சூரியப் பகுதியில் மறைந்திருந்த வெள்ளைக் குறுமீன்கள் கண்டுபிடிப்பு

பூமிக்கு அருகிலிருந்த நான்கு வெள்ளைக் குறுமீன்கள் கண்முன்னே மறைந்திருந்தன

பூமியிலிருந்து சுமார் 65 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் உள்ள நான்கு வெள்ளைக் குறுமீன்களை வானியலாளர்கள் அடையாளம் கண்டுள்ளனர்; அவை தசாப்தங்களாக நடைபெற்ற ஆகாய ஆய்வுகளுக்குப் பிறகும் கவனிக்கப்படாமல் இருந்தன. அவை மிகத் தொலைவில் இருந்தன அல்லது தங்களின் இயல்பான ஒளிர்வு அளவில் மிகவும் மங்கலாக இருந்தன என்பதல்ல காரணம். ஒவ்வொன்றும் ஒரு பிரகாசமான சிவப்பு குறுமீன் துணைநட்சத்திரத்துடன் நெருக்கமான இரட்டை அமைப்பில் இருப்பதால், காணக்கூடிய அலைநீளங்களில் அந்த வெள்ளைக் குறுமீனின் ஒளி பெரும்பாலும் மறைக்கப்பட்டது என்பதே காரணம்.

புதிதாக உறுதிப்படுத்தப்பட்ட இவ்வமைப்புகள் post-common-envelope binaries, அல்லது PCEBs, எனப்படும் வகையைச் சேர்ந்தவை. இத்தகைய ஜோடிகளில், முன்பிருந்த நட்சத்திர வளர்ச்சியின் ஒரு முந்தைய கட்டத்தில் இரண்டு நட்சத்திரங்களும் ஒரு பொதுவான வெளிப்புற உறையைக் பகிர்ந்து கொண்டிருந்தன. இன்று மீதமுள்ளது ஒரு அடர்த்தியான வெள்ளைக் குறுமீன்; அது ஒரு main-sequence சிவப்பு குறுமீனுடன் நெருக்கமாகச் சுற்றுகிறது. இரட்டை நட்சத்திரங்கள் எப்படி நிறை (mass) பரிமாற்றம் செய்கின்றன, சுற்றுப்பாதை தூரத்தை இழக்கின்றன, மற்றும் நட்சத்திரங்களில் ஒன்று மாபெரும் கட்டத்தை விட்டு வெளியேறிய பின் எவ்வாறு வளர்கின்றன என்பதைப் பற்றிய ஆதாரங்களை இவை பாதுகாப்பதால், இவ்வமைப்புகள் அறிவியல் ரீதியாக மதிப்புமிக்கவை.

இந்த கண்டுபிடிப்பு Monthly Notices of the Royal Astronomical Society இதழில் வெளியான ஆய்வில் அறிக்கையிடப்பட்டது. மூலம் வழங்கிய தகவலின் படி, முதன்மை ஆசிரியர் University of Warwick-இன் Professor Mairi O'Brien ஆவார். குழு, வழக்கமான படமெடுப்பை மட்டும் நம்பாமல், spectroscopic கண்காணிப்புகள் மூலம் இவ்வமைப்புகளை உறுதிப்படுத்தியது.

அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களும் ஏன் இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாமல் போகலாம்

முதல்பார்வைக்கு இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஆச்சரியமாகத் தோன்றலாம். சூரியனைச் சுற்றிய பகுதி ஆகாயகங்கையில் மிகவும் தீவிரமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட பகுதிகளில் ஒன்றாகும், மேலும் அருகிலுள்ள வெள்ளைக் குறுமீன்கள் பொதுவாக ஒப்பீட்டளவில் எளிதாக பட்டியலிடப்படக்கூடியவை எனக் கருதப்படுகின்றன. ஆனால் மூலம் உரை, இந்த நான்கு பொருட்களும் கடினமான ஒரு சூழல் என்பதைத் தெளிவாகக் காட்டுகிறது. அவர்களின் சிவப்பு குறுமீன் துணைநட்சத்திரங்கள் வெள்ளைக் குறுமீன்களின் காணக்கூடிய ஒளி கையொப்பங்களைச் செயல்படத் தடை செய்ததால், பல அவதானிப்புகளில் இவ்விரட்டை அமைப்புகள் ஒரே நட்சத்திரங்களாகவே தோன்றின.

