பந்தைத் தூக்கிப்போட்டு கேட்ச் பிடிக்கக் காத்திருக்கையில் பந்து கீழேயே விழாமல் மேல்நோக்கியே சென்றுகொண்டிருந்தால் அதிர்ந்து போய்விட மாட்டீர்களா? இப்படி ஒன்றுதான் நம் அண்டத்துக்கு ஒட்டுமொத்தமாக நிகழ்கிறது என்று கண்டுபிடித்தவர்களுக்குத்தான் 2011-ம் ஆண்டுக்கான இயற்பியல் நோபல் பரிசு கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.
வென்றவர் மூவர். அமெரிக்காவின் லாரன்ஸ்-பெர்க்லி தேசிய பரிசோதனைக்கூடத்தின் சூப்பர்நோவா காஸ்மாலஜி திட்டத்தின் தலைவரும் கலிஃபோர்னியா பல்கலைகழகத்தின் ஆஸ்ட்ரோபிஸிக்ஸ் பேராசிரியருமான சௌல் பெர்ல்முட்டர்; ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா தேடுதல் குழுவின் தலைவரும் ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியருமான பிரையன் ஷ்மிட்; ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப் சயின்ஸ் இன்ஸ்டிட்யூட்டின் இயற்பியல் பேராசிரியரும் ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா தேடுதல் குழுவில் முக்கியப் பங்கு வகித்தவருமான ஆடம் ரீஸ்.
நாம் இன்றைய நிலையில் காணும் அண்டம் ஆதியில் 14 பில்லியன் வருடங்களுக்குமுன், பெரு வெடிப்பு (பிக் பேங்) என்ற நிகழ்வு ஏற்பட்டு, அதனை அடுத்து உருவானது. இப்படித்தான் உருவானது என்று எப்படித் தெரியும், என்ன நிரூபணம் என்று நீங்கள் கேட்கலாம். எட்வின் ஹப்பிள் என்பவர் வானில் தொலைதூரத்தில் உள்ள நடசத்திரங்களிலிருந்து வெளியாகும் ஒளியை ஒரு தொலைநோக்கி மூலம் ஆராய்ந்தபோது, ரெட் ஷிஃப்ட் (சிவப்பு விலகல்) என்பதனைக் கண்டறிந்தார். இந்த நட்சத்திரங்கள் நாம் இருக்கும் இடத்திலிருந்து விலகிச் சென்றபடியே உள்ளன என்பதையே இது குறிக்கிறது. அண்டத்தின் இந்த இயல்பை ஒப்புக்கொண்டால், அதில் இருக்கும் ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒன்றுடன் ஒன்று விலகியபடி அண்டம் முழுமையுமே விரிவடைந்துகொண்டே இருக்கின்றது.
தாத்தா கடை பலூனின் மேற்பரப்பில் மசியால் பல புள்ளிகளை இட்டு, அந்த பலூனை ஊதினால், புள்ளிகள் எல்லாம் ஒன்றோடு ஒன்று விலகியபடியே விரியுமே, அதைப்போல நம் அண்டம் விரிவடைகிறது எனலாம்.இந்த விரிவாக்கம் ஏதோ ஒரு வேகத்தில் நடைபெறுகிறது. அதனால் பொருள்கள் ஒன்ரைவிட்டு ஒன்று விலகிச் செல்கின்றன. ஆனால் அதே நேரம், அண்டத்தில் இருக்கும் மேட்டர் (பொருண்மை) ஈர்ப்பு எனும் இயல்பை வெளிப்படுத்துமே; இதனால், விரவியுள்ள பொருள்கள் எல்லாம் ஒன்றுடன் ஒன்று ஈர்க்கப்படுமே?ஆமாம், இதுவும் சரியே. அப்படியென்றால், ஈர்ப்பு விசையின் தொடர்ந்து செயல்படும் வீரியத்தால், அண்டம் விரிவாவது குறைந்து, ஒரு கட்டத்தில் சுருங்கத்தொடங்கி, அண்டத்தில் உள்ள மேட்டர் எல்லாம் ஒரிடத்தில் குவிந்து, அண்டம் ஒரு கை அகலத்துக்குள் சுருங்கிவிடுமா? பெருவெடிப்புபோல, சுருங்கிப்போகும் அண்டத்தின் இந்நிலையை பெரு நசுங்கல் (பிக் க்ரன்ச்) எனலாம். ஆமாம், இதுவும் சாத்தியமே. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் 1915-ல் வெளியிட்ட பொதுச் சார்பியல் தத்துவத்தின் சமன்பாடுகள், ஒன்று விரிவடைந்துகொண்டே இருக்கும் அல்லது சுருங்கிகொண்டே இருக்கும் அண்டம் தீர்வாக வந்தது. ஆனால், இவ்வகை நிலையில்லா அண்டத்தை ஐன்ஸ்டைன் விரும்பவில்லை. எனவே அவர் ‘காஸ்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட்’ என்ற ஒரு கெழுவை சமன்பாட்டுக்குள் நுழைத்து, விரிந்துகொண்டே இராத, ஆனால் மொத்தமாகவும் சுருங்காத ஓர் அண்டத்தை தீர்வாக விவரித்தார். இதற்குச் சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகே 1920 வாக்கில் எட்வின் ஹப்பிள் காலக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று விலகி ஓடுவதைத் தொலைநோக்கியில் கண்டார். ஐன்ஸ்டைனின் காஸ்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட் தேவையில்லை என்றானது.
