Norman Robert Pogson - Astronomer & The Great Son of Madras

Greatest Anglo - Indian Astronomer. Son of Madras. Former head of Madras Observatory, Nungambakkam Village, Madras.

Dr. Norman Robert Pogson PhD CIE (March 23, 1829 in Nottingham – June 23, 1891 in Madras) is an Indian English astronomer. His tomb is in St. George's Cathedral, Madras
(I also have a doubt it may be located in graveyard for English Elites in Bodyguard Lines Road near Stanley Viaduct). Recently after reading book Madras Discovered by Sri. S. Muthiah, I decided to write an article on this great Astronomer of Madras. I searched a lot on this gentleman and was only able to collect a few points which I posted in Wikipedia and reproduce the same here for view of the world. The Wikipedia article was later seems amended by some family member of the astronomer and can be read here.


By the time he was 18 years old, he had computed the orbits of two comets. He became an assistant at Radcliffe Observatory in Oxford, England in 1851. In 1860 he travelled to Madras, India, becoming the Government Astronomer. At the Madras Observatory he produced the Madras Catalogue of 11,015 stars. He also discovered five asteroids and six variable stars.

His most notable contribution was to note that in the stellar magnitude system introduced by the Greek astronomer Hipparchus, stars of the first magnitude were a hundred times as bright as stars of the sixth magnitude. Pogson's suggestion in 1856 was to make this a standard; thus, a first magnitude star is 1001/5 or about 2.512 times as bright as a second magnitude star. This fifth root of 100 is known as Pogson's Ratio.

The magnitude relation is given as follows:

m1 - m2 = -2.5 log10 (L1 / L2)

where m is the stellar magnitude and L is the luminosity, for stars 1 and 2.

In 1868 and 1871, Pogson joined the Indian solar eclipse expeditions. In 1872, he observed an object (recorded as X/1872 X1) which he believed to be a return of Biela's Comet.

During his career he discovered a total of eight asteroids and 21 variable stars. He headed the Madras Observatory for 30 years until his death.

Honours

The following celestial features are named after him:

* Asteroid 1830 Pogson.
* The crater Pogson on the Moon.

References

* Magnitudes of Thirty-six of the Minor Planets for the first day of each month of the year 1857, N. Pogson, MNRAS 17 pp 12 1856 in which Pogson first introduced his magnitude system

Norman Robert Pogson (1829-1891) formalized Hipparchus' magnitude system in 1856 by stating that a difference of 5 magnitudes (1st to 6th, for example) is equal to brightness ratio of 100. In other words, a 1st-magnitude star is in actuality 100 times brighter than a 6th-magnitude star. Pogson didn't just come up with this scheme out of the blue: he made careful measurements using "the method of reduced apertures" to determine at what aperture stars of a given magnitude first became invisible to the eye looking through the telescope.

The magnitude scale is logarithmic. What this means is that a series of numbers that are multiples of a given number can be represented by a linear progression of exponents. The advantage of such a system is that a large range of numbers can be represented by using a small range of numbers, as shown in the following two examples.

If a difference of 5 magnitudes equals a factor of 100 in brightness, then a difference in one magnitude equals a factor of approximately 2.512 (exactly 1001/5 = the fifth root of 100) in brightness. So, a 1.0-magnitude star is 2.512 times as bright as a 2.0-magnitude star, and a 1.0 magnitude star is 100 times as bright as a 6.0-magnitude star (2.512 * 2.512 * 2.512 * 2.512 * 2.512 = 100).

The Hipparchus/Pogson magnitude system reflects the approximately logarithmic nature of human vision. Though a 1.0-magnitude star appears to us to be about twice as bright as a 2.0-magnitude star, if we were to actually measure the amount of energy coming from the two stars we would find that we receive 2.512 times as much energy from the 1.0-magnitude star as we do from the 2.0-magnitude star.


Asteroids discovered: 8
42 Isis May 23, 1856
43 Ariadne April 15, 1857
46 Hestia August 16, 1857
67 Asia April 17, 1861
80 Sappho May 2, 1864
87 Sylvia May 16, 1866
107 Camilla November 17, 1868
245 Vera February 6, 1885

All these were identified from Madras
* Magnitudes of Thirty-six of the Minor Planets for the first day of each month of the year 1857



A link on his works:

http://adszip.cfa.harvard.edu/ui/abs/1968ASPL...10..145J/similar

My article on Sir Pogson in Practical Astronomy Magazine July 2011 issue

http://practicalastronomy.com/dls/PracticalAstronomyJul11.pdf

His other photos:

Large Solar Flare and CME (February 16, 2011)

Many Thanks to my good old Friend Mr. Stephen W Ramsden for allowing to reproduce this from his blog:

http://www.stephenramsden.com/solarastrophotography/pages/solarastronomer_blog.html

CME: Corona Mass Ejaculation

This week (February 15th, 2011) the Sun unleashed an extremely powerful x-ray flare from a massive group of sunspots that we astronomers have come to know as AR11158. This stands for Active Region 11158 which had been evolving for several days on the far side of the Sun. When it rotated around and into view it was a rapidly forming group of Jupiter sized sunspots indicating massive electromagnetic activity on the photosphere of the Sun. This group of spots has released some of the most impressive features yet observed on the Sun.

Amateur astronomers around the globe have imaged this group from early in its initial formation all the way through to its current enormous state of instability. I watched a precursor flare to the “big one” erupt myself with a group of elementary school students in Brooks, GA. These were some of the luckiest students and teachers on Earth as they happened to be behind some of the most advanced narrowband solar telescopes available just at the right time to see a major flare erupt and the resulting Coronal Mass Ejection that is just now starting to barrage the Earth’s fragile magnetic field as I write this. The later x-ray flare CME on the 16th is predicted to catch up with the weaker 2 CME’s from the flares on Valentine’s day and all hit the Earth…today (Friday, February 18th).

The forecasted effect on Earth will be something from Northern lights extending possibly all the way down to the equator to complete frazzling of the power grid around the Earth throwing us into the Stone Age for a few weeks. No one is quite sure and anyone who says they know is wrong. We just don’t know.

