கடந்த தொடரில் நவீன யுகத்தில் கண்டறியப் பட்டுள்ள உயிர் வாழ்க்கைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கும் சூரிய குடும்பத்துக்கு அப்பாலுள்ள கிரகங்கள் தொடர்பான விளக்க வரை படங்கள் குறித்தும், டொப்ளர் விளைவு என்றால் என்ன? பல்சார் என்ற விண்பொருள் குறித்த அறிமுகம் ஆகியவற்றைப் பார்த்தோம்.
நட்சத்திரங்களின் வகைகள்
இக்கட்டுரையில் முதலில் எவ்வாறான சந்தர்ப்பங்களில் ஒரு நட்சத்திரம் சூப்பர் நோவாவாக மாறுகின்றது என்ற விளக்கத்தையும், ஹைப்பர் நோவாக்கள், மக்னெட்டார்கள் என்றால் என்ன என்பது குறித்த அறிமுகத்தையும் பார்ப்போம்.
சுப்பிரமணியம் சந்திரசேகரன்
சூரியனை விட 8 மடங்கு அதிக நிறை (Mass) கொண்ட எந்தவொரு பிரதான வரிசை நட்சத்திரம் (main-sequence stars) அல்லது குள்ள நட்சத்திரமும் (Dwarf Stars) தனது ஆயுளின் இறுதிக் கட்டத்தில் ஒரு நியூட்ரோன் நட்சத்திரமாக சுருங்க முடியும். தமிழ் நாட்டில் பிறந்து வானவியலில் முக்கியமான ஒரு அவதானமான நட்சத்திரங்களின் நிலைத் தன்மைக்கான அதிகபட்ச வரையறையைக் கண்டு பிடித்த சுப்பிரமணியன் சந்திரசேகர் என்பவரைக் குறித்து சில நேரம் நீங்கள் கேள்விப் பட்டிருக்கலாம். சந்திரசேகரன் வரையறை (Chandrasekar Limit) எனப்படும் இந்த வரையறையின் பெறுமானமான 2.765×1030 kg சூரியனின் நிறையை விட 1.44 மடங்காகும்.
இந்த வரையறையை விட அதிக எடை கொண்ட நட்சத்திரங்களில், ஈர்ப்பு ஆற்றலை எலெக்ட்ரான் சமநிலை குலை அழுத்தத்தால் ஈடு செய்ய இயலாமல் போவதால் அவை தமது நிலைத் தன்மையை இழந்து நிச்சயம் நியூட்ரோன் விண்மீனாகவோ அல்லது கருந்துளையாகவோ மாற்றமடையும். எலெக்ட்ரான் சமநிலை குலை அழுத்தம் என்றால் என்னவென்று புரிய எமக்கு சற்று சிக்கலான பாவுலி தவிர்ப்பு தத்துவம் (Pauli exclusion principle) மற்றும் குவாண்டம் பொறியியலில் எலெக்ட்ரோன்களது நிலை போன்ற விடயங்கள் குறித்து தெரிந்து கொள்ள வேண்டும். எனவே இதனைத் தவிர்த்து விட்டு சூப்பர் நோவா எவ்வாறு ஏற்படுகின்றது என்பது குறித்துப் பார்ப்போம்.
சந்திரசேகர் வரையறையை விட அதிகமான அணுக்கரு அடர்த்தியை அதாவது 4×1017 kg/m3 இனை ஒரு நட்சத்திரத்திம் அடைகையில், மிக வலுவான எதிர்ப்பு சக்தியும், நியூட்ரோன் சமநிலை குலை அழுத்தமும் இணைந்து அந்த நட்சத்திரம் சுருங்குவதை நிறுத்துகின்றது. இதனால் ஏற்படும் கருத்தாக்கத்தில் அதன் உட்கரு சிதைந்து நியூட்ரோன்கள் உருவாகும் போது ஒரு செக்கனுக்கும் குறைவான நேரத்தில் மிகப் பெரும் வெடிப்பாக நியூட்ரினோ பாய்ச்சல் வெளியிடப் படும் போது அது சூப்பர் நோவா எனப்படுகின்றது. (பார்க்க - முகப்பு படம்)
நெபுலா
இந்த மிகச் சிறிய தருணத்தில் வெளிப்படும் ஆற்றல் சூரியன் 10 பில்லியன் ஆண்டுகளில் வெளியிடும் ஆற்றலுக்குச் சமன் என்பதால் சூப்பர் நோவாக்கள் பிரபஞ்சத்தின் மிகப் பெரும் வெடிப்பாகக் கருதப் பட்டன. இதனால் இவற்றை அவதானிப்பது மிகவும் அரிதாகும். நம்மிடம் எவ்வாறான இடங்களில் சூப்பர் நோவாக்கள் ஏற்பட்டிருக்கலாம் என்ற தடயத்தை அதன் பின் உருவாகும் நெபுலாக்கள் எனப்படும் விரிவடையும் கதிர்வீச்சு முகில்கள் மூலம் தான் அவதானிக்க முடியும். எமது பால்வெளி அண்டத்தில் மிக அண்மையில் நேரடியாக அவதானிக்கப் பட்ட சூப்பர் நோவா 1604 இல் ஏற்பட்ட கெப்ளர் சூப்பர் நோவா தான். மேலும் பால்வெளி அண்டத்தில் ஒரு நூற்றாண்டுக்கு சராசரியாக 3 சூப்பர் நோவாக்கள் தான் ஏற்படுமாம்.
SN 1987A Supernova
1987 இல் SN 1987A என்ற 2 ஆவது வகை சூப்பர் நோவா ரேடியோ தொலைக் காட்டிகளால் அறியப் பட்டது. இது பால்வெளி அண்டத்தின் ஒரு பகுதியான மகெல்லன் முகில்கள் பகுதியில் சுமார் 168 000 ஒளியாண்டு தூரத்தில் அவதானிக்கப் பட்டது. சூப்பர் நோவாக்கள் கற்பனைக்கு எட்டாத சக்தியை பிரபஞ்ச வெளியில் மிகக் குறுகிய நேரத்தில் வெளிப்படுத்தும் போதும் அவை ஒப்பீட்டளவில் பூமியில் இருந்து குறைந்தது இலட்சக் கணக்கான ஒளியாண்டு தொலைவில் தான் நிகழ்கின்றன. ஆனால் இவை பூமியில் இருந்து குறைந்தது 50 தொடக்கம் 100 ஒளியாண்டு தொலைவில் ஏற்பட்டால் தான் பூமிக்கு கதிர்வீச்சு அபாயம் உள்ளது எனக் கணிப்பிடப் பட்டிருப்பதால் இந்த சூப்பர் நோவாக்களால் உடனடி அபாயம் எதுவும் இல்லை.
ஹைப்பர்நோவா
ஆனால் இதை விட சற்று அபாயகரமானதாகத் தோன்றுவது தான் ஹைப்பர் நோவாக்கள். (Hyper Nova) பொதுவாக வானியல் பற்றிய அறிமுகம் இல்லாதவர்களுக்கு இது சற்று புதிய சொல் தான். அது என்ன ஹைப்பர் நோவா?
சூப்பர் நோவாக்களை விட 100 மடங்கு அதிக சக்தியை வெளிப்படுத்தும் ஹைப்பர் நோவாக்கள் பிரபஞ்சம் தோன்றிய பெரு வெடிப்புக்கு (Big Bang) பின்பு ஏற்பட்டு வரும் மிகவும் சக்தி வாய்ந்த வெடிப்புக்கள் என்று கருதப் படுகின்றன. சூரியனை விட 30 மடங்குக்கும் அதிக நிறை கொண்ட நட்சத்திரங்கள் இந்த விளைவுக்கு உள்ளாகின்றன. இவை நியூட்ரோன் நட்சத்திரமாக அல்லாது மிக வேகமாக இரு சக்தி வாய்ந்த ஜெட் காமா கதிர்களை (Gamma ray bursts - GRBs) வெளியேற்றும் விதத்தில் சுழலும் கருந்துளையால் (Rotating Black Holes) இனால் ஏற்படுத்தப் படுகின்றன.
காமா கதிர்வீச்சு (Gamma ray Bursts)
2 செக்கன்கள் முதல் கிட்டத்தட்ட ஒரு நிமிடத்துக்கு நீடிக்கக் கூடிய இந்த காமாக் கதிர்கள் மிகுந்த வீரியத்துடன் தாக்கினால் அனைத்தையும் சுட்டெரித்து விடக் கூடிய அதி சக்தி வாய்ந்த மின்காந்தக் கதிர்களாகும். முதன் முதலாக பிரபஞ்சத்தில் வெளி வந்த GRBs என்ற காமாக் கதிர்களை 1967 இல் அமெரிக்க இராணுவத்தின் செய்மதிகள் கண்டு பிடித்தன. இதனைத் தவறுதலாக ரஷ்யா இரகசியமாகச் செய்து வரும் அணுசக்தி பரிசோதனை விளைவு என்று தான் முதலில் அமெரிக்கா கருதியது. பின்னர் இது விண்வெளியில் இருந்து வந்த காமக் கதிர்கள் என்று அறியப் பட்டது.
1980 களில் தான் இதற்கு ஹைப்பர் நோவா என்று பெயரும் சூட்டப் பட்டது. எனினும் அனைத்து வகை ஹைப்பர் நோவாக்களும் காமாக் கதிர்களை வெளியிடாது என்றும் பின்பு கண்டு பிடிக்கப் பட்டது. இறுதியாக மக்னெட்டார் என்றால் என்னவென்று பார்ப்போம்.
மிக மிகச் சக்தி வாய்ந்த காந்தப் புலத்தைக் கொண்டுள்ள ஒரு நியூட்ரோன் நட்சத்திரம் தான் மக்னெட்டார் (Magnetar) எனப்படுகின்றது. இவையும் அதிசக்தி வாய்ந்த மின் காந்தக் கதிர்வீச்சை அதாவது எக்ஸ்ரே அல்லது காமாக் கதிர்களை வெளிப்படுத்துபவை ஆகும். 1992 ஆமாண்டு றோபெர்ட் டுன்கன் மற்றும் கிறிஸ்தோபர் தொம்ப்சன் ஆகிய இரு விஞ்ஞானிகளால் இது விளக்கப் பட்டது. மேலும் 1979 மார்ச் 5 ஆம் திகதி இது போன்ற மக்னெட்டாரில் இருந்து வந்த முதல் காமா கதிர் வீச்சு அவதானிக்கப் பட்டது.
மக்னெட்டார் - நியூட்ரோன் ஸ்டார் வகைகள்
விண்ணில் ஒரு நியூட்ரோன் நட்சத்திரம் தனியே மக்னெட்டாராக அல்லது பல்சாராக அல்லது இரண்டும் இணைந்த ஒன்றாக இருக்க முடியும். பூமியில் இருந்து மிக அண்மையிலுள்ள மக்னெட்டாரான 1E 1048.1-5937, கரினா என்ற விண்மீன் தொகுதியில் 9000 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது. மக்னெட்டார்கள் மிக ஆபத்தானவை. 1000 கிலோ மீட்டர் தொலைவில் இருந்தாலே அதன் மின்காந்தப் புலம் பூமியின் உயிர் வாழ்க்கைக் கலங்களையும், மூலக்கூறுகளையும் சிதைத்து விடும்.
அவ்வளவு ஏன் 10 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ள மக்னெட்டாரின் மின்காந்தப் புலமே பூமியின் ஓசோன் அடுக்கை சிதைத்து விடுமாம். இது பூமியில் உள்ள அனைத்து கிரெடிட் கார்டுகளில் இருக்கும் தகவல்களை அழிக்க 1 இலட்சம் மைல் தொலைவில் இருந்தால் போதுமாம். பூமியின் காந்தப் புலத்தை விட மக்னெட்டாரின் காந்தப் புலம் 1000 டிரில்லியன் மடங்கு அதிகம் என்பதுடன் அது பூமிக்கு அருகே இருந்தால் வெளிப்படுத்தும் வெப்பம் பூமியின் தரையை 18 மில்லியன் டிகிரிக்கள் சூடாக்கி விடும் என்பதும் குறிப்பிடத்தக்கது.
அடுத்த தொடரில், ஒரு நட்சத்திரம் தனது ஆயுளின் இறுதியில் ஒரு கருந்துளையாக மாறுவதற்கான நிபந்தனைகள் என்னவென்பது குறித்தும், பிரபஞ்சத்தில் கருந்துளையானது மற்றைய கூறுகளை விட ஏன் மிக வலிமையானது என்பதற்கான காரணங்களையும் பார்ப்போம்.
இனி வெளிப்புறக் கிரகங்களில் இருக்கும் உயிரியல் தடங்கள் (Bio Signatures) இன் தன்மைகள் அவற்றை எவ்வாறு இனம் காண்பது போன்ற தகவல்களைப் பார்ப்போம்.. இன்று மனிதன் பூமியில் தயாரித்து வரும் அடுத்த தலைமுறை தொலைக் காட்டிகளால் நூற்றுக் கணக்கான ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் இருந்தாலும் ஒரு கிரகம் பூமி போன்ற பாறைகள் உள்ள கிரகமா என்று கண்டு பிடிக்க முடியும். பூமியில் மரங்களும், சில வகை பக்டீரியாக்களும் ஒளித்தொகுப்பு (Photosynthesis) என்ற செய்கையின் மூலம் விலங்குகளில் இரத்த அணுக்களுக்குத் தேவையான ஆக்ஸிஜனை வெளியிடுவதால் நம்மாலும், பிற விலங்குகளாலும் சுவாசிக்க முடிகின்றது.
இந்த ஆக்ஸிஜன் பூமியிலுள்ள எந்தவொரு பசுமை இல்ல வாயுக்களுடனும் இணையவோ அல்லது வேதியியல் வினை புரியவோ செய்கின்றது. எனவே பிற வெளிப்புறக் கிரங்களில் இந்த ஆக்ஸிஜனை நாம் அடையாளம் காண முடிந்தால் நிச்சயம் அங்கு உயிரினம் இருக்கும் வாய்ப்பு அதிகபட்சம் உள்ளது. இது தவிர உயிர் வாழ்க்கைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்கக் கூடிய இன்னொரு வாயு மீதேன் ஆகும். பூமியில் ஆக்ஸிஜன் வாயு தோன்ற முன்பு பில்லியன் கணக்கான வருடங்களுக்கு வேறு விதத்தில் anaerobic life என அழைக்கப் படும் நுண்ணியிர்கள் வாழ்ந்துள்ளன. குறிப்பிடத்தக்க சக்தி, ஊட்டச்சத்துக்கள், திரவ ஊடகம் இருந்தால் எந்தவொரு வித்தியாசமான வாயுவையும் வெளிப்படுத்தும் உயிர் வாழ்க்கை நிச்சயம் சாத்தியமானதே என உயிரியலாளர்கள் கூறுகின்றனர்.