அப்படியானால் அண்டம் இப்போது எப்படி உள்ளது? பெருவெடிப்பின்பின் விரிவடையும் வேகத்துக்கும் அண்டத்தில் உள்ள பருப்பொருள்களின் ஈர்ப்புக்கும் போட்டி நடந்துகொண்டிருக்கிறது. கண்ணுக்குத் தட்டுப்படும் பொருள்களை மட்டும் வைத்துக் கணக்கிட்டால், இப்போட்டியில் ஈர்ப்புக்கு வாய்ப்பே இல்லை. அண்டம் விரிவடைந்துகொண்டே போகும். அப்படியானால், விரைவில் அண்டம் வெற்றிடமாகிவிடுமா? இந்த விரியும் அண்டத்தை மேலும் புரிந்துகொள்ள, மூன்று விஷயங்களைத் தெரிந்துகொள்ளவேண்டும். ஒன்று ஈர்ப்பு விசை. காணும் பொருள்களில் எல்லாம் அதன் பொருண்மை (மாஸ்) வெளிப்படுத்தும் இயல்பு. இந்த ஈர்ப்பின் இயக்கம்தான் விரியும் அண்டத்தைக் கொஞ்சமாவது கட்டுப்படுத்தி வைக்கிறது. ஆனால், தற்போது காணும் பொருள்களில் இருக்கும் ஈர்ப்பு விசையின் வீரியத்தால் மட்டுமே அண்டத்தின் விரிவடையும் வேகத்தை மட்டுப்படுத்த முடியாது. மேலும் மேலும் ஈர்ப்பு விசை தேவை. இங்குதான் அடுத்து தெரிந்துகொள்ளவேண்டிய விஷயம் வருகிறது. அதுதான் ‘இருள் பொருள்’ (டார்க் மேட்டர்).
டார்க் மேட்டர் என்பது, நம் கண்களுக்கு (அல்லது நாம் இதுவரையில் உருவாக்கியிருக்கும் கருவிகளுக்கு) புலப்படாத பொருள். இது அண்டத்தில் பெருமளவு இருக்கவேண்டும் என்றும், இதன் ஈர்ப்பு விசை காணும் பொருள்களின் ஈர்ப்பு விசையோடு சேர்ந்து, விரிவடையும் அண்டத்தை மட்டுப்படுத்துகிறது என்றும் விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள். இருள் பொருளை இன்னமும் எவரும் பார்க்கவில்லை, கண்டுகொள்ளவில்லை. அப்படியானால் காணும் பொருள்களும் காணமுடியா இருள் பொருள்களும் சேர்ந்து அண்டம் விரிவதை நிறுத்திவிடுமா என்றால், அதுவும் இல்லை. இருள் பொருளின் ஈர்ப்பு விசையையும் காணும் பொருளின் ஈர்ப்பு விசையையும் சேர்த்துக் கணக்கிட்டால், அவற்றாலும் பெருவெடிப்பால் ஏற்பட்டுள்ள அண்டத்தின் விரியும் வேகத்தை மட்டுப்படுத்த முடியாது என்று புலனாகியுள்ளது.
ஒரு புள்ளியிலிருந்து வெடித்த ஒரு பந்து போல, அண்டம் பெருவெடிப்பிலிருந்து அனைத்து திசைகளிலும் ஒரு வேகத்தில் மட்டும் விரிவடையவில்லை. பெருவெடிப்பு 14 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன் நிகழ்ந்தது என்றால், அதற்குப் பிறகு சில பில்லியன் வருடங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் விரிவடைந்துள்ளது. அப்போது இருள்பொருளின் ஆட்சி, ஆக்கிரமிப்பு அதிகம். அதன்பிறகு, நாம் முற்றிலும் எதிர்பார்க்காத வகையில் இந்த வேகம் அதிகரித்துள்ளது.
