ஹப்பிள் மற்றும் சாண்ட்ரா ஆழ்வெளியில் ஒரு குலக் மோதலை வெளிச்சம் போட்டுக் காட்டின

பரிச்சயமான ஒரு விண்மீன் குலம் இப்போது முற்றிலும் வேறுபட்டதாகத் தெரிகிறது

ஹப்பிள் ஸ்பேஸ் டெலிஸ்கோப்பைப் பயன்படுத்திய வானியலாளர்கள், சாண்ட்ரா எக்ஸ்-கதிர் அவதான நிலையத்தின் எக்ஸ்-கதிர் கண்காணிப்புகளுடன் சேர்த்து, CL0016+1609 என்பது ஒரே ஒரு விண்மீன் குலம் அல்ல என்பதை கண்டறிந்துள்ளனர். MACS J0018.5+1626 என்றும் அறியப்படும் இந்த பொருள், நமது பார்வைநிலைக்கு ஏற்ற திசையில் ஒன்றிணையும் நிலையில் இருக்கும் இரண்டு விண்மீன் குலங்களாகத் தெரிகிறது.

இது முக்கியமானது, ஏனெனில் விண்மீன் குலங்கள் ஈர்ப்புசக்தியால் ஒன்றாகப் பிணைக்கப்பட்டுள்ள பிரபஞ்சத்தின் மிகப்பெரிய அமைப்புகளில் ஒன்றாகும். அவற்றில் இரண்டு மோதிக் கலந்து விடும்போது, இருண்ட பொருள் உட்பட பொருள் மிகப் பெரிய அளவுகளில் எவ்வாறு பகிர்ந்திருக்கிறது என்பதை ஆய்வு செய்ய ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு ஒரு வழி கிடைக்கிறது. இந்த நிலையில், ஹப்பிளின் ஒளி-அலை பார்வையும் சாண்ட்ராவின் எக்ஸ்-கதிர் தரவும், மிகவும் பிரகாசமான, அதிகமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒரு இலக்கை அமைப்பு உருவாக்கத்தின் மேலும் இயக்கமிக்க கதையாக மாற்ற உதவின.

ஹப்பிளில் இருந்து வெளியிடப்பட்ட புதிய படம், அடர்த்தியான விண்மீன் திரளின் மையத்தை காட்டுகிறது. இந்த குலம் நீண்ட காலமாக ஒரு பிரகாசமான எக்ஸ்-கதிர் மூலமாக அறியப்படுகிறது, மேலும் எக்ஸ்-கதிர் மற்றும் ரேடியோ அலைநீளங்களில் ஏற்கனவே விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. புதிய பணியை குறிப்பிடத்தக்கதாக 만드는து படத்தின் தரம் மட்டுமல்ல, அதன் விளக்கமும்: அந்த பிரகாசமான குலம் உண்மையில் ஒரு ஒன்றிணைவு; பூமியின் பார்வையில் இரண்டு அமைப்புகளும் ஒன்றோடொன்று மேலொட்டியபடி தெரியும் கோணத்தில் அது காணப்படுகிறது.

இந்த ஒன்றிணைவு ஏன் முக்கியம்

விண்மீன்-குல ஒன்றிணைவுகள் பிரபஞ்சவியலுக்கான முக்கிய ஆய்வகங்கள், ஏனெனில் அவற்றில் மிகுந்த அளவிலான சூடான வாயு, விண்மீன்கள், மற்றும் இருண்ட பொருள் அடங்கியுள்ளது. ஹப்பிள் கண்காணிப்புகளின் பின்னணி ஆராய்ச்சியாளர்கள், குறிப்பாக CL0016+1609-இல் இருண்ட பொருள் எவ்வாறு பகிர்ந்திருக்கிறது என்பதை அளவிட Advanced Camera for Surveys-இல் நேரத்தை கோரினர்.

ஹப்பிள் இருண்ட பொருளை நேரடியாகப் படம் எடுக்க முடியாது, ஆனால் அதன் விளைவுகளை கண்டறிய முடியும். முக்கிய கருவி ஈர்ப்புக் கதிர்வளைப்பு (gravitational lensing); இதில் குலத்தின் ஈர்ப்பு, அதற்கு பின்னால் உள்ள தொலைவான விண்மீன்களிலிருந்து வரும் ஒளியை வளைத்து பெரிதாக்குகிறது. பின்னணி ஒளி எவ்வாறு சிதைகிறது என்பதை வரைபடமாக்குவதன் மூலம், காணப்படாத நிறை எங்கு குவிந்துள்ளது என்பதை வானியலாளர்கள் ஊகிக்க முடியும்.

அந்த அணுகுமுறை ஒரு ஒன்றிணைவில் குறிப்பாக பயனுள்ளது, ஏனெனில் காணக்கூடிய பொருளும் மொத்த நிறையும் எப்போதும் எளிய முறையில் பொருந்தாது. மோதும் ஒரு அமைப்பு, விண்மீன்கள், சூடான எக்ஸ்-கதிர் வெளியிடும் வாயு, மற்றும் lensing மூலம் பெறப்பட்ட நிறை ஆகியவற்றின் இடங்களை ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒப்பிட உதவும். அதன் விளைவாக, பிரபஞ்சத்தின் பெரிய அளவிலான அமைப்பு வளர்ச்சியில் இந்த ஒன்றிணைவு எவ்வாறு பங்களிக்கிறது என்பதற்கான தெளிவான படம் கிடைக்கிறது.

