ஹப்பிள் பிரபஞ்சத்தின் மூடுபனியை அகற்ற உதவியிருக்கக் கூடிய ஆரம்ப கால விண்மீன் மண்டலத்தை கண்டறிந்தது

ஒரு சிறிய விண்மீன் மண்டலம், பிரபஞ்சவியலின் மிகப் பழமையான கேள்விகளில் ஒன்றுக்கு பெரிய சுட்டுவிரலை வழங்குகிறது

ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தை ஆய்வு செய்யும் வானியலாளர்கள், பிரபஞ்சத்தை ஒளியற்ற நிலையிலிருந்து வெளிப்படையான நிலைக்குக் கொண்டுசெல்ல உதவிய ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தின் அபூர்வமாகத் தெளிவான உதாரணத்தை கண்டறிந்ததாக கூறுகின்றனர். MXDFz4.4 என அழைக்கப்படும் இந்தப் பொருள், பெரும் வெடிப்புக்குப் பின்னர் சுமார் 1.4 பில்லியன் ஆண்டுகள் கழிந்த நிலையில் இருந்தபடியே காணப்படுகிறது; அப்போது பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பகுதி இன்னும் ஆய்வாளர்கள் ஹைட்ரஜன் வாயுவின் மூடுபனி என்று விவரிக்கும் நிலையிலிருந்து வெளிவந்து கொண்டிருந்தது. வழங்கப்பட்ட மூலப் பொருளின்படி, ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி இந்த விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்து அயனியாக்கும் ஒளியை கண்டறிந்துள்ளது; இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, பிரபஞ்சம் மீள்அயனியாக்கக் காலத்தை எவ்வாறு கடந்து சென்றது என்பதைக் குறித்து விஞ்ஞானிகள் புரிந்துகொள்ளும் விதத்தை மேலும் துல்லியமாக்கக்கூடும்.

அந்தக் காலம் பிரபஞ்ச வரலாற்றில் மிக முக்கியமான மாற்றங்களில் ஒன்றைக் குறிக்கிறது. பெரும் வெடிப்பிற்குப் பின், பொருள் போதுமான அளவு குளிர்ந்து நடுநிலை ஹைட்ரஜன் உருவாகியது; அந்த வாயு விண்வெளி வழியாக செல்ல முயன்ற பெரும்பாலான அல்ட்ராவயலட் ஒளியை உறிஞ்சிக் கொண்டது. அதன் விளைவாக, இளம் சூடான நட்சத்திரங்கள் உருவாக்கும் வகையான கதிர்வீச்சுகளுக்கு பிரபஞ்சம் இன்னும் முழுமையாக வெளிப்படையாக இருக்கவில்லை. காலப்போக்கில் அது மாறியது. ஆரம்ப மூலங்களிலிருந்து வந்த கதிர்வீச்சு ஹைட்ரஜன் அணுக்களில் இருந்து எலக்ட்ரான்களை அகற்றி, வாயுவை அயனியாக்கி, ஒளி மிகப் பெரிய தூரங்களில் சுதந்திரமாக பயணிக்க அனுமதித்தது.

அந்த மாற்றத்தை எது தூண்டியது, அதை எவ்வளவு திறமையாக அவை செய்தன என்பதே நீண்ட காலமாக விடை தெரியாத கேள்வியாக இருந்து வருகிறது. MXDFz4.4 இந்தப் பிரச்சினைக்கான முழுப் பதிலைத் தனக்குள் கொண்டிருக்கவில்லை; ஆனால் வழங்கப்பட்ட அறிக்கை, அந்த ஆரம்ப யுகத்துக்கு இவ்வளவு நெருக்கமாகக் காணப்பட்ட, அதே நேரத்தில் சுற்றியுள்ள ஹைட்ரஜனை அகற்றக்கூடிய கதிர்வீச்சை இன்னும் காட்டும், இதன் வகையில் முதல் விண்மீன் மண்டலமாக இதை முன்வைக்கிறது.