அதாவது, அண்டம் விரிவது முடுக்கம் அடைந்துள்ளது. முன்னே சொன்ன பலூன் உதாரணத்தை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். ஒரே சீராக பலூனை ஊதிக்கொண்டிருக்கையில், விரிவடைந்துகொண்டிருந்த புள்ளிகள், திடீரென்று, அதிகக் காற்றை உட்கொண்டதால், பலூன் வெடித்து, மேற்பரப்பில் உள்ள புள்ளிகள் பல திசைகளில் அதிவேகத்துடன் சிதறுவதாக யோசித்துப்பாருங்கள். கிட்டத்தட்ட இதைப்போன்ற ஒரு நிகழ்வுதான் பெருவெடிப்பு நடந்த சில பில்லியன் வருடங்கள் கழித்து நிகழ்ந்துள்ளது.
இந்த விரிவடையும் அண்டத்தின் முடுக்கம், இருள் ஆற்றல் (டார்க் எனர்ஜி) என்ற ஒரு மாயசக்தியினால் தோன்றுவதாக்க் கருதப்படுகிறது. அண்டம் அநேகமாக்க் காலியாக இருப்பதால், ஒன்றுமில்லாத வெற்றிடத்திலிருந்தும் தோன்றக்கூடிய சக்தி இருள் ஆற்றல் எனக் கருதப்படுகிறது. ஈர்ப்பின் சக்தியை
எதிர்த்து, அண்டத்தின் முடுக்கத்தை அதிகரிக்க வைப்பதால், இந்தப் புதுச் சக்தியை ஈர்ப்பு எதிர்ப்பு சக்தியாகப் பார்க்கலாம். ஆனால், ஈர்ப்பைப்போல் அல்லாமல், பல மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தில்தான் இந்தப் ஈர்ப்பு எதிர்ப்பின் செயல்பாடு உள்ளது. இருள் ஆற்றலின் பாதிப்பு எதும் இன்றி, லோக்கல் ஆப்பிள் ஈர்ப்பு விசையால் இன்றும் நியூட்டனின் தலைமேல்தான் விழும்.பெருவெடிப்பின்பின், சுமார் ஐந்து பில்லியன் வருடங்கள், அதுவரை அண்டத்தில் இருந்த இருள் பொருள் விரிவடைந்து, அதன் ஈர்ப்பு வீரியம் குறைந்துபோயுள்ளது. அந்தக் கட்டத்தில், இருள் ஆற்றலின் கை ஓங்கியுள்ளது. இதனால், பின்னாள்களில், அண்டம் விரிவது முடுக்கம் பெற்றுள்ளது. இப்படி அண்டம் விரிவடையும் முடுக்கத்தைத் தூண்டுவதற்கு எவ்வளவு இருள் ஆற்றல் தேவை? கணக்கிட்டதில் கிட்டத்தட்ட அண்டத்தில் 70% இருள் ஆற்றல் இருக்கவேண்டுமாம்.
1998-ல் இரு குழுக்கள் தனித்தனியே இந்த அண்டத்தின் முடுக்கம் குறைகிறதா, அதிகரிக்கிறதா என்று நிர்ணயித்தனர். சௌல் பெர்ல்முட்டர் தன் சூப்பர்நோவா
காஸ்மோலாஜிக்கல் திட்டக் குழுவை 1988-லிருந்து இந்தப் பணியில் முடுக்கிவந்தார். பிரையன் ஷ்மிட் 1994 வாக்கில் போட்டியாக, ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா திட்டம் என்ற குழுவை ஆரம்பித்து அண்டத்தின் முடுக்கத்தைக் கணக்கிடுவதில் இறங்கினார். இக்குழுவில் ஆடம் ரீஸ் முக்கியப் பங்குவகித்தார். இரு குழுக்களும் அண்டத்தில் உள்ள பொருள்களைக் குறிக்க
ஆரம்பித்தனர். எந்தத் திசையில் எது மிக மிக வயதான சூப்பர்நோவா என்பதை
முதலில் கண்டுகொண்டனர்.
