும் போது, அந்த சந்திப்பு பெரும் விண்மீன் உருவாக்க வெடிப்புகளைத் தூண்டலாம். ஆனால் அதே வன்முறைமிகு கட்டம் வாயுவை பெரும் காற்றுகளாக வெளியே தள்ளவும் முடியும். போதுமான குளிர்ந்த வாயு அகற்றப்பட்டவுடன், மேலும் விண்மீன்களை உருவாக்கத் தேவையான எரிபொருள் விண்மீன் மண்டலத்துக்குக் கிடைக்காது; அதன் விளைவாக பெரியதானாலும் ஒப்பிடுகையில் அமைதியான ஒரு அமைப்பு மீதமிருக்கும்.

CRISTAL-02 நேரடியான ஒரு தடத்தை வழங்குகிறது

இந்த வழக்கு CRISTAL-02-ஐ மையமாகக் கொண்டது; இது James Webb Space Telescope மற்றும் Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, அல்லது ALMA, ஆகிய இரண்டிலும் அவதானிக்கப்பட்டது. இவை இணைந்து பயனுள்ள சேர்க்கையை அளிக்கின்றன. Webb இன்frarred ஒளியில் தொலைப் பிரபஞ்சத்தை ஆய்வு செய்ய முடியும்; அங்கே ஆரம்பகால விண்மீன் மண்டலங்களிலிருந்து நீண்டுவந்த ஒளியை எளிதாகப் பிடிக்கலாம். ALMA-வால் குளிர்ந்த வாயு மற்றும் விண்மீன் உருவாக்கத்தின் மையமான தொடர்புடைய அமைப்புகளைக் கண்காணிக்க முடியும்.

அறிக்கையின்படி, CRISTAL-02-இல் இருந்து விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்து வெளியே நீளும் ஒரு பெரிய குளிர்ந்த வாயு plume காணப்படுகிறது. அந்த அமைப்பு விண்மீன் மண்டலத்தின் நீளத்துக்கே அருகாக இருப்பதால், அங்கேயே இருந்து அடுத்த தலைமுறை விண்மீன்களை உருவாக்குவதற்கு பதிலாக பொருள் வெளியே தள்ளப்பட்டுக் கொண்டிருக்கிறது என்பதற்கான தெளிவான அறிகுறியாக இது உள்ளது. ஆரம்பகால விண்மீன் மண்டலங்களில் சில ஏன் செயலற்றனவாக மாறின என்பதைப் புரிந்துகொள்ள முயலும் வானியலாளர்களுக்கு, இத்தகைய நேரடி ஆதாரம் மிகவும் மதிப்புடையது. இது shutdown-ஐ வெறும் கோட்பாடு அல்லது simulation-க்கு மட்டுமின்றி, கண்காணிக்கப்பட்ட இயற்பியல் முறையுடன் இணைக்கிறது.

இந்த விளக்கம் ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தின் விரிவான சூழலுடனும் பொருந்துகிறது. அக்காலத்தில் விண்மீன் மண்டலங்கள் சிறியவையாக, அடர்த்தியானவையாக, மற்றும் பரஸ்பர தொடர்புகளுக்கு அதிக வாய்ப்புடையவையாக இருந்தன. மோதல்கள் மற்றும் இணைவுகள் பிரபஞ்ச வளர்ச்சியின் வழக்கமான பகுதிகளாக இருந்தன. இந்த நிகழ்வுகள் காலப்போக்கில் பெரிய விண்மீன் மண்டலங்களை உருவாக்க உதவின, ஆனால் அவை குழப்பமான உள்ளக நிலைகளையும் உருவாக்கின. இணைவு தூண்டிய starburst போதுமான ஆற்றலையும் feedback-ஐயும் உருவாக்கி குளிர்ந்த வாயுவை வெளியேற்றினால், விண்மீன் மண்டல வளர்ச்சியும் shutdown-உம் ஒரே செயல்முறையின் பகுதிகளாக மாறுகின்றன; அவை எதிர்மறை முடிவுகள் அல்ல.

