தமிழின் முதல் இணைய வாரப்பத்திரிகை

20 ஆகஸ்ட் 2017

பிரபஞ்சத்தி​ன் மகத்தான நூறு புதிர்கள் ! சுருள் நிபுலாவிலி​ருந்து (Helix Nebula) வெளியேறும் சூரிய மண்டல வடிவுள்ள அண்டத் துண்டுகள்

சி. ஜெயபாரதன், கனடா

 

Helix Nebula

(கட்டுரை: 94)

சி. ஜெயபாரதன் B.E.(Hons) P.Eng (Nuclear) கனடா

 

விண்மீனுக்கும் மானிடம் போல்

பிறப்பு, இறப்பென்னும்

தலை விதி உண்டு !

வாயுத் திரட்சி ஈர்ப்பு சுழற்சியால்

கோளாகி உஷ்ணம் மிஞ்சி

அணுக்கருப் பிணைப்பில் காலக்ஸி

விண்மீனாகி மின்னொளி வீசும் !

எரிவாயு வற்றி

கரிவாயு முற்றி முதுமையில் மங்கி

மூப்படைந்து நிபுளா வாகும்!

வெள்ளைக் குள்ளியாகி அது

செம்பூத மாய் மாறி

சிதைந்து மடியும்

முடிவில் சூப்பர் நோவா

வெடிப்பாகி !

+++++++++++++

 

ESO VISTA Image of Nebula

[Odd Objects of the Helix Nebula — Each the Size of our Solar System ]

http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=8FfLqYfI_AU

[ VISTA – The World’s Most Powerful Survey Telescope ]

http://www.eso.org/public/videos/eso1244b/

[ A close-up view of the planetary nebula Fleming 1 seen with

European ESO’s Very Large Telescope ]

Anatomy of a Sinking Star

சுருள் நிபுளாவில் வெளியேறும் முரண்பட்ட பேரளவு அண்டத் துண்டுகள்

அண்டக் கோள் நிபுளா [Planetary Nebula] என்பது விண்வெளியில் மனிதக் கண்களுக்கும் நேராக மங்கித் தெரியும் முதிய விண்மீன். தன் கூர்மையான தொலைநோக்கியில் கண்டு முதன்முதல் “பிளநேட்டரி நிபுளா” [Planetary Nebula] என்று பெயர் வைத்தவர் வானியல் விஞ்ஞானி வில்லியம் ஹெர்ச்செல் [1738 -1822]. ஹெர்ச்செல் அவ்விதம் பெயரிட்டாலும் பிளாநெட்டுக்கும், நிபுளாவுக்கும் எந்த சம்பந்தமும் இல்லை. விண்மீன்கள் நமது பரிதியைப் போல் 8 மடங்கு நிறை பெற்றால், அவற்றின் முடிவு ஒரு பெரும் கொந்தளிப்பு முறையில் சூப்ப்பர்நோவா வெடிப்பாகச் சிதைகிறது. விண்மீன்கள் தம் ஆயுள் முழுதும் தம்மிடமுள்ள திரட்சியான ஹைடிரஜன் எரிவாயு ஈர்ப்பு அழுத்தத்தில் உஷ்ணத்தை உண்டாக்கிப் பிணைவு சக்தியில் பிணைத்து ஹீலியமாகி சுய ஒளிவீசுகின்றன. எரிவாயுவின் கொள்ளளவு குறையக் குறைய, பிணைவு சக்தி குன்றி விண்மீன் ஒளிமங்குகிறது. நிபுளா என்பது மரணத் தருவாயில் உள்ள ஒரு முதிய விண்மீன் !

நமக்கு மிக நெருங்கியுள்ள பிளநேட்டரி நிபுளாகளில் ஒன்று “சுருள் நிபுளா” [Helix Nebula]. அது கும்ப நட்சத்திரக் கோலத்தில் [Constellation Aquarius (The Water Bearer)] உள்ளது. பூமியி லிருந்து சுமார் 700 ஒளியாண்டு தூரத்தில் சுருள் நிபுளா அமைந்திருக்கிறது. இந்த ஆபூர்வ சுருள் நிபுளா நமது பரிதி போல் உருவாகி தற்போது தனது ஆயுள் முடிந்து இறுதி மரண நிலையை நெருங்கிக் கொண்டிருக்கிறது. சுருள் நிபுளா தன் சுற்றுப் போர்வை அடுக்கின் கிழிவைத் தடுக்க முடியாது நிபுளாவை உருவாக்கிய வாயுவை மெதுவாக இழந்த வண்ணம் இருக்கிறது ! அடுத்து அந்த விண்மீன் வடிவு “வெள்ளைக் குள்ளி” [White Dwarf Star] ஆகப் போகிறது !

