மேக்னெட்டார் அவதானிப்புகள் வெற்றிடத்தில் நீண்டகாலமாக தேடப்பட்ட குவாண்டம் விளைவைக் காட்டுகின்றன

ஒரு மேக்னெட்டார் காலி வெளி ஒளியை எப்படி மாற்றுகிறது என்பதை வெளிப்படுத்தியிருக்கலாம்

பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் தீவிரமான பொருட்களில் ஒன்றை ஆய்வு செய்துவரும் வானியலாளர்கள், துகளியல் இயற்பியலாளர்கள் பல தசாப்தங்களாக தேடி வந்த ஒரு விசித்திரமான குவாண்டம் விளைவுக்கான சான்றுகளை இறுதியாகப் பெற்றிருக்கலாம் எனக் கூறுகின்றனர். மேக்னெட்டார் 1E 1547.0–5408 இன் அவதானிப்புகளைப் பயன்படுத்தி, ஒரு சர்வதேச ஆய்வுக் குழு வெற்றிட இருபிரிதலுடன் ஒத்த அறிகுறிகளை கண்டறிந்தது. இது, மிகுந்த வலிமையான காந்தப் புலத்துக்கு உட்பட்டால் காலி வெளி கூட ஒளியின் நடத்தை மாற்றக்கூடும் என்ற கருத்து.

இந்த முடிவு முக்கியமானது; ஏனெனில் வெற்றிட இருபிரிதல் என்பது குவாண்டம் இயக்கவியலின் நீண்டநாள் கணிப்பாகும். இது முதன்முதலில் 1930களில் முன்வைக்கப்பட்டது, அப்போது இயற்பியலாளர்கள் வெற்றிடம் உண்மையில் காலியல்ல என்று வாதிட்டனர். அதற்கு பதிலாக, அதில் குறுகிய ஆயுளுடைய மெய்நிகர் துகள்கள் இருக்கும், அவை தோன்றி மறைந்து கொண்டிருக்கும். சாதாரண சூழ்நிலைகளில், அந்த குவாண்டம் செயல்பாட்டை நேரடியாகப் பார்க்க முடியாது. ஆனால் ஒளி பரவும் விதத்தை சிதைக்கும் அளவுக்கு வலிமையான காந்தப் புலம் இருக்கும் போது, வெற்றிடமே ஒரு பிரிசம் போல நடந்து, ஒளியை அளவிடக்கூடிய முறைகளில் மாற்றும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மூலப் பொருளின்படி, குழு நாசாவின் Imaging X-ray Polarimetry Explorer, அல்லது IXPE, ஐப் பயன்படுத்தி அந்த மேக்னெட்டாரை அவதானித்தது. மேக்னெட்டார்கள் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் அரிய வகை; அவை பிரபஞ்சத்தில் மிக வலிமையான காந்தப் புலங்களை உடையவையாக அறியப்படுகின்றன. அந்தப் புலங்கள் இவ்வளவு கடுமையானவை என்பதால், பூமியில் மீண்டும் உருவாக்க முடியாத யோசனைகளை சோதிப்பதற்கான இயற்கை ஆய்வகங்களாக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அவற்றைக் கருதுகின்றனர்.

முடிவில் மேக்னெட்டார்கள் ஏன் மையமாக உள்ளன

வெற்றிட இருபிரிதலை கண்டறிவதில் உள்ள முக்கிய சவால் எப்போதும் தேவையான புல வலிமையே. மூல உரையின் படி, இந்த விளைவுக்கு பூமியில் விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கிய எதையும்விட 100 மில்லியன் மடங்கு வலிமையான காந்தப் புலம் தேவைப்படுகிறது. அதனால், அணுக்கரு இயற்பியல் மற்றும் துகள் வேகப்படுத்திகளில் பல தசாப்தங்கள் பணியாற்றிய பிறகும், வழக்கமான ஆய்வக உறுதிப்படுத்தல் மிகக் கடினமாகிறது.

மேக்னெட்டார்கள் மனித பொறியியல் எல்லைகளை மிகத் தாண்டி இருப்பதால் அந்தப் பிரச்சினையைத் தீர்க்கின்றன. ஒரு நட்சத்திரம் சிதைந்த பின் மீதமிருக்கும் பெரும் நிறையை அவை ஒரு சிறிய எச்சமாக அழுத்துகின்றன, மேலும் அந்தச் செயல்முறையில், பொருள், கதிர்வீச்சு மற்றும், ஆராய்ச்சியாளர்கள் சந்தேகிப்பதுபோல், குவாண்டம் வெற்றிடத்தையே கூட பாதிக்கக் கூடிய அளவுக்கு வலிமையான காந்தப் புலங்களை உருவாக்குகின்றன. இங்கு, 1E 1547.0–5408 என்ற அறியப்பட்ட மேக்னெட்டார்மீது குழு கவனம் செலுத்தியது; அதன் பண்புகள் இப்படியான சோதனைக்கு ஏற்றதாக இருந்தன.

இந்த அவதானிப்பு முயற்சியை ஜார்ஜ் வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ரேச்சல் ஈ. ஸ்டூவர்ட் உள்ளிட்ட ஆய்வாளர்கள் வழிநடத்தினர், மேலும் அந்த ஆய்வு Nature இதழில் வெளியானதாக மூல உரை தெரிவிக்கிறது. குழுவில் NASA மையங்கள், South African Radio Astronomy Observatory, Los Alamos National Laboratory, Swinburne University of Technology மற்றும் பிற நிறுவனங்களைச் சேர்ந்த விஞ்ஞானிகளும் இடம்பெற்றிருந்தனர்.

இந்த அளவிலான ஒத்துழைப்பு குறிப்பிடத்தக்கது; ஏனெனில் தேடப்படும் சிக்னல் மிகுந்த வானியல் சூழலிலும் நுண்மையானது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் காலி வெளியை நேரடியாகப் பார்க்கவில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஒளி ஒரு பகுதியில் பயணித்த பிறகு அது எவ்வாறு நடந்துகொள்கிறது என்பதையே அவர்கள் கவனிக்கிறார்கள்; கோட்பாட்டின்படி அந்தப் பகுதியில் வெற்றிடம் இனி ஒளியியல் ரீதியாக நடுநிலையாக இருக்கக் கூடாது. X-ray களின் துருவாக்க பண்புகள் அந்த எதிர்பார்ப்புகளுடன் பொருந்தினால், வெற்றிடம் பயனுள்ளதாக இருபிரிதலானதாக மாறிவிட்டது என்பதற்கான சான்றாக அது அமையும்.

வெற்றிட இருபிரிதல் உண்மையில் என்ன பொருள் கொண்டது

இருபிரிதல் என்பது ஒளியியலில் நன்கு அறியப்பட்ட கருத்து. சில பொருட்களில், அதன் திசைமுகத்தைப் பொறுத்து ஒளி பிரிகிறது அல்லது மாறுகிறது, ஏனெனில் அந்தப் பொருள் ஒளி அலைவின் வெவ்வேறு கூறுகளை வேறுபட்ட முறையில் பாதிக்கிறது. குவாண்டம் பதிப்பு அந்த தர்க்கத்தை காலி வெளிக்கே பயன்படுத்துகிறது. போதுமான அளவு கடுமையான காந்தப் புலத்தில், வெற்றிடம் ஒரு அம்சமற்ற பின்னணியாக நடப்பதை நிறுத்தி, கட்டமைப்புள்ள ஒரு ஊடகமாக நடக்கத் தொடங்க வேண்டும்; குறைந்தபட்சம் வழியாகச் செல்லும் ஒளியின் பார்வையில்.

இது உறுதிப்படுத்தப்பட்டால், குவாண்டம் விளைவுகள் விசித்திரமான ஆய்வக கருவிகள் அல்லது சாரமற்ற சமன்பாடுகள் மட்டுமல்ல என்பதற்கான ஒரு வியப்பூட்டும் நிரூபணம் ஆகும். வெளிப்படையாக காலியாகத் தோன்றும் வெளிக்காலம், கடுமையான சூழ்நிலைகளில் கண்கூடாகக் காணக்கூடிய ஒளியியல் பண்புகளை எடுக்க முடியும் என்பதே இதன் பொருள். அதனால், இந்த முடிவு வானியலுக்கு அப்பாற்பட்ட முக்கியத்துவத்தைக் கொண்டுள்ளது. இது குவாண்டம் மின்மினியல் கோட்பாட்டின் அடித்தளங்களையும், புலங்கள், துகள்கள் மற்றும் கதிர்வீச்சு ஆகியவற்றின் உறவை இயற்பியலாளர்கள் புரிந்துகொள்ளும் விதத்தையும் தொடுகிறது.

மூல உரை சொல்லாடலில் கவனமாக உள்ளது. இந்த முடிவை வெற்றிட இருபிரிதலுக்கான முதல் சான்றாக இருக்கக்கூடும் என்று அது விவரிக்கிறது; இறுதி முடிவாக அல்ல. அந்த வேறுபாடு முக்கியமானது. இயற்பியலில் அசாதாரணமான கூற்றுகள் பொதுவாக மீளாய்வு, ஒப்பீட்டு சோதனைகள் மற்றும் சுயாதீன பகுப்பாய்வுகளைத் தேவைப்படுத்துகின்றன, அப்போதுதான் அவை உறுதியானதாகக் கருதப்படுகின்றன. இருந்தாலும், வலுவான ஒரு சாத்தியமான சிக்னலாக இருந்தால்கூட, இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஒரு பெரிய மைல்கல்லாக இருக்கும்; ஏனெனில் இந்த விளைவு கிட்டத்தட்ட 90 ஆண்டுகளாக எட்டாத ஒன்றாகவே இருந்துள்ளது.