நம் சூரியனிலிருந்து புறப்படும் ஒளிக்கற்றை நம்மை அடைய சுமார் எட்டு நிமிடம் ஆகிறது. அதாவது, நாம் இப்போது பார்க்கும் சூரியன், எட்டு நிமிடம்முன் இருந்த நிலை. ராகு கேது என்று யாராவது இப்போது சூரியனை வாய்க்குள் போட்டுக்கொண்டால், எட்டு நிமிடம் கழித்துத்தான் நமக்குத் தெரியும் (அதாவது, தெரியாது!). இந்த லாஜிக்கையே நீட்டி, நாம் இப்போது கண்ணால் பார்க்கும் பக்கத்து நட்சத்திரத்தின் ஒளி, அதிலிருந்து சில ஆண்டுகள் முன்னால் புறப்பட்டிருப்பது எனலாம். அண்டத்தில் தொலைதூரத்தில் உள்ள பொருள்களை (தொலைநோக்கிகள்மூலம்) பார்க்க முற்படுகையில், அவை காலத்தாலும் பின்னோக்கி, பழைய பொருள்களாகவே நமக்கு இன்று காட்சியளிக்கின்றன என்பதையும் புரிந்துகொள்ளவேண்டும்.
ஆகையால், அண்டத்தை அதன் பழைய நிலையில் பார்க்கவேண்டும் என்றால், நாம் செய்யவேண்டியது, தொலைவில் இருக்கும் பொருள்களைத் தொலைநோக்கியால் காணவேண்டியதுதான். காலத்தால் எவ்வளவு பின்னோக்கிச் செல்லவேண்டுமோ அதற்கேற்றபடியான தொலைதூரப் பொருள்களைப் பார்வையிடவேண்டும். அவ்வளவே. இதன்படி, அண்டம் முன்னால் எப்படி விரிவடைந்துகொண்டிருந்தது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவே தொலைதூரத்தில் உள்ள சூப்பர்நோவாவைத் தேர்ந்தெடுத்து இந்த இரு குழுக்களும் பார்வையிட்டனர்.
நட்சத்திரங்களில் ‘வெண்குள்ளன்’ என்றவகை உண்டு. இவை சூரியன் அளவு
எடையுடன், ஆனால் மிகச் சிறிதாக பூமி அளவே இருக்க்க்கூடியவை. அடர்த்தி
மிகுந்தவை. அதன் உள்ளிருக்கும் ஆற்றல் தீர்ந்தவுடன் இறுதியில் வெடித்துச்
சிதறிவிடும். அப்படி வெடித்துச் சிதறும்போது இதற்கு சூப்பர்நோவா என்று
பெயர். விஞ்ஞானிகள் குழு தேடியது டைப்-1 எனும் வகை சூப்பர்நோவாக்களை. இவை வெடித்துச் சிதறும்போது, ஒரு காலக்ஸி வெளிப்படுத்தும் ஒளியைவிட அதிகமாக இந்த சூப்பர்நோவாக்கள் ஒளி உமிழும். இவ்வகை சூப்பர்நோவாக்கள் அண்டத்தில் எங்கே இருக்கின்றன என்பதை ஹப்பிள் தொலைநோக்கி வழியாகப் பார்வையிட்டனர். அவை நம்மிடமிருந்து எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளன, நம்மைவிட்டு எவ்வளவு வேகத்தில் விலகிக்கொண்டிருக்கின்றன என்பதையெல்லாம் கணக்கிட்டனர்.
பின்னர், அருகில் இருக்கும் இரண்டு காலக்ஸிகள் விரிவடையும் வேகத்தை
நிர்ணயித்தால், இரண்டுக்கும் உள்ள வித்தியாசமும், இரண்டு விரிவாக்கத்துக்கும் இடைப்பட்ட கால வித்தியாசமும் சேர்ந்து, அண்டம் விரிவடைவதின் முடுக்கத்தைக் கொடுத்துவிடும். இரு குழுக்களும் பத்து வருடங்களாக (1988-லிருந்து 1998 வரை) அண்டத்தில் தொலைதூரத்தில் இருந்த சுமார் 50 டைப்-1 வகை சூப்பர்நோவாக்கள் உமிழ்ந்த ஒளியின் வீரியத்தை அலசினார்கள்.
வென்றவர் மூவர். அமெரிக்காவின் லாரன்ஸ்-பெர்க்லி தேசிய பரிசோதனைக்கூடத்தின் சூப்பர்நோவா காஸ்மாலஜி திட்டத்தின் தலைவரும் கலிஃபோர்னியா பல்கலைகழகத்தின் ஆஸ்ட்ரோபிஸிக்ஸ் பேராசிரியருமான சௌல் பெர்ல்முட்டர்; ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா தேடுதல் குழுவின் தலைவரும் ஆஸ்திரேலிய தேசிய பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியருமான பிரையன் ஷ்மிட்; ஜான்ஸ் ஹாப்கின்ஸ் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஸ்பேஸ் டெலஸ்கோப் சயின்ஸ் இன்ஸ்டிட்யூட்டின் இயற்பியல் பேராசிரியரும் ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா தேடுதல் குழுவில் முக்கியப் பங்கு வகித்தவருமான ஆடம் ரீஸ்.
