പ്ര​പ​ഞ്ച​ചി​ത്ര​ത്തി​നു മാ​റ്റു​കൂ​ട്ടു​ന്ന ക​ണ്ടെ​ത്ത​ലു​കൾ

ശാസ്ത്രം വളരെപ്പെട്ടെന്നു മുന്നേറുകയാണ്. അതിസങ്കീർണമായ സാങ്കേതികതയിലൂടെ പ്രാപ്യമാകുന്ന നൂതനമായ വിവരങ്ങൾ നേരത്തേ അനുമാനിച്ചിരുന്നവയൊക്കെ ശരിതന്നെ എന്ന അറിവിലേയ്ക്കാണ് മാനവരാശിയെ നയിക്കുന്നത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യാവസ്ഥയെക്കുറിച്ചും അതിലെ ഘടകങ്ങളെക്കുറിച്ചുമുള്ള അനുമാനങ്ങൾ ശരിയെന്നു വയ്ക്കുന്നതായി ഈ വർഷം നടത്തിയ മറ്റു രണ്ട് സുപ്രധാന കണ്ടെത്തലുകൾ.നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പരിണാമത്തിലെ അവസാനകണ്ണികളിലൊന്നായ ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ ചിത്രമെടുത്തതും പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്തുണ്ടായ തന്മാത്രയായ ഹീലിയം ഹൈഡ്രൈഡ് തിരിച്ചറിഞ്ഞതുമാണവ. ഇവന്റ് ഹൊറിസൺ ടെലിസ്‌കോപ്പ് എന്ന ലോകമെമ്പാടുമുള്ള റേഡിയോ ടെലിസ്‌കോപ്പുകളുടെ സമുച്ചയമാണ് എം87 എന്ന വലിയ ഗാലക്‌സിയുടെ കേന്ദ്രഭാഗത്തുള്ള ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ.(തമോഗർത്തം). ചിത്രമെടുത്തത്. ലോകത്തിന്റെ വിവിധ ഭാഗങ്ങളിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള എട്ടു ടെലിസ്‌കോപ്പുകളിൽ നിന്നുള്ള റേഡിയോതരംഗ നിരീക്ഷണം സമന്വയിപ്പിച്ച് ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്തി. വെരി ലോങ് ബേസ് ലൈൻ ഇന്റർഫെറോമെട്രി എന്ന സാങ്കേതികതയാണ് ഈ ടെലിസ്‌കോപ്പുകളിൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. ഭൂമിയിൽ നിന്നും അഞ്ചര കോടി പ്രകാശവർഷം ദൂരത്തുള്ള ഈ ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ ദ്രവ്യമാനം സൂര്യന്റെ 650 കോടി മടങ്ങാണ്.

ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം

ഇരുന്നൂറോളം ഗവേഷകരുടെ വർഷങ്ങൾ നീണ്ട പരിശ്രമത്തിന്റെ ഒടുവിലാണ് 1915ൽ ലോകസമക്ഷം മുന്നോട്ടു വച്ച ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റൈന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ശരിയെന്നു തെളിയിക്കുന്ന മറ്റൊരു വിവരം കൂടി ശാസ്ത്രലോകത്തിനു ലഭ്യമാകുന്നത്. ആദ്യത്തേത് ഐൻസ്റ്റൈൻ പ്രവചിച്ച ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങളായിരുന്നു. അതു ലൈഗോ നിരീക്ഷണശാലയിൽ വ്യക്തമായി രേഖപ്പെടുത്തി സ്ഥിരീകരിച്ചു. ഐൻസ്റ്റൈൻ എന്ന മഹാശാസ്ത്രജ്ഞന്റെ ഔന്നത്യം ഒരിക്കൽ കൂടി ലോകത്തിനു ബോധ്യം വന്നിരിക്കുന്നു.ദ്രവ്യമാനമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ സമീപം സ്ഥലം വക്രമാകും എന്നാണ് തന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിലൂടെ ഐൻസ്റ്റൈൻ സമർഥിച്ചത്. ഏകദേശം നാല്പ്പതിനായിരം കോടി നക്ഷത്രങ്ങളാണ് നമ്മുടെ ഗാലക്‌സിയിലുള്ളത്. ഗാലക്‌സിക കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും 26000 പ്രകാശവർഷം ദൂരത്താണ് സൗരയൂഥം. ഈ വ്യൂഹം ഗാലക്‌സിക കേന്ദ്രത്തിന് ആപേക്ഷികമായി 20 കോടി വർഷമെടുത്ത് ഒരു ചുറ്റ് പൂർത്തിയാക്കിുന്നു. ഗാലക്‌സികൾ ഒത്തുചേർന്ന് ക്ലസ്റ്ററുകളായും , ക്ലസ്റ്ററുകൾ ഒത്തുചേർന്ന് സൂപ്പർ ക്ലസ്റ്ററുകളായും നിലനില്ക്കുന്നു. നമ്മുടെ ക്ലസ്റ്ററായ ലോക്കൽ ഗ്രൂപ്പിൽ 24 പ്രധാന ഗാലക്‌സികളുണ്ട്. ഇതു വിർഗോ സൂപ്പർ ക്ലസ്റ്ററിന്റെ ഭാഗമാണ്. നൂറുകണക്കിനു ക്ലസ്റ്ററുകൾ ചേർന്ന ഒന്നാണ് സൂപ്പർ ക്ലസ്റ്റർ. പ്രപഞ്ചമാകെ ഗാലക്‌സികൾ നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. അവയിലെ പ്രധാനഘടകങ്ങൾ വിവിധ പരിണാമാവസ്ഥകളിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളാണ്. കൂടാതെ ധൂളീ മേഘങ്ങളുമുണ്ട്. ഘടനയുടെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ ബ്ലൂ ജയന്റ്, റെഡ് ജയന്റ്, വൈറ്റ് ഡ്വാർഫ്, ബ്രൗൺ ഡ്വാർഫ്, ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം, എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജൻ , ഹീലിയമായി മാറുന്ന അണുകേന്ദ്ര സംലയനമാണ് നടക്കുന്നത്. കുറേക്കാലം കഴിയുമ്പോൾ നക്ഷത്രത്തിലെ ആണവ ഇന്ധനം തീരുകയും ഗുരുത്വാകർഷണം താങ്ങാനാകാതെ അത് തകർന്നടിയുകയും ചെയ്യും. ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രവും ബ്ലാക്‌ഹോളും രൂപം കൊള്ളുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്. വലിയ ദ്രവ്യമാനം കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്ന ഗാലക്‌സികളുടെ കേന്ദ്രഭാഗങ്ങളിലും ബ്ലാക്‌ഹോൾ രൂപപ്പെടും എന്ന് അനുമാനിച്ചിരുന്നെങ്കിലും നിരീക്ഷണ തെളിവുകൾ ലഭിച്ചിരുന്നില്ല.

സൂര്യനെക്കാൾ വലിപ്പം

സൂര്യനെക്കാൾ വളരെവലിപ്പമുള്ള വസ്തുക്കളുടെ സമീപം സ്ഥലകാലം അനന്തമായി വക്രമാകും. സെക്കൻഡിൽ മൂന്നു ലക്ഷം കിമീ വേഗതയിൽ ചലിക്കുന്ന പ്രകാശംപോലും ആ വസ്തുവിലേയ്ക്കു തന്നെ തിരിച്ചു പതിക്കും. അങ്ങനെ ആ വസ്തു പുറംലോകത്തിനു ദൃശ്യമല്ലാതാകും. അതാണ് ഒരു ബ്ലാക്‌ഹോൾ. ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ അതിർത്തിയെ സംഭവ ചക്രവാളം( ഇവന്റ് ഹൊറിസൺ) എന്നു വിളിക്കുന്നു. 18ാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ജോൺ മിച്ചെൽ എന്ന ഗവേഷകനാണ് ഇരുണ്ട നക്ഷത്രങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആദ്യ പരികല്പ്പന അവതരിപ്പിച്ചത്. കാൾ ഷ്വാർസ്ചിൽഡ് ബ്ലാക് ഹോളുകളുടെ സംഭവ ചക്രവാളം കണക്കു കൂട്ടി. അതായത് ബ്ലാക്‌ഹോളിന്റെ സ്ഥലകാലത്തെ പുറമേയുള്ള സ്ഥലകാലവുമായി വേർതിരിക്കുന്ന അതിർത്തി. സൂര്യന്റെ പത്തും ഇരുപതും മടങ്ങ് വലിപ്പമുള്ളവ പ്രകാശം പോലും പുറത്തുവരാത്തത്ര ഗുരുത്വാകർഷണമുള്ള ബ്ലാക്‌ഹോളായി മാറും എന്നു സുബ്രഹ്മണ്യം ചന്ദ്രശേഖർ അനുമാനിച്ചു. ബ്ലാക്‌ഹോളുകളുടെ ഉള്ളിൽ സ്ഥലവും കാലവും അവസാനിക്കുന്ന ഏകത്വം (സിൻഗുലാരിറ്റി) എന്ന അവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള ആശയം റോജർ പെൻറോസിന്റേതാണ്. സ്റ്റീഫൻ ഹോക്കിങ്ങിന്റെ അനുമാനമനുസരിച്ച് ബ്ലാക്‌ഹോളിന് ഒരു