I was lecturing a group of science teachers yesterday at the Georgia Science Teachers Association conference at the downtown Hyatt hotel in Atlanta. When I mentioned this event from Tuesday and showed a few pictures that I had taken of it you should have seen the startled looks on the faces of even these science educators at the prospect of a global affect from this solar event. This reminded me of something I have been teaching in my outreach program “The Charlie Bates Solar Astronomy Project- www.solarastronomy.org for a couple of years:

Almost all of our modern conveniences like DirecTV, Internet, cell phones, ATM banking machines, eBay, home security systems, kitchen appliances, etc… have been developed and refined to their current states during a period of historically low and steady solar activity. The Sun has been a steadfast and mostly friendly star for many decades. We are now undoubtedly entering a period of very intense solar activity including massive active regions, solar flares and prominences and gargantuan coronal mass ejections becoming commonplace. Ask any member of the rapidly growing amateur solar astronomy community and they will confirm that the last few months have been filled with incredible solar activity.

What does this mean to you? Well, it means that in my opinion, you’d better have a plan for how you will deal with the disruption of electrical power and satellite transmissions for several days and you should probably familiarize yourself with solar activity so that you can recognize and understand the terminology.

I do not adhere to the calamity based projections of the History channel or in Hollywood but you can pretty much count on some inconveniences to your day to day life because of solar activity in the next couple of years. No, “2012” the movie is not a factual representation of what’s coming. It is a Hollywood production exaggerated to the point of being ridiculous in order to make money off of the Fox News, scare tactics culture which permeates this country. However, the facts are clear to us amateur solar astronomers…the Sun is waking up and its effects on us will be felt in the near future, if not tonight.

Did I mention that Betelgeuse is also probably already exploded into a Supernova and its light will probably reach us any second now? This is nothing to worry about physically but you know how people love a disaster prediction or a “sign from God” to scare the hell out of them.

The last supernova event bright enough to be seen in the daytime from Earth was seen in 1054AD and was recorded by several people around the world. It is still viewable today as the Crab Nebula. This occurred 6000 light years away and was bright enough to be seen by the entire world in the daytime for weeks. The star Betelgeuse, in the Orion Constellation, is only 550 light years away so this should be an enormously bright explosion about 3 times the size of the full moon and visible for weeks in the daytime and nighttime sky from different parts of the globe. It will be bright enough to cast your shadow at night. All indications from spectral analysis of the star show it to be on the brink of exploding into a Supernova. The thing is, the event would have had to happen 550 years ago for us to see it tomorrow as the light takes that long to reach us.

This explosion will surely cause an incredible swell of religious fanaticism across the globe with everyone claiming that this is a sign of Armageddon, the second coming, or whatever they can cook up to manipulate people. This should be an interesting and probably deadly display of human nature around the world.

Folks, the bottom line is this. We live in an extremely fragile planetary ecosystem that is part of a group of coagulated rocks and gas known as the Solar System. Our lives and the life of this planet are completely dominated by the Sun’s radiation and particle streams (the solar wind). The planet has been in a state of relative steadiness for enough time for life (us) to develop to a stage where we can all sit around and ponder the nature of things. It is not forever and it is certainly not immune to the sort of changes that would create worlds like Venus and Mars, both unlivable by our standards.

The longer we wallow in political rhetoric and spend all of our time finding new ways to hate each other, the less prepared we will be for any minute changes in the nature of our solar system which could destroy or forever alter our civilization as we know it.

To my friends and colleagues in the amateur solar astronomy community, I would like to encourage all of you to get out there and share your knowledge of solar astronomy and your telescope equipment with the general public in an effort to bring these things into the light of public knowledge so that the next generation will understand and appreciate the Sun and its complete control of our planets ecosystem and all life on this planet.



Have a nice day and Look Up More!



Stephen W. Ramsden

Director of The Charlie Bates Solar Astronomy Project

The Glorious End of Stellar Life

Thanks: http://hubblesite.org/

Garden-variety stars like our Sun live undistinguished lives in their galactic neighbourhoods, churning out heat and light for billions of years. When these stars reach retirement age, however, they become unique and colourful works of art.

As ordinary, sun-like stars begin their 30,000-year journey into their twilight years, they swell and glow, shrugging off their gaseous layers until only their small, hot cores remain. The ejected gaseous layers are called planetary nebulae, so named in the 18th century because, through small telescopes, these gas clouds had round shapes similar to distant planets such as Uranus or Neptune.

The gaseous debris glows like a fluorescent design, producing objects with striking shapes and names like "The Cat's Eye" and "The Hourglass." Astronomers have recorded more than 1,000 of them in our galaxy.

Gas released by these dying stars helps create new life. This gas contains new chemical elements, including carbon, which eventually are incorporated into stars and planets. Scientists believe that the carbon found on Earth came, in part, from planetary nebulae billions of years ago. (The rest came from supernova explosions.)

Supernova explosions may be more powerful, but the light show from the death of ordinary stars is a more captivating. As bright as 1 billion suns, supernovae explosions signal the demise of massive stars (roughly 8 solar-masses or more). These powerful blasts occur, though, only once every 30 years in galaxies like ours. The demise of an ordinary star, on the other hand, occurs every year. By understanding how these garden- variety stars live and die, scientists are developing a clearer picture of our Sun's fate. (The Sun will enter its twilight years in another 5 billion years.)

Sun-like stars, like humans, are born, live their lives, and die. A sun- like star's life lasts about 10 billion years. Most of that time is spent in adulthood or the "main sequence" phase, living a blissful life in a suburban galaxy neighbourhood. A star's peaceful appearance, however, belies what is happening inside its core where its energy-producing "engine" resides. A highly powerful, self-regulated, 30-million-degree Fahrenheit engine powers the sun. The engine is constantly busy converting hydrogen to helium (called nuclear fusion), which produces the energy necessary to sustain life. The Sun's engine produces the heat that makes the Earth habitable. Energy generated by the core also keeps gravity at bay.

