விண்வெளி

(Discovery of The Diamond Planet)

சி. ஜெயபாரதன் B.E. (Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

ஊழி முதல்வன் விட்ட பெருமூச்சில்
உப்பிடும் பிரபஞ்சம்
சப்பிக் போய் விடும்
ஒரு யுகத்தில் !
சுருங்கி மீண்டும்
உயிர்தெழும் வேறு பிரபஞ்சம் !
உதிக்கும் விண்மீன்கள்
ஈர்த்துச்
சுற்ற வைக்கும்
புதிய அண்டக் கோள்களை !
கோடான கோடிப் பரிதிகள் நம்
சூரிய மண்டலம் போல்
இயங்கும் !
சுய ஒளிவீசும்
ஒற்றை நியூட்ரான் விண்மீனைச்
சுற்றிவரும்
வைரக்கோள் ஒன்றைக்
கண்டு பிடித்துள்ளார் !
புதுவிதக் கோள்களை
விண்ணோக்கிகள் தேடி வருதப்பா !
இன்னமும்
கண்ணுக்குத் தெரியாமல்
விண்மீன் கோள்கள் கண்டுபிடிக்கக்
காத்துக் கிடக்கும்
நூற்றுக் கணக்கில் !

"சிமிட்டும் விண்கோளின் (Pulsar PSR J1719--1438) அற்புதத் துணைக்கோளாக ஒற்றை வைரக்கோள் காணப்படுவது ஒரு விதிவிலக்கே அல்லாமல் பொதுவிதி என்று கூறுவதற்கில்லை".

பெஞ்சமின் ஸ்டாப்பர் (மான்செஸ்டர் பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் நிபுணர்)

“ஆதிகாலத்துப் பூர்வீக உலகங்கள் இன்னும் கண்ணுக்குத் தெரியாமல் மறைந்து கிடக்கின்றன.”

ரே வில்லார்டு & அடால்ஃப் ஷாலர் (Ray Villard & Adolf Schaller)

“இன்னும் பத்தாண்டுகளுக்குள் மற்ற விண்மீன் குடும்பங்களில் நமது பூமியைப் போல் உள்ள கோள்களையும், உயிரினச் சின்னங்கள் இருப்பையும் கூடத் தேடிக் கண்டுபிடித்து விடலாம் என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள்.”

ரே ஜெயவர்த்தனா (Ray Jayawardhana, Associate Professor of Astronomy, University of Toronto) (2007)

“பூதக்கோளின் விட்டம் நமது பூமியைப் போல் ஒன்றை மடங்கு [12,000 மைல்]. அந்த கோள் லிப்ரா நட்சத்திரக் கூட்டத்திலிருந்து 20 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இயங்கிச் சுயவொளி வீசும் மங்கிய கிலீஸ்-581 விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது. அதன் சராசரி உஷ்ணம் 0 முதல் 40 டிகிரி செல்ஸியஸ் என்று மதிப்பிடுகிறோம். ஆகவே அங்கிருக்கும் தண்ணீர் திரவமாக இருக்கும் என்று கருதப் படுகிறது. அந்த கோள் பாறைக் குன்றுகளுடனோ அல்லது கடல் நீர் நிரம்பியோ அமைந்திருக்கலாம்.”

ஸ்டெஃபினி உட்றி [Stephane Udry, Geneva Observatory]

“அண்டையில் உள்ள சின்னஞ் சிறு சுயவொளி விண்மீன்களைச் சுற்றிவரும் பூமியை ஒத்த அண்டக் கோள்களில் உயிரின வாழ்வுக்கு ஏற்ற பகுதிகள் உள்ளதாக இப்போது அறிகிறோம். இச்செய்தி புல்லரிப்பு ஊட்டுகிறது. இப்பணி நாசாவின் அண்டவெளித் தேடல் முயற்சிகளின் முடிவான குறிக்கோளாகும்.”