Extraterrestrial Forest
எனவே இந்த வாயுக்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு என்ன வடிவிலான உயிரினம் ஒரு வெளிப்புறக் கிரகத்தில் இருக்கலாம் என அறிவதே எமது பணியாகின்றது. உதாரணமாக அகச்சிவப்புக் கதிரை (Infrared light) வெளிப்படுத்தும் குளோரோபைல் 2 வாயுவை வெளிப்படுத்தும் ஒரு வித்தியாசமான காட்டைக் கொண்டிருக்கலாம் என்று ஒரு வெளிப்புறக் கிரகம் கணிக்கப் பட்டது. ஏன் காடுகளை விட இந்த மாதிரியான நிறமாலை குணாதிசயங்களைக் கொண்டிருக்கும் 137 மைக்ரோ ஆர்கனிசம்களது விபரத்தை கார்னெல் பல்கலைக் கழகத்தின் கார்ல் சாகன் இன்ஸ்டிடியூட்டைச் சேர்ந்த லீசா கல்ட்டெனெக்கெர் வெளியிட்டுள்ளார்.
2024 ஆமாண்டு முதல் இயங்கத் தொடங்கவிருக்கும் சிலி அட்டக்காமா பாலைவனத்தில் அமைந்துள்ள உலகின் மிகப் பெரும் தரை தொலைக் காட்டியான ELT தனது 128 அடி விட்டம் கொண்ட கண்ணாடி மூலம் விண்வெளியிலுள்ள சூரியனைப் போன்ற சிவப்புக் குள்ளன் (Red Dwarf) நட்சத்திரங்களை சுற்றி வரும் தரை கொண்ட கிரகங்களில் எவை உயிர் வாழ்க்கைக்கு உகந்தன போன்ற விபரங்களை அதிகளவில் திரட்டவுள்ளது.
Proxima Centauri b
இறுதியாக பூமிக்கு அருகே 4.2 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் உள்ள Proxima b என்ற கிரகத்துக்கு லேசர் கதிரினால் செலுத்தப் படக் கூடிய நுண்ணிய செய்மதியின் ஆய்வுத் திட்டத்தின் சாத்தியம் குறித்த அறிமுகத்தைப் பார்ப்போம். நாசாவிடம் தற்போது ஆய்வில் இருந்து வரும் செயற்திட்டம் தான் Starshot. இது பூமிக்கு மிக அருகே இருக்கும் (4 ஒளியாண்டுகள் தொலைவில்..) Proxima Centaury b என்ற வெளிப்புறக் கிரகத்துக்கு 20 ஆண்டுகள் பயணித்து அடையக் கூடிய மிகச் சிறிய விண்கலம் (Probe) குறித்த திட்டமாகும். இது ஒரு பறவையின் இறகுக்கு இணையான நிறையை (Weight) கொண்டிருந்தாலும் இது அங்கு சென்றடைய எரிபொருள் (Fuel) நிச்சயம் தேவை.
Starshot Project
எவ்வளவுக்கு எவ்வளவு தொலைவாகச் செல்கின்றதோ அந்தளவுக்கு அதிக எரிபொருள் தேவைப் படும். எனவே இதற்கு மும்மொழியப் பட்ட மாற்றுத் திட்டம் தான் எரிபொருளுக்குப் பதிலாக லேசர் கதிர்கள். அதாவது இந்த சிறிய விண்கலத்தை பூமியைச் சுற்றி வரும் செய்மதி ஒன்றில் இருந்து ஏவிய பின் அதனை பூமியைத் தளமாகக் கொண்ட லேசர் கதிர்கள் மூலம் உந்துதல் (Propel) என்பதே இதன் அடிப்படையாகும். இது தொடர்பான மேலதிக தகவல்களையும் அடுத்த கட்டுரையில் காண்போம்..
நன்றி, தகவல் : நேஷனல் ஜியோகிராபிக் பத்திரிகை, விக்கிபீடியா, நாசா, கூகுள் (படங்கள்)
- 4 தமிழ்மீடியாவுக்காக நவன்
இத்தொடரை இனி கானொளித் தொகுப்பாகவும் காணலாம்...!