இந்த முடிவு ஒரு நட்சத்திரத்தைக் கடந்தும் ஏன் முக்கியம்

இதன் தாக்கங்கள் இரண்டு திசைகளில் விரிகின்றன. ஒன்று வானியற்பியலுக்கான நடைமுறைப் பயன்: மேக்னெட்டார்கள் முன்நிலை இயற்பியலுக்கான சோதனைத் தளங்களாக மேலும் முக்கியத்துவம் பெறலாம். அவற்றை நட்சத்திர பரிணாமத்தின் விசித்திர மீதமுள்ளவை என்று மட்டும் பார்க்காமல், பூமியில் மீண்டும் உருவாக்க முடியாத சூழ்நிலைகளில் இயற்கை எப்படி செயல்படுகிறது என்பதை அறிய விஞ்ஞானிகள் அவற்றை கருவிகளாக அதிகம் பயன்படுத்தக்கூடும்.

இரண்டாவது கருத்தியல் சார்ந்தது. குவாண்டம் இயக்கவியல் நீண்ட காலமாக வெற்றிடத்தை ஒரு வெற்று இடமாக அல்ல, செயலில் இருக்கும் ஒரு மேடையாகவே விவரித்து வந்துள்ளது; ஆனால் அந்தக் காட்சியை நேரடியாகக் காண்பதற்கான வாயில்கள் அரிதானவை. ஒரு மேக்னெட்டாரிலிருந்து கிடைக்கும் சான்று, பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் வன்மையான சூழல்கள் குவாண்டம் கோட்பாடு கணித்துள்ள மறைந்த கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்த முடியும் என்ற எண்ணத்தை வலுப்படுத்தும். அந்த அர்த்தத்தில், இந்த முடிவு ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தைப் பற்றியது மட்டுமல்ல. பாரம்பரிய சோதனைகளில் எட்ட முடியாத நிகழ்வுகளை பிரபஞ்சத்தின் தீவிர எல்லைகள் உறுதிப்படுத்த முடியுமா என்பதையும் அது எடுத்துக் காட்டுகிறது.

குவாண்டம் துறையை ஆராயும் விஞ்ஞானிகளுக்கான எதிர்கால வாய்ப்புகளையும் மூல உரை சுட்டிக்காட்டுகிறது. அதில் பிற மேக்னெட்டார்களின் ஒத்த அவதானிப்புகள், மேம்பட்ட X-ray துருவாக்க அளவீடுகள், மற்றும் மிக அதிக காந்தப் புலங்களில் கதிர்வீச்சு எவ்வாறு நடக்கிறது என்பதற்கான விரிவான மாதிரிகள் ஆகியவை அடங்கலாம். பல அமைப்புகள் ஒரே சிக்னலைக் காட்டினால், அந்த விளக்கத்தின் மீதான நம்பிக்கை கூர்மையாக உயரும்.

இப்போதைக்கு, இந்த முடிவின் முக்கியத்துவம் கோட்பாடு, கருவிகள் மற்றும் வானியல் அதிர்ஷ்டத்தின் ஒன்றிணைவில்தான் உள்ளது. இருபதாம் நூற்றாண்டின் தொடக்கத்தைச் சேர்ந்த ஒரு கருதுகோள், இப்போது ஒரு நவீன நோக்கிடமும் ஒரு பொருத்தமான பிரபஞ்ச இலக்கையும் சந்திக்கும் அளவுக்கு நீடித்துள்ளது. பகுப்பாய்வு நிலைத்திருந்தால், இந்தச் சூழலில் காலி வெளி இனி பொருளின் இல்லாமை மட்டுமாகக் கருதப்படாது. அது ஒளியின் பயணத்தில் ஒரு செயலில் ஈடுபடும் பங்கேற்பாளராக மாறுகிறது.

அதுவே இந்த முடிவின் ஆழமான ஈர்ப்பு. இயற்பியல் பெரும்பாலும் காணமுடியாததை அளவிடத்தக்கதாக மாற்றுவதன் மூலம் முன்னேறுகிறது. இம்முறையில், பிரபஞ்சத்தின் மிகவும் கடுமையான காந்தப் பொருள்களில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தி, வெற்றிடமே தோற்றமளிப்பதைவிட குறைவாக காலியாக உள்ளது என்பதை வானியலாளர்கள் வெளிப்படுத்தியிருக்கலாம்.

இந்தக் கட்டுரை Universe Today செய்தியளிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.