 

Life Cycle of Stars

 

இந்தச் சுருள் நிபுளாவின் அமைப்பை 2013 ஜனவரி 22 ஆம் தேதி ஈஸோ பிரிட்டீஷ் வானோக்ககம் [ESO VISTA Telescope – European Southern Observatory in Chile] துல்லியமாகப் புதுப்படம் எடுத்துக் காட்டியுள்ளது. அது உட்சிவப்பொளியில் [Infrared Light] குளிர்ந்த நிபுளா வாயுப் பட்டைகளின் ஒளி தெரிய எடுத்துள்ளது. இவை சாதாரண கண்களுக்கு தெரியா. சுருள் நிபுளா ஒரு சிக்கலான அமைப்பு உடையது. அதனில் வாயு அயனிகளும், தூசியும் கலந்திருக்கும். அயனியான தனிமங்களும் வாயு மூலக்கூறுகளும் [Ionised Material & Molecular Gas] பெற்று “ரோஜா மலர்” இதழ்கள் போல் எழிலுடன் நிபுளா காணப்படும்.

சுருள் நிபுளா வளையத்தின் குறுக்கு அகலம் 2 ஒளியாண்டு தூரம் ! அந்த விண்மீனிலிருந்து வெளியேறிப் பரவும் வாயுத் தூசி வீச்சுகள் குறைந்தது 4 ஒளியாண்டு தூரம் நீள்பவை. சுருள் நிபுளாவிலிருந்து பரவும் மின்னொளி வாயுவை விஸ்டா விண்ணோக்கி எளிதில் படம் பிடித்து விடுகிறது. 4 மீடர் [13 அடி] விட்டமுள்ள விஸ்டா விண்ணோக்கி வெகு தூரத்தில் பின்புலத்தில் உள்ள விண்மீன்களையும், காலக்ஸி ஒளி மந்தைகளையும் கூர்ந்து படமெடுக்கும் தகுதி யுள்ளது. நிபுளாவின் நுண்ணிய வளையங்களையும் நோக்க வல்லது.

 

Odd objects from Nebula

அவை ஹைடிரஜன் மூலக்கூறுகளய் [Molecular Hydrogen] நுண்ணிய குமிழாகத் தோன்றி னாலும் அவை ஒவ்வொன்றும் நமது சூரிய மண்டலத்தை போன்று பெரியவை. அச்சிறு வெளிவீச்சுகளை வால்மீன் முடிச்சுகள் [Cometary Knots] என்று அழைக்கிறார். அவை மரிக்கும் நிபுளாவிலிருந்து சக்தி மிக்க காமா கதிர்வீச்சுகளாய் [High Energy Radiation] வெளியேறுகின்றன. அந்த முடிச்சுகள் பிறகு தூசி, மூலக்கூறு வாயுவால் கவசமிடப் படுகின்றன. இந்த வால்மீன் முடிச்சுகள் எப்படித் தோன்றுகின்றன என்று தெரியவில்லை. சுருள் நிபுளாவி லிருந்து வரும் இந்த வெளிவீச்சுகளின் அபூர்வப் படத்தை ஈஸோ வெஸ்டா விண்ணோக்கி படம் எடுத்துள்ளது.

பேரொளி வீசும் பெரும் பூதவுரு விண்மீன் தெரிந்தது விண்ணில் !

உஷ்ணம் ஏறும் விரைவாய் ! கன உலோகம் கதிரியக்க யுரேனியம் போல் சிதைந்து நிலைத்துவம் அடைவது ! வடிவம் பெருத்து வெடிக்கும் விண்மீன் முடிவில் ! அசுரக் காந்த ஆற்றல் கொண்ட மரண விண்மீன்கள் ! பூமிக்கருகில் நெருங்கினால் மக்களின் உடற் மூலக்கூறுகள் முறிந்து முடமாக்கி விடும் ! உயிரினத்துக்கு மரணம் உண்டாக்கும் நியூட்ரான் விண்மீன் ! எரிசக்தி வாயுக் கோளமான உயிர் விண்மீன்கள் எரிசக்தி தீர்ந்த பிறகு வறியதாய் மூப்படைந்து சிறிது சிறிதாகி விரைவாகச் சுற்றிப் பரிதி போல் திணிவு பெற்று பன்மடங்கு பெருத்து ஆயுள் குன்றிச் செத்திடும் விண்மீன் மீண்டும் புத்துயிர் பெறும் !

Cometary Knots

1980 ஆண்டுகளில் பெரும் பூதவுரு விண்மீன் [HR 8752] காலக்ஸியில் காணப்பட்டது. அது வெடித்துச் சிதைந்து போகும் பெரும் பூத விண்மீன் “ரோ காஸ்” [Rho Cas of Spectral Type F] என்பதை ஒத்தது. ஆனால் 1985 முதல் 2005 ஆண்டுக்குள் HR 8752 விண்மீனின் சூழ்வெளி வெகு விரைவில் 3000 டிகிரி உஷ்ணம் மிகையானது.

அந்த விண்மீன் இப்போது தன் பௌதிகப் பண்பாடுகளைக் காட்டிப் பேரளவு உஷ்ணமுள்ள [A Type] விண்மீன் வரிசையில் வந்து விட்டது. இவ்விதம் 20 ஆண்டுகளில் HR 8752 விண்மீனில் நேர்ந்த பெருத்த மாறுதல் நிகழ்ச்சி எங்களை வியப்பில் ஆழ்த்தியுள்ளது.

அலெக்ஸ் லோபெல் [Alex Lobel, ROB Scientist]

பெரும்பூத விண்மீன் HR 8752 வெற்றரங்கத்தின் ஊடே [மஞ்சள் வளர்ச்சி வெற்றரங்கம்] [YEV- Yellow Evolutionary Void] புகும் போது அதன் பௌதிகப் பண்பாடுகள் சூழ்வெளியில் மாறிப் போய் போராட வேண்டியுள்ளது. அந்த நிகழ்ச்சியில் இருவிதப் பகுதிகள் உள்ளன. அவற்றில் ஒன்று பெரும் பூத விண்மீன் [யுரேனியம், ரேடியம் போல் சிதையும் கதிரியக்கமுள்ள கன மூலகங்கள் போல] நிலைத்துவம் இழந்து சிதைவது. அதன் விளைவு : சூழ்வெளியில் ஹைடிரஜன், ஹீலிய வாயுக்களின் அயனிகள் பேரளவு பரவி வெளியாவது. அந்த அயனிகள் குறுகிய அரங்கில் 8000 டிகிரி உஷ்ணத்தில் வகுபடும் போது மீண்டும் நிலைத்துவம் பெறும்.

அலெக்ஸ் லோபெல்

ESO VISTA telescope -1

 

காந்த விண்மீனைச் சுற்றியிருக்கும் காந்த தளத்தின் (Magnetic Field of Magnetar) தீவிரத்தின் ஆழத்தைக் காண்பது கடினம் ! பூகாந்த தளத்தின் அளவு சுமார் அரை காஸ் (0.5 Gauss) (Gauss – Unit of Magnetism). குளிர்ச் சாதனப் பெட்டியின் காந்த அளவு 100 காஸ். ஆனால் ஒரு சாதாரணக் காந்த விண்மீனின் அசுரக் காந்த தளம் குவாடிரில்லியன் காஸ் (Quadrillion Gauss —> 10^15 Gauss. USA) ! அதன் விளைவு உயிரினத்துக்குப் பேராபத்தை உண்டாக்கக் கூடியது ! அதன் காந்த ஆற்றல் வீரியம் பூகோள மாந்தரின் உடல் மூலக்கூறுகளை (Body Molecules) உடனே திரித்து முரணாக்கும் வல்லமை பெற்றது.

விஞ்ஞான விளக்க வெளியீடு (Science Illustrated Magazine) (Jan-Feb 2009)

“பால்வீதியில் (Milky Way) குறைந்தது 100 காந்த விண்மீன்கள் இருக்கலாம். அவற்றால் பூகோளத்துக்குக் கேடுகள் விளையலாம் ! அதிகமாக அவை இருந்தால் எதிர்பார்த்ததற்கும் மாறாகப் பேரளவில் காமாக் கதிர் வெடிப்புகள் (Gamma Ray Bursts) நேரிடும். அதனால் உயிரினத்துக்கு அபாயப் பாