விவேக பாரதி தமிழ் வலைப்பதிவுகள் அரங்கம்
பிரபஞ்சவியல் எனப்படும் Cosmology——நான்கு
நட்சத்திரப் பயணங்கள் தொடரின் புதிய அத்தியாயமான பிரபஞ்சவியலில் (Cosmology) தற்போது பிரபஞ்சத்தின் முக்கிய அம்சங்களான கரும் சக்தி மற்றும் கரும் பொருள் குறித்து ஆராய்ந்து வருகின்றோம்.
சென்ற தொடரில் கரும் பொருள் பற்றிய அடிப்படைத் தகவல்களைப் பார்த்தோம். இன்று இது பற்றிய மேலதிக தகவல்களையும் இதன் சிறப்புக்களையும் பார்ப்போம்.
பால்வெளி அண்டத்திலுள்ள கரும்பொருள் (The Amount of Dark Matter Inside Milkyway Galaxy)
பிரபஞ்சத்தில் கரும் பொருள் சாதாரண கண்ணுக்குத் தெரியும் சடப் பொருளை விட 5 மடங்கு அதிகம் உள்ளது என்பது ஏற்கனவே கூறப்பட்ட விடயம். இக்கரும்பொருளின் இருப்பு இரு அண்டங்கள் (Galaxies) தமக்கிடையே மோதிக் கொள்வதை சக்தி வாய்ந்த விண் தொலைகாட்டி மூலம் நோக்கி உறுதிப் படுத்தப்பட்டது. உதாரணமாக விஞ்ஞானிகள் சந்திரா எக்ஸ்-ரே தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி இரு அண்டங்கள் மோதிக் கொள்ளும் போது அவற்றுக்கிடையே உள்ள வாயுப் படலத்திலிருந்து வரும் எக்ஸ்-ரே கதிர்களை ஆய்வு செய்ததில் இவை இணைந்து சுமார் மில்லியன் Km/h வேகத்தில் புதிய அண்டத்தை உருவாக்கிய போதும் அவற்றுக்கிடையேயான கரும் பொருளின் நகர்ச்சி வேகம் குறையாது அவற்றை ஊடுருவிச் சென்று கொண்டிருந்ததை அறிய முடிந்தது.
கரும் பொருள் இயங்கும் வேகம் அண்டங்கள் (Galaxies) மோதும் போது மெதுவாகுவதில்லை என்னும் இந்த அவதானம் கரும் பொருளில் உள்ள பிரதான அணுக்கள் ஈர்ப்பாற்றலால் இழுக்கப் பட்ட போதும் இவை ஒன்றுடன் ஒன்று கலந்து இயங்குவதில்லை எனும் கண்டு பிடிப்புக்குக் காரணமாக உள்ளது.
கரும் பொருள் ஓளியையோ அல்லது கதிர் வீச்சுக்களையோ வெளிப்படுத்தாத காரணத்தால் அவற்றை விண்வெளியில் கண்டு உளவுவது கடினம். இது மூன்று வகைப் படுத்தப் படுகின்றது. அவையாவன, பாரியானிக் கரும் பொருள் (Baryonic Matter), வெப்பக் கரும் பொருள் (HDM : Hot Dark Matter), குளிர்ப்புக் கரும் பொருள் (CDM : Cold Dark Matter).
நாம் சென்ற தொடரில் பார்த்த திணிவுடைய வான் இயற்பியல் திணிப்பு சடம் எனப்படும் (சுருக்கமாக மாக்கோ MACHO) மங்கிய ஒளி வீசும் இளம் விண்மீன்களில் காணப்படும் சடப்பொருளே பாரியானிக் கரும் பொருள் எனப்படுகின்றது. இது சாதாரண கண்ணுக்குத் தெரியும் பொருளை விட 10 மடங்கு அதிகம். பாரியானிக்கற்ற பொருள் CDM மற்றும் HDM என இரு வகைப் படும்.
