1.3 பில்லியன் ஆண்டு பயணம்.. ஈர்ப்பு விசை அலைகளை ஒலியாக பதிவு செய்த விஞ்ஞானிகள்...!

-ஏ.கே.கான்

100 ஆண்டுகளுக்கு முன், கடந்த 1915ம் ஆண்டு ஈர்ப்பு விசை (gravitational force) குறித்த தனது சார்பியல் தத்துவத்தை (general theory of relativity) இயற்பியல் விஞ்ஞானி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் வெளியிட்டார். அண்டத்தின் கண்களுக்குப் புலப்படாத, இன்னொரு இருண்ட பக்கம் குறித்த தத்துவம் அது.

நட்சத்திர வெடிப்புகள், இதையடுத்து உருவாகும் மாபெரும் வெற்றிடங்களான பிளாக்ஹோல்கள், அண்டம் உருவானபோது ஏற்பட்ட மாபெரும் வெடிப்பின்போது (Big bang) மாபெரும் ஈர்ப்பு விசை அலைகள் உருவாகும் என்றார் ஐன்ஸ்டீன்

இந்த அலைகள், தான் உருவான இடத்தை ஒட்டிய விண்வெளியையும் காலத்தையும் (Space and Time) சேர்த்து மடக்கி, அதன் உருவத்தையே சிதைக்கும் என்றார் அவர். இந்த சிதைவு அந்த இடத்துடன் நிற்காது, அது விண்வெளியின் பிற பகுதிகளுக்கும் அலைகளாக பரவும் என்றார். ஆனால், ஐன்ஸ்டீனின் இந்த கருத்தை உறுதி செய்ய முடியாமல் தவித்து வந்தது இயற்பியல் உலகம்.

கடந்த 100 ஆண்டுகளாக இந்த ஈர்ப்பு விசை அலைகளை கண்டுபிடிக்க விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு மேற்கொண்டு வந்தனர்.

இந்நிலையில், 1.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் இரு பிளாக்ஹோல்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதியபோது உருவான ஈர்ப்பு விசை அலைகளை இப்போது விஞ்ஞானிகள் ஆதாரப்பூர்வமாக 'கேட்டுள்ளனர்'. அதாவது அந்த அலைகள் 1.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பின் விண்வெளியில் பரவிக் கொண்டிருப்பதை இப்போது தான் விஞ்ஞானிகளால் ஆதரப்பூர்வமாக கண்டறிய முடிந்துள்ளது. காரணம், கடந்த 100 ஆண்டுகளில் பூமியில் வளர்ந்துவிட்ட தொழில்நுட்பம்.

கிட்டத்தட்ட 1 பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் அண்ட வெளியில் பயணித்து இவை மிக வலுவற்ற, சக்தி குறைந்த நிலையில் தான் பூமியை அடைவதால் இவற்றை கருவிகளில் பதிவு செய்வது மிகப் பெரிய சவாலாக இருந்தது.

இப்போது அமெரிக்காவின் Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) என்ற நவீன ஆண்டெனாக்கள் மூலம் தான் இந்த அலைகளை ஒலியாக விஞ்ஞானிகள் பதிவு செய்துள்ளனர்.

இந்த ஆண்டெனாக்களால் ஒரு அணுவின் 10,000ல் ஒரு பகுதியில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் கூட ஒலியாக உணர முடியும். இதனால் தான் இந்த ஈர்ப்பு விசை அலைகளையும் பதிவு செய்ய முடிந்திருக்கிறது.

அமெரிக்காவின் தேசிய அறிவியல் அறக்கட்டளையின் நிதியுதவியுடன் லூசியாணாவிலும் வாஷிங்டனிலும் அமைக்கப்பட்டுள்ள இந்த ஆண்டெனாக்கள் தலா 4 கி.மீ. நீளம் கொண்ட எல் மாதிரியான ட்யூப் வடிவம் கொண்டவை. 2002ம் ஆண்டு முதலே ஈர்ப்பு விசை அலைகளை இந்த ஆண்டெனாக்கள் தேடிக் கொண்டிருந்தாலும் கடந்த ஆண்டு செப்டம்பர் 24ம் தேதி தான் முதன்முதலாக இந்த அலைகளை ஆண்டெனாக்கள் பதிவு செய்தன. இதை கீழே உள்ள வீடியோவில் கேட்கலாம்.

1.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் இரு பிளாக்ஹோல்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று மோதியபோது உருவான ஈர்ப்பு விசை அலைகள் இந்த தினத்தில் தான் பூமியை ஒலியாக எட்டின. இந்த பிளாக்ஹோல்களில் ஒன்று நமது சூரியனை விட 29 மடங்கு அதிக நிறையும் (Mass) இன்னொன்று 36 மடங்கு நிறையும் கொண்டவை என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

இவை ஒன்றோடு ஒன்று மிக பயங்கரமான வேகத்தில் மோதி, பிணைந்தபோது 3 சூரியன்களின் அளவுக்கான சக்தியானது, ஈர்ப்பு விசை அலைகளாக மாறி அண்டவெளியில் பயணிக்க ஆரம்பித்தன. இந்த மோதல் நடந்த ஒரு வினாடியில் லட்சக்கணக்கான நட்சத்திரங்களின் ஒளியை விட அதிகமான ஒளி தோன்றி மறைந்துள்ளதும் தெரியவந்துள்ளது.