டாக்டர் சார்லஸ் பீச்மென் [Dr. Charles Beichman, Director Caltech's Michelson Science Center]

“பூதக்கோள் போல பல கோள்களைத் தேடிக் காணப் போகிறோம். பூமியை ஒத்த கோள்களைக் கண்டு அவற்றின் பண்பாடுகளை அறிய விரும்புகிறோம். ஆங்கே வாயு மண்டலம் சூழ்ந்துள்ளதா? அவ்விதம் இருந்தால் எவ்வித வாயுக்கள் கலந்துள்ளன? அந்த வாயுக் கலவையில் நீர்மை ஆவி [Water Vapour] உள்ளதா? அந்த வாயுக்களில் உயிரினத் தோற்றத்தின் மூல இரசாயன மூலக்கூறுகள் கலந்துள்ளனவா? நிச்சயமாக அந்த கோள் எந்த விதமானச் சூழ்வெளியைக் கொண்டது என்பதையும் கண்டு கொள்ள விழைகிறோம்.”

டாக்டர் விக்டோரியா மீடோஸ் [Member, Terrestrial Planet Finder, NASA]

“தற்போது ஒருசில வாரங்களுக்கு ஒருமுறை வியாழக் கோளை ஒத்த புறவெளிக் கோள் ஒன்று கண்டுபிடிக்கப் படுகிறது ! சமீபத்தில் கண்ட புதிய கோள் கிலீஸ் 876 (Gliese 876) எனப்படும் விண்மீனைச் சுற்றி வருகிறது ! மிக்க மகத்தானது ! †ப்பிள் கண்டுபிடித்துப் படமெடுத்த கோள் இரட்டை விண்மீன்கள் வீசி எறியப்பட்டு 450 ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ளது ! எல்லாவற்றுக்கும் உன்னதமான ஒரு கோள் இனிமேல்தான் தெரியப் போகிறது !”

மிசியோ காக்கு (Michio Kaku, Professor Theoretical Physicist, City College of New York) (2007)

சிமிட்டும் விண்மீனைச் சுற்றும் ஒரு வைரக்கோள் கண்டுபிடிப்பு

2011 ஆகஸ்டு 26 ஆம் தேதி அகில நாட்டு வானியல் குழுவினர் வைரத்தைப் போல் மின்னும் ஓர் அற்புதக் கோளைக் கண்டுபிடித்தார். அந்த வைரக்கோள் நமது பூமியைப் போல் 5 மடங்கு பெரியது. அதன் விட்டம் : 60,000 கி.மீ. (36,000 மைல்). பூதக்கோள் வியாழனை விடச் சற்று நிறை மிகுந்தது. வைரக்கோளின் அடர்த்தி வியாழக் கோள் திணிவை விட 20 மடங்கு மிகையானது. வைரக்கோளில் பெரும்பான்மையாக ஆக்ஸிஜன், கார்பன் இருப்பதாக அறியப் படுகிறது. அதன் அடர்த்தி அதிகமாக இருப்பதற்குக் காரணம் வைரக்கோள் பளிங்குபோல் (Crystalline Structure) அமைப்புள்ளது.

வைரக்கோளைக் கண்டுபிடித்தவர் ஆஸ்திரேலியா, ஜெர்மனி, இத்தாலி, இங்கிலாந்து, அமெரிக்கா ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த வானியல் ஆராய்ச்சியாளர். இந்தக் குழுவின் தலைவர் ஆஸ்திரேலியாவின் ஸ்வின்பெர்ன் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் : மாத்யு பைல்ஸ் (Matthew Bailes). அதைக் கண்டுபிடிக்கப் பயன்பட்ட வானலை நோக்கிகள் : ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள சிஸிரோ வானலைத் தொலைநோக்கி (CSIRO Parkes Radio Telescope) பிரிட்டனில் உள்ள வோவல் வானலைத் தொலைநோக்கி, ஹவாயியிலுள்ள கெக்கி தொலைநோக்கிகளில் (Hawaii Keck Telescopes) ஒன்று. அவை மூன்றும் விண்வெளியில் ஓர் அதிசய சிமிட்டும் விண்மீனைக் (Pulsar PSR J1719--1438) கண்டுபிடித்தன. நமது பால்வீதி ஒளிமந்தையில் ஸெர்பன்ஸ் விண்மீன் தொகுப்பில் (Serpens Constellation) இருக்கிறது.

