ஜப்பானில் உள்ள கீயோ பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, நமது விண்மீன் மண்டலத்தின் மறைந்திருக்கும் இயக்கவியல் பற்றிய நமது புரிதலை மாற்றக்கூடிய ஒரு குறிப்பிடத்தக்க கண்டுபிடிப்பை செய்துள்ளது. சிலியில் அமைந்துள்ள அட்டகாமா லார்ஜ் மில்லிமீட்டர்/சப்மில்லிமீட்டர் வரிசையை (ALMA) பயன்படுத்தி, வானியலாளர்கள் எட்டு புதிய கச்சிதமான, அதிவேக மூலக்கூறு வாயு அமைப்புகளைக் கண்டறிந்துள்ளனர். “பெட்டி-புல்லட்டுகள்” என்ற புனைப்பெயர் கொண்ட இந்த பொருள்கள் W44 சூப்பர்நோவா எச்சத்தின் அருகாமையில் அமைந்திருந்தன.
கவனிக்கப்பட்ட பகுதி பூமியிலிருந்து ஏறக்குறைய பத்தாயிரம் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில், அக்விலா விண்மீன் மண்டலத்தின் திசையில் அமைந்துள்ளது. W44 எச்சமானது, முன்னர் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட “புல்லட்” என்று அழைக்கப்படும் ஒரு பெரிய கட்டமைப்பை வைத்திருப்பதற்காக விஞ்ஞான சமூகத்திற்கு ஏற்கனவே தெரிந்திருந்தது. இந்த புதிய மற்றும் சிறிய வடிவங்களை அடையாளம் காண்பது, விண்மீன் இடைவெளியில் ஆழமாக நிகழும் ஆற்றல்மிக்க தொடர்புகளின் சிக்கலான காட்சியைக் குறிக்கிறது.
இந்த வான உடல்களின் உருவாக்கம் ஒரு தனிமைப்படுத்தப்பட்ட நிகழ்வு அல்ல, மாறாக வன்முறை நிகழ்வுகளின் விளைவு என்று பகுப்பாய்வுகள் குறிப்பிடுகின்றன. இந்த கட்டமைப்புகளின் தோற்றம் பாரிய வான உடல்கள் மற்றும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட மூலக்கூறு மேகங்களின் கொத்துகளுக்கு இடையிலான ஈர்ப்பு மோதலுடன் தொடர்புடையதாக நம்பப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை அதிர்ச்சி அலைகள் மற்றும் பொருளின் இடப்பெயர்வுகளை உருவாக்குகிறது, அதுவரை குறைந்த சக்தி வாய்ந்த தொலைநோக்கிகளுக்கு கண்ணுக்கு தெரியாததாக இருந்தது.
விரிவான ஆய்வு இந்த பொருட்களின் இயக்கவியல் பற்றிய ஈர்க்கக்கூடிய அம்சங்களை வெளிப்படுத்தியது:
- பதிவுசெய்யப்பட்ட வேகம், பூமியுடன் ஒப்பிடும்போது -120 கிமீ/வி மற்றும் +40 கிமீ/வி வரையில் கடுமையாக வேறுபடுகிறது.
- இந்த இயக்கத்தின் வீச்சு அசாதாரண இயக்க ஆற்றலைக் குறிக்கிறது, இது வாயு மேகத்தின் எளிய இயற்கை விரிவாக்கத்துடன் பொருந்தாது.
- ஒரு தீவிர ஈர்ப்பு விசையானது ஒரு அண்ட “ஸ்லிங்ஷாட்” போல செயல்பட்டு வாயுவை எதிர் திசைகளில் வீசுவதாக திசைவேகச் சிதறல் தெரிவிக்கிறது.
ஈர்ப்பு தொடர்பு இயக்கவியல் மற்றும் கையொப்பங்கள்
ALMA ஆல் சேகரிக்கப்பட்ட தரவு, விஞ்ஞானிகள் வாயுவின் விநியோகம் மற்றும் அதன் வேக விவரக்குறிப்புகளை முன்னோடியில்லாத தீர்மானத்துடன் வரைபடமாக்க அனுமதித்தது. நிலை-வேக வரைபடங்களை ஆய்வு செய்வதன் மூலம், குழு ஒரு தனித்துவமான “V” வடிவ அமைப்பைக் கண்டறிந்தது. வானியற்பியலில், இந்த கையொப்பம் பெரும்பாலும் வலுவான ஈர்ப்பு தொடர்புகளுடன் தொடர்புடையது, அங்கு ஒரு பாரிய, கச்சிதமான பொருள் வாயு மேகம் வழியாக செல்கிறது, அதன் நிலைத்தன்மையை சீர்குலைத்து அதன் துகள்களை துரிதப்படுத்துகிறது.
இந்த நிகழ்வுகள் பால்வீதியில் சுற்றித் திரியும் கருந்துளைகள் அல்லது நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் போன்ற கச்சிதமான மற்றும் கண்ணுக்கு தெரியாத பொருட்களால் ஏற்படுகின்றன என்பது ஆராய்ச்சியாளர்களால் முன்வைக்கப்படும் மையக் கருதுகோள். ஒளியை உமிழும் சாதாரண நட்சத்திரங்களைப் போலல்லாமல், இந்த உடல்கள் தங்களைச் சுற்றியுள்ள பொருளின் மீது செலுத்தும் ஈர்ப்பு செல்வாக்கின் மூலம் மட்டுமே தங்கள் இருப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன. எனவே “பெட்டி-புல்லட்கள்” கண்டறிதல் இந்த விண்மீன் பேய்களைக் கண்காணிப்பதற்கான மறைமுக ஆனால் பயனுள்ள முறையாக செயல்படுகிறது.
கார்பன் மோனாக்சைடு (CO) உமிழ்வுக் கோடுகளைக் கண்டறிவதன் மூலம் அவதானிப்புகளின் துல்லியம் சாத்தியமானது. இந்த மூலக்கூறுகளைக் கண்காணிப்பது அதிக இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறனில் வாயுவின் இயக்கத்தை சிதைக்க அனுமதித்தது. இதன் விளைவாக, பால்வீதி ஒளியை வெளியிடாத சிறிய பொருள்களால் நிரம்பியுள்ளது என்ற கோட்பாட்டை வலுப்படுத்துகிறது, ஆனால் மூலக்கூறு மேகங்களின் மாறும் பரிணாம வளர்ச்சியிலும் புதிய நட்சத்திர கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதிலும் இது முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
விண்மீன் பரிணாம வளர்ச்சியில் அலைந்து திரியும் கருந்துளைகளின் பங்கு
W44 ஐச் சுற்றியுள்ள கண்டுபிடிப்பு, நமது விண்மீன் மண்டலத்தில் மில்லியன் கணக்கான தனிமைப்படுத்தப்பட்ட கருந்துளைகள் இருப்பதைக் கணிக்கும் கோட்பாட்டு மாதிரிகளுக்கான அவதானிப்பு ஆதாரங்களை வழங்குகிறது. இதுவரை, அறியப்பட்ட பெரும்பாலான கருந்துளைகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன, ஏனெனில் அவை பைனரி அமைப்புகளின் ஒரு பகுதியாகும், அங்கு அவை துணை நட்சத்திரத்திலிருந்து பொருளை “திருடுகின்றன”, X-கதிர்களை உருவாக்குகின்றன. இருப்பினும், தனித்த கருந்துளைகள் வாயு மேகங்களுடன் தொடர்பு கொள்ளாத வரை இருளில் மறைந்திருக்கும்.