All stars wage a continuous battle against gravity, specifically, the crushing weight of their outer layers. During most of a star's lifetime, pressure and gravity hold an uneasy truce. It is analogous to two people arm wrestling to a draw. The weight of the outer stellar layers pushes against a star's inner layers. At the same time, heat generated in a star's high-metabolism core - by the conversion of hydrogen to helium - produces pressure. This pressure exerts an outward force, like the pressure of gas in a hot air balloon, to combat the inward force of gravity.

As a star ages, it begins to exhaust its supply of hydrogen. When the hydrogen runs out, there is not enough gas pressure inside a star to fight off gravity. A star, then, must make adjustments to keep on running. This signals the beginning of a star's twilight years.

As humans reach their golden years, they retire, take trips, relax. But a sun-like star's senior years are full of drama. It is as if it has ditched its peaceful lifestyle for one last adventure. Once the hydrogen runs out and gravity begins to claim its victory, the core begins to contract and become denser and hotter. At this point a sun-like star has completed 90 to 95 percent of its lifetime. Then the metamorphosis begins with the red giant stage (in which a star swells, to 200 times its normal diameter) and ends with a slowly fading white dwarf (a hot, Earth- sized fossil). One handful of a white dwarf weighs as much as a 747 aeroplane. A sun-like star spends a fraction of the intervening years (about 10,000) stripping off its outer layers until it uncovers the white dwarf within.

In desperation, the star buys some time for itself by firing up its thermonuclear furnace to convert the remains of hydrogen fusion - helium - into carbon. This process is not particularly productive, buying only about a few hundred million years of life.

Meanwhile, the prolific waste heat from the core is being absorbed in the star's outer layers, causing them to become 3,000 times more luminous, then to expand and, ironically, to cool. A red giant star is formed. This phase lasts about 1 billion years.

Once the helium is exhausted, the core again becomes inactive. The red giant is dying, but the inactive carbon core is still very hot. Surrounding the core are two shells rich in unprocessed hydrogen and helium.

The star's surface pulsates and shudders with seismic energy from the activity of the shells beneath it. With each pulse, which lasts about a year, the surface layers expand and cool. Each time this happens some of the stellar exterior is flung into space and is carried away in a "slow wind," travelling at 10 miles per second. This process continues for a few thousand years until only about two-thirds of the star's mass remains: its carbon-oxygen core.

In a few thousand years, as these last outer layers are stripped off, much hotter inner layers of the star become exposed. Soon only the bare carbon- oxygen core is left. The core's temperature is rising rapidly. Over about 20,000 years, the core's surface temperature leaps to approximately 250,000 degrees Fahrenheit, compared with about 11,000 degrees Fahrenheit for the surface of a sun-like, main-sequence star. The dense carbon-oxygen star is not much larger than Earth.

Ultraviolet light from this intensely hot surface heads into the star's former outer layers, which are still moving outward in space at 10 miles per second. This light is so energetic that it causes the gas to fluoresce - like a fluorescent light bulb - forming the bright planetary nebulae surrounding dying stars.

A new wind, which carries very little mass but lots of energy, is blown outward at 1,000 miles per second (3.6 million mph). The low-density wind races outward and snowploughs into the older gas. This so-called "fast wind" helps to sculpt planetary nebulae, creating some strikingly remarkable shapes.

The star's radiation begins to heat the planetary nebula, causing different gases to glow. At first, the nebula appears red because hydrogen gas has been heated. As the exposed stellar surface becomes hotter, the colours shift to green (oxygen) and blue (helium). >From far away, the former layers of the star appear as a glowing planetary nebula, about 1,000 times the size of our solar system. The fluorescent light of planetary nebulae lasts for only about 10,000 years.

Eventually, the core stops ejecting gas into space. The gas expelled earlier ultimately swirls away and merges into the interstellar medium, much as smoke from a train dissipates in our atmosphere. The gas carries traces of newly minted carbon and nitrogen from the atmosphere of the dying star. This material wanders through space until it is drawn into a newly forming star.

Sun Swallows Earth

Thanks: http://hubblesite.org/

Life on the Edge & Sun Swallows Earth

Now is a good time to buy real estate on Titan, the largest of Saturn's moons. Land there is dirt cheap. But wait 5 billion years when the sun begins its journey into retirement. As the sun swells and becomes a red giant, life on Earth might get a little uncomfortable: The average temperature on our planet could catapult to a sizzling several thousand degrees Fahrenheit. Then it is time to reach for sunscreen with an S.P.F. of 2,000, or pack up your belongings and take the next space shuttle to a place with a more hospitable climate. That could be Titan, a moon larger than the planet Mercury and about half the size of Earth. Titan is one of the safest bets to colonize because it is far enough from the sun's death rattles, and it has an atmosphere to trap heat.

For those who find searing heat appealing, stick around. Earth will be the place for you. The weather will be fairly predictable. No snowstorms or ice storms. Just extremely hot and dry. The only question is how large will the sun get once it consumes its thermonuclear fuel - hydrogen - and begins expanding. Will the sun swell so much that it engulfs Earth? Or will Earth just barely escape the sun's grasp, only to be scorched by the dying star's prodigious increase in energy output as it fights off death? Scientists speculate about these two possible scenarios.

Sun Swallows Earth

Hot, bright, and foggy. This is the daily forecast if the sun swallows Earth. Right now, Earth and the sun are safely separated by about 93 million miles. But the sun could reach 200 times its present radius during its expansion phase. Earth's atmosphere would quickly evaporate as the planet begins spiraling toward the sun's core, which has heated up to 100 million degrees Fahrenheit. Of course, Earth would burn up before it reaches the core. Our planet's demise could take a few hundred to a few thousand years. But Earth would have company as it travels into the sun. Other planets, such as Venus, would be swallowed up by the giant star.

Earth Barely Escapes the Sun's Grasp

Imagine a bloated, red sun looming in the sky. Temperatures on Earth have catapulted to several thousand degrees Fahrenheit. This is life on the edge, when the sun stops expanding just before reaching our planet.