താപവും ഹോക്കിങ് വികിരണം എന്നൊരു സവിശേഷതയും കാണപ്പെടും. ഗാലക്‌സികളുടെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ബ്ലാക്‌ഹോളുകൾ എങ്ങനെയുണ്ടാകുന്നു എന്നതിനെ കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാനപരമായ വിവരങ്ങൾ ലഭ്യമല്ല. കുറേ ബ്ലാക്‌ഹോളുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് നക്ഷത്രദ്രവ്യം പിടിച്ചെടുത്ത് വലുതാകുന്നതോ വാതകപടലങ്ങൾ ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ തകർന്നടിഞ്ഞ് പരിണമിച്ച് ദ്രവ്യമാനം കൈവരിച്ച് ഒടുവിൽ ബ്ലാക്‌ഹോളായി മാറുന്നതോ ആകാം കാരണം. സൂപ്പർ മാസ്സീവ് ബ്ലാക് ഹോൾ എന്നാണിവയെ വിളിക്കുക. അത്തരത്തിലൊന്നാണ് ഇവന്റ് ഹൊറിസൺ സംഘം ഇപ്പോൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നത്. ചുറ്റുപാടുമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ദ്രവ്യം ഈ ബ്ലാക്‌ഹോളിൽ പതിച്ചു കൊണ്ടേയിരിക്കുന്നു. ഒടുവിൽ സൗരയൂഥവും നമ്മുടെ ഗാലക്‌സിക കേന്ദ്രത്തിലെ ബ്ലാക്‌ഹോളിൽ പതിക്കും.



ഇന്നു പ്രചാരത്തിലുള്ള ആശയമനുസരിച്ച് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ തുടക്കമായത് ഏകദേശം 1380 കോടി വർഷം മുൻപാണ്. മഹാവിസ്‌ഫോടനം എന്ന ഒരു സംഭവത്തിന്റെ ഫലമായി സ്ഥലവും കാലവും രൂപപ്പെടുകയും അതു വികസിച്ച് നക്ഷത്രങ്ങളും ഗാലക്‌സികളും സൗരയൂഥവും പരിണമിച്ചുണ്ടായി എന്നും അനുമാനം.. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്ത് ഹീലിയം, ഹൈഡ്രജൻ ലിഥിയം തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളായിരുന്നു ഉണ്ടായത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായം ഒരു ലക്ഷം വർഷമായപ്പോൾ ഹീലിയവും ഹൈഡ്രജനും ഒത്തുചേർന്ന് ഹീലിയം ഹൈഡ്രൈഡ് എന്ന തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടായി എന്നു പരികല്പ്പന. അതെക്കുറിച്ചുള്ള നിരീക്ഷണ തെളിവുകളൊന്നും ലഭിച്ചിരുന്നില്ല. എന്നാൽ സ്ട്രറ്റേസ്‌ഫെറിക് ഒബ്‌സർവേറ്ററി ഫോർ ഇൻഫ്രാറെഡ് അസ്‌ട്രോണമി(സോഫിയ) എന്ന നിരീക്ഷണശാല എൻ.ജി.സി 7027 എന്ന നെബുലയിൽ് നടത്തിയ പഠനങ്ങളിൽ ഈ തന്മാത്ര തിരിച്ചറിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. 3000 പ്രകാശവർഷമകലെ സിഗ്നസ് എന്ന നക്ഷത്രഗണത്തിലാണ് ഈ നെബുലയുള്ളത്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യകാലത്തെ കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ സങ്കല്പ്പങ്ങളെ ശരിവയ്ക്കുന്ന വിവരമാണിത്. ഒരു 747 ബോയിങ്ങിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന നാസയുടെ സോഫിയ, രണ്ടര മീറ്റർ വലിപ്പമുള്ള ടെലിസ്‌കോപ്പിൽ നിരീക്ഷണം നടത്തുന്നു. ഭൗമാന്തരീക്ഷം കടന്ന് ഈ വികിരണം ദൃശ്യമാകാത്തതിനാൽ 43000 അടി മുകളിലൂടെ പറന്ന് നിരീക്ഷണം നടത്തി. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ രസതന്ത്രം തുടങ്ങുന്നതുതന്നെ ഹീലിയം ഹൈഡ്രൈഡിൽ നിന്നാണ്.