கண்டறியப்பட்ட கட்டமைப்புகளின் வைரல் வெகுஜனத்தை பகுப்பாய்வு செய்யும் போது, விஞ்ஞானிகள் சுமார் 100,000 சூரிய வெகுஜனங்களை மதிப்பிட்டுள்ளனர். இந்த இடைவினைகளில் ஈர்ப்பு விசை அபரிமிதமானது என்பதை இது உணர்த்துகிறது. இது தோராயமாக நகரும் வாயு மேகம் மட்டுமல்ல, ஈர்ப்பு ஆற்றல் ஆற்றல் வெடிக்கும் வகையில் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படும் ஒரு அமைப்பு. பல தாக்க புள்ளிகளின் இருப்பு – எட்டு “பெட்டி-புல்லட்டுகள்” – இடையூறுக்கு காரணமான பொருள் அல்லது கொத்து துண்டு துண்டாக இருக்கலாம் அல்லது பல சிறிய பொருள்கள் ஒரே நேரத்தில் இப்பகுதியைக் கடந்து செல்கின்றன என்பதைக் குறிக்கிறது.
இந்த காட்சியானது ஒரு அண்ட “ஷூட் அவுட்” போன்றது, அங்கு அதிக அடர்த்தியான பொருளின் கண்ணுக்கு தெரியாத எறிபொருள்கள் வாயு மேகங்களைத் துளைத்து, அழிவு மற்றும் முடுக்கத்தின் தடங்களை விட்டுச் செல்கின்றன. இந்த வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வது, விண்மீன் ஊடகத்தில் கொந்தளிப்பு எவ்வாறு செலுத்தப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது மிகவும் முக்கியமானது, இது பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளில் புதிய நட்சத்திர உருவாக்கம் மற்றும் ஒட்டுமொத்த விண்மீன் உருவ அமைப்பை பாதிக்கும்.
பிரகாசிப்பதை மட்டும் கவனிப்பதன் முக்கியத்துவத்தை ஆராய்ச்சி எடுத்துக்காட்டுகிறது, ஆனால் ஒழுங்கற்ற முறையில் நகரும். வெளித்தோற்றத்தில் அமைதியான பகுதிகளில் அதீத வேகத்துடன் வாயு இயக்கங்களைக் கண்டறிவது, வரும் ஆண்டுகளில் பால்வீதியின் மறைந்திருக்கும் கருந்துளைகளின் எண்ணிக்கையை வரைபடமாக்குவதற்கான முக்கிய கருவியாக மாறும்.
உயர் துல்லியமான வானியலுக்கான எதிர்கால முன்னோக்குகள்
ALMA உடனான இந்த அவதானிப்பின் வெற்றி நவீன வானியல் புதிய கதவுகளைத் திறக்கிறது. தொலைதூர மூலக்கூறு மேகங்களில் இத்தகைய நுண்ணிய விவரங்களைத் தீர்க்கும் திறன், தற்போதைய தொழில்நுட்பம் பாரியோனிக் “இருண்ட பொருளை” – சாதாரண ஆனால் கண்ணுக்கு தெரியாத பொருள்களை – அவற்றின் மாறும் விளைவுகளின் மூலம் ஆராயக்கூடிய ஒரு புள்ளியை எட்டியுள்ளது என்பதை நிரூபிக்கிறது. கியோ பல்கலைக்கழக குழு W44 பகுதியை தொடர்ந்து கண்காணிக்கவும், மற்ற சூப்பர்நோவா எச்சங்களுக்கு தேடலை விரிவுபடுத்தவும் திட்டமிட்டுள்ளது.
இந்த அலைந்து திரியும் கருந்துளைகளின் இருப்பை சரிபார்த்து, அவற்றின் இடப் பரவலைப் புரிந்துகொள்வது விண்மீன்களின் பரிணாமத்தைப் பற்றிய அண்டவியல் மாதிரிகளைச் செம்மைப்படுத்த உதவும். இந்த பொருட்களின் அடர்த்தி பெட்டி-புல்லட்டுகள் பரிந்துரைக்கும் அளவுக்கு அதிகமாக இருந்தால், கச்சிதமான நட்சத்திர எச்சங்களில் உள்ள மொத்த நிறை, பால்வீதியின் நிறை சமநிலையை மாற்றியமைக்கும், முன்னர் மதிப்பிடப்பட்டதை விட அதிகமாக இருக்கலாம்.