முதற்கால கருந்துளைகள் வெள்ளைக் குறுமுதல்களைத் தூண்ட முடியுமா?
கருப்பு பொருள் (dark matter) தொடர்பான மிகக் குறைபாடான வேட்பாளர்களில் ஒன்றான, கருதுகோள் நிலை முதற்கால கருந்துளைகள், எதிர்பாராத வகையில் தெளிவான ஒரு அடையாளத்தை விடக்கூடும் என புதிய வானியல்-பௌதிகவியல் ஆய்வு வாதிடுகிறது: Type Ia சூப்பர்நோவாக்கள். சரியான நிறை வரம்பில் இவை இருந்தால், முதற்கால கருந்துளைகள் வெள்ளைக் குறுமுதல்களைக் கடந்து செல்லும் போது நட்சத்திரப் பொருளை, ஓட்டம் கட்டுப்படாத அணுக்கரு எரிப்பைத் தூண்டத் தேவையான அளவிற்கு சூடாக்கி, பின்னர் அதன் எச்சங்கள் மற்றும் வேதியியல் கையொப்பங்களின் மூலம் வானியலாளர்கள் அடையாளம் காணக்கூடிய ஒரு வெடிப்பை ஏற்படுத்தலாம் என்பதே யோசனை.
மூல அறிக்கையின்படி The Astrophysical Journal இதழில் வெளியிடப்பட்ட இந்தப் பணியியல், விண்கல்-நிறை கொண்ட முதற்கால கருந்துளைகளைக் கவனம் செலுத்துகிறது. இவை இன்னும் கருதுகோள் நிலைதான். நட்சத்திரங்கள் சுருங்கி உருவாகும் கருந்துளைகளுக்கு மாறாக, முதற்கால கருந்துளைகள் பெருவெடிப்புக்குப் பிறகு விரைவில், தொடக்க பிரபஞ்சத்தின் அடர்த்தியான பொருள்கட்டிகள் மூலம் உருவாகியிருக்கலாம். பல தசாப்தங்களாக, அவை கருப்பு பொருளின் குறைந்தபட்சம் ஒரு பகுதியுக்கான சுவாரஸ்யமான விளக்கமாக இருந்து வருகின்றன; அது விண்மீன் மண்டலங்களையும் பிரபஞ்ச அமைப்பையும் வடிவமைப்பதுபோல் தெரிந்தாலும் நேரடியாக கண்டறியப்படாத காணாத நிறை.
புதிய ஆய்வை குறிப்பிடத்தக்கதாக ஆக்கும் அம்சம், அது முதற்கால கருந்துளைகளை விவாதத்தில் வைத்திருப்பது மட்டுமல்ல. அது ஒரு தெளிவான கண்காணிப்பு வழியையும் முன்வைக்கிறது. கருந்துளைகளை நேரடியாகக் கண்டறிய முயல்வதற்குப் பதிலாக, அவை பிற பொருள்கள், குறிப்பாக வெள்ளைக் குறுமுதல்கள் மீது ஏற்படுத்தும் விளைவுகளை வானியலாளர்கள் தேடலாம்.
இந்த கோட்பாட்டில் வெள்ளைக் குறுமுதல்கள் ஏன் முக்கியம்
வெள்ளைக் குறுமுதல்கள் என்பது சூரியனைப் போன்ற நட்சத்திரங்கள் தங்கள் எரிபொருளைச் செலவழித்த பின் மீதமிருக்கும் அடர்த்தியான நட்சத்திர எச்சங்கள். Type Ia சூப்பர்நோவாவின் நிலையான மாதிரிகளில், இரட்டை நட்சத்திர அமைப்பில் உள்ள ஒரு வெள்ளைக் குறுமுதல் தனது துணை நட்சத்திரத்திலிருந்து பொருளைச் சேகரித்துக்கொண்டே சென்று, நிலைமை நிலையிழந்து, பின்னர் ஒரு வெப்ப-அணுக்கரு வெடிப்பு நிகழ்கிறது. இவ்வெடிப்புகள் வானியல் துறையில் சிறப்பாக முக்கியமானவை, ஏனெனில் அவை பிரகாசமானவை, பரவலாகக் காணப்படுகின்றன, மேலும் பிரபஞ்ச தூரக் குறியீடுகளாகப் பயன்படுகின்றன.