நாம் இன்றைய நிலையில் காணும் அண்டம் ஆதியில் 14 பில்லியன் வருடங்களுக்குமுன், பெரு வெடிப்பு (பிக் பேங்) என்ற நிகழ்வு ஏற்பட்டு, அதனை அடுத்து உருவானது. இப்படித்தான் உருவானது என்று எப்படித் தெரியும், என்ன நிரூபணம் என்று நீங்கள் கேட்கலாம். எட்வின் ஹப்பிள் என்பவர் வானில் தொலைதூரத்தில் உள்ள நடசத்திரங்களிலிருந்து வெளியாகும் ஒளியை ஒரு தொலைநோக்கி மூலம் ஆராய்ந்தபோது, ரெட் ஷிஃப்ட் (சிவப்பு விலகல்) என்பதனைக் கண்டறிந்தார். இந்த நட்சத்திரங்கள் நாம் இருக்கும் இடத்திலிருந்து விலகிச் சென்றபடியே உள்ளன என்பதையே இது குறிக்கிறது. அண்டத்தின் இந்த இயல்பை ஒப்புக்கொண்டால், அதில் இருக்கும் ஒவ்வொரு புள்ளியும் ஒன்றுடன் ஒன்று விலகியபடி அண்டம் முழுமையுமே விரிவடைந்துகொண்டே இருக்கின்றது.
தாத்தா கடை பலூனின் மேற்பரப்பில் மசியால் பல புள்ளிகளை இட்டு, அந்த பலூனை ஊதினால், புள்ளிகள் எல்லாம் ஒன்றோடு ஒன்று விலகியபடியே விரியுமே, அதைப்போல நம் அண்டம் விரிவடைகிறது எனலாம்.இந்த விரிவாக்கம் ஏதோ ஒரு வேகத்தில் நடைபெறுகிறது. அதனால் பொருள்கள் ஒன்ரைவிட்டு ஒன்று விலகிச் செல்கின்றன. ஆனால் அதே நேரம், அண்டத்தில் இருக்கும் மேட்டர் (பொருண்மை) ஈர்ப்பு எனும் இயல்பை வெளிப்படுத்துமே; இதனால், விரவியுள்ள பொருள்கள் எல்லாம் ஒன்றுடன் ஒன்று ஈர்க்கப்படுமே?ஆமாம், இதுவும் சரியே. அப்படியென்றால், ஈர்ப்பு விசையின் தொடர்ந்து செயல்படும் வீரியத்தால், அண்டம் விரிவாவது குறைந்து, ஒரு கட்டத்தில் சுருங்கத்தொடங்கி, அண்டத்தில் உள்ள மேட்டர் எல்லாம் ஒரிடத்தில் குவிந்து, அண்டம் ஒரு கை அகலத்துக்குள் சுருங்கிவிடுமா? பெருவெடிப்புபோல, சுருங்கிப்போகும் அண்டத்தின் இந்நிலையை பெரு நசுங்கல் (பிக் க்ரன்ச்) எனலாம். ஆமாம், இதுவும் சாத்தியமே. ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டைன் 1915-ல் வெளியிட்ட பொதுச் சார்பியல் தத்துவத்தின் சமன்பாடுகள், ஒன்று விரிவடைந்துகொண்டே இருக்கும் அல்லது சுருங்கிகொண்டே இருக்கும் அண்டம் தீர்வாக வந்தது. ஆனால், இவ்வகை நிலையில்லா அண்டத்தை ஐன்ஸ்டைன் விரும்பவில்லை. எனவே அவர் ‘காஸ்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட்’ என்ற ஒரு கெழுவை சமன்பாட்டுக்குள் நுழைத்து, விரிந்துகொண்டே இராத, ஆனால் மொத்தமாகவும் சுருங்காத ஓர் அண்டத்தை தீர்வாக விவரித்தார். இதற்குச் சில ஆண்டுகளுக்குப் பிறகே 1920 வாக்கில் எட்வின் ஹப்பிள் காலக்ஸிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று விலகி ஓடுவதைத் தொலைநோக்கியில் கண்டார். ஐன்ஸ்டைனின் காஸ்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட் தேவையில்லை என்றானது.