அந்த மறைக்கும் விளைவு முக்கியமானது, ஏனெனில் சிவப்பு குறுமீன்கள் செயலில் இருக்கும் நட்சத்திரங்களாக இருக்கலாம். அவற்றின் மாறுபாடும் வெடிப்புகளும், ஒரு சுருக்கமான துணையை அடையாளம் காண வானியலாளர்கள் பொதுவாக பயன்படுத்தக்கூடிய சில சிக்னல்களை ஒத்திருக்கலாம் அல்லது அவற்றை மூழ்கடிக்கலாம். எனவே, ஒரு சாதாரண ஆய்வில் இத்தகைய அமைப்பு சாதாரணமாகத் தோன்றும் சிவப்பு குறுமீன்களின் பெரிய தொகுப்பில் கலந்துவிட முடியும்.

இதன் விளைவு, வானியல் முழுமை நிபந்தனைகளுக்கு உட்பட்டது என்பதை நினைவூட்டுகிறது. நமக்கு அருகிலேயே கூட, அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களின் கணக்கெடுப்பு எவ்வளவு தரவு உள்ளது என்பதில் மட்டும் சார்ந்ததல்ல; தேடப்படும் பொருளின் வகைக்கு அவதானிப்பு முறை ஏற்றதாக உள்ளதா என்பதிலும் சார்ந்துள்ளது. இக்கேஸில், மறைந்திருந்த வெள்ளைக் குறுமீன்கள் பிரகாசமான படமெடுப்பு முயற்சிகளால் அல்ல, அவை தங்களின் நட்சத்திர துணைகளில் ஏற்படுத்திய நுண்மையான விளைவுகளை அளப்பதன் மூலம் வெளிப்பட்டன.

அவற்றை வெளிப்படுத்திய துளிப்பு

வெள்ளைக் குறுமீன்கள் அவை சுற்றும் சிவப்பு குறுமீன்களில் ஏற்படுத்திய இயக்கத்தின் மூலம் கண்டறியப்பட்டன. இரண்டு நட்சத்திரங்களும் ஒன்றை ஒன்று சுற்றும் போது, சிவப்பு குறுமீனில் ஒரு சிறிய துளிப்பு ஏற்படுகிறது. சுழலும் நட்சத்திர மேற்பரப்பின் வெவ்வேறு பகுதிகள் பூமியை நோக்கி அல்லது அதிலிருந்து சற்றே விலகிச் சிதறுவதால், அந்தத் துளிப்பு நட்சத்திரத்தின் காணப்பட்ட spectrum-ஐ மாற்றுகிறது.

சுழலும் சிவப்பு குறுமீனின் முகம் red-shifted மற்றும் blue-shifted கூறுகளை இரண்டையும் உருவாக்குகிறது என்பதை மூலம் உரை விவரிக்கிறது. நட்சத்திரம் காண முடியாத துணைநட்சத்திரம் காரணமாக துளிப்பதையும் சேர்த்தால், அந்த மாற்றங்கள் அளவிடக்கூடிய விதத்தில் நகர்கின்றன. குறிப்பாக இரண்டு நட்சத்திரங்களும் நெருக்கமாக இருந்தும், அவற்றில் ஒன்று காணக்கூடிய ஒளியில் ஆதிக்கம் செலுத்தும்போதும், இது மிகக் கடினமான அளவீடு. ஆனால் உயர்தர spectroscopy இதைத் தீர்க்கக்கூடிய பிரச்சினை தான்.

இந்த நான்கு அமைப்புகளுக்காக, குழு Hubble Space Telescope-இல் உள்ள Space Telescope Imaging Spectrograph-ஐ பயன்படுத்தியது. அந்த கருவி, மறைந்திருந்த வெள்ளைக் குறுமீன்களை spectroscopically உறுதிப்படுத்த தேவையான உணர்திறனை வழங்கியது. பிரகாசமான சுருக்கமான மீதங்களை துணைநட்சத்திரங்களின் பிரகாசத்தில் நேரடியாகப் பிரித்துப் பார்க்காமல், ஆராய்ச்சியாளர்கள் துணைநட்சத்திரங்களின் spectrum நடத்தை எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதைப் பின்தொடர்ந்து, அதனைக் கொண்டு அமைப்புகளின் இயல்பை நிறுவினர்.

இந்த முறை துல்லியமான நட்சத்திர ஆய்வில் Hubble-இன் தொடர்ந்த மதிப்பை வலியுறுத்துகிறது. புதிய கண்காணிப்பு நிலையங்கள் வெவ்வேறு அலைநீளங்களிலும், பெரிய ஆய்வுகள் பெரும் பட்டியல்களையும் உருவாக்கிக் கொண்டிருந்தாலும், கவனிக்கப்படாமல் போன அருகிலுள்ள பொருட்களை அடையாளம் காணவும், சூரியனின் அயல்பகுதியின் அடிப்படைப் பட்டியல்களை மேம்படுத்தவும் சிறப்பு கருவிகள் அத்தியாவசியமாகவே உள்ளன.

Post-common-envelope binaries வானியலாளர்களுக்கு என்ன சொல்கின்றன

இந்தக் கண்டுபிடிப்பின் முக்கியத்துவம் உள்ளூர் கணக்கில் நான்கு வெள்ளைக் குறுமீன்களைச் சேர்ப்பதோடு முடிவதில்லை. PCEBs இரட்டை நட்சத்திர வளர்ச்சிக்கான மாதிரிகளுக்கு முக்கியமான சோதனைக்கேஸ்கள். ஒரு இரட்டை அமைப்பில் ஒரு நட்சத்திரம் விரிந்து சிவப்பு பெருநட்சத்திரமாக மாறும் போது, அந்த ஜோடி வாயுவின் பொதுவான உறையால் சூழப்படலாம். அந்த உறையின் உள்ளே உள்ள உராய்வு சுற்றுப்பாதையை மாற்றி, நட்சத்திரங்களை மிக நெருக்கமாக கொண்டு வர முடியும். உறை வெளியேற்றப்பட்ட பிறகு, மீதமிருக்கும் அமைப்பு நிறை இழப்பு, சுற்றுப்பாதை சுருக்கம், மற்றும் ஜோடியின் உயிர்வாழ்தல் பற்றிய தகவல்களை கொண்டிருக்கும்.

அந்த செயல்முறைகளை கோட்பாட்டிலிருந்து மட்டும் மீட்டெடுப்பது கடினம். எனவே, அவதானிப்பால் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட அருகிலுள்ள அமைப்புகள் மாதிரிகளை மேம்படுத்தப் பயன்படும் முக்கியக் கற்கள். புதிதாக அடையாளம் காணப்பட்ட இந்த இரட்டை அமைப்புகள் ஒப்பீட்டளவில் அருகில் இருப்பதால், தொலைவிலுள்ள உதாரணங்களை விட தூய்மையான பின்தொடர் ஆய்வுகளுக்கான வாய்ப்புகளை வழங்குகின்றன. இத்தகைய இரட்டை அமைப்புகள் common-envelope கட்டத்திலிருந்து எப்படி வெளிப்பட வேண்டும் என்ற கணிப்புகளுடன், வெப்பநிலை, நிறை, சுற்றுப்பாதை நடத்தை, மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைகளை ஒப்பிட வானியலாளர்கள் இவற்றைப் பயன்படுத்த முடியும்.

