அறிவியல் ஆயிரம். பகுதி 1 JADES-GS-z14-0

ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி, இதுவரை கண்டுபிடிக்கப்பட்டதிலேயே மிக தொலைவில் உள்ள விண்மீன் மண்டலம் (galaxy) ஒன்றைக் கண்டறிந்து, அதன் முந்தைய சாதனையையே முறியடித்துள்ளது.

பெருவெடிப்பு (Big Bang) நிகழ்ந்து வெறும் 29 கோடி ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு காணப்பட்டதாகக் கருதப்படும் ‘JADES-GS-z14-0’ என்ற நட்சத்திரங்களின் குழு ஆய்வாளர்களால் கண்காணிக்கப்பட்டு வருகிறது.

வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவது என்றால், பிரபஞ்சத்தின் வயது 1,380 கோடி ஆண்டுகள் என்றால், அதன் தற்போதைய வயதில் 2% மட்டுமே இருக்கும்போது உருவாகியிருந்த விண்மீன் மண்டலத்தைப் பற்றி இப்போது பேசுகிறோம்.

ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி அதன் 6.5மீ அகலமுள்ள முதன்மைக் கண்ணாடி மற்றும் உணர்திறன் மிக்க அகச்சிவப்புக் கருவிகளைக் கொண்டு இந்தக் கண்டுபிடிப்பை நிகழ்த்தியுள்ளது.

இதற்குமுன் பார்க்கப்பட்ட மிகப்பழைய விண்மீன் மண்டலம் பெருவெடிப்பு நடந்து 35 கோடி ஆண்டுகளுக்கு பிறகு உருவானது ஆகும்.

அசாதாரணமான ஒளி

சமீபத்திய கண்டுபிடிப்பான இந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் மிகவும் சுவாரஸ்யமான அம்சம், இதன் தூரத்தைக் காட்டிலும், அதன் அளவு மற்றும் பிரகாசமுமே என்று வானியலாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

                                 

ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி, இந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் அளவு 1,600 ஒளி ஆண்டுகளுக்கும் மேலானதாக இருக்கும் என்றும் அளவீடு செய்துள்ளது.

மிகவும் ஒளிரும் விண்மீன் திரள்களில் பெரும்பாலானவை, அவற்றின் ஒளியின் பெரும்பகுதியை அதன் கருந்துளை மையத்தால் உள்ளிழுக்கப்படும் வாயுவின் மூலம் உற்பத்தி செய்கின்றன.

ஆனால் JADES-GS-z14-0-இன் அளவைப் பொறுத்தவரை இந்த காரணம் இருக்க வாய்ப்பில்லை. மாறாக அதன் வெளிச்சம் இதன் இளம் நட்சத்திரங்களின் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுவதாக ஆய்வாளர்கள் நம்புகின்றனர்.

"இந்த நட்சத்திரத்தின் ஒளி சூரியனின் நிறையை விடப் பல நூறு கோடி மடங்கு அதிகமாக இருப்பது வேறு ஒரு கேள்வியையும் எழுப்புகிறது: அது எப்படி பெருவடிப்பு நிகழ்ந்து வெறும் 30 கோடி ஆண்டுகளுக்குள் இயற்கையால் இவ்வளவு பிரகாசமான, பிரம்மாண்டமான மற்றும் பெரிய விண்மீனை உருவாக்க முடியும்?" என்று கூறுகின்றனர் வானியலாளர்கள் ஸ்டெபானோ கார்னியானி மற்றும் கெவின் ஹைன்லைன்.

டாக்டர் கார்னியானி இத்தாலியில் உள்ள பிசா நகரில் உள்ள ஸ்கூலா நார்மலே சுப்பீரியரை சேர்ந்தவர். டாக்டர் ஹைன்லைன் அரிசோனாவின் டியூசானில் உள்ள அரிசோனா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்தவர்.

சூரியனில் இருந்து வரும் வெளிச்சம் பூமியை வந்தடைய 8 நிமிடங்கள் ஆகும்.

காலத்தைப் பின்னோக்கிப் பார்க்கும் கருவி

2021-ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கா, ஐரோப்பியா மற்றும் கனடா ஆகிய நாடுகளைச் சேர்ந்த விண்வெளி நிறுவனங்களின் கூட்டு முயற்சியில் நிறுவப்பட்ட ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கி (JWST) 1,000 கோடி டாலர் மதிப்பிலானது (இந்திய மதிப்பில் சுமார் ரூ.83,450 கோடி).

இதற்கு முந்தைய எந்தவொரு வானியல் கருவியையும் விட, இது பிரபஞ்சத்தை தாண்டியும், காலத்தைப் பின்னோக்கியும் ஆராயும் விதத்தில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.

அதன் முக்கிய நோக்கங்களில் ஒன்று, பிரபஞ்சம் உருவானபோது இருந்த முதல் நட்சத்திரங்களை கண்டுபிடிப்பதாகும்.