HDM எனப்படும் வெப்பக் கரும் பொருள் துணிக்கைகள் ஒளி வேகத்தில் செல்லும் ஒப்புமைத் துகள்களாகும். (Relativistic Particles). பிரபஞ்சம் தோன்றிய புதிதில் வெளி முழுவதும் கரும் பொருள் நிறைந்து மிகுந்த அடர்த்தியாக இருந்தது. இதனால் கரும் பொருள் ஒளியைக் கடந்து செல்ல விடவில்லை. அதனால் அப்போது காணப்பட்ட கரும் பொருள் பெரும்பாலும் ஒப்புமையில்லாத குளிர்ப்புக் கரும் பொருள் (Non-Relativistic Particles) அல்லது வலுவிலாது இயங்கும் திணிவுடைய துகள்கள் (Weakly Interacting Massive Particles – WIMPS) என அழைக்கப்பட்டது.
அண்டங்களின் தொகுதிகளை (Clusters of Galaxies) வானியல் தொலைகாட்டிகளால் அவதானித்த போது தற்காலத்தில் குளிர்ப்பு கரும் பொருளே (CDM) பிரபஞ்சத்தில் அதிகம் காணப்படுவதாக அறியப்பட்டுள்ளது.
புள்ளெட் அண்டங்களின் தொகுதி (Bullet Clusters)
எனினும் எந்த வகை கரும் பொருளாக இருந்தாலும் அவை கொண்டிருக்கும் அடிப்படை மூலக்கூறுகள் எவை என்பது குறித்து இன்றைய விஞ்ஞானிகளால் கூட அறிய முடியாமலேயே இருக்கின்றது. அதாவது கரும் பொருள் ஆக்கப் பட்டிருக்கும் துணை அணுத் துணிக்கைகள் (Subatomic particle) எவை என்பதை அறிவதே இன்றைய துகள் இயற்பியல் (Particle physics) இன் முக்கிய பணியாக உள்ளது.
பிரபஞ்சவியலில் (Cosmology) அண்டங்களுக்கு இடையே உள்ள வெளியை நிரப்பும் மர்மப் பொருளாக கரும் பொருள் சித்தரிக்கப் பட்டு பிரபஞ்சம் குறித்த ஆய்வுகள் தற்காலத்தில் பெருமளவு மேற்கொள்ளப் பட்ட போதும் கரும் பொருள் கொள்கைக்குப் பதிலாக ஒழுங்கீனமுடைய வேறு கொள்கைகளும் வானியலாளர்களால் முன் வைக்கப் பட்டுள்ளன.
எனினும் பிரபஞ்சவியலில் பெரிதும் ஒத்துக் கொள்ளப்பட்ட கரும் சக்தி அல்லது கரும் பொருள் கொள்கையில் கரும் பொருள் என்பது பொதுவாக எவற்றைச் சுட்டி நிற்கிறது என்றால் பிரபஞ்சத்தில் உள்ள ஒளியை வெளிவிடவோ பிரதிபலிக்கவோ செய்யாத அனைத்துப் பொருட்களையும் ஆகும். அதாவது அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், துணை அணுத் துணிக்கைகள் (Subatomic particles) மட்டுமல்லாது இக்கட்டுரையை வாசித்துக் கொண்டிருக்கும் நீங்கள், நான் உட்பட பூமியில் உள்ள அனைத்துப் பொருட்களும் கிரகங்கள், பிரவுன் டிவார்ஃப் நட்சத்திரங்கள், மற்றும் கருந்துளைகள் அனைத்துமே கரும் பொருட்கள் தான்.
இக் கரும் பொருள் இருப்பதை ஈர்ப்புவிசையின் விளைவினாலும் அல்லது ஈர்ப்பு விசையின் ஒளிப் பிரதி விளைவினாலும் (Gravitational-lensing) மட்டுமல்லாது HDM எனும் வெப்பக் கரும் பொருளிலிருந்து வெளிவரும் எக்ஸ்-ரே கதிர்களை அளவிட்டுமே ஊகிக்க முடிகின்றது.
ஈர்ப்பு விசையின் ஒளிப் பிரதி விளைவு
அண்டங்களுக்கிடையே ஒளிப் பிரதி விளைவு
கரும்பொருள் குறித்த இன்னும் மேலதிக தகவல்களை அடுத்த தொடரிலும் எதிர் பாருங்கள்….