இங்குள்ள அறிவியல் மதிப்பு ஒரே ஒரு குலத்திற்கே கட்டுப்பட்டதல்ல. இந்த மோதல்கள் காலப்போக்கில் பிரபஞ்ச அமைப்புகள் எப்படி சேர்கின்றன என்பதன் ஒரு பகுதியாக இருப்பதால், ஒவ்வொரு நன்கு அவதானிக்கப்பட்ட நிகழ்வும் பிரபஞ்ச வரலாற்றில் பொருள் எவ்வாறு திரண்டது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளும் பரந்த முயற்சிக்கு பங்களிக்கிறது.

இருண்ட பொருளைப் பின்தொடர்வதில் ஹப்பிளின் பங்கு

புதிய படத்தில் உள்ள ஹப்பிள் தரவு ஒரே ஒரு அவதானிப்பு முயற்சியிலிருந்து வரவில்லை. Advanced Camera for Surveys கண்காணிப்புகளுடன் கூட, அந்தப் படத்தில் ஹப்பிளின் Wide Field Camera 3 தரவும் இடம்பெற்றுள்ளது. அது Reionization Lensing Cluster Survey, அல்லது RELICS, மூலம் சேகரிக்கப்பட்டது.

RELICS, விண்மீன் குலங்களை இயற்கை ஈர்ப்புக் கதிர்வளைப்புகளாகப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சத்தின் மேலும் ஆழத்தை நோக்கிப் பார்த்தது. மூலத் தகவலின்படி, இந்த இலக்குக்கான ஹப்பிளின் முதல் அகச்சிவப்பு படங்கள் அந்த திட்டத்தின் ஒரு பகுதியாக எடுக்கப்பட்டன; அதில் 46 விண்மீன் குலங்கள் அடங்கியிருந்தன. அந்த ஈர்ப்புக் கதிர்வளைப்புகள் சுமார் 300 உயர்ந்த redshift விண்மீன் வேட்பாளர்களை அடையாளம் காணவும் வானியலாளர்களுக்கு உதவின.

அந்த விரிந்த பின்னணி, CL0016+1609 போன்ற இலக்கு ஆண்டுகளுக்குப் பிறகும் ஏன் மதிப்புமிக்கதாகத் தொடர்கிறது என்பதை விளக்குகிறது. ஒரு குலம் ஒரே நேரத்தில் பல பணிகளை செய்ய முடியும்: அது தன்னிச்சையான ஆய்வுப் பொருளாக இருக்கலாம், மிகத் தொலைவான விண்மீன்களை கண்டுபிடிக்கும் கருவியாக இருக்கலாம், மேலும் lensing மூலம் இருண்ட பொருளை வரைபடமாக்கும் சோதனை வழக்காகவும் இருக்கலாம்.

வெளியிடப்பட்ட படத்தில், இந்த விளைவுகள் பின்னணி விண்மீன்களிலிருந்து தோன்றும் வளைவுகளாகத் தெரிகின்றன. மையத்திற்கு அருகிலுள்ள பெரிய நீள்வட்ட விண்மீன்களின் இடப்புறம் மங்கிய செங்குத்து வளைவு ஒன்று தெரிகிறது; அதே பகுதியில் சற்றே மேலாகவும் வலப்புறமாகவும் பிரகாசமான, குறுகிய வளைவு ஒன்று தெரிகிறது. இவ்வாறு நீள்கின்ற அம்சங்கள் lensing-இன் அடையாளங்கள்; அதே சமயம் இந்தக் குலம் ஒரு இயற்கை பிரபஞ்சத் தொலைநோக்கியாக செயல்படுகிறது என்பதையும் நினைவூட்டுகின்றன.

நன்கு அறியப்பட்ட இலக்கை மீண்டும் நெருக்கமாகப் பார்ப்பது

CL0016+1609 ஏற்கனவே எக்ஸ்-கதிர் மற்றும் ரேடியோ அலைநீளங்களில் அதிகமாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட விண்மீன் குலங்களில் ஒன்றாக இருந்தது. அதனால் இந்த புதுப்பிக்கப்பட்ட விளக்கம் குறிப்பிடத்தக்கதாகிறது. ஒரு அறியப்படாத புதிய பொருளை அறிமுகப்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, இந்த கண்டுபிடிப்புகள் கண்காணிப்பு கருவிகளின் சேர்க்கையால் ஏற்கனவே அறியப்பட்ட அமைப்பை மறுவிளக்கம் செய்கின்றன.