புதிய கட்டுரை இன்னொரு பாதையைக் கண்டறிகிறது. ஒரு முதற்கால கருந்துளை ஒரு வெள்ளைக் குறுமுதலுக்குள் விழுந்தால் அல்லது அதன் வழியாகச் சென்றால், அதன் ஈர்ப்பு நட்சத்திரத்தின் உள் பகுதியில் கடுமையான அலைவெப்பத்தை உருவாக்கலாம். மூல உரையின் படி, உள்ளூர் பொருள் சுமார் அரை பில்லியன் கெல்வின் அளவுக்கு சூடானதும் அணுக்கரு எரிப்பு தொடங்கலாம். எரியும் பகுதி போதுமான அளவு பெரியதாக இருந்தால், அது வெப்ப-அணுக்கரு ஓட்டம் கட்டுப்படாமையும், அதன் விளைவாக Type Ia சூப்பர்நோவாவையும் உருவாக்கலாம்.
அதாவது, ஒரு வெள்ளைக் குறுமுதலுக்கு வெடிக்க, துணை நட்சத்திரத்திலிருந்து கடன் வாங்கிய நிறையின் பாரம்பரிய சேர்த்தல் அவசியமில்லை. மிகச் சிறிய ஆனால் மிகுந்த அடர்த்தியுள்ள ஒரு வெளிநுழைவாளி தூண்டுதலை வழங்க முடியும்.
இது முக்கியமானது, ஏனெனில் இது கருப்பு பொருள் கேள்வியை வானியல் தடயவியல் பிரச்சினையாக மாற்றுகிறது. முதற்கால கருந்துளைகள் இவ்வாறான நிகழ்வுகளைத் தூண்டக்கூடும் என்றால், கண்காணிக்கப்பட்ட சில சூப்பர்நோவாக்கள் அல்லது சூப்பர்நோவா எச்சங்கள் அவற்றின் இருப்புக்கான ஆதாரங்களை ஏற்கனவே கொண்டிருக்கக்கூடும்.
கருத்திலிருந்து சோதிக்கக்கூடிய அடையாளங்கள் வரை
முதற்கால கருந்துளைகள் நீண்ட காலமாக கவனம் பெற்றுள்ளன, ஏனெனில் எல்லா சாத்தியமான நிறை வரம்புகளிலும் அவற்றை முற்றிலுமாக நீக்குவது கடினம். அவை கருதுகோள் நிலைதான், ஆனால் கட்டுப்பாடற்ற கற்பனை அல்ல. ஆராய்ச்சியாளர்கள் பல்வேறு முதற்கால கருந்துளை மக்கள்தொகைகளின் விளைவுகளை நட்சத்திரங்கள், விண்மீன் மண்டலங்கள், லென்சிங் நிகழ்வுகள் மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் வேதியியல் வரலாறு பற்றிய கண்காணிப்புகளுடன் ஒப்பிட முடியும்.
புதிய ஆய்வு இன்னொரு கட்டுப்பாட்டு வழியையும் சேர்க்கிறது; அதாவது, மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் முதற்கால-கருந்துளை-தூண்டப்பட்ட வெடிப்புகள் காலப்போக்கில் பால்வெளிக்கு என்ன செய்வது என்று கேட்கிறது. இவ்வாறு மிக அதிகமான வெள்ளைக் குறுமுதல்கள் தூண்டப்பட்டால், உருவாகும் சூப்பர்நோவா எச்சங்களும் வேதியியல் செழுமைகளும் வானியலாளர்கள் உண்மையில் காண்பதுடன் பொருந்தாது. எண்ணிக்கை எந்தவொரு வரம்பில் பொருந்தினால், உயிர்வாழும் அந்த வரம்பு சாத்தியமான கருப்பு பொருள் வேட்பாளராக மேலும் சுவாரஸ்யமாகிறது.
அதனால்தான் அறிக்கையில் மேற்கோளிடப்பட்ட கட்டுரையின் தலைப்பு, சூப்பர்நோவா எச்சங்கள் மற்றும் விண்மீன் மண்டல வேதியியல் பரிணாமத்துடன் ஒப்பிடுவதை வலியுறுத்துகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு முறையையே முன்வைப்பதில்லை. அவர்கள் அதை பிரபஞ்சம் ஏற்கனவே பாதுகாத்துள்ள பதிவுகளுடன் இணைக்க முயல்கின்றனர்: கடந்த கால சூப்பர்நோவாக்களின் கழிவுப்பகுதிகள் மற்றும் அவை உருவாக்கிய கனிமங்களின் பகிர்வு.
இந்த தர்க்கம் வலிமையானது, ஏனெனில் அது ஒரு அபூர்வ கருதுகோளைச் சோதிக்க சாதாரண வானியல் ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒரு முதற்கால கருந்துளை மிகச் சிறியது, இருட்டானது, அரிதானது என்பதால் அதை நேரடியாகப் பிடிப்பது கடினம். ஆனால் அது ஒரு வெள்ளைக் குறுமுதலை வெடிக்கச் செய்தால், அந்த நிகழ்வு மறைந்திருக்காது. அது வானத்தை மாற்றுகிறது.
வானியலாளர்கள் என்ன தேடுவர்
அத்தகைய வெடிப்புகள் கண்காணிக்கக்கூடிய ஒரு அடையாளத்தை விட வேண்டும் என்று அறிக்கை சொல்கிறது. இதன் பொருள் ஒவ்வொரு அசாதாரண Type Ia சூப்பர்நோவாவும் உடனடியாக முதற்கால கருந்துளையைக் குறிக்கிறது என்பதல்ல. இதன் பொருள், எச்சங்கள், நிகழ்வு விகிதங்கள், மற்றும் வேதியியல் அமைப்பில் நிலையான இரட்டை-நட்சத்திர சூழல்களிலிருந்து மாறுபடும் வடிவங்களை வானியலாளர்கள் தேட முடியும் என்பதே.
ஒரு சாத்தியமான விசாரணை, பாரம்பரிய மாதிரிகளில் எதிர்பார்க்கப்படும் சாதாரண துணை நட்சத்திர அமைப்பு இல்லாமல் சில Type Ia நிகழ்வுகள் நிகழ்வதாகத் தோன்றுகிறதா என்பதாகும். மற்றொன்று, சில வெடிப்புகளின் தனிம விளைவுகள், மெதுவான திரட்டலுக்குப் பதிலாக, ஒரு கடந்து செல்லும் சுருக்கமான பொருளால் தூண்டப்படும் உள்ளக நிகழ்வுடன் நன்றாக பொருந்துகிறதா என்பதாகும். காலப்போக்கில், சூப்பர்நோவா எச்சங்கள், நட்சத்திர மக்கள்தொகைகள், மற்றும் விண்மீன் மண்டல தனிம செழுமைகள் பற்றிய ஆய்வுகள் இந்த வழக்கை வலுப்படுத்தவோ அல்லது பலவீனப்படுத்தவோ முடியும்.
ஒரு பூஜ்ய முடிவும் பயனுள்ளது. கண்காணிப்புகள் எதிர்பார்க்கப்பட்ட கையொப்பத்தை ஆதரிக்காவிட்டால், வானியலாளர்கள் முதற்கால கருந்துளைகளுக்கான அளவுரு வெளிக்கான இன்னும் பெரிய பகுதியைத் தவிர்க்க முடியும். கருப்பு பொருள் ஆராய்ச்சி கண்டுபிடிப்புகளால் மட்டுமல்ல, நம்பத்தகுந்த விருப்பங்களை நல்ல ஆதாரங்களுடன் நீக்குவதாலும் முன்னேறுகிறது.