நமது சூரியனை விட பல நூறு மடங்கு நிறை (mass) உடைய இந்த நட்சத்திரங்கள், ஹைட்ரஜன் மற்றும் ஹீலியம் ஆகிய வாயுக்களால் மட்டுமே உருவாக்கப்பட்டவை.

இந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் இளம் நட்சத்திரங்கள் குறுகிய, அதேசமயம் ஆழமான ஆயுட்காலத்தைக் கொண்டிருந்ததாகக் கருதப்படுகிறது. அந்த சமயத்தில் இவற்றில் ஏற்பட்ட அணுக்கரு இணைவின் மூலமாக, தற்போது இயற்கையில் காணப்படும் தீவிர இரசாயனக் கூறுகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன.

இந்தத் தொலைநோக்கியின் மூலம் JADES-GS-z14-0-இல் கணிசமான அளவு ஆக்சிஜன் இருப்பதைக் காணமுடிகிறது. இது, இந்த விண்மீன் ஏற்கனவே மிகவும் முதிர்ச்சியடைந்துள்ளது என்பதை உணர்த்துகிறது.

"இந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் ஆயுட்காலத்தின் தொடக்க காலத்திலேயே இவற்றில் ஆக்ஸிஜன் இருப்பது ஆச்சரியமாக இருக்கிறது. இதன் மூலம் நாம் விண்மீன் மண்டலங்களை ஆராய்வதற்கு முன்பே பெரிய அளவிலான விண்மீன் மண்டலங்களின் பல தலைமுறைகள் வாழ்ந்திருப்பதை காட்டுகிறது " என்று டாக்டர் கார்னியானி மற்றும் டாக்டர் ஹைன்லைன் ஆகியோர் கூறுகின்றனர்.

ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளி தொலைநோக்கியின் முக்கிய நோக்கங்களில் ஒன்று, பிரபஞ்சம் உருவானபோது இருந்த முதல் நட்சத்திரங்களை கண்டுபிடிப்பதாகும்.

‘மங்கலாக இருந்திருந்தாலும் கண்டுபிடித்திருப்போம்’

இந்த விண்மீன் மண்டலத்தின் ‘JADES-GS-z14-0’ என்ற பெயருக்குப் பின் ஒரு அர்த்தம் இருக்கிறது.

'JADES' என்ற பெயர் 'JWST அட்வான்ஸ்டு டீப் எக்ஸ்ட்ராகேலக்டிக் சர்வே' (WST Advanced Deep Extragalactic Survey) என்பதைக் குறிக்கிறது. பிரபஞ்சத்தின் முதல் சில சில கோடி ஆண்டுகளை ஆராய்வதற்காகத் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தும் பல ஆய்வுத் திட்டங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.

'z14' என்பது 'ரெட்ஷிஃப்ட் 14'-ஐக் குறிக்கிறது. ரெட்ஷிஃப்ட் என்பது தூரத்தை விவரிக்க வானியலாளர்கள் பயன்படுத்தும் சொல்லாகும்.

இது தொலைதூர விண்மீன் மண்டலத்திலிருந்து வரும் ஒளியானது பிரபஞ்சத்தின் விரிவாக்கத்தால் நீண்ட அலைநீளங்களுக்கு எவ்வாறு நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது என்பதற்கான அடிப்படை அளவீடாகும்.

எவ்வளவு அதிக தூரம் உள்ளதோ, அதற்கேற்ற அளவிற்கான நீட்சியும் இருக்கும். ஆரம்பகால விண்மீன் திரள்களின் ஒளியானது புற ஊதா மற்றும் புலப்படும் அலைநீளங்களாக வெளியிடப்படும்.

இவை நம்மை அடையும்போது மின்காந்த நிறமாலையின் அகச்சிவப்பு ஒளிக்கதிர்களாக நீட்டிக்கப்பட்டு வந்தடைகிறது. இத்தகைய ஒளியைக் கண்டறியும் வகையில் தான் தனித்துவமாக ஜேம்ஸ் தொலைநோக்கியின் கண்ணாடிகள் மற்றும் கருவிகள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

"இந்த விண்மீன் 10 மடங்கு மங்கலாக இருந்தாலும் கூட நம்மால் கண்டறிந்திருக்க முடியும். உதாரணமாக, பெருவெடிப்புக்குப் பிறகு பிரபஞ்சம் தோன்றி முதல் 200 ஆண்டுகளில் உருவான விண்மீன் மண்டலங்களைக் கூட ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியால் கண்டுபிடிக்க முடியும்," என்று சாண்டா குரூஸில் உள்ள கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் பிராண்ட் ராபர்ட்சன் கூறினார்.

JADES கண்டுபிடிப்பு மற்றும் அதன் தாக்கங்கள் குறித்து arXiv ப்ரீபிரிண்ட் சர்வீசில் வெளியிடப்பட்ட பல அறிவுசார் ஆவணங்களில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது.