முகப்பு அறிவியல் கருந்துளைகள் 12 – இயற்கையின் கண்ணாம்பூச்சி

கருந்துளைகள் 12 – இயற்கையின் கண்ணாம்பூச்சி

58
0

இது ஒரு தொடர் பதிவு, மற்றைய பகுதிகளையும் படிக்க, கீழுள்ள லிங்க்கை கிளிக் செய்யவும்.

கருந்துளைகள் – அறிவியல் தொடர்

கருந்துளைகளில் சிறியது தொடக்கம் பெரியது வரை வேறுபடுத்தி அதன் பண்புகளைப் பற்றிப் பார்த்தோம். அதிலும் நுண்ணிய கருந்துளைகள் இன்னமும் கண்டறியப்படாதது. ஆனால் விண்மீனளவு கருந்துளைகளும், மிகப்பாரிய கருந்துளைகளும் இருப்பதற்கான ஆதாரங்கள் எம்மிடம் உண்டு. இந்த மிகப்பாரிய கருந்துளைகள் ஒரு விண்மீன்பேரடைக்கு ஒன்று என்ற வீதத்தில் காணப்படும். அதாவது பேரடையின் மையப்பகுதியில் இவை காணப்படும். ஆனால் விண்மீனளவு கருந்துளைகள் அப்படியல்ல.

நமது பால்வீதியைப் பொறுத்தவரை கிட்டத்தட்ட 200 பில்லியன் விண்மீன்கள் உண்டு. இவற்றில் ஆயிரத்துக்கு ஒன்று என்ற வீதத்தில் பாரிய விண்மீன்கள் உண்டு, அதாவது பால்வீதியில் இருக்கும் ஒவ்வொரு ஆயிரம் விண்மீன்களுக்கு ஒரு விண்மீன் சுப்பர்நோவாவாகி வெடிக்கும் போது கருந்துளையாகும் அளவுக்கு பெரிதாக இருக்கும். (சரியாக ஒவ்வொரு ஆயிரத்துக்கும் ஒரு விண்மீன் இப்படி பெரிதாக இருக்கவேண்டும் என்று இல்லை, இது ஒரு அவதானிப்பு கணக்கீடு மட்டுமே.) ஆக, 200 பில்லியன் விண்மீன்களுக்கு, கிட்டத்தட்ட 200 மில்லியன் கருந்துளைகளாக மாறக்கூடிய விண்மீன்கள் இருக்கவேண்டும்.

இங்கு மிக முக்கியமாக குறிப்பிடவேண்டிய விடயம் என்னவென்றால், பாரிய விண்மீன்கள், வேகமாக தனது எரிபொருளை முடித்துவிட்டு சுப்பர்நோவாவாக வெடித்துவிடும். நமது பால்வீதியின் வயது, அண்ணளவாக 13.2 பில்லியன் வருடங்கள். சூரியன் போன்ற சிறிய விண்மீன்களே பில்லியன் கணக்கான வருடங்கள் வாழ்க்கைக் காலத்தை கொண்டுள்ளன. ஆனால் இந்த பெரிய விண்மீன்கள் பெரும்பாலும் சில நூறு மில்லியன் வருடங்களே வாழும். ஆக இதனால் சொல்லிக் கொள்வது என்னவென்றால், நமது பால்வீதியில் இருக்கும் பெரிய விண்மீன்களில் 90% மேலானவை ஏற்கனவே கருந்துளையாகிவிட்டன! ஆகவே, நமது பால்வீதியில் அண்ணளவாக 180 மில்லியன் விண்மீனளவு கருந்துளைகள் உண்டு என்று கணக்கிட்டுள்ளனர்.

இவ்வளவு கருந்துளைகள் இருந்தால் பூமிக்கு ஆபத்து இல்லாமலா இருக்கும்? கவலை வேண்டாம், பூமிக்கு மிக அருகில் இருக்கும் கருந்துளையானது, பூமியில் இருந்து 1600 ஒளியாண்டுகள் தூரத்தில் இருக்கிறது என்று 1999 இல் வானவியலாளர்கள் கண்டறிந்தனர்! கொஞ்சம் விசித்திரமான பெயர்தான் இதற்கு – V4641 சஜிட்டாரி (Sajittarii). இது ஒரு இரட்டை விண்மீன் தொகுதியில் இருக்கும் கருந்துளை அதனால் தான் இதை நம்மால் கண்டுகொள்ள கூடியதாக இருந்தது. அதாவது இந்த கருந்துளை, அதனருகே சுற்றிவரும் விண்மீனைக் கொஞ்சம் கொஞ்சமாக உறிஞ்சிக்கொண்டு இருக்கிறது. இப்படி உறிஞ்சுவதால் உருவாகும் எக்ஸ்கதிவீச்சை பூமியில் இருந்து வானவியலாளர்களால் அவதானிக்கக்கூடியதாக இருந்தது. இந்த கதிர்வீச்சில் இருந்து இந்த இடத்தில் ஒரு கருந்துளையும் இருக்கிறது என்று வானியலாளர்கள் கணித்தனர்.

ஆனால் இது எவ்வளவு தொலைவில் இருக்கிறது என்று மீண்டும் 2001 இல் கணக்கிட்ட வானியலாளர்கள், முதலில் கூறியதைவிட 15 மடங்கு தொலைவில் இந்த கருந்துளை இருப்பதாக இறுதியாக முடிவுக்கு வந்தனர், அதாவது 24000 ஒளியாண்டுகள். இவ்வளவு தூரத்தில் இருக்கும் கருந்துளையால் நமக்கு எந்தப் பாதிப்பும் வரப்போவதில்லை. ஆகவே நாம் பயப்படவேண்டியதில்லை. இருப்பினும் சிலபல சிக்கல்கள் இருக்கத்தான் செய்கிறது.

உதாரணமாக, எம்மால் நேரடியாக கருந்துளைகளை அவதானிக்க முடியாது. நமக்கு தெரிந்த இயற்பியல் விதிகள், கருந்துளைகளை சுற்றி இருக்கும் வாயுக்களையும் தூசுகளையும் எப்படி தன்னை நோக்கி கவரும் என நமக்கு சொல்கின்றன. இந்த செயற்பாட்டின் போது உருவாகும் கதிர்வீச்சுக்கள் எப்படிப் பட்டவை என்பதையும் இந்த இயற்பியல் விதிகள் சொல்கின்றன. ஆக, கருந்துளையை சுற்றி நடைபெறும் செயற்பாட்டை வைத்தே அங்கு கருந்துளை இருப்பதை எம்மால் ஊகிக்க முடியும்.

இரட்டை விண்மீன் தொகுதியில் ஒரு கருந்துளைக்கு மிக அருகில் மற்றைய விண்மீன் இருப்பதால், அதனில் இருக்கும் வாயுவை இந்த கருந்துளை உறிஞ்சி எக்ஸ்-கதிர்வீச்சை வெளியிடும், ஆகவே இவற்றை எம்மால் கண்டு பிடிப்பது சற்று இலகுவான காரியம். ஆனால் தனியாக ஒரு கருந்துளை இருந்தால், அதாவது அது சாப்பிடுவதற்கு அதனைச்சுற்றி வாயுக்களும் தூசுகளும் இல்லாவிடில், இருட்டில் வந்த கறுப்புப் பூனைபோல ஆகிவிடும் இந்தக் கருந்துளை. இதனைக் கண்டுபிடிப்பது என்பது குதிரைக் கொம்பே!

ஆக இப்படி தனியான கருந்துளைகள், நமது சூரியத் தொகுதிக்கு அருகில் இருந்தால் இவற்றை நாம் கண்டுபிடிக்க தவறிவிட மிக அதிகமான வாய்ப்புக்கள் உண்டு. ஆனாலும் பூமிக்கு ஆபத்து விளைவிக்கும் அளவுக்கு அருகில் எந்தவொரு கருந்துளையும் இல்லை என நம்மால் உறுதியாக கூறமுடியும். பூமி என்று இல்லாமல், நமது சூரியத் தொகுதிக்கே ஆபத்து விளைவிக்கும் அளவில் எந்தவொரு கருந்துளையும் அருகில் இல்லை. அப்படி இருந்தால் நிச்சயம் அதன் ஈர்ப்பு விசை நமது சூரியத் தொகுதியில் சிறிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்தி இருக்கும். அப்படி ஒரு மாற்றத்தை நாம் இன்றுவரை அளக்கவில்லை. ஆக இப்போது நீங்கள் ஆழமாக மூச்செடுத்துக் கொள்ளலாம். ஆபத்து இல்லை.

இன்னுமொரு மிக முக்கியமான விடயம், கருந்துளைகள் எதோ அரக்கனைபோல பிரபஞ்சத்தில் பயணித்து, ஒவ்வொரு விண்மீனாக கபளீகரம் செய்து தனது வயிற்ரை நிரப்பும் ஒரு உயிரினம் அல்ல. ஒரு விண்மீன் எப்படியோ அதேபோல்தான் இந்த கருந்துளைகளும். ஒரேயொரு வித்தியாசம், கருந்துளைகள் மிக அதிகமான ஈர்ர்புவிசையை கொண்டன.

நமது சூரியன் இந்த பால்வீதியில் எப்படி பயனிக்கிறதோ, அதேபோல விண்மீன்களாக இருந்து கருந்துளையாக மாறிய விண்மீன்களும் அப்படியே பயணிக்கும். ஒரு விண்மீனைக் கோள்கள் சுற்றுவதுபோல, கருந்துளைகளையும் கோள்கள் அல்லது வேறு பொருட்கள், உதாரணமாக அதை ஆய்வு செய்ய சென்ற விண்கலம் சுற்றிவரலாம்.