இந்தக் கண்டறிதல் ஏன் முக்கியம்

MXDFz4.4-இன் மைய முக்கியத்துவம் அது பழமையானது என்பதிலேயே இல்லை. அதிலிருந்து ஹப்பிள் அயனியாக்கும் ஒளியைக் கண்டறிய முடிந்ததே முக்கியம். மூல உரையில் விவரிக்கப்பட்ட அமைப்பின்படி, அந்த ஒளி ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தின் ஹைட்ரஜன் செறிந்த சூழலால் கடுமையாகத் தடுக்கப்பட்டிருக்க வேண்டியது. இருப்பினும் வானியலாளர்கள் அதன் சான்றுகளைப் பார்த்தனர்; இதனால் குறைந்தது சில விண்மீன் மண்டலங்கள் போதுமான தீவிர கதிர்வீச்சை உருவாக்கி, தங்களின் சுற்றியுள்ள வாயுவில் போதுமான வழிகளைத் திறந்து, அந்த ஆற்றல் இடைநட்சத்திர வெளிக்குள் வெளியேறச் செய்திருக்கலாம் எனத் தெரிகிறது.

அந்த வகையான ஒளி கசியும் நிலையில் காணப்பட்ட முந்தைய மிகப் பழைய விண்மீன் மண்டலம் பெரும் வெடிப்புக்குப் பிறகு 1.6 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகியிருந்த கோஸ்மிக் காலத்தில் காணப்பட்டது என்று அறிக்கை கூறுகிறது. MXDFz4.4 அந்தக் கண்காணிப்பு எல்லையை மேலும் பின்னோக்கி, 1.4 பில்லியன் ஆண்டுகளாக மாற்றுகிறது. பிரபஞ்சவியல் ரீதியாக இது முக்கியம், ஏனெனில் இது வெளியேறும் அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சின் நேரடி சான்றுகளை, மீள்அயனியாக்கம் பிரபஞ்சத்தை இன்னும் செயல்படுத்்திக் கொண்டிருந்த காலத்துக்கு மேலும் நெருக்கமாகக் கொண்டு செல்கிறது.

MXDFz4.4 தனித்துவமானது அல்ல என்று ஆராய்ச்சியாளர்கள் கருதுகின்றனர். மூலத்தின் படி, வானியலாளர்கள் இது மிகவும் அரிதானது அல்ல என்று சந்தேகிக்கிறார்கள்; அதாவது, அடர்த்தியான, தீவிரமான நட்சத்திர உருவாக்கம் கொண்ட விண்மீன் மண்டலங்கள் இதுவரை நேரடியாகக் கண்டறியப்பட்டதைவிட மீள்அயனியாக்கத்திற்கு அதிகம் பொதுவான பங்களிப்பாளர்களாக இருந்திருக்கலாம். அப்படியானால், இந்த புதிய அவதானிப்பு ஒரு பதிவு உடைப்பாக மட்டுமல்ல, அடுத்து எதைத் தேட வேண்டும் என்பதற்கான மாதிரியாகவும் மதிப்புடையது.

அளவில் சிறியது, வெளியீட்டில் தீவிரம் கொண்டது

வழங்கப்பட்ட உரையில் குறிப்பிடத்தக்க விவரம் MXDFz4.4-இன் அளவும் அதன் செயல்பாடும் இடையிலான பொருந்தாமை. அந்த விண்மீன் மண்டலம் பால்வீதி மண்டலத்தை விட சுமார் நூறு மடங்கு சிறியது என்று விவரிக்கப்படுகிறது, ஆனால் அது புதிய நட்சத்திரங்களை சுமார் பத்து மடங்கு வேகமாக உருவாக்குகிறது. அந்த சேர்க்கை, இளம், சூடான, பெரிய நட்சத்திரங்களால் நிரம்பிய சூழலைக் காட்டுகிறது; அவை அதிக அளவில் அல்ட்ராவயலட் கதிர்வீச்சை உருவாக்கக் கூடியவை.

அந்த நட்சத்திரங்களே மீள்அயனியாக்கக் கதையின் மையம். பெரிய நட்சத்திரங்கள் ஹைட்ரஜனை அயனியாக்க தேவையான ஆற்றல்மிக்க ஒளியை வெளியிடுகின்றன; ஆனால் அவை குறுகிய காலமே வாழ்ந்து, வன்முறையான முறையில் மரணிக்கின்றன. மூல உரையில், MXDFz4.4-இன் அயனியாக்கும் அல்ட்ராவயலட் ஒளியின் பாதி முதல் அனைத்தும் வரை விண்வெளிக்குள் வெளியேறக்கூடும் என்று குழு நம்புகிறது என்று கூறப்படுகிறது. மேலும், குறுகிய ஆயுளுடைய பெரிய நட்சத்திரங்களின் சூப்பர்நோவா வெடிப்புகள் சுற்றியுள்ள வாயுவில் துளைகள் உருவாக்கி, அதிக கதிர்வீச்சு வெளிப்புறம் பாய்வதற்கான வழிகளைத் திறக்க முடியும் என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது.

இது முக்கியமானது, ஏனெனில் இது ஒரு கருத்தரங்கான புள்ளிவிவர பங்களிப்பிற்குப் பதிலாக ஒரு தெளிவான இயற்பியல் механизмத்தை வழங்குகிறது. MXDFz4.4 போன்ற ஒரு விண்மீன் மண்டலம், தீவிரமான அல்ட்ராவயலட் ஒளியின் நிலைத்த உற்பத்தி மற்றும் அந்தக் கதிர்வீச்சை சிக்கவைக்கும் வாயுவின் மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் கட்டமைப்பு இடர்ப்பாடுகள் ஆகிய இரண்டையும் ஒருசேர இணைத்து, தனது சுற்றுப்புறத்தைத் தானே சுத்தம் செய்து கொள்ளக்கூடும். அந்த அர்த்தத்தில், அந்த விண்மீன் மண்டலம் வெறும் பிரகாசமானது மட்டுமல்ல. அது இயக்கவியல் ரீதியாக தன்னை மேலும் வெளிப்படையாக மாற்றிக் கொண்டிருக்கிறது.

பல ஆய்வகங்கள் எவ்வாறு பங்களித்தன

இந்தக் கண்டறிதல் ஒரே தொலைநோக்கியை மட்டுமே சார்ந்திருக்கவில்லை. ஹப்பிள் முக்கியப் பங்காற்றியது, ஏனெனில் அந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் ஒளி பூமியை அடைய 12 பில்லியனுக்கும் அதிகமான ஆண்டுகள் எடுத்துள்ளது; மேலும் பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் காரணமாக அது அல்ட்ராவயலட்டிலிருந்து ஹப்பிள் கண்டறியக்கூடிய காட்சி அலைநீளங்களாக நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது. அலைநீள மாற்றம் பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தின் சாதாரண விளைவு தான்; ஆனால் இங்கு அது ஒரு நடைமுறை அவதானிப்பு நன்மையாக மாறுகிறது: ஒருகாலத்தில் அல்ட்ராவயலட்டில் வெளியான கதிர்வீச்சு, இப்போது பூமி சுற்றுப்பாதையில் உள்ள ஒரு கண்காணிப்பு நிலையம் பிடிக்கக்கூடிய வடிவில் வருகிறது.

