ஜேம்ஸ் வெப்பின் புதிய டார்க் மேட்டர் வரைபடம் முழு பிரபஞ்சத்தையும் வடிவமைத்த கண்ணுக்கு தெரியாத கட்டிடக்கலையை அம்பலப்படுத்துகிறது

ஜேம்ஸ் வெப் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப்பின் (JWST) முன்னோடியில்லாத திறன்களைப் பயன்படுத்தி ஒரு சர்வதேச அறிவியல் ஒத்துழைப்பு, இதுவரை அடையப்பட்ட மிக உயர்ந்த தெளிவுத்திறன் கொண்ட இருண்ட பொருள் வரைபடத்தை உருவாக்க முடிந்தது. விண்மீன் திரள்கள், நட்சத்திரங்கள் மற்றும் அதன் விளைவாக உயிர்கள் உருவாக அனுமதித்த கண்ணுக்குத் தெரியாத எலும்புக்கூட்டாகச் செயல்பட்டு, பெரிய அளவிலான பிரபஞ்ச அமைப்பை ஒழுங்கமைப்பதில் இந்த மர்மப் பொருளின் முக்கியப் பங்கிற்கு இன்றுவரை மிக உறுதியான காட்சி ஆதாரத்தை இந்த ஆராய்ச்சி வழங்குகிறது.

பிரபஞ்சத்தின் தோராயமாக 26% ஆன டார்க் மேட்டர், எந்த வகையான ஒளியையும் வெளியிடுவதில்லை, உறிஞ்சாது அல்லது பிரதிபலிக்காது என்பதால், நேரடியாகக் கவனிக்க முடியாது. புலப்படும் பொருளில் அதன் ஈர்ப்பு விளைவுகளால் மட்டுமே அதன் இருப்பு ஊகிக்கப்படுகிறது. இந்த புதிய மேப்பிங், இந்த கண்ணுக்கு தெரியாத சக்தி பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக விண்மீன் திரள்களின் விநியோகத்தை எவ்வாறு வடிவமைத்துள்ளது என்பதை விவரிக்கிறது, இது அண்டத்தின் பரிணாம வளர்ச்சி பற்றிய அடிப்படைக் கோட்பாடுகளை உறுதிப்படுத்துகிறது.

யுனைடெட் கிங்டமில் உள்ள டர்ஹாம் பல்கலைக்கழகம், சுவிட்சர்லாந்தில் உள்ள ஃபெடரல் பாலிடெக்னிக் ஸ்கூல் ஆஃப் லாசேன் மற்றும் நாசா உள்ளிட்ட புகழ்பெற்ற நிறுவனங்களின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு இந்த திட்டத்திற்கு தலைமை தாங்கியது. பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைக் கூறுகளை ஆராய்வதற்கும் அதன் தோற்றத்திலிருந்து அதன் பரிணாமத்தைப் புரிந்து கொள்வதற்கும் மனித திறனில் ஒரு மைல்கல்லைப் பிரதிபலிக்கிறது.