Of course, barely missing getting swallowed is not much of a consolation. Earth's future still will be unpleasant. Either Earth will eventually evaporate or it will be subjected to a period of unbearable heat followed by an eon of extreme cold. The forecast will hinge on the sun's ultimate distance from Earth. This distance will depend on how much mass the sun loses as it swells during the expansion or red giant phase.

One possibility is that the sun puffs up so much that it almost reaches Earth. Heat from this swelled star scorches our planet's atmosphere, vaporizes vegetation, and boils away its oceans. Earth looks like a wasteland. Because there is no atmosphere, the sky is black. The sun is a huge, red orb that covers half the sky. Daylight is 3,000 times more intense than it is now. The intense heat eventually evaporates Earth.

Another theory is that the bloated sun winds up far enough away from Earth that it does not burn off the atmosphere. This may sound like good news, but it is not. Earth's atmosphere acts like a greenhouse, trapping heat from the enlarged sun.

Wasting Away

Regardless of Earth's fate, the sun continues to wither away. A few thousand years after the sun enters its twilight years, it peels off its outer layers, exposing its much hotter inner layers. Eventually the outer 40 percent of the sun's mass will be puffed into space. Soon the sun's carbon- oxygen core is uncovered. The core's surface temperature has risen to 250,000 degrees Fahrenheit, compared with a normal temperature of about 11,000 degrees Fahrenheit. The dense, hot carbon-oxygen star is not much larger than Earth.

Once it retires as a white dwarf, the sun has been reduced to a tiny, bright point of light. This hot cinder gradually cools off, sending Earth into a deep freeze. An icy rain - composed of material floating in Earth's sky - falls on our planet. After billions of years, the glowing cinder that was once our sun burns out.

Won't Happen During a Human's Life Time

If a few opportunistic people decide to videotape these cataclysmic events, they will be very disappointed. The sun's death cannot be recorded during a human's lifetime. Its journey into retirement will take more than a billion years. In fact, once the sun begins to die in another 5 billion years, it will take about 1 billion years for the star to completely expand, and another 10,000 years for it to evolve from a planetary nebula to a fading white dwarf.

சூரியனிடமிருந்து பிரம்மாண்ட சூரிய ஒளிவீச்சு

சூரியனிடமிருந்து பிரம்மாண்ட சூரிய ஒளிவீச்சு இந்த வாரம்


அன்பர்களே ,

நமது சூரியன் என்பது ஒரு நட்சதிரம் என்பது நீங்கள் அனைவரும் அறிவீர்கள். இது பல ஆயிரம் டிகிரி வெப்பம் உடையது என்பதும் அறிவீர்கள்.
சில சமயம், சூரியனில் வெப்பம் குறைந்த பகுதிகள் உருவாகும் அதன் பெயர் சன்ஸ் ஸ்பாட் / சூரிய புள்ளி . இது சூரியனின் பிற பகுதிகளை விட வெப்பம் குறைந்த பகுதியாகும்.

இப் சூரிய புள்ளியில் இருந்து சில சமயம் கந்த அலை வெடித்து சிதறும். அக் கந்த அலை யானது நமது பூமியை நோக்கி வரும் போது, நமது வெளிமண்டலத்தை ஓரைய கூடும்.
இந்த வாரம் இதுவரை இல்லாதது போன்று, சூரியனிடமிருந்து பிரம்மாண்டமான ஒளி வாயு வீச்சு நடந்து வந்திருக்கிறது. இதனால், பில்லியன் டன் எடையுள்ள அதிவெப்ப வாயுக்கள் விண்வெளியில் சூரியனால் வீசி எறியப்பட்டன. இவற்றில் கொஞ்சம் பூமியை நோக்கியும் எறியப்பட்டன.


சூரியனை தொடர்ந்து கண்காணிக்க ஆரம்பித்ததிலிருந்து இதுபோன்ற ஒரு விஷயத்தைப் பார்த்ததேயில்லை என்று அறிவியலாளர்கள் தெரிவிக்கிறார்கள். இதன் மூலம் பூமியில் புவி காந்த புயல்கள் எந்த அளவு விளைவை ஏற்படுத்தும் என்று விண்வெளி தட்பவெப்பவியலாளர்கள் ஆராய்ந்து வருகிறார்கள்.

மிகச்சக்தி வாய்ந்த சூரிய ஒளிவாயு வீச்சுக்கள் 'X ' அளவுக்குறியீட்டில் அளவிடப்படுகின்றன. இந்த வாரம் X2.2-class நிகழ்ச்சிகளாகக் குறிக்கப்பட்டிருக்கின்றன.

ஆனால், சூரிய புள்ளி இடம் 1158 என்று குறிக்கப்பட்டிருக்கும் இடத்திலிருந்து வந்த மேற்கண்ட ஒளிவீச்சுக்கள் காரணமாக இந்த இடம் மிகவும் அதிகமாக இயங்கும் ஒளிவீச்சு இடமாக அதிகாரப்பூர்வமாக குறிப்பிடப்படுகிறது. 1158 மேற்கு சூரியப் பகுதியில் இருப்பதால், இதிலிருந்து வரும் ஒளிவாயுவீச்சு பூமியை நோக்கி வந்து கொண்டிருகிறது.


மேலும் இது பூமியை தாக்கும்போது, நமது பூமியின் காந்த கவசம் தொடர்ந்து காந்த துகள்களால் 24 மணிநேரத்திலிருந்து 48 மணி நேரம் வரை தாக்கப்படும் என்றும் இதனால் புவிகாந்தப் புயல்கள் தோன்றும் என்றும் அறிவியலாளர்கள் கூறுகிறார்கள்.
இந்த காந்தப்புயல் பூமியைச் சுற்றிவரும் செயற்கைக்கோள்களையும் தாக்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த புயலில் வரும் எலக்ட்ரான்கள் இந்த செயற்கைக்கோள்களில் இருக்கும் மைக்ரோ சிப்புகளை பாதித்து அழிக்கும் என கருதுவதால், இந்த செயற்கைக்கோள்களின் வேலைகள் தற்காலிகமாக நிறுத்தப்படும் என்றும் அறிவித்திருக்கிறார்கள்.