ഹീലിയം ഹൈഡ്രൈഡ് ധനാത്മക ചാർജ്ജുള്ളതും അതിശക്തമായ അമ്ലസ്വഭാവമുള്ളതുമാണ്. ഇപ്പോൾ ഈ തന്മാത്ര കണ്ടെത്തിയ നെബുലയുടെ പ്രായം 600 വർഷം മാത്രമാണ്. സൂര്യനെപ്പോലെയുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്ത്യാവസ്ഥയിൽ ഒരു പൊട്ടിത്തെറിയിൽ നക്ഷത്ര ദ്രവ്യം സ്‌പേസിലേയ്ക്കു പരന്ന് നെബുലയാകുന്നു. മഹാസ്‌ഫോടനം കഴിഞ്ഞുള്ള പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ രാസപരമായ അവസ്ഥകളുടെ പഠനത്തിന് ഈ വസ്തുക്കൾ നല്ല സൂചകങ്ങളാണ്. ജ്യോതിർഗോളങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷങ്ങളിൽ ഈ തന്മാത്രയുടെ സാന്നിദ്ധ്യം ദൃശ്യമാകാത്തതിനാൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആദ്യകാല രസതന്ത്രത്തെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അനുമാനങ്ങൾശരിതന്നെയോ എന്ന ആശങ്ക ശാസ്ത്രവൃത്തങ്ങളിൽ നിലനിന്നിരുന്നു. ലഘുമൂലകങ്ങളാണ് പ്രപഞ്ചത്തിൽ ആദ്യമുണ്ടായത്. നമ്മെയെല്ലാം നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളാകട്ടെ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അകക്കാമ്പുകളിലാണ് ഉണ്ടായത്. പ്രപഞ്ചം തുടങ്ങിയത് അനന്തമായ താപനിലയിലും സാന്ദ്രതയിലുമാണ്. അത് മഹാസ്‌ഫോടന ഏകത്വം എന്ന അവസ്ഥയായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചം വികസിച്ചതോടെ താപനില കുറഞ്ഞുവന്നു. മഹാസ്‌ഫോടനത്തിനുശേഷം ഒരു സെക്കന്റിന്റെ നൂറിലൊന്നു സമയമായപ്പോൾ താപം പതിനായിരം കോടി ഡിഗ്രിയായി. അപ്പോൾ പ്രപഞ്ചത്തിൽ പ്രധാനമായും, ഫോട്ടോണുകളും, ഇലക്‌ട്രോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളുമാണ് ഉണ്ടായിരുന്നത്. അതിനടുത്ത മൂന്നു മിനിറ്റുകൾക്കുശേഷം പ്രപഞ്ചം നൂറുകോടി ഡിഗ്രി താപനിലയിലെത്തിയപ്പോൾ, പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ഒന്നുചേർന്ന് ഹീലിയം, ഹൈഡ്രജൻ, മറ്റു ലഘുമൂലകങ്ങൾ എന്നിവയുടെ അണുകേന്ദ്രങ്ങൾ ഉണ്ടായി.പതിനായിരക്കണത്തിനു വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം താപനില കുറച്ചായിരം ഡിഗ്രികളായി കുറഞ്ഞപ്പോൾ ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ വേഗതകുറഞ്ഞ്, ലഘുഅണുകേന്ദ്രങ്ങൾ അവയെ പിടിച്ചെടുത്ത് അണുക്കളുണ്ടായി. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പ്രായം ഒരു ലക്ഷം വർഷമായപ്പോൾ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ താപനില 4000 കെൽവിനായി മാറുകയും പ്രോട്ടോൺ ന്യൂട്രോൺ ഇലക്ട്രോൺ എന്നിവ ഒത്തു ചേർന്ന് ആറ്റങ്ങളുണ്ടാകാൻ തുടങ്ങുകയും ഹീലിയവും ഹൈഡ്രജനും ചേർന്ന് ഹീലിയം ഹൈഡ്രൈഡ്തന്മാത്രകൾ രൂപം കൊള്ളുകയും ചെയ്തു. നമ്മളെ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്ന ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളായ കാർബൺ, ഓക്‌സിജൻ എന്നിവ കോടിക്കണക്കിനു വർഷം കഴിഞ്ഞ് നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ ഹീലിയം കത്തിയമർന്നു കഴിഞ്ഞതിനു ശേഷമാണ് ഉണ്ടായത്.