ஒரு வெள்ளைக் குறுமீன் மற்றும் ஒரு main-sequence துணைநட்சத்திரம் கொண்ட அமைப்புகளை விவரிப்பது, இரட்டை நட்சத்திர வளர்ச்சி கோட்பாடுகளை மேம்படுத்துவதற்கு அவசியம் என்று மூலம் பொருள் நேரடியாகக் குறிப்பிடுகிறது. அதனால் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு உள்ளூர் ஆர்வக் குறிப்பாக மட்டுமில்லை. இது, சாதாரண நட்சத்திரங்கள் காலப்போக்கில் எப்படி ஒருவருடன் ஒருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன, மற்றும் அந்த தொடர்புகள் ஆகாயகங்கையெங்கும் உள்ள நட்சத்திர மீதங்களின் மக்கள் தொகையை எப்படி வடிவமைக்கின்றன என்பதை புரிந்துகொள்ளும் ஒரு பரந்த முயற்சிக்கான பங்களிப்பு.

உள்ளூர் கண்டுபிடிப்பு, பரந்த விளைவுகள்

இந்த முடிவில் ஒரு விரிவான பாடமும் உள்ளது. வானியல் பெரும்பாலும் தொலைவு, உணர்திறன், அல்லது அளவு ஆகியவற்றில் பெரிய தாவுதல்களால் முன்னேறுகிறது; ஆனால் பரிச்சயமான பகுதிகளை சிறந்த முறைகளுடன் மீண்டும் பார்ப்பதாலும் முன்னேறுகிறது. இங்கே விவரிக்கப்பட்ட நான்கு வெள்ளைக் குறுமீன்கள் கண்காணிக்கக்கூடிய பிரபஞ்சத்தின் எல்லையில் மறைந்து இருக்கவில்லை. அவை நட்சத்திரத் தோழமை மற்றும் அலைநீள வரம்புகள் உருவாக்கிய அவதானிப்பு குருட்டுப் பகுதிகளில் மறைந்திருந்தன.

இது தொடர்ச்சியான ஆய்வுகளுக்கும், அருகிலுள்ள நட்சத்திரங்களின் முழுமையான வரைபடத்தை உருவாக்கும் எதிர்கால முயற்சிகளுக்கும் முக்கியமானது. சூரியனுக்குப் மிக அருகில் கூட பல சுருக்கமான மீதங்கள் கண்டுபிடிக்கப்படாமல் இருக்க முடிந்தால், உள்ளூர் நட்சத்திர மக்கள்தொகையின் வேறு இடங்களிலும் இதுபோன்ற அமைப்புகள் இன்னும் உறுதிப்படுத்தப்பட வேண்டியிருக்கலாம். ஒவ்வொரு புதிய சேர்க்கையும் புள்ளியியல் படத்தை சற்று மாற்றுகிறது; வெள்ளைக் குறுமீன் மக்கள்தொகை மதிப்பீடுகளிலிருந்து, கடுமையான வளர்ச்சி நிலைகளைத் தாண்டி உயிர்வாழும் இரட்டை பாதைகளின் அடிக்கடி நிகழ்வுகள் வரை.

இப்போதைக்கு, இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு தொழில்நுட்ப வெற்றி மற்றும் உள்ளூர் அயல்பகுதி முழுமையாக அறியப்பட்டுவிட்டது என்று கருதுவதற்கு எதிரான எச்சரிக்கை ஆகிய இரண்டாக நிற்கிறது. பூமிக்குப் மிக அருகிலுள்ள ஆகாயமும் இன்னும் உண்மையான ஆச்சரியங்களைத் தர முடியும்; குறிப்பாக வானியலாளர்கள் நேரடி ஒளியை மட்டும் அல்லாமல் மறைமுகச் சிக்னல்களையும் தேடும் போது.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today வெளியிட்ட செய்திப்படிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. அசல் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.