அப்படியானால் அண்டம் இப்போது எப்படி உள்ளது? பெருவெடிப்பின்பின் விரிவடையும் வேகத்துக்கும் அண்டத்தில் உள்ள பருப்பொருள்களின் ஈர்ப்புக்கும் போட்டி நடந்துகொண்டிருக்கிறது. கண்ணுக்குத் தட்டுப்படும் பொருள்களை மட்டும் வைத்துக் கணக்கிட்டால், இப்போட்டியில் ஈர்ப்புக்கு வாய்ப்பே இல்லை. அண்டம் விரிவடைந்துகொண்டே போகும். அப்படியானால், விரைவில் அண்டம் வெற்றிடமாகிவிடுமா? இந்த விரியும் அண்டத்தை மேலும் புரிந்துகொள்ள, மூன்று விஷயங்களைத் தெரிந்துகொள்ளவேண்டும். ஒன்று ஈர்ப்பு விசை. காணும் பொருள்களில் எல்லாம் அதன் பொருண்மை (மாஸ்) வெளிப்படுத்தும் இயல்பு. இந்த ஈர்ப்பின் இயக்கம்தான் விரியும் அண்டத்தைக் கொஞ்சமாவது கட்டுப்படுத்தி வைக்கிறது. ஆனால், தற்போது காணும் பொருள்களில் இருக்கும் ஈர்ப்பு விசையின் வீரியத்தால் மட்டுமே அண்டத்தின் விரிவடையும் வேகத்தை மட்டுப்படுத்த முடியாது. மேலும் மேலும் ஈர்ப்பு விசை தேவை. இங்குதான் அடுத்து தெரிந்துகொள்ளவேண்டிய விஷயம் வருகிறது. அதுதான் ‘இருள் பொருள்’ (டார்க் மேட்டர்).
டார்க் மேட்டர் என்பது, நம் கண்களுக்கு (அல்லது நாம் இதுவரையில் உருவாக்கியிருக்கும் கருவிகளுக்கு) புலப்படாத பொருள். இது அண்டத்தில் பெருமளவு இருக்கவேண்டும் என்றும், இதன் ஈர்ப்பு விசை காணும் பொருள்களின் ஈர்ப்பு விசையோடு சேர்ந்து, விரிவடையும் அண்டத்தை மட்டுப்படுத்துகிறது என்றும் விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறார்கள். இருள் பொருளை இன்னமும் எவரும் பார்க்கவில்லை, கண்டுகொள்ளவில்லை. அப்படியானால் காணும் பொருள்களும் காணமுடியா இருள் பொருள்களும் சேர்ந்து அண்டம் விரிவதை நிறுத்திவிடுமா என்றால், அதுவும் இல்லை. இருள் பொருளின் ஈர்ப்பு விசையையும் காணும் பொருளின் ஈர்ப்பு விசையையும் சேர்த்துக் கணக்கிட்டால், அவற்றாலும் பெருவெடிப்பால் ஏற்பட்டுள்ள அண்டத்தின் விரியும் வேகத்தை மட்டுப்படுத்த முடியாது என்று புலனாகியுள்ளது.
ஒரு புள்ளியிலிருந்து வெடித்த ஒரு பந்து போல, அண்டம் பெருவெடிப்பிலிருந்து அனைத்து திசைகளிலும் ஒரு வேகத்தில் மட்டும் விரிவடையவில்லை. பெருவெடிப்பு 14 பில்லியன் வருடங்களுக்கு முன் நிகழ்ந்தது என்றால், அதற்குப் பிறகு சில பில்லியன் வருடங்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட வேகத்தில் விரிவடைந்துள்ளது. அப்போது இருள்பொருளின் ஆட்சி, ஆக்கிரமிப்பு அதிகம். அதன்பிறகு, நாம் முற்றிலும் எதிர்பார்க்காத வகையில் இந்த வேகம் அதிகரித்துள்ளது.
அதாவது, அண்டம் விரிவது முடுக்கம் அடைந்துள்ளது. முன்னே சொன்ன பலூன் உதாரணத்தை எடுத்துக்கொள்ளுங்கள். ஒரே சீராக பலூனை ஊதிக்கொண்டிருக்கையில், விரிவடைந்துகொண்டிருந்த புள்ளிகள், திடீரென்று, அதிகக் காற்றை உட்கொண்டதால், பலூன் வெடித்து, மேற்பரப்பில் உள்ள புள்ளிகள் பல திசைகளில் அதிவேகத்துடன் சிதறுவதாக யோசித்துப்பாருங்கள். கிட்டத்தட்ட இதைப்போன்ற ஒரு நிகழ்வுதான் பெருவெடிப்பு நடந்த சில பில்லியன் வருடங்கள் கழித்து நிகழ்ந்துள்ளது.