பல்ஸர்கள் அல்லது சிமிட்டும் விண்மீன்கள் என்பவை திணிவு மிக்க, சுழலும் சிறு விண்மீன்கள். அவை இறுதி நிலையில் முறிந்துபோகும் நியூட்ரான் விண்மீன்கள் (Neutron Stars). அவற்றின் விட்டம் சுமார் 20 கி.மீ (12 மைல்) மட்டுமே ! அவை உமிழ்வது ரேடியோ வானலைக் கதிர்கள். அவை வெகு வேகமாய்ச் சுழலும் போது (10,000 rpm) விட்டு விட்டு வெளியேறும் வானலைக் கதிர்கள் பூமி மீது பட்டு புவித்தளத்தில் உள்ள வானலை நோக்கிகளால் அத்துடிப்புகள் (Pulses) பதிவு செய்யப்படும்.


சிமிட்டும் விண்மீன் வெளியேற்றும் கதிரலைகள் சீராக மாறுபாடு (Systematically Modulated) (Modulation : Variation in Frequency or Amplitude) அடைவதை வானியல் விஞ்ஞானிகள் கண்டனர். அந்த மாறுபாடுக்குக் காரணம் பல்ஸர் இரட்டை ஏற்பாட்டில் (Binary System Pulsar) அதைச் சுற்றும் ஒரு துணைக்கோளின் ஈர்ப்பியல் இழுப்பென்று (Gravitational Pull of a Companion Planet) என்றும் அறிந்தனர். கணித்த வானைலை மாறுபாடுகள் (Modulations of Radiowaves) துணைக்கோள் பல்ஸரை ஒருதரம் சுற்ற 2 மணிநேரம் 10 விநாடிகள் எடுக்கிறது என்று கணக்கிட்டார். பல்ஸருக்கும் துணைகோளுக்கும் இடைவெளி 60,000 கி.மீ. (36000 மைல்) என்று அறிய வருகிறது. துணைக்கோளின் விட்டம் 60,000 கி,மீ. (36000 மைல்) என்றும் அறிய முடிந்தது. துணைக்கோள் தற்போதைய அளவை விடப் பெரிதாய் இருந்தி ருந்தால் பல்ஸரின் ஈர்ப்புச் சக்தியே அதை இரண்டாய் பிளந்திருக்கும் என்று பேராசிரியர் மாத்யு பைல்ஸ் கூறுகிறார்.

சிமிட்டும் விண்மீனைச் சுற்றும் வைரக்கோளின் சிறப்பியல் என்ன ?

வானியல் ஆய்வாளர்கள் வைரக்கோள் நிறைமிக்க ஒரு விண்மீனின் மிச்சம் என்று நம்புகிறார். பெரும்பானமை நிறையை பல்ஸர் (Pulsar PSR J1719--1438) விழுங்கிக் கொண்டது என்று கருதுகிறார். நியூட்ரான் விண்மீன் என்று சொல்லப்படும் பல்ஸர் (Pulsar PSR J1719--1438) வெகு வேகமாய்ச் சுழல்கிறது ! அதன் சுழற்சி நிமிடத்துக்கு 10,000 சுற்றுகளுக்கு மேற்பட்டது என்று தெரிகிறது !

அதனுடைய நிறை நமது பரிதியின் நிறையை போல் 1.4 மடங்கு ! எனினும் பல்ஸரின் விட்டம் சுமார் 20 கி.மீடரே (12 மைல்) ! வைரக்கோள் பேரளவு கார்பன், ஆக்ஸ்ஜன் மூலகங்களைக் கொண்டது. விண்மீன்கள் ஹைடிரஜன், ஹீலியம் போன்ற எளிய மூலங்களைக் கொண்டி ருப்பதால், வைரக்கோளில் கார்பன், ஆக்ஸிஜன் போன்ற எளிய மூலகங்கள் தென்படுகின்றன. வைரக்கோளின் திணிவு (Density : 21.45 g/cm3) பிளாடினத்தைப் போல் மிகையானது. "சிமிட்டும் விண்கோளின் (Pulsar PSR J1719--1438) அற்புதத் துணைக் கோளாக வைரக்கோள் காணப்படுவது ஒரு விதிவிலக்கே அல்லாமல் பொதுவிதி என்று கூறுவதற்கில்லை" என்று மான்செஸ்டர் பல்கலைக் கழகத்தின் வானியல் நிபுணர் பெஞ்சமின் ஸ்டாப்பர் கூறினார் !

பூமிக்கருகில் நியூட்ரான் விண்மீன் கண்டுபிடிப்பு

2007 ஆம் ஆண்டு ஆகஸ்டு 20 ஆம் தேதி வானியல் விஞ்ஞானிகள் ராபர்ட் ரூத்லெட்ஜ் & டிரெக் பாக்ஸ் (Robert Rutledge & Derek Fox) இருவரும் தொலைநோக்கிகள் மூலமாகவும், ஜெர்மன்-அமெரிக்க "ரோஸாட்" விண்ணுளவி (ROSAT Space Probe) மூலமாகவும் உளவு செய்ததில் பூமிக்கு மிக்க நெருக்கத்தில் இருக்கும் ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனைக் கண்டு பிடித்தார்கள் ! அந்தக் கதிர்ப்பிண்டம் உர்ஸா மைனர் (Ursa Minor Constellation) என்னும் விண்மீன் மந்தைக்கு அருகில் காணப்பட்டது. 1990-1999 ஆண்டுகளில் ரோஸாட் இதுவரை விண்வெளியை உளவி 18,000 எக்ஸ்-ரே வீசும் முடத்துவ விண்மீன்களைப் பதிவு செய்துள்ளது. மேலும் அந்த விண்ணுளவி ஒளி வீசி வெளிப்புறம் புலப்பட்டு உட்புறச் செவ்வொளி, ரேடியோ அலைகளை (Objects with Visible Light, Infrared Light & Radio Waves) எழுப்பும் விண்வெளிப் பிண்டங்களின் பட்டியலையும் ஆக்க உதவியிருக்கிறது.

அந்த நியூட்ரான் விண்மீனை எட்டாவது எண்ணிக்கையாகக் கொண்டு "கல்வேரா" (Calvera) என்று பெயர் வைத்துள்ளார். இதுவரை ஏழு தனிப்பட்ட நியூட்ரான் விண்மீன்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த நியூட்ரான் விண்மீன்களில் எதுவும் சிதைவு பெற்ற சூப்பநோவா மிச்சத்துடன் (Supernova Remnant) ஒட்டியதில்லை ! அதனுடைய இரட்டைத் துணைப்பகுதியும் (Binary Companion) இல்லை ! மேலும் அதனுடைய கதிரலைத் துடிப்பு மில்லை (Radio Pulsations) ! கால்ரா நியூட்ரான் விண்மீன் கண்டுபிடிக்கப் பட்டதும், ஹவாயியின் 8.1 மீடர் தொலைநோக்கியில் துருவி ஆராய்ந்து அது ஓர் விந்தையான முடத்துவ விண்மீன் என்பது அறியப்பட்டது. நமது பால்மய வீதி காலக்ஸித் தட்டுக்கு மேலாக கால்ரா அமைந்துள்ளது. கால்ரா நியூட்ரான் விண்மீனின் தூரம் 250-1000 ஒளியாண்டுக்குள் இருக்க வேண்டும் என்று யூகிக்கப்படுகிறது !

நியூட்ரான் விண்மீன் என்று விஞ்ஞானிகள் எதைக் குறிப்பிடுகிறார் ?

பிரபஞ்சத்தில் பிறந்த ஒரு விண்மீனின் இறுதி மரண நிலைகளில் ஒன்று நியூட்ரான் விண்மீன் எனப்படும் முடிவான வடிவம். நமது சூரியப் பளுவைப் போல் 4 முதல் 8 மடங்கு பெருத்த திணிவு விண்மீன்கள் சிதைவாகி விளைவதே ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் ! பொதுவான விண்மீன்கள் தமது அணுக்கரு எரிசக்தி யாவும் எரிந்து போன பிறகு, சூப்பர்நோவாவாக வெடித்து விடுகின்றன ! அந்த வெடிப்பில் விண்மீனின் மேலடுக்குகள் சிதறிப் போய் அது வனப்புள்ள ஓர் சூப்பர்நோவாவின் மிச்சமாகிறது. விண்மீனின் உட்கருவானது பேரளவு ஈர்ப்பு விசை அழுத்தத்தில் சின்னா பின்னம் ஆகச் சிதைகிறது ! அப்படிச் சிதைவாகும் போது விண்மீனில் உள்ள நேர் மின்னியல் புரோட்டான்களும், எதிர் மின்னியல் எலெக்டிரான்களும் இணைந்து (1 புரோட்டான் + 1 எலெக்டிரான் = 1 நியூட்ரான்) நியூட்ரான்களாக மாறிகின்றன. அதனால் அவை நியூட்ரான் விண்மீன் என்று அழைக்கப் படுகின்றன.

ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் சுமார் 20 கி.மீடர் (12 மைல்) விட்டம் கொண்டது. அதன் பளு சூரியனைப் போல் சுமார் 1.4 மடங்குள்ளது. அதாவது நியூட்ரான் விண்மீன் குள்ளி ஆயினும், பளு திண்மையானது (Mass is Dense with High Density). நியூட்ரான் விண்மீனின் சிறு பிண்டம் கூட பல டன் பளுவைக் கொண்டதாய் இருக்கும்.

நியூட்ரான் விண்மீனின் பளு அடர்த்தி ஆனதால், அதன் ஈர்ப்பாற்றலும் பேரளவில் பிரமிக்க வைப்பதாய் உள்ளது. ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசை பூமியின் ஈர்ப்பு விசைபோல் [2 x 10 to the power of 11 (2 X 10^11)] மடங்கு மிகையானது ! அதே போல் நியூட்ரான் விண்மீனின் காந்த சக்தி பூமியின் காந்த சக்தி போல் 1 மில்லியன் மடங்கு பெருத்தது !

சூப்பர்நோவா மிச்சங்களாக (Supernova Remnants) நியூட்ரான் விண்மீன்கள் தோன்றலாம் ! தனிப்பட்ட நியூட்ரான் விண்மீன்களாகவும் பிறக்கலாம் ! இரட்டைப் பிறவிகளாக (Binary Systems) காட்சி அளிக்கலாம் ! அவ்விதம் இரட்டையாக அமைந்துள்ள நியூட்ரான் விண்மீனின் பளுவைக் கணிப்பது எளியது. அப்படிக் கண்டுபிடித்ததில் நியூட்ரான் விண்மீன்களின் பளு, பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு (சந்திரசேகர் வரம்பு) இருந்ததாக அறியப்பட்டது. இரட்டை அமைப்பில் நான்கு நியூட்ரான் விண்மீன்கள் அண்டக் கோள்களைக் கொண்டுள்ளதாக அறியப் படுகிறது ! கருந்துளைகள் (Black Holes) மிகவும் கனமானதால் "சந்திரசேகர் வரம்பு" ஒரு பிண்டத்தை நியூட்ரான் விண்மீனா அல்லது கருந்துளையா என்று அடையாளம் காண உதவுகிறது !

பூமியைப் போன்ற வெளிப்புறக் கோள்கள் கண்டுபிடிப்பு !