சூரியனானது நம் பூமியை அதனை நோக்கி இழுத்துக்கொண்டே இருக்கிறது, அதாவது வானில் எறிந்த பந்து மீண்டும் நிலத்தை நோக்கி வருவதுபோல பூமியும் சூரியனை நோக்கி விழுந்துகொண்டே இருக்கிறது. ஆனால் சூரியனில் போய் முட்டிவிடாமல் தடுப்பது இந்த பூமியின் வேகம். பூமியானது சூரியனை ஒரு செக்கனுக்கு 30 கிலோமீட்டர்கள் என்ற வேகத்தில் சுற்றி பயணிக்கிறது. இதனால் சூரியனின் ஈர்ப்பால் பூமி சூரியனை நோக்கி செல்வதற்குள், வேறு இடத்திற்கு சென்றுவிடும், இப்படி தொடர்ச்சியாக நடைபெறுவதால் பூமி தொடர்ந்து சூரியனை நீள்வட்டப் பாதையில் சுற்றிவருகிறது.

இது ஒரு அழகான காதல் கதை, இயற்கையின் காதல் கதை. சூரியன் தனது ஈர்ப்பால் பூமியை இழுத்துக் கொண்டே இருக்கும், பூமியும் சூரியனை நோக்கி விழுந்துகொண்டே இருக்கும், ஆனால் பூமி வேகமாக பயணிப்பதால், சூரியனை நோக்கி விழுவதற்கு முன் அதன் திசை மாறிவிடும், இது அப்படியே சூரியனை பூமி தொடர்ந்து சுற்றிவர காரணமாகிறது. இதேபோலத்தான் நம் சந்திரனும் பூமியை நோக்கி விழுந்துகொண்டே இருக்கிறது ஆனால் சந்திரனின் வேகம் அதிகமாக இருப்பதால் அது பூமியை சுற்றிவருமாறு ஆகிவிட்டது.

இங்கு மிக முக்கியமாக கவனிக்க வேண்டிய விடயம், ஒருவேளை சூரியனை சுற்றிவரும் பூமியின் வேகம் குறைவாக இருந்தால், சூரியனை சுற்றத் தொடங்கிய பூமி கொஞ்சம் கொஞ்சமாக தனது பாதையை சுருக்கிக் கொண்டு (அதன் பதை ஒரு சுழல் போல தெரியும்) சூரியனில் சென்று மோதிவிடும்.

இதுவே பூமியின் வேகம் மிக அதிகமாக இருந்தால், சூரியனது ஈர்ப்பு விசை பூமியின் வேகத்துக்கு ஈடுகொடுக்கமுடியாமல், பூமியானது சூரியனை நோக்கி வளைவாக பயணித்து அப்படியே சூரியனது ஈர்ப்பை விட்டு வெளியே சென்றுவிடும்.

இதே போலத்தான் கருந்துளையும், அதனை நாமும் சுற்றிவர முடியும். நமக்கு தேவை அதனைச் சுற்றிவர தேவையான சரியான, துல்லியமான வேகம்.

கருந்துளையை மெதுவாக சுற்றத்தொடங்கினால், சுழல்போல பாதையில் சென்று கருந்துளையில் மோதிவிடுவோம்.

mod3_q13_1

அதேபோல மிக அதிகமான வேகத்தில் சென்றால், கருந்துளையின் ஈர்ப்பில் இருந்து விடுபட்டு அப்படியே சென்றுவிடுவோம்.

mod3_q13_2

ஒரு குறிப்பிட்ட நடுத்தரமான வேகத்தில் பயணித்தால், எம்மால் கருந்துளையை சுற்றிவரமுடியும் ஆனால் அந்த பாதை வெறும் வட்டமாகவோ, நீள்வட்டமாகவோ இருக்காது. அது பார்ப்பதற்கு மிக சிக்கலான ஒரு பாதையாக இருக்கும்.

mod3_q13_3

ஒரு குறிப்பிட்ட கருந்துளையை சுற்றிவர ஒரே ஒரு குறிப்பிட்ட வேகம் மட்டுமே உண்டு. அந்த வேகத்தில் பயணித்தால் நிச்சயம் எம்மால் கருந்துளையை வட்டப் பாதையில் சுற்றிவரமுடியும். ஆனால் அந்தப் பாதையிலோ வேகத்திலோ சிறிய மாற்றம் ஏற்பட்டாலும், ஒன்று நாம் கருந்துளைக்குள் சென்று மோதிவிடலாம், சற்று அதிர்ஷ்டம் இருந்தால், கருந்துளையின் ஈர்ப்பில் இருந்துவிடுபட்டு கருந்துளையை விட்டு சென்றுவிடலாம்.

mod3_q13_4

படங்கள்: இணையம்