இதுவரை விண்வெளி ஆய்வுகளை மின்காந்த அலைகளான (electromagnetic spectrum) ரேடியோ அலைகள், எக்ஸ் ரே, காமா கதிர்கள், அல்ட்ரா வயலெட் என ஒளியை வைத்தே விஞ்ஞான உலகம் நடத்தி வந்தது. முதன்முதலாக ஒலி (gravitational-wave spectrum) மூலமாக ஒரு மாபெரும் கண்டுபிடிப்பு நிகழ்த்தப்பட்டுள்ளது. இதன்மூலம் இனி விண்வெளி ஆய்வு முடிவுகளை படங்களாக மட்டுமல்ல, ஒலியாகவும் நாம் கேட்க முடியும் என்ற நிலை ஏற்பட்டுள்ளது.

இது இந்த நூற்றாண்டின் மிகப்பெரிய கண்டுபிடிப்பாக கருதப்படுகிறது. இதன் மூலம் ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் கொள்கை உண்மை என மெய்ப்பிக்கப்பட்டுள்ளது.

இந்த கண்டுபிடிப்பின் மூலம் ஐன்ஸ்டைன் சொன்னது சரியா, தவறா என்ற கேள்விக்கு மட்டுமல்லாமல் இதுவரை நமது மின்காந்த அலைகள் (electromagnetic spectrum) சார்ந்த டெலஸ்கோப்கள்- கருவிகளை வைத்து ஆய்வு செய்ய முடியாத விண்வெளியின் மறு பக்கத்தையும் gravitational-wave spectrum மூலமாக 'எட்டிப் பார்க்கும்' நிலை உருவாகியுள்ளது.

ஈர்ப்ப விசை அலைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது தொடர்பான அறிவிப்பை தேசிய பத்திரிக்கையாளர்கள் சந்திப்பில் விஞ்ஞானிகள் நேற்று அறிவித்துள்ளனர். இந்த கண்டுபிடிப்பு நமது பூமி உள்ளிட்ட கோள்கள் தோன்றிய விதம் குறித்த ஆய்வுக்கு மிகவும் உதவிகரமாக இருக்கும் எனக் கருதப்படுகிறது.

ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் வாழ்த்து...

இந்தக் கண்டுபிடிப்பைத் தொடர்ந்து விஞ்ஞானிகளுக்கு உலகம் முழுவதிலும் இருந்து வாழ்த்துக்கள் குவிந்த வண்ணம் உள்ளன. இந்த அரிய கண்டுபிடிப்புக்கு ஸ்டீபன் ஹாக்கிங் வாழ்த்து தெரிவித்துள்ளார். விஞ்ஞானிகள் இது போன்று இன்னும் பல கண்டுபிடிப்புக்களை நிகழ்த்த வேண்டும் என தான் எதிர்பார்ப்பதாகவும் அவர் தெரிவித்துள்ளார்.

இது குறித்த ஆய்வுகளை அடுத்த கட்டத்துக்கு எடுத்துச் செல்ல விண்வெளியிலேயே ஆய்வுக் கருவிகளை அமைக்கவும் திட்டமிடப்பட்டுள்ளது.

இதற்காக LIGOவை விண்வெளியிலேயே நிறுவ உள்ளனர். அதற்குப் பெயர் LISA. இது இன்னும் 10 ஆண்டுகளுக்குள் நடக்கலாம். இது கல்யாண பெண்ணின் நெற்றியில் ''அம்மா ஸ்டிக்கர்'' ஒட்டுவது மாதிரியான விஷயம் அல்ல. ரொம்ப பெரிய திட்டம் இது. வானில் பல கி.மீ. தூர பைப்புகளை நிர்மாணித்து அதில் லேசர்களை பறக்கவிட்டு செய்ய வேண்டிய ஆராய்ச்சி இது.

அண்டத்தின் கண்களுக்குப் புலப்படாத, இன்னொரு இருண்ட பக்கம் குறித்து ''நமக்கு என்னய்யா'' என்று கேள்வி கேட்பவர்களுக்கு..

அண்ட வெளியைப் பொறுத்தவரை நட்சத்திரங்கள், கோள்கள், சூரியன்கள், விண்மண்டல தூசு என நமக்கு கண்ணுக்குப் புலப்படும் மேட்டர் வெறும் 5 சதவீதம் தான். மீதியுள்ள 27 சதவீதம் டார்க் மேட்டர். மேலும் 65 சதவீதம் டார்க் எனர்ஜி.

ஸ்டார் வார்ஸ் படங்களைப் பார்த்தவர்களுக்கு ஒரு கேரக்டரை ரொம்பவே பிடிக்கும். நீங்க நல்லவரா? கெட்டவரா? என்று கேட்க வைக்கும் ஒரு அற்புதமான கேரக்டர் இது. அவர் தான் Darth Vader. படத்தில் அவரது வசனங்களில் மிகப் பிரபலமானது, "Don't under estimate the power of the dark side"!

உண்மை தான் பாஸ்!

English summary

About 1.3 billion years ago, two black holes in a remote part of the universe collided with one another. The two objects were so massive that the interaction of their gravities distorted the space and time around them. One hundred years ago, Albert Einstein predicted that the distortion of spacetime caused by such a collision wouldn't stop at the site of the collision. Like a ripple on a pond, it would propagate outward in gravitational waves.