250 ஆண்டுகளுக்கு முன்பே விண்கோள் தோற்றத்தைப் பற்றிச் சொல்லும் போது ஜெர்மன் மேதை இம்மானுவல் கென்ட் 1755 இல் அண்டக் கோள்கள் விண்மீனைச் சுற்றும் வாயுத் தூசித் தட்டிலிருந்து உதிக்கின்றன என்று முதன்முதலில் அறிவித்தார் ! இதுவரை [ஜூலை 3, 2008] 307 கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டாலும் ஒரு விண்மீனைச் சுற்றி ஒரே சமயத்தில் கோளையும் வாயுத் தூசித் தட்டையும் சேர்ந்து நோக்கியதில்லை ! தனியாகக் கோளையோ அல்லது தனியாக வாயுத் தூசித் தட்டையோ விஞ்ஞானிகள் கண்டிருக்கிறார். இப்போது நாசா & ஈசா (NASA & ESA) விஞ்ஞானிகள் †ப்பிள் தொலைநோக்கி மூலமாக கென்ட் கூறிய அரிய கருத்தை மெய்யென்று நிரூபித்துள்ளார். 1991 இல் முதன்முதல் விஞ்ஞானிகள் பரிதி மண்டலத்துக்கு வெளியே உள்ள ஒரு விண்மீனைச் சுற்றும் முதல் கோளைக் கண்டுபிடித்தார்கள். அடுத்து பதினாறு ஆண்டுகளுக்குள் [2008] இதுவரை 307 வெளிப்புறக் கோள்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளன ! புதிய முதல் கோளின் பெயர் “மெதுசேலா” (Methusela) என்பது. 7200 ஒளியாண்டு தூரத்தில் இருக்கும் அந்தப் புதுக்கோள் பூமியை விட மூன்று மடங்கு வயது கொண்டது ! ஆயினும் பூமியைப் போல் நீர்வளம் மிக்க நீர்க்கோள் ஒன்று இதுவரையில் விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிக்கப்பட வில்லை !

2006 நவம்பர் அமெரிக்க வானியல் இதழில் (American Astronomical Journal) பரிதியைப் போன்ற விண்மீன் எப்ஸிலான் எரிடானியை (Epsilon Eridani Star) பத்தரை ஒளியாண்டு தூரத்தில் விஞ்ஞானிகள் கண்டதாக அறிவிக்கப்பட்டது. சூரிய மண்டலத்தின் கோள்கள் சூரிய வாயுத் தூசித் தட்டில் ஒரே சமயத்தில் உருண்டு திரண்டு உதித்தவை. 4.5 பில்லியன் வயதுடைய நமது பரிதி ஒரு நடு வயது விண்மீன் ! அதனுடைய வாயுத் தூசித் தட்டு பல மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே கரைந்து மறைந்து விட்டது ! ஆனால் எப்ஸிலான் எரிடானி விண்மீன் இளையது. அதன் வயது சிறியது - 800 மில்லியன் ஆண்டுகள்தான் ! ஆதலால் அதனுடைய தட்டு இன்னும் வெளிப்படையாகத் தெரிகிறது ! எப்ஸிலான் எரிடானியைச் சுற்றும் தட்டு பூமத்திய ரேகைக்கு 30 டிகிரி கோணத்தல் சாய்ந்துள்ளது ! அதில் திரண்டு உருவாகும் கோளின் நிறை நமது வியாழக் கோளைப் (Planet Jupiter) போல் ஒன்றரை மடங்கு ! அந்தக் கோளே பூமிக்கு அருகில் உள்ள புறவெளிப் பரிதிக் கோள் (Extra-Solar or Exo-Planet) ! அது ஒருமுறைத் தனது விண்மீனைச் சுற்ற சுமார் 7 ஆண்டுகள் ஆகின்றன ! †ப்பிள் தொலைநோக்கி முதலில் அந்த மங்கலான வாயுக் கோளைக் காண முடியா விட்டாலும், 2007 இல் பரிதி ஒளியைப் பிரதிபலித்த போது தெளிவாகப் படமெடுக்க முடிந்தது.

தகவல் :

Picture Credit : NASA, ESA

1. Astronomy Today Chaisson & McMillan (1999)

2. Reader's Digest - The Universe & How We See It By : Giles Sparrow (2001)

3. Universe By : Roger Freedman & William Kaifmann III (6th Edition) (2002)

4. Daily Galaxy : Is the Universe Spinning ? New Research Says "Yes" (July 8, 2011)

5. International Team Discovers Planet Made of Diamond (August 26, 2011)

6. Space Daily The Diamond Planet Bonn, Germany (September 2, 2011)

++++++++++++++++++

S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) (September 12, 2011)
http://jayabarathan.wordpress.com/