சிற்றலை ஒலிபரப்பில் வரும் வானொலியும் இதனால் பாதிக்கப்படும்.

கோளக் கூட்டங்கள் (GLOBULAR CLUSTERS)

கோளக் கூட்டங்கள் (GLOBULAR CLUSTERS): விண்மீன்கள் என்பவை வானத்தில் தனித்தனியாக இருப்பது போலத் தெரிகிறது. நம்முடைய சூரியன் கூட ஒரு தனியான ஒன்றை விண்மீன்தான். ஆனால் நாம் வானில் காணும் விண்மீன்களில் பெரும்பாலானவை ஒற்றையாக, தனியாக இருப்பதில்லை. சில விண்மீன்கள் 'இரட்டை விண்மீன்கள்’ (Binary Stars) என்று இரண்டாக உள்ளன. இவை இரண்டுமே ஒன்றின் பால் ஒன்று பரஸ்பர ஈர்ப்பு விசையால் ஈர்க்கப்பட்டு, ஒரு பொதுவான மையத்தைப் பொறுத்து ஒன்றை ஒன்று சுற்றுகின்றன. சில விண்மீன்கள் ஒரு பெரிய கூட்டமாக பல இலட்சம் சேர்ந்து அமைந்துள்ளன. சில விண்மீன்கள் சில நூறு விண்மீன்களாக கூட்டு சேர்ந்து வானில் அமைந்துள்ளன. சூரியனைப் போன்ற ஜோடி இல்லாத விண்மீன்கள் வானத்தில் குறைவுதான்.


கோளக் கூட்டங்கள் என்பவை கூட மிகவும் அடர்த்தியான, கோள வடிவில் அமைந்த பல கோடி விண்மீன்களின் கூட்டமாகத் தான் வானில் விரவியுள்ளன. ஒரு கோளக் கூட்டம் என்பது பூமி உருண்டை போன்ற வடிவத்தில் அமைந்திருப்பதால் தான், இதற்கு இப்பெயர் ஏற்பட்டது. இந்த கோளக் கூட்டங்கள் என்பவை 100 ஒளி வருடங்கள் அளவுக்கு விட்ட முடையதாக இருக்கின்றன. நம்முடைய பால்வெளி காலக்சியில் மட்டுமே இதுவரை 100 கோளக் கூட்டங்களை வானியல் வல்லுனர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர்-. இந்தக் கோளக் கூட்டங்கள் வானில் பரவலாக, ஒரே சீராக அமைந்திருக்க வில்லை. வானத்தின் ஒரு பகுதியில் அதிகமாகவும் மற்ற பகுதியில் மிகக் குறைவாகவும் என இந்தக் கூட்டங்கள் விரவியுள்ளன. ஷேப்லி என்பவர் இந்தக் கோளக் கூட்டங்களின் தொலைவை லீவிட்டின் முறைப்படி அளக்க முற்பட்டார். அவர் காலக்சியின் விட்டம் 3,00,000 ஒளி வருடங்கள் என அதிகமாக கணக்கிட்டார்.


ஆனால் அவரது முடிவுப்படி சூரியக் குடும்பம் என்பது நம் காலக்சியின் மையத்தில் அமைந்திருக்கவில்லை. மாறாக அது மையத்தை விட்டு வெகு தொலைவில் அமைந்திருக்கிறது. காலக்சி என்பது தட்டு வடிவில் அமைந்துள்ளது என்று தெரிந்த பின், அதுவும் கூட விண்வெளியில் சுழலக் கூடும் என கருதப்பட்டது. 1927ஆம் ஆண்டு ஊர்ட் (Jan Oort) என்ற வானியல் வல்லுனர் தான் காலக்சியின் சுழற்சிக்கான சரியான விளக்கம் அளித்தார். ஊர்ட்டின் கருத்துப்படி, ஒரு காலக்சியின் எல்லா விண்மீன்களுமே காலக்சியின் மையத்தைப் பொறுத்து சுற்றுகின்றன. காலக்சியின் மையத்துக்கு அருகில் அமைந்திருக்கும் விண்மீன்கள் மிகவும் வேகமளாக அமையத்தைச் சுற்றி வருகின்றன- (ஏனெனின் காலக்சியின் மையத்தில் தான் பெரும்பாலான விண்மீன்கள் குவிந்து உள்ளன. இதனால் அங்கே ஈர்ப்பு விசை அதிகமாக இருக்கும்). சூரியனுக்கு அருகாமையில் இருக்கும் கிரகங்கள் எப்படி சூரியனை வேகமாக சுற்றுகிறதோ அப்படித்தான் இதுவும். இப்படி காலக்சியின் மையத்துக்கு அருகில் அமைந்திருக்கும் விண்மீன்கள் வேகமாக சுற்றுவதால், அவை நம் சூரியனுக்கு முன்னால் அதைக் கடந்து சென்று விடுகின்றன.


அதே போல் சூரியனுக்கு அப்பால் தொலைவில் அமைந்திருக்கும் விண்மீன்கள் மெதுவாகவே காலக்சியின் மையத்தைச் சுற்றுகின்றன. இதனால் அவை சூரியனை விடவும் பின் தங்கி விடுகின்றன. இதனால் தான் காலக்சியின் மையத்தைப் பொறுத்து, அருகாமை விண்மீன்கள் ஒரு திசையிலும் தொலைவான விண்மீன்கள் இன்னொரு திசையிலும் (முந்தைய திசைக்கு எதிரான திசையில்) சுற்றுவதுபோல தெரிகிறது. காலக்சியின் விண்மீன்கள் எல்லாமே மெதுவாகவோ அல்லது வேகமாகவோ அதனுடைய மையத்தை ஒரே திசையில் சுற்றி வருவதால், காலக்சி உண்மையில் சுழல்கிறது என்று சொல்கின்றனர்.