Two NASA team members look up at the large, metallic space telescope in a clean room.
More in Space

Roman Space Telescopeக்கான ஏவுதலைக்கான கவரேஜை NASA நிர்ணயித்துள்ளது

Nancy Grace Roman Space Telescopeக்கு முன்-ஏவுதல் மற்றும் ஏவுதல் கவரேஜை NASA விளக்கியுள்ளது; ஆகஸ்ட் 30 அன்று புளோரிடாவில் இருந்து SpaceX Falcon Heavy மூலம் புறப்படுதல் இலக்காக உள்ளது.

Read article

JWST ஏன் புதிரை மேலும் கூர்மையாக்கியது

James Webb Space Telescope செயலற்ற விண்மீன் மண்டலங்களின் கருத்தை உருவாக்கவில்லை, ஆனால் பிரச்சினையை புறக்கணிக்க முடியாத அளவுக்கு தெளிவுபடுத்தியது. சமீப ஆண்டுகளில் Webb, எதிர்பாராத விதமாக, ஆரம்ப பிரபஞ்ச காலத்தில் பெரிய, வெளிப்படையாக அமைதியான விண்மீன் மண்டலங்களை கண்டுபிடித்துள்ளது. அந்த காலத்தில் வேகமான வளர்ச்சி, செயலில் இருக்கும் விண்மீன் உருவாக்கம், மற்றும் மீண்டும் மீண்டும் இணைவுகள் மூலம் நடக்கும் உருவாக்கம் மேலோங்கியிருக்க வேண்டும் என்ற வழக்கமான எதிர்பார்ப்புகளால் அவற்றின் இருப்பு தனித்துத் தெரிந்தது.

இந்த பொருந்தாமைக்கான சில விளக்கங்களை வானியலாளர்கள் மேலும் விசித்திரமான கோணங்களில் ஆய்வு செய்துள்ளனர். அறிக்கையின்படி, early dark energy செயற்பாடு சில விண்மீன் மண்டலங்கள் விரைவாக வளர்ந்து, பின்னர் இளம் வயதிலேயே “மரிக்க” அனுமதித்திருக்கலாம் என்ற முன்மொழிவுகளும் இருந்தன. அதே நேரத்தில், சில ஆரம்பகால விண்மீன் மண்டலங்கள் கருந்துளைகள் அவற்றை மேலும் பிரகாசமாகவும், பெரிதாகவும் காட்டியதால், உண்மையில் இருப்பதைவிட அதிக திணிவுடையவையாகத் தோன்றியிருக்கலாம் என்றும் பிற பணிகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.

இந்தச் சூழல் முக்கியமானது, ஏனெனில் இந்த துறை எவ்வளவு உறுதிப்படுத்தப்படாத நிலையில் இருந்தது என்பதை அது காட்டுகிறது. சவால் என்பது ஒரு வித்தியாசமான கண்காணிப்பை மட்டும் விளக்குவது அல்ல; பிரபஞ்ச வரலாற்றின் முதல் சில பில்லியன் ஆண்டுகளில் விண்மீன் மண்டல திணிவு, ஒளிமிக்க தன்மை, மற்றும் விண்மீன் உருவாக்கச் செயல்பாடு குறித்து உள்ள பல வகையான ஆதாரங்களை சமன்படுத்துவதும்கூட. CRISTAL-02 முடிவு இந்தப் பிரச்சினையின் எல்லா வடிவங்களையும் தீர்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை, ஆனால் இந்த அமைதியான விண்மீன் மண்டலங்களில் குறைந்தபட்சம் சிலவற்றுக்கு ஒரு தெளிவான, சோதிக்கக்கூடிய நடைமுறையை வழங்குகிறது.

அந்த வகையில், இந்த கண்டுபிடிப்பு விவாதத்தை குறுக்குகிறது. ஆரம்பகால செயலற்ற விண்மீன் மண்டலங்கள் உள்ளனவா, அவற்றின் திணிவுகள் அதிகமாக மதிப்பிடப்பட்டனவா என்ற கேள்விகளுக்கே மட்டும் அல்லாமல், வானியலாளர்கள் இப்போது சக்திவாய்ந்த வாயு வெளியோட்டங்கள் எவ்வளவு அடிக்கடி நிகழ்கின்றன, எந்த வகையான இணைவுகள் அவற்றை உருவாக்குகின்றன, மற்றும் அந்த காற்றுகள் விண்மீன் உருவாக்கத் தளமாக உள்ள வாயு களஞ்சியத்தை எவ்வளவு திறமையாக அகற்றுகின்றன என்பதையும் கேட்க முடிகிறது.

Starburst மற்றும் shutdown ஒரே நிகழ்வின் இரண்டு கட்டங்களாக இருக்கலாம்

CRISTAL-02-இலிருந்து உருவாகும் படம் மெதுவாகக் காலியாகிப் போவதல்ல. அது அதிக திடீர் தன்மை கொண்டது. ஒரு இணைவு முதலில் வாயுவைச் சுருக்கி, விண்மீன் உருவாக்க வெடிப்பைத் தூண்டி, விண்மீன் மண்டலத்தை சிறிது காலத்துக்கு அதிகச் செயல்பாட்டுடன் மாற்றக்கூடும். ஆனால் அதே கட்டம் வாயுவைத் தள்ளி வெளியேற்ற போதுமான feedback-ஐயும் இயக்கக்கூடும். அதன் விளைவாக, விண்மீன் மண்டலம் தீவிரமாக விண்மீன்களை உருவாக்கி, பின்னர் அதைத் தொடர வேண்டிய திறனை விரைவாக இழக்கிறது.

இந்த வரிசை, ஆரம்பகால செயலற்ற விண்மீன் மண்டலங்களில் கடந்த கால விண்மீன் உருவாக்கத்தின் சான்றுகள் இன்னும் ஏன் காணப்படுகின்றன என்பதை விளக்க உதவுகிறது. அவை ஒருபோதும் வளரவில்லை எனும் அமைப்புகள் அல்ல. அவை வேகமாக வளர்ந்தவை. அவற்றின் அமைதியான நிலை, முன்னிருந்த மேலும் வன்முறைமிகு கட்டத்துக்குப் பிறகு வந்தது. நடைமுறையில், இந்த வேறுபாடு முக்கியமானது, ஏனெனில் இது கேள்வியை “இந்த விண்மீன் மண்டலங்கள் ஏன் ஒருபோதும் செயல்படவில்லை?” என்பதிலிருந்து “அவற்றின் செயல்பாடு இவ்வளவு விரைவாக எதனால் முடிந்தது?” என்பதாக மாற்றுகிறது.

அவதானிக்கப்பட்ட குளிர்ந்த-வாயு plume ஒரு சாத்தியமான பதிலை அளிக்கிறது. விண்மீன் உருவாக்கம், அடர்த்தியான, குளிர்ந்த வாயு மேகங்கள் ஈர்ப்பு விசையால் சிதைவடைவதைப் பொறுத்தது. அந்த வாயுவின் போதிய பகுதியை அகற்றிவிட்டால், ஒரு விண்மீன் மண்டலம் கட்டமைப்பு ரீதியாக அப்படியே இருந்தபடியே உற்பத்தித் திறன் குறைந்ததாக மாறலாம். காலப்போக்கில் அது பின்னரும் தொடர்புகளால் வளர்ந்து கொண்டே போகலாம், ஆனால் நட்சத்திர வளர்ச்சியின் வெடித்த முதல் கட்டம் முடிந்துவிடுகிறது.

இந்த நடைமுறை, விண்மீன் மண்டல வளர்ச்சியில் feedback பற்றிய வானியலாளர்களின் பரந்த பார்வைக்கும் பொருந்துகிறது. தீவிர விண்மீன் உருவாக்கம், கருந்துளை செயல்பாடு, அல்லது இரண்டுமே இருந்தாலும், feedback செயல்முறைகள் விண்மீன் மண்டலங்கள் வாயுவை எவ்வளவு விரைவாக விண்மீன்களாக மாற்றுகின்றன என்பதை கட்டுப்படுத்த முடியும். ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தில், சூழ்நிலைகள் இன்னும் கடுமையாக இருந்ததால், அந்த கட்டுப்பாடு குறிப்பாக வலிமையானதாக இருந்திருக்கலாம்.

An artist's concept of a generic starshade. Credit: Public Domain
More in Space

NASA ஆதரவு பெற்ற starshade கருத்து பூமியிலிருந்து rocky exoplanets-ஐ காணக்கூடியதாக மாற்ற இலக்கிடுகிறது

NASA ஆதரவு பெற்ற ஒரு கருத்து, orbital starshade-ஐ பெரும் ground telescopes-உடன் இணைத்து, அவற்றின் parent stars-ன் ஒளிச்செருக்கைத் தடுத்து அருகிலுள்ள rocky exoplanets-ஐ நேரடியாக படம் பிடிக்க முனைகிறது.

Read article

அதிக இயக்கமுள்ள ஆரம்ப பிரபஞ்சம்

இதன் பெரிய பொருள், ஆரம்ப பிரபஞ்சம் எதிர்பார்த்ததைவிட இன்னும் அதிக இயக்கத்துடன் இருந்திருக்கலாம் என்பதே. விண்மீன் மண்டலங்களை உருவாக்கிய அதே மோதல்கள் அவற்றை quench செய்யவும் உதவியிருக்கலாம். வளர்ச்சியும் தடுக்கப்படுதலும் வெவ்வேறு இடங்களில் நடந்த தனித்த கதைகள் அல்ல. அவை ஒரே பொருட்களின் வாழ்க்கைச் சுழற்சியின் நெருக்கமாக இணைந்த கட்டங்களாக இருக்கலாம்.

கண்காணிப்பாளர்களுக்கு, CRISTAL-02 போன்ற அமைப்புகள் மதிப்புமிக்க அளவுகோல்கள். தொலைவில் உள்ள விண்மீன் மண்டலங்களின் உண்மையான வாயு அமைப்புகளுடன் கோட்பாட்ட மாதிரிகளை ஒப்பிடும் வாய்ப்பை இவை தருகின்றன. எதிர்கால அவதானிப்புகள், ஆரம்பகால செயலற்ற விண்மீன் மண்டலங்களில் பெரிய குளிர்ந்த-வாயு plume-கள் பொதுவானவையா, அல்லது CRISTAL-02 ஒரு மேலும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட shutdown பாதையை பிரதிபலிக்கிறதா என்பதை தீர்மானிக்க உதவும்.

எப்படியிருந்தாலும், இந்த முடிவு, பிரபஞ்சத்தின் மிக ஆரம்பமான சில அமைதியான பெருநிலைகள் மெல்ல மங்கிப்போனதன் விளைவு அல்ல; வன்முறைமிகு உள் மற்றும் வெளி சக்திகளால் வடிவமைக்கப்பட்டவை என்ற கருத்தை வலுப்படுத்துகிறது. விண்மீன்களுக்கான மூலப்பொருள் வெறுமனே தீர்ந்து போகவில்லை. குறைந்தது சில வழக்குகளில், அது வெளியே தள்ளப்பட்டதாகத் தெரிகிறது.

இது விளக்கத்தில் ஒரு முக்கிய மாற்றம். இது மேலும் பல பொருட்களில் உறுதிப்படுத்தப்பட்டால், இணைவு தூண்டிய காற்றுகள் முதல் பெரும் விண்மீன் மண்டலங்கள் எவ்வாறு உருவானது, பிரகாசித்தது, பின்னர் பிரபஞ்சம் இன்னும் இளமையாக இருந்தபோதே எவ்வாறு அமைதியாகின என்ற கதையின் மையப் பகுதியாக மாறும்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today வழங்கிய செய்தித் தகவலின் அடிப்படையில் எழுதப்பட்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.

Originally published on universetoday.com