வழங்கப்பட்ட கட்டுரை, பின்னர் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி அந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் திரள்மையை மதிப்பிடவும் அதன் வரலாற்றை மீள்கட்டமைக்கவும் பயன்படுத்தப்பட்டதாகவும், சிலியில் உள்ள வெரி லார்ஜ் டெலிஸ்கோப் அதன் துல்லியமான இருப்பிடத்தை நிர்ணயிக்க உதவியதாகவும் கூறுகிறது. இந்தப் பல-கவனிப்பு அணுகுமுறை, இன்றைய எல்லைப்புற வானியலியல் எவ்வாறு இயங்குகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. ஒவ்வொரு கருவியும் தேவையான அனைத்து பதில்களையும் வழங்காது. மாறாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெவ்வேறு தொலைநோக்கிகளின் பலங்களை ஒன்றுசேர்க்கிறார்கள்: அடையக்கூடிய அலைநீளங்களில் முக்கியக் கண்டறிதலுக்காக ஹப்பிள், இயற்பியல் பண்புக்கூறுகளுக்காக வெப், மற்றும் நிலைப்பாடு உறுதிப்படுத்தலுக்காக நிலத்தடித் தளங்கள்.

அந்த ஒத்துழைப்புக்குள்ளும் ஹப்பிளின் பங்கு குறிப்பிடத்தக்கது. புதிய கண்காணிப்பு நிலையங்கள் தொடங்கப்பட்ட பல ஆண்டுகளுக்குப் பிறகும், ஆரம்ப பிரபஞ்சத்தில் வானியலாளர்கள் நேரடியாகக் காணக்கூடியவற்றின் காலவரிசையை மாற்றும் முடிவுகளை வழங்கும் திறன் அதற்கு இன்னும் உள்ளது. இந்நிலையில், அது முன்பைவிட மீள்அயனியாக்கக் காலத்தின் இதயத்திற்கு அருகில் இருக்கக்கூடிய ஒரு விண்மீன் மண்டலத்தை அடையாளம் காண உதவியது.

இந்த கண்டுபிடிப்பு என்ன நிரூபிக்கிறது, என்ன நிரூபிக்கவில்லை

வழங்கப்பட்ட மூலத்தின்படி, இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பிரபஞ்சம் தெளிவான தருணத்தை இதுவரை கிடைத்த மிக நெருக்கமான பார்வை என விவரிக்கப்படுகிறது; ஆனால் இதை ஒரு விண்மீன் மண்டலம் மட்டும் மீள்அயனியாக்கத்தைத் தீர்த்துவிட்டது என்ற கூற்றாக தவறாகப் புரிந்து கொள்ளக் கூடாது. மாறாக, தீவிர நட்சத்திர உருவாக்கத்தையும் வலுவான அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சு வெளியேற்றத்தையும் கொண்ட விண்மீன் மண்டலங்கள், செயல்முறைக்கு பொருளாதாரமான பங்களிப்பை செய்யத் தக்க அளவு ஆரம்ப காலத்திலேயே இருந்தன என்பதற்கான சான்றாக MXDFz4.4 செயல்படுகிறது.

அந்த வேறுபாடு முக்கியமானது. மீள்அயனியாக்கம் என்பது நீண்ட காலத்தில் நிகழ்ந்த உலகளாவிய மாற்றம்; ஒரே பொருளால் தூண்டப்பட்ட ஒருநாள் நிகழ்வு அல்ல. MXDFz4.4-இன் முக்கியத்துவம், பல சக்திவாய்ந்த, அடர்த்தியான விண்மீன் மண்டலங்கள் ஒன்றிணைந்து, இடைநட்சத்திர ஹைட்ரஜனின் பெரும் அளவை அயனியாக்கத் தேவையான அல்ட்ராவயலட் வெளியீட்டை வழங்கியிருக்கலாம் என்ற முன்னணி விளக்கத்தை அது வலுப்படுத்துகிறது.

மூல உரை, வானியலாளர்கள் இன்னும் கண்காணிப்பு பற்றாக்குறையோடு போராடுகின்றனர் என்பதையும் சுட்டிக்காட்டுகிறது. காலத்தின் விடியலுக்கு இவ்வளவு அருகில் காணப்பட்ட முதல் இவ்வகை விண்மீன் மண்டலம் இதுவாக இருந்தால், நேரடி உதாரணங்கள் இன்னும் குறைவாகவே உள்ளன. அதனால் ஒவ்வொரு கண்டறிதலும் அளவுக்கு மீறி பயனுள்ளதாகிறது, ஏனெனில் அது பெருமளவில் அனுமானத்தின் மீது சார்ந்திருக்கும் மாதிரிகளை கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள், ஆரம்ப விண்மீன் மண்டலங்களை ஒத்துகாட்டும் மாதிரிகளை உண்மையான பண்புகளோடு, உதாரணமாக அளவு, நட்சத்திர உருவாக்கத் தீவிரம், மற்றும் அயனியாக்கும் ஒளியின் கணிக்கப்பட்ட வெளியேற்ற விகிதம் ஆகியவற்றோடு ஒப்பிடலாம்.

பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்ப வரலாற்றிற்கான தெளிவான பாதை

இந்த கண்டுபிடிப்பை கவர்ச்சிகரமாக 만드는து, அது ஒரு நாடகத்தன்மை கொண்ட பிரபஞ்சக் கேள்வியையும் ஒரு குறிப்பிட்ட, அளவிடக்கூடிய பொருளையும் இணைப்பதில்தான். மீள்அயனியாக்கம் பெரும்பாலும் பரந்த கோட்பாட்டு சொற்களில் விவரிக்கப்படுகிறது; ஆனால் MXDFz4.4 அந்த மாற்றத்துக்கு ஒரு தொட்டுணரக்கூடிய முகத்தை அளிக்கிறது: சூடான நட்சத்திரங்களால் நிறைந்த ஒரு அடர்த்தியான விண்மீன் மண்டலம், தனது சொந்த வாயுவில் துளைகள் உருவாக்கி, ஆற்றல்மிக்க ஒளியை பரந்த பிரபஞ்சத்துக்குள் கசிய விடுகிறது.

இது வழக்கை முடிக்கவில்லை. எனினும், இது ஆதார அடிப்படையை ஒரு பயனுள்ள திசையில் முன்னோக்கி நகர்த்துகிறது. பெரும் வெடிப்புக்குப் பிறகு 1.4 பில்லியன் ஆண்டுகள் வரை அயனியாக்கும் கதிர்வீச்சு வெளிப்படும் என்று அறியப்பட்ட எல்லையை பின்னோக்கி தள்ளுவதன் மூலம், பிரபஞ்சத்தின் நீண்ட ஹைட்ரஜன் மூடுபனி எவ்வாறு மெதுவாக விலகத் தொடங்கியது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள வானியலாளர்கள் ஒரு நெருக்கமான அவதானிப்பு அடித்தளத்தைப் பெறுகின்றனர்.

MXDFz4.4 போன்ற கூடுதல் விண்மீன் மண்டலங்கள் கண்டறியப்பட்டால், இந்தப் படம் விரைவாக மேலும் தெளிவாகலாம். அந்தப் பொருள் விதிவிலக்கா அல்லது ஆரம்ப கால அமைப்புகளின் ஒரு பரந்த வகையின் பிரதிநிதியா என்பதை விஞ்ஞானிகள் சோதிக்க முடியும். இப்போதைக்கு, இந்த அவதானிப்பின் செய்தி மேலும் கவனம்செலுத்தியது: இளம் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள குறைந்தபட்சம் சில சிறிய விண்மீன் மண்டலங்கள், பிரபஞ்சத்தை வெளிப்படையானதாக மாற்ற உதவும் அளவுக்கு சக்திவாய்ந்தவையாகவும், துளையுள்ளவையாகவும் இருந்தன.

இந்த கட்டுரை Universe Today-யின் செய்திப்பகுப்பின் அடிப்படையில் தயாரிக்கப்பட்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.