இந்த விரிவடையும் அண்டத்தின் முடுக்கம், இருள் ஆற்றல் (டார்க் எனர்ஜி) என்ற ஒரு மாயசக்தியினால் தோன்றுவதாக்க் கருதப்படுகிறது. அண்டம் அநேகமாக்க் காலியாக இருப்பதால், ஒன்றுமில்லாத வெற்றிடத்திலிருந்தும் தோன்றக்கூடிய சக்தி இருள் ஆற்றல் எனக் கருதப்படுகிறது. ஈர்ப்பின் சக்தியை
எதிர்த்து, அண்டத்தின் முடுக்கத்தை அதிகரிக்க வைப்பதால், இந்தப் புதுச் சக்தியை ஈர்ப்பு எதிர்ப்பு சக்தியாகப் பார்க்கலாம். ஆனால், ஈர்ப்பைப்போல் அல்லாமல், பல மில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தூரத்தில்தான் இந்தப் ஈர்ப்பு எதிர்ப்பின் செயல்பாடு உள்ளது. இருள் ஆற்றலின் பாதிப்பு எதும் இன்றி, லோக்கல் ஆப்பிள் ஈர்ப்பு விசையால் இன்றும் நியூட்டனின் தலைமேல்தான் விழும்.பெருவெடிப்பின்பின், சுமார் ஐந்து பில்லியன் வருடங்கள், அதுவரை அண்டத்தில் இருந்த இருள் பொருள் விரிவடைந்து, அதன் ஈர்ப்பு வீரியம் குறைந்துபோயுள்ளது. அந்தக் கட்டத்தில், இருள் ஆற்றலின் கை ஓங்கியுள்ளது. இதனால், பின்னாள்களில், அண்டம் விரிவது முடுக்கம் பெற்றுள்ளது. இப்படி அண்டம் விரிவடையும் முடுக்கத்தைத் தூண்டுவதற்கு எவ்வளவு இருள் ஆற்றல் தேவை? கணக்கிட்டதில் கிட்டத்தட்ட அண்டத்தில் 70% இருள் ஆற்றல் இருக்கவேண்டுமாம்.
1998-ல் இரு குழுக்கள் தனித்தனியே இந்த அண்டத்தின் முடுக்கம் குறைகிறதா, அதிகரிக்கிறதா என்று நிர்ணயித்தனர். சௌல் பெர்ல்முட்டர் தன் சூப்பர்நோவா
காஸ்மோலாஜிக்கல் திட்டக் குழுவை 1988-லிருந்து இந்தப் பணியில் முடுக்கிவந்தார். பிரையன் ஷ்மிட் 1994 வாக்கில் போட்டியாக, ஹை-ஸீ சூப்பர்நோவா திட்டம் என்ற குழுவை ஆரம்பித்து அண்டத்தின் முடுக்கத்தைக் கணக்கிடுவதில் இறங்கினார். இக்குழுவில் ஆடம் ரீஸ் முக்கியப் பங்குவகித்தார். இரு குழுக்களும் அண்டத்தில் உள்ள பொருள்களைக் குறிக்க
ஆரம்பித்தனர். எந்தத் திசையில் எது மிக மிக வயதான சூப்பர்நோவா என்பதை
முதலில் கண்டுகொண்டனர்.
நம் சூரியனிலிருந்து புறப்படும் ஒளிக்கற்றை நம்மை அடைய சுமார் எட்டு நிமிடம் ஆகிறது. அதாவது, நாம் இப்போது பார்க்கும் சூரியன், எட்டு நிமிடம்முன் இருந்த நிலை. ராகு கேது என்று யாராவது இப்போது சூரியனை வாய்க்குள் போட்டுக்கொண்டால், எட்டு நிமிடம் கழித்துத்தான் நமக்குத் தெரியும் (அதாவது, தெரியாது!). இந்த லாஜிக்கையே நீட்டி, நாம் இப்போது கண்ணால் பார்க்கும் பக்கத்து நட்சத்திரத்தின் ஒளி, அதிலிருந்து சில ஆண்டுகள் முன்னால் புறப்பட்டிருப்பது எனலாம். அண்டத்தில் தொலைதூரத்தில் உள்ள பொருள்களை (தொலைநோக்கிகள்மூலம்) பார்க்க முற்படுகையில், அவை காலத்தாலும் பின்னோக்கி, பழைய பொருள்களாகவே நமக்கு இன்று காட்சியளிக்கின்றன என்பதையும் புரிந்துகொள்ளவேண்டும்.