ஊர்ட் என்பவர் நம் சூரியன் சுமார் 230 மில்லியன் வருடங்களில் காலக்சியின் மையத்தை ஒரு முறை சுற்றி வருவதாகக் கணக்கிட்டுச் சொன்னார். இதன்படி சூரியன் விநாடிக்கு 242 கிலோமீட்டர் என்கிற வேகத்துடன் காலக்சியின் மையத்தைச் சுற்றுகிறது. காலக்சியின் சுழலும் வேகத்திலிருந்து அதன் ஈர்ப்பு புலத்தைக் கணக்கிட்டு, அதிலிருந்து காலக்சியின் மொத்த நிறையைக் கணக்கிட்டனர். இந்தக் கணக்கீடுகளின் படி நம் பால் வெளி காலக்சி என்பது சூரியனைப் போல் 100 பில்லியன் மடங்கு நிறை கொண்டதாக அறியப்பட்டது.


அப்படியானால் நம் சூரியனைப் போல 100 பில்லியன் (ஒரு பில்லியன் = 100 கோடி) சூரியன்கள் நம் காலக்சியில் அடங்கியிருக்கக் கூடும். சூரியன் என்பது உண்மையில் மாதிரி விண்மீனாக இருக்க முடியாது. ஏனெனில் 90 சதவீத விண்மீன்கள் சூரியனை விடவும் குறைவான நிறையைக் கொண்ட வையாக உள்ளன. சராசரியாக விண்மீன் ஒன்று சூரியனின் நிறையில் பாதி உள்ளதாகக் கொண்டால், நம் பால்வெளி காலக்சியில் மட்டும் சுமார் 200 பில்லியன் விண்மீன்கள் உள்ளன. நம் காலக்சியின் விட்டம் 1,00,000 ஒளி வருடங்கள் என்று நவீன கருத்துக்கள் சொல்கின்றன. பால்வெளி காலக்சி அல்லாமல் பெரிய மற்றும் சிறிய மெகல்லனின் மேகங்களின் அளவுகளையும் வானியல் வல்லுனர்கள் லீவிட்டின் வரைபடம் கொண்டு அறிய முற்பட்டனர். இவற்றில் பெரிய மெகல்லனின் மேகம் என்பது 1,50,000 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவிலும், சிறிய மெகல்லனின் மேகம் என்பது 1,70,000 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவிலும் அமைந்துள்ளன. இந்த இரண்டு கால்சிகளுமே நம் பால்வெளி காலக்சியை விடவும் மிகவும் சிறியன. மேலும் இவற்றில் விண்மீன்களின் அடர்த்தி நம் பால்வெளி காலக்சியின் அடர்த்தியை விடவும் மிகவும் குறைவாகவே இருந்தது.


பெரிய மெகல்லனின் மேகம் 5 பில்லியன் விண்மீன்களையும் சிறிய மெகல்லனின் மேகம் 1.5 பில்லியன் விண்மீன்களையும் தன்னகத்தே கொண்டுள்ளன. (நம் பால்வெளி காலக்சியில் மொத்தம் 200 பில்லியன் விண்மீன்கள் உள்ளன). பால்வெளி காலக்சி மற்றும் இரண்டு மெகல்லனின் மேகங்கள் இவை மட்டுமே 1920ஆம் வருடங்களில் மனிதனுக்குத் தெரிந்த பிரபஞ்சமாக இருந்தது. பிரபஞ்சம் என்பது இந்த மூன்று காலக்சிகள் மட்டும்தானா? அதற்கு அப்பால் பிரபஞ்சம் நீள்கிறதா என்ற கேள்வி வானியல் வல்லுனர்களுக்கு எழுந்தது. அப்போது 'நெபுலா’ (Nebula) எனப்படுகின்ற ஒளிரும் பிரகாசமான வாயு மூட்டங்களை நோக்கி வானியல் வல்லுனர்களின் கவனம் திரும்பியது. நெபுலா என்பது 'மேகம்’ என்ற பொருள் கொண்டது. நெபுலா எனப்படும் வாயு மற்றும் தசு மேகங்களிலிருந்து தான் விண்மீன்கள் உருவாகின்றன என்று பின்னர் கண்டு பிடிக்கப்பட்டது. 1694&ஆம் ஆண்டு டச்சு நாட்டு வானியல் வல்லுனர் கிறிஸ்டியன் ஹைகன்ஸ் (Christian Huygens) என்பவர் ஓரியான் (Orion) என்கிற விண்மீன் தொகுதியில் இப்படியான ஒரு நெபுலாவைக் கண்டார். இந்த நெபுலாவை 'ஓரியான் நெபுலா’ என்று அழைக்கின்றனர்.

இந்த நெபுலா முப்பது ஒளி ஆண்டுகள் குறுக்களவு கொண்ட ஒரு மாபெரும் வாயு மற்றும் தூசு மேகத்தால் ஆனதாக உள்ளது. இந்த நெபுலாவுக்குள் நம் முழு சூரியக் குடும்பத்தையும் மற்ற சில அருகாமை விண்மீன்களையும் உள்ளடக்கலாம். இந்த நெபுலாக்கள் பிரகாசமாக ஒளிர்வதற்கு காரணம் அவற்றின் உள்ளே இருக்கும் விண்மீன்களின் ஒளியால் தான் என பின்னர் கண்டறியப்பட்டது. வானியல் வல்லுனர்கள் எம் 31 என்று அழைக்கப்படும் ஆன்ட்ரமேடா நெபுலாவை (Andromeda Nebula) ஆராய்ந்த போதுதான் பிரபஞ்சம் என்பது வெறும் பால்வெளி காலக்சி மற்றும் இரண்டு மெகல்லனின் மேகங்கள் இவற்றையும்விட பெரியது, விரிவானது என அறிந்து கொண்டனர். ஆன்ட்ரமேடா என்கிற விண்மீன் தொகுதியில் இந்த நெபுலா அமைந்துள்ளதால், அதற்கு இப்பெயர் ஏற்பட்டது. எம் 31 என்றும் இது அழைக்கப்படுகிறது. 1781ஆம் ஆண்டு பிரான்ஸ் நாட்டு வானியல் வல்லுனர் சார்லஸ் மெஸ்ஸியர் (Charles Messier) என்பவர் மொத்தம் 103 நெபுலாக்களை விண்ணில் கண்டு அவற்றை வரிசைப்படுத்தினார். இந்த நெபுலாக்களுக்கு மெஸ்ஸியர் இட்ட எண்களுடன், அவர் பெயரைக் குறிக்கும் விதமாக அவரது பெயரின் முதல் எழுத்தான 'எம்’ என்பதை முன்னால் சேர்த்துக் கொண்டனர். ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது விண்ணில் சுருள் வடிவத்தில் பிரகாசமான ஒரு வாயுமேகமாக காணப்பட்டது. ஆனால் அந்த நெபுலாவில் விண்மீன்கள் எதுவும் இருப்பது போலத் தெரியவில்லை.


