Monday, 14 February 2011

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.

4 comments:

BHASKARAN19 said...

Very Good detailing, happy to note that you restarted look forward more articles

warm regards

Mari muthu V said...

What a fentastic informations about our galaxy and neighbour galaxies. Thank you so much.

Regards

V.Mari muthu

K.BALAKRISHNAN (BALA), TRICHY said...

அருமை

K.BALAKRISHNAN (BALA), TRICHY said...

அருமை