ஆகையால், அண்டத்தை அதன் பழைய நிலையில் பார்க்கவேண்டும் என்றால், நாம் செய்யவேண்டியது, தொலைவில் இருக்கும் பொருள்களைத் தொலைநோக்கியால் காணவேண்டியதுதான். காலத்தால் எவ்வளவு பின்னோக்கிச் செல்லவேண்டுமோ அதற்கேற்றபடியான தொலைதூரப் பொருள்களைப் பார்வையிடவேண்டும். அவ்வளவே. இதன்படி, அண்டம் முன்னால் எப்படி விரிவடைந்துகொண்டிருந்தது என்பதைப் புரிந்துகொள்ளவே தொலைதூரத்தில் உள்ள சூப்பர்நோவாவைத் தேர்ந்தெடுத்து இந்த இரு குழுக்களும் பார்வையிட்டனர்.
நட்சத்திரங்களில் ‘வெண்குள்ளன்’ என்றவகை உண்டு. இவை சூரியன் அளவு
எடையுடன், ஆனால் மிகச் சிறிதாக பூமி அளவே இருக்க்க்கூடியவை. அடர்த்தி
மிகுந்தவை. அதன் உள்ளிருக்கும் ஆற்றல் தீர்ந்தவுடன் இறுதியில் வெடித்துச்
சிதறிவிடும். அப்படி வெடித்துச் சிதறும்போது இதற்கு சூப்பர்நோவா என்று
பெயர். விஞ்ஞானிகள் குழு தேடியது டைப்-1 எனும் வகை சூப்பர்நோவாக்களை. இவை வெடித்துச் சிதறும்போது, ஒரு காலக்ஸி வெளிப்படுத்தும் ஒளியைவிட அதிகமாக இந்த சூப்பர்நோவாக்கள் ஒளி உமிழும். இவ்வகை சூப்பர்நோவாக்கள் அண்டத்தில் எங்கே இருக்கின்றன என்பதை ஹப்பிள் தொலைநோக்கி வழியாகப் பார்வையிட்டனர். அவை நம்மிடமிருந்து எவ்வளவு தூரத்தில் உள்ளன, நம்மைவிட்டு எவ்வளவு வேகத்தில் விலகிக்கொண்டிருக்கின்றன என்பதையெல்லாம் கணக்கிட்டனர்.
பின்னர், அருகில் இருக்கும் இரண்டு காலக்ஸிகள் விரிவடையும் வேகத்தை
நிர்ணயித்தால், இரண்டுக்கும் உள்ள வித்தியாசமும், இரண்டு விரிவாக்கத்துக்கும் இடைப்பட்ட கால வித்தியாசமும் சேர்ந்து, அண்டம் விரிவடைவதின் முடுக்கத்தைக் கொடுத்துவிடும். இரு குழுக்களும் பத்து வருடங்களாக (1988-லிருந்து 1998 வரை) அண்டத்தில் தொலைதூரத்தில் இருந்த சுமார் 50 டைப்-1 வகை சூப்பர்நோவாக்கள் உமிழ்ந்த ஒளியின் வீரியத்தை அலசினார்கள்.
சூப்பர்நோவாக்களிலிருந்து வந்த ஒளி வீரியம் எதிர்பார்த்ததைவிடக் குறைவாக இருந்தது. அதாவது, அளப்பதற்கு முன்னரே சூப்பர்நோவா அங்கிருந்து மிகவிரைவில் எதிர்த்திசையில் ஓடிக்கொண்டிருக்கிறது என்பது புலனானது. அப்படியென்றால், அண்டம் விரிவடைவதின் முடுக்கம் அதிகரித்துக்கொண்டே இருக்கிறது! அதாவது, முன்னாள்களில் அண்டம் விரிவடையும் வேகத்தைவிட இன்று இன்னமும் வேகமாக விரிவடைகிறது! இதனைக் கண்டுபிடித்ததற்காகத்தான் இம்மூவருக்கும் 2011-ன் இயற்பியல் நோபல் பரிசு.
இதன்மூலம் ஐன்ஸ்டைன் தோற்றுவித்த காஸ்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட்,
புனர்ஜென்மம் எடுத்துள்ளது. அண்டம் என்பது சீராக விரிவடைவதில்லை; அது
ஈர்ப்பு விசையால் சுருங்குவதும் இல்லை. அதுமட்டுமல்ல, இன்றளவில், அது
விரிவது வேகமாகிக்கொண்டே போகிறது. எனவே அண்ட்த்தின் வாழ்க்கைப் பயணத்தை நிர்ணயிக்கும் சமன்பாட்டுக்கு ஐன்ஸ்டைனின் காச்மோலாஜிக்கல் கான்ஸ்டண்ட் என்பது மீண்டும் தேவை என்று நிரூபணமாகியுள்ளது.
:science karkkivijay@gmail.com
No comments:
Post a Comment