இது நவீன வானியலில் பொதுவான முறை. பெரிய observatories தனித்தனி snapshot-களை மட்டும் உருவாக்குவதில்லை. அவற்றின் தரவுத் தொகுப்புகள் ஒன்றிணைக்கப்படும்போது தான் அவை சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. ஹப்பிள் துல்லியமான ஒளி மற்றும் அகச்சிவப்பு படமெடுப்பை வழங்குகிறது; சாண்ட்ரா எக்ஸ்-கதிர்களில் வலுவாக ஒளிரும் சூடான வாயுவைப் பற்றிய தகவலைச் சேர்க்கிறது. இவ்விரண்டும் சேர்ந்து, ஒரே அலைநீளத்தில் காண கடினமான இயற்பியல் தொடர்புகளை வெளிப்படுத்த முடியும்.

பொதுமக்களுக்கு, வெளிப்படையில் நிலையானவை போலத் தெரியும் விண்வெளிப் பொருட்கள் பெரும்பாலும் மெதுவான ஆனால் வன்முறையான செயல்முறைகளின் நடுவில் சிக்கியிருப்பதை இந்தப் படம் நினைவூட்டுகிறது. விண்மீன் குலங்கள் மிக நீண்ட கால அளவுகளில் வளர்கின்றன, ஆனால் அவற்றின் ஒன்றிணைவுகள் பிரபஞ்சத்தின் கட்டமைப்பை வடிவமைக்கின்றன.

ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு, இந்தக் குலம் பிரபஞ்சத்தின் மிகப்பெரிய ஈர்ப்புச் அமைப்புகளில் ஒன்றில் நிறை எவ்வாறு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதைப் பற்றிய மாதிரிகளை மேலும் செம்மைப்படுத்த இன்னொரு வாய்ப்பை வழங்குகிறது. குழுவின் இருண்ட-பொருள் அளவீடுகள் மேம்பட்டால், ஒன்றிணைவு எவ்வாறு நடந்தது என்பதையும், எதிர்கால ஆய்வுகளில் ஒத்த அமைப்புகளை எவ்வாறு விளக்க வேண்டும் என்பதையும் தெளிவுபடுத்த உதவலாம்.

இது பரந்த பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி என்ன சொல்கிறது

இந்த முடிவின் முக்கியத்துவம் ஒரே ஒரு கண்கவர் நிகழ்வை விட, சேர்க்கையான புரிதலுடன் அதிகம் தொடர்புடையது. பிரபஞ்சத்தின் மிகப்பெரிய அமைப்புகள் முழுமையாக உருவான நிலையில் தோன்றவில்லை. அவை மீண்டும் மீண்டும் நிகழ்ந்த ஒன்றிணைவுகள் மற்றும் பொருள் சேர்க்கை மூலம் வளர்ந்தன; காலப்போக்கில் குலங்கள் இன்னும் பெரிய தொகுதிகளாக ஒன்றாகின.

CL0016+1609-ஐ நமது பார்வைநிலைக்கு ஏற்ற பாதையில் ஒன்றிணையும் இரண்டு குலங்களாக அடையாளம் காணுவதன் மூலம், வானியலாளர்கள் அந்த செயல்முறையை மேலும் துல்லியமாக ஆய்வு செய்யக்கூடிய ஒரு வழக்கைக் பெறுகிறார்கள். அதன் அமைப்பு பயனுள்ளதாக உள்ளது, lensing அடையாளங்கள் தெளிவாக தெரிகின்றன, மேலும் இந்த பொருளுக்கு பல அலைநீளங்களில் ஏற்கனவே செழுமையான கண்காணிப்பு வரலாறும் உள்ளது.

இந்த சேர்க்கை அதனை தொடர்ந்த கண்காணிப்பு பணிகளுக்கான வலுவான இலக்காக மாற்றுகிறது. பல தசாப்தங்களாக கక్షியில் இருந்தபோதிலும் ஹப்பிள் இன்னும் அறிவியல் ரீதியாக உற்பத்திவாய்ந்ததாக இருப்பதையும் இது காட்டுகிறது. இருண்ட பொருள், பெரிய அளவிலான அமைப்பு உருவாக்கம், மற்றும் பிரபஞ்ச வரலாற்றின் மிகவும் ஆரம்ப காலத்தில் உள்ள விண்மீன்களைப் பார்க்க இயற்கை கதிர்வளைப்புகளைப் பயன்படுத்துவது போன்ற முன்னணி கேள்விகளுக்கு அந்த டெலிஸ்கோப் இன்னும் பங்களிக்கிறது.

முதலில் கவனம் ஈர்ப்பது படம் என்றாலும், மிகவும் முக்கியமான வளர்ச்சி அதன் விளக்கமே. ஒரு பிரகாசமான, பரிச்சயமான குலம் இப்போது மோதல் காட்சியாக மாறியுள்ளது; இந்த மாற்றம், வானியலாளர்கள் காணக்கூடிய பொருளுடன் சேர்த்து, ஈர்ப்பின் மூலம் மட்டுமே அவர்கள் ஊகிக்க முடியும் மிகப் பெரிய பொருள் களஞ்சியத்தையும் ஆய்வு செய்ய சிறந்த கட்டமைப்பை வழங்குகிறது.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today-யின் செய்தித் தொகுப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூல கட்டுரையைப் படிக்கவும்.