இந்த ஆய்வின் பரந்த கவர்ச்சி என்னவெனில், அது புகழ்பெற்ற கடினமான ஒரு பிரச்சினைக்கு மறுப்புக்குத் தகுந்த ஓர் விளிம்பைக் கொடுக்கிறது. கருப்பு பொருள் வேட்பாளர்கள் பெரும்பாலும் காணாத துகள்கள் அல்லது நேரடி அணுகலுக்குப் பிடிவாதமாக மறுக்கும் விசித்திரப் பொருள்கள் என்ற வகையில் விவாதிக்கப்படுகின்றன. இந்த வேலை, வன்முறைமிக்க, அளவிடக்கூடிய வானியல் நிகழ்வுகள் மூலம் தன்னை வெளிப்படுத்தக்கூடியதாக ஒரு வேட்பாளரை மறுவடிவமைக்கிறது.
சிறிய பொருள், பெரும் தாக்கம்
இந்தக் கருத்து அளவின் ஆச்சரியத்தையும் கொண்டுள்ளது. விவாதிக்கப்படும் பொருள்கள் நட்சத்திர எச்சங்கள் அல்லது விண்மீன் மண்டல மையங்களின் அளவிலான பெரும் அரக்கர்கள் அல்ல, விண்கல்-நிறை கொண்ட முதற்கால கருந்துளைகள் என்று விவரிக்கப்படுகின்றன. இருந்தாலும், கருந்துளையின் தாக்கம் அதன் அளவுக்குக் கூட அதன் அடர்த்தி மற்றும் ஈர்ப்பைச் சார்ந்ததால், இவ்வளவு சிறிய ஒரு பொருளும் சரியான சூழ்நிலைகளில் ஒரு வெள்ளைக் குறுமுதலை பேரழிவாக பாதிக்க முடியும்.
அந்த அசமச்சீர் தன்மைதான் முதற்கால கருந்துளைகளை கோட்பாட்டில் இவ்வளவு கவர்ச்சிகரமாக்குகிறது. அவை தனித்தனியாகக் காண்பது கடினமாக இருந்தாலும் பிரபஞ்ச அளவில் முக்கியமானவையாக இருக்க முடியும். கோட்பாட்டு சாத்தியத்தைக் கண்காணிக்கக்கூடிய ஆதாரமாக மாற்றுவதுதான் எப்போதும் சவால். முதற்கால கருந்துளைகளை Type Ia சூப்பர்நோவா தூண்டுதல்களுடன் இணைப்பதன் மூலம், புதிய ஆய்வு அதையே செய்ய முயல்கிறது.
இங்கே நேரடி கண்டறிதல் ஏதுமில்லை, மேலும் மூல அறிக்கை முதற்கால கருந்துளைகள் இன்னும் கருதுகோள் நிலையில்தான் என்பதை எச்சரிக்கையாகக் குறிப்பிடுகிறது. ஆனால் இந்த ஆய்வு கருதுகோள் மற்றும் அளவீட்டிற்கிடையிலான தூரத்தை குறைக்கிறது. கருப்பு பொருளைத் தேடுவது வெறும் நிலத்தடியில் உள்ள கண்டறிவிகள் அல்லது துகள்த் துரிதாக்கிகள் மட்டுமே சார்ந்திருக்க வேண்டியதல்ல என இது சுட்டுகிறது. சில ஆதாரங்கள் ஏற்கனவே வெடித்த நட்சத்திரங்களின் எச்சங்களில் சிதறிக்கிடக்கலாம்.
இந்த யோசனை நிலைத்தால், வானியலாளர்கள் வானத்தின் மிகப் பிரகாசமான நிகழ்வுகளில் ஒன்றைப் பயன்படுத்தி பிரபஞ்சவியலின் மிக இருண்ட மர்மங்களில் ஒன்றை ஆராய முடியும். அப்பொழுது Type Ia சூப்பர்நோவாக்கள் வெறும் தூரக் குறியீடுகளாகவோ அல்லது நட்சத்திர முடிவுகளாகவோ இருக்காது. அவை தொடக்க பிரபஞ்சத்திற்கே ஒரு சாத்தியமான சோதனை மேடையாக மாறும்.
இந்த கட்டுரை Universe Today செய்தித் தொகுப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on universetoday.com