விண்மீன்கள் எதுவும் இல்லாமல் இந்த நெபுலா எப்படி பிரகாசமாக ஒளிர்கிறது என்பது வானியல் வல்லுனர்களுக்குப் புதிராக இருந்தது. ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது உண்மையில் நம்மிலிருந்து பயங்கரமான தொலைவில் அமைந்திருந்தால்தான், அதனுடைய விண்மீன்கள் நமக்குப் புலப்படாது. அமெரிக்க வானியல் வல்லுனர் ஹீபர் கர்டிஸ் (Heber Curtis) என்பவர் முதலில் இந்த நெபுலாவில் நோவாக்கள் எனப்படுகின்ற ஒரு வகை விண்மீன்களைக் கண்டார். நோவாக்கள் என்பவை திடிரென்று பல மடங்கு பிரகாசமாக ஒளிரும், பின் பிரகாசம் குறைந்து மறைந்து விடும். ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது மிகவும் தொலைவில் அமைந்திருப்பதால், நோவாக்கள் கூட அதில் மங்கலாகவே தெரியும். ஆன்ட்ரமேடாவில் உள்ள மற்ற சாதாரண விண்மீன்கள் அவ்வளவு தொலைவில் சுத்தமாகவே புலப்படுவதில்லை. கர்ட்டிஸின் கருத்துப்படி ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது உண்மையில் வெகு தொலைவில் அமைந்தது. அதனால்தான் அதற்குள்ளே இருக்கும் விண்மீன்கள் கண்ணுக்குப் புலப்படவில்லை அந்தநெபுலா ஒளிர்வதற்குக் காரணம் இந்த விண்மீன்கள் தான். கர்டிஸின் இந்தக் கருத்து பின்னர் உண்மை என்று நிரூபிக்கப்பட்டது. 1924ஆம் ஆண்டு அமெரிக்க வானியல் வல்லுனர் எட்வின் ஹப்புள் (Edwin Hubble) என்பவர் 100 அங்குல தொலை நோக்கி மூலமாக ஆன்ட்ரமேடா நெபுலாவின் வெளிப்புற முனைப்பகுதிகளை (outer edges) ஆராய்ந்த போது, அவற்றுள் அமைந்திருக்கும் கணக்கிலடங்காத விண்மீன்களைக் கண்டார்.


அதாவது ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது நம் பால் வெளியைப் போல பல பில்லியன் விண்மீன்களைத் தன்னகத்தே கொண்ட ஒரு காலக்சி என வானியல் வல்லுனர்கள் உணர்ந்து கொண்டனர். ஆனட்ரமேடா நெபுலாவின் வெளிப்புற முனைகளில் இருந்த சில சீபீட்களிலிருந்து, ஹப்புள் அது ஒரு மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் அமைந்திருப்பதாக கணக்கிட்டுச் சொன்னார். அதாவது மனிதனின் பிரபஞ்சம் என்பது பால்வெளி மட்டுமே அல்ல, அது எல்லையில்லாமல் விரிவடைந்து கொண்டே சென்றது. ஆன்ட்ரமேடா நெபுலா என்பது பல பில்லியன் நட்சத்திரங்களை தன்னகத்தே கொண்ட ஒரு காலக்சி என்றால், அதே போல விண்ணில் அமைந்த இதர நெபுலாக்களும் காலக்சிகள் தான் என்று வானியல் வல்லுனர்கள் உணர்ந்தனர். அப்படியானால் நாம் வாழும் பால் வெளி காலக்சி என்பது பிரபஞ்சத்தின் ஒரு சிறிய பகுதி தான். பிரபஞ்சம் நம் பால்வெளி காலக்சியை போல நிறைய காலக்சிகளால் ஆனது.1920களில் வானியல் வல்லுனர்கள் பிரபஞ்சத்தின் அளவை அறிவதில் ஆர்வம் காட்டினர். பிரபஞ்சம் என்பது பால்வெளியும் அதனைச் சுற்றின சில பகுதிகளும் மட்டும் தானா அல்லது எல்லையில்லாமல் விரிந்ததா என்ற கேள்விகளுக்கு பதில் காண முற்பட்டனர். அதற்கு விடையும் கண்டனர்.


1930களில் காலக்சிகளின் தொலைவுகள் பற்றி அவர்கள் கொண்டிருந்த கருத்து சரியா என்று கேள்வியால் துளைக்கப்பட்டனர். வானியல் வல்லுனர்கள் கண்டுபிடித்த காலக்சிகளின் தொலைவுளின்படி கணக்கிட்டால் நம் பிரபஞ்சம் என்பது சுமார் 2 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன் தோன்றியதாக கருதப்பட்டது. மேலும் பால்வெளி காலக்சியை விடவும் மற்ற காலக்சிகள் சிறியது என்று தோன்றியது. வானியல் வல்லுனர்களுக்கு இந்த இரண்டு விஷயங்களுமே புதிராக இருந்தது. ஏனெனில் புவியியல் வல்லுனர்கள் நம் பூமியே 2 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன்பே பிரபஞ்சத்தில் உருவாகியிருந்ததாக கணக்கிட்டிருந்தனர். இதுவரை காலக்சிகளின் தொலைவுகளைக் கணக்கிட்ட முறை தவறு என்று ஜெர்மானிய வானியல் வல்லுனர் வில்ஹேல்ம் ஹெயன்றிச் வால்டேர் பாடே (Wilhelm Heinrich Walter Baade) என்பவர் கண்டுபிடித்தார். விஞ்ஞானத்தைப் பொறுத்தவரை இது போன்ற விஷயங்கள் சகஜமானவை. விஞ்ஞானம் என்பது இயற்கையின் உண்மைகளைக் கண்டுபிடிப்பதில் பல முறை தவறு செய்கிறது. பின் அவற்றைத் திருத்திக் கொள்கிறது. விஞ்ஞானத்தில் இதுதான் உண்மை என்று பல சமயம் சொல்ல முடிவதில்லை. பாடே விண்மீன் கூட்டம் மி (Population I) மற்றும் விண்மீன் கூட்டம் மிமி (Population II) என்ற இரண்டு வகை விண்மீன் கூட்டங்களை ஆன்ட்ரமேடா காலக்சியில் கண்டார். ஆன்ட்ரமேடா காலக்சியின் வெளிப் பகுதிகளில் (Outskirts) விண்மீன் கூட்டம் மி என்கிற பிரகாசமான நீல நிற விண்மீன்களும், இதன் உட்புறங்களில் விண்மீன் கூட்டம் மிமி என்கிற சற்றே பிரகாசம் குறைந்த செந்நிற விண்மீன்களையும் அவர் கண்டார்.


பாடேவின் கண்டுபிடிப்புகளின்படி நீள்வட்ட காலக்சிகள் என்பவை (Elliptical Galaxies) விண்மீன் கூட்டம் மிமி என்ற வகை விண்மீன்களால் ஆனவையாக இருந்த. சுருள் வடிவ காலக்சிகள் (Spiral Galaxies) என்பவை விண்மீன் கூட்டம் மிமி என்ற வகை விண்மீன்களை பின் புலத்தில் கொண்டிருந்தாலும், அவற்றின் சுருள் கைகள்(Spiral Arms) விண்மீன் கூட்டம் மி வகை விண்மீன்களால் ஆனவையாக இருந்தன. நம் சூரியன் என்பது விண்மீன் கூட்டம் மி என்கிற பிரகாசமான நீல நிற விண்மீனாகும். மேலும் சூரியனுக்கு அருகாமையில் அமைந்த இதர விண்மீன்களும் இதே வகையைச் சேர்ந்தவையாகவே உள்ளன. பிரபஞ்சத்தில் இருக்கும் விண்மீன்களில் 2 சதவீதம் தான் விண்மீன் கூட்டம் மி என்கிற வகையைச் சேர்ந்தவையாக உள்ளன. நம் சூரியனும் அதனைச் சுற்றியுள்ள சில விண்மீன்களும் நீல நிற விண்மீன் கூட்டம் மி என்கிற வகையைச் சார்ந்தவையாக இருந்ததால், நம்முடைய காலக்சி ஒரு சுருள் வடிவ காலக்சி என்றும் நம் சூரியன் அதனுடைய சுருள் கையில் அமைந்திருக்கிறது என்றும் முடிவு கட்டப்பட்டது.


கோளக் கூட்டங்கள் (Globular Clusters) என்று முன்பு நான் விவரித்த விண்மீன் கூட்டங்கள் கூட விண்மீன் கூட்டம் மிமி என்கிற (செந்நிற) விண்மீன்களால் ஆனவையாக இருக்கிறது. பாடே இந்த கோளக் கூட்டங்களில் அமைந்த சீபிட் வகை விண்மீன்களையும் நம் காலக்சியின் சுருள் கையில் அமைந்த விண்மீன் கூட்டம் மி (நீல நிற) என்கிற விண்மீன்களையும் ஆராய்ந்து ஒப்பிட்டார். அப்போது இந்த இரண்டு வகை கூட்டங்களுமே வெவ்வேறு வகையான கால அளவு மற்றும் ஒளிர் தன்மை உறவைக் கொண்டிருந்தன. லீவிட் என்பவர் தான் முதலில் இந்த கால அளவு & ஒளிர்தன்மை என்கிற வரைபடங்களை வரைந்தவர் என முன்பே கண்டோம். லீவிட்டின் இந்த வரைபடங்கள் விண்மீன் கூட்டம் மிமி என்ற வகை சீபீட் விண்மீன்களுக்கு மட்டுமே பொருந்தின. இவை விண்மீன் கூட்டம் மி வகை சீபீட் விண்மீன்களுக்குப் பொருந்தி வரவில்லை. ஏனெனில் ஒரே கால அளவு (Period) கொண்ட விண்மீன் கூட்டம் மி வகை, விண்மீன் கூட்டம் மிமி வகையை விட 4 அல்லது 5 மடங்கு அதிக பிரகாசமாக ஒளிர்ந்தது. இதனால் லீவிட்டின் வரைபடங்கள் மூலம் விண்மீன் கூட்டம் மி வகை சீபீட்களின் கால அளவிலிருந்து கணக்கிடப்பட்ட உண்மை பிரகாச அளவு நிலை தவறாக இருந்தது.


இந்த தவறான உண்மை பிரகாச அளவு நிலையிலிருந்து கணக்கிடப்பட்ட அவற்றின் தொலைவுகளுமே தவறாக ஆனது. முன்பு கண்டுபிடிக்கப்பட்ட தொலைவுகள் தவறானது என ஆனதால் பிரபஞ்சத்தின் அளவு இரண்டு மடங்கும் அதிகமாக விரிவடைந்து விட்டது. ஹப்புள் என்பவர் ஆன்ட்ரமேடா காலக்சியின் தொலைவை சுமார் 1 மில்லியன் ஒளி வருடங்கள் என்று கணக்கிட்டிருந்தார். சரிப்படுத்தப்பட்ட கணக்கீடுகளின் படி, இதன் தொலைவு சுமார் 2.5 மில்லியன் ஒளி வருடங்கள் என்று அறியப்பட்டது. மேலும் ஆன்ட்ரமேடா காலக்சி நம் காலக்சியை விடவும் பெரியது என கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. இந்த புதிய கணக்கீடுகள் பிரபஞ்சத்தின் வயதை சற்றே பின்னோக்கி நகர்த்தின.