கண்ணுக்கு தெரியாததை வரைபடமாக்குவதற்கான ஈர்ப்பு லென்சிங் நுட்பம்

வரையறையின்படி, கண்ணுக்குத் தெரியாத ஒன்றைக் காட்சிப்படுத்த, விஞ்ஞானிகள் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் மூலம் கணிக்கப்பட்ட ஒரு நிகழ்வுக்கு திரும்பினார்கள்: ஈர்ப்பு லென்சிங். டார்க் மேட்டர், சாதாரணப் பொருளைப் போலவே, வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருப்பதால், அதைச் சுற்றியுள்ள விண்வெளி நேரத்தை வளைக்கிறது. இந்த வளைவு ஒரு மாபெரும் காஸ்மிக் லென்ஸ் போல செயல்படுகிறது, இது பூமியை நோக்கி பயணிக்கும்போது தொலைதூர விண்மீன் திரள்களில் இருந்து ஒளியை சிதைக்கிறது. ஆயிரக்கணக்கான விண்மீன் திரள்களின் தோற்றத்தில் உள்ள இந்த நுட்பமான சிதைவுகளை உன்னிப்பாக பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம், குழு இடைநிலை வெகுஜனத்தின் அளவைக் கணக்கிட முடிந்தது, அதன் விளைவாக, இருண்ட பொருளின் விநியோகத்தை வரைபடமாக்கியது. ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி, அதன் அசாதாரண உணர்திறன் மற்றும் அகச்சிவப்பு தீர்மானம், மிகவும் தொலைதூர பொருட்களின் வெளிச்சத்தில் இந்த சிறிய மாற்றங்களைக் கண்டறிவதற்கான சிறந்த கருவியாகும், இது பிரபஞ்சத்தை ஆதரிக்கும் இந்த அண்ட “எலும்புக்கூட்டின்” விரிவான மற்றும் ஆழமான வரைபடத்தை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.

அண்ட கண்காணிப்பில் ஒரு தொழில்நுட்ப பாய்ச்சல்

இந்த ஆய்வு 255 மணிநேர கண்காணிப்பு காலத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதன் போது JWST ஆனது செக்ஸ்டன்ஸ் விண்மீன் கூட்டத்தை நோக்கி வானத்தின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் கவனம் செலுத்தியது. அந்த நேரத்தில், தொலைநோக்கி கிட்டத்தட்ட 800,000 விண்மீன் திரள்களை அடையாளம் கண்டு பட்டியலிட முடிந்தது, அவற்றில் பல இதற்கு முன்பு பார்த்ததில்லை. அகச்சிவப்பு நிறமாலையில் செயல்படும் வெப்பின் திறன், அண்ட தூசி மேகங்களை ஊடுருவி, ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில் உருவான விண்மீன் திரள்களில் இருந்து ஒளியை அவதானிக்க அனுமதிக்கிறது, இது ஆழமான கடந்த காலத்திற்கும் மற்றும் கட்டமைப்பு உருவாக்கத்தின் தொடக்கத்திற்கும் ஒரு சாளரத்தை வழங்குகிறது.

சேகரிக்கப்பட்ட தரவுகளின் அடர்த்தி மற்றும் தரம் ஒரு மகத்தான முன்னேற்றத்தைக் குறிக்கிறது. புதிய வரைபடத்தில் தரை அடிப்படையிலான கண்காணிப்பகங்களால் தயாரிக்கப்பட்ட வரைபடங்களை விட தோராயமாக பத்து மடங்கு அதிகமான பின்னணி விண்மீன் திரள்கள் உள்ளன மற்றும் ஹப்பிள் விண்வெளி தொலைநோக்கி மூலம் மேற்கொள்ளப்பட்ட முந்தைய வரைபடங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் இரண்டு மடங்கு விண்மீன் திரள்கள் உள்ளன. இந்த தகவல் செல்வம் இருண்ட பொருளின் வரைபடத்தின் துல்லியத்தை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், விண்மீன் திரள்களின் பரிணாமம் மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் மற்றொரு மர்மமான கூறுகளான இருண்ட ஆற்றலின் தன்மை ஆகியவற்றைப் படிப்பதற்கான புதிய சாத்தியக்கூறுகளைத் திறக்கிறது.

இருண்ட பொருள் என்றால் என்ன மற்றும் அதன் முதன்மை செயல்பாடு

டார்க் மேட்டர் என்பது பொருளின் ஒரு அனுமான வடிவமாகும், இது மின்காந்த கதிர்வீச்சுடன் தொடர்பு கொள்ளாது, இது முற்றிலும் வெளிப்படையானது மற்றும் பாரம்பரிய வழிமுறைகளால் கண்டறிய முடியாதது. அதன் இருப்பு மறைமுகமாக மட்டுமே உறுதிப்படுத்தப்படுகிறது, புவியீர்ப்பு விசையால் அது புலப்படும் பொருளின் மீது செலுத்துகிறது, விண்மீன் திரள்களின் சுழற்சி வேகம் மற்றும் விண்மீன் கொத்துகளின் ஒருங்கிணைப்பை பாதிக்கிறது.

ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில், இருண்ட பொருளின் அடர்த்தியில் ஏற்படும் சிறிய ஏற்ற இறக்கங்கள் ஈர்ப்பு விசையாக “விதைகளாக” செயல்பட்டதாக விஞ்ஞானிகள் நம்புகின்றனர். அதிக செறிவு கொண்ட இந்த பகுதிகள் காஸ்மிக் வாயு மற்றும் தூசியை ஈர்த்தது, பொதுவான பேரோனிக் பொருள், திரட்டுதல் செயல்முறையைத் தொடங்கியது.

பல பில்லியன் ஆண்டுகளில், இந்த செயல்முறை முதல் நட்சத்திரங்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்களுக்கு வழிவகுத்தது. இந்த கண்ணுக்குத் தெரியாத ஒழுங்கமைக்கும் சக்தி இல்லாமல், சாதாரண பொருள் விண்வெளி முழுவதும் மிகவும் சமமாக சிதறடிக்கப்படும், மேலும் பால்வீதி போன்ற சிக்கலான கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவது சாத்தியமில்லை.

காஸ்மிக் கட்டிடக் கலைஞர் மற்றும் பிரபஞ்சத்தின் வலை

ஆராய்ச்சியாளர்கள் இருண்ட பொருளை ஒரு செயலற்ற கூறு என்று விவரிக்கவில்லை, ஆனால் பிரபஞ்சத்தை செதுக்கிய செயலில் உள்ள சக்தியாக விவரிக்கின்றனர். வெப் உருவாக்கிய உயர் தெளிவுத்திறன் வரைபடம், இந்த கண்ணுக்குத் தெரியாத பொருள் காஸ்மிக் வெப் எனப்படும் இழைகள் மற்றும் ஒளிவட்டங்களின் பரந்த வலையமைப்பை எவ்வாறு உருவாக்கியது என்பதை முன்னோடியில்லாத தெளிவுடன் விளக்குகிறது.

வெளியிடப்பட்ட படங்களில், பிரகாசமான பகுதிகள் இருண்ட பொருளின் அதிக அடர்த்தியைக் குறிக்கின்றன. இந்தப் பகுதிகள் பிரபஞ்சத்தின் ஒரு விண்மீன் நிறைந்த பகுதியை ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்க்கின்றன, இந்த கண்ணுக்குத் தெரியாத எலும்புக்கூட்டில் தெரியும் பொருள் எவ்வாறு குவிந்துள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.

இந்த பிரபஞ்ச வலை ஒரு காட்சி ஆர்வம் மட்டுமல்ல; இது பிரபஞ்சத்தின் அடிப்படைக் கட்டமைப்பைக் குறிக்கிறது. விண்மீன் திரள்கள் விண்வெளியில் தோராயமாக விநியோகிக்கப்படுவதில்லை, மாறாக இருண்ட பொருளின் இந்த இழைகளுடன்.

நெட்வொர்க்கின் முனைகளான குறுக்குவெட்டுகளில் பெரிய கொத்துகள் உருவாகின்றன. பிக் பேங்கில் இருந்து இன்று வரை பிரபஞ்சத்தின் உருவாக்கம் மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சியின் முழுமையான வரலாற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் அதன் இறுதி விதியை கணிக்கவும் இந்த வலையின் கட்டமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்.

வாழ்க்கையின் இருப்புடன் நேரடி தொடர்பு

இந்த மர்மமான கூறுக்கும் நமது சொந்த இருப்புக்கும் இடையே ஒரு கண்கவர் இணைப்பை ஆராய்ச்சி நிறுவுகிறது. பால்வீதியின் உருவாக்கம் மற்றும் நிலைத்தன்மை அதைச் சுற்றியுள்ள இருண்ட பொருளின் பரந்த ஒளிவட்டத்தின் இருப்பைப் பொறுத்தது என்று விஞ்ஞானிகள் வாதிடுகின்றனர். இந்த ஒளிவட்டத்தால் வழங்கப்பட்ட கூடுதல் ஈர்ப்பு விசை இல்லாமல், நமது விண்மீன் நமது சூரியன் உட்பட அதை உருவாக்கும் பில்லியன் கணக்கான நட்சத்திரங்களை உருவாக்க போதுமான வாயு மற்றும் தூசியை ஒருங்கிணைக்க முடியாது.

“முன்னோடியில்லாத துல்லியத்துடன் இருண்ட பொருளை வெளிப்படுத்துவதன் மூலம், பிரபஞ்சத்தின் ஒரு கண்ணுக்கு தெரியாத கூறு, விண்மீன் திரள்கள், நட்சத்திரங்கள் மற்றும் இறுதியில் உயிரின் தோற்றத்தை அனுமதிக்கும் அளவிற்கு புலப்படும் பொருளை எவ்வாறு கட்டமைத்தது என்பதை எங்கள் வரைபடம் காட்டுகிறது” என்று ஆய்வின் ஆசிரியர்களில் ஒருவர் எடுத்துக்காட்டினார். இந்த கண்ணுக்குத் தெரியாத மற்றும் மேலாதிக்க சக்தியுடன் நமது இருப்பு உள்ளார்ந்த முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது என்பதை அறிக்கை வலுப்படுத்துகிறது.

விண்மீனைத் தாங்கி நிற்கும் பேய்

அதன் ஈர்ப்பு முக்கியத்துவம் இருந்தபோதிலும், இருண்ட பொருள் ஒரு அண்ட “பேய்” போல் செயல்படுகிறது. இது தொடர்பு கொள்ளாமல் சாதாரண பொருளின் வழியாக செல்கிறது, அதாவது அதன் பில்லியன் கணக்கான துகள்கள் ஒவ்வொரு நொடியும் நம் உடல்கள் வழியாக செல்கின்றன. இருப்பினும், இந்த துகள்களின் கூட்டு விளைவு மிகப்பெரியது, விண்மீன் திரள்களின் விளிம்புகளில் உள்ள நட்சத்திரங்கள் இண்டர்கலெக்டிக் விண்வெளியில் வீசப்படாமல் எதிர்பார்த்ததை விட மிக வேகமாக சுழலுவதற்கான காரணம் கண்ணுக்கு தெரியாத வெகுஜனமாகும்.

ஆராய்ச்சியின் எதிர்காலம் மற்றும் மீதமுள்ள மர்மங்கள்

இந்த விரிவான வரைபடம் ஒரு மைல்கல்லைக் குறிக்கிறது, ஆனால் இருண்ட விஷயத்தை முழுமையாகப் புரிந்துகொள்வதற்கான பயணம் இப்போதுதான் தொடங்குகிறது. அது எங்குள்ளது, எப்படி பெரிய அளவில் செயல்படுகிறது என்பது நமக்குத் தெரிந்தாலும், அதன் அடிப்படைக் கலவை ஒரு முழுமையான மர்மமாகவே உள்ளது. துகள் அல்லது அதை உருவாக்கும் துகள்களின் சரியான தன்மை நவீன இயற்பியலில் தீர்க்கப்படாத மிகப்பெரிய கேள்விகளில் ஒன்றாகும்.

விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து JWST மற்றும் பிற கருவிகளைப் பயன்படுத்தி இந்த பொருளைப் பற்றி ஆராய்வார்கள், அதன் அடையாளத்திற்கு வழிவகுக்கும் தடயங்களைத் தேடுவார்கள். ஒவ்வொரு புதிய அவதானிப்பும் பிரபஞ்சத்தின் ஆழமான இரகசியங்களில் ஒன்றை வெளிப்படுத்துவதற்கு நம்மை நெருக்கமாகக் கொண்டுவருகிறது, நாம் வாழும் யதார்த்தத்தைப் பற்றிய நமது புரிதலில் புரட்சியை ஏற்படுத்துவதாக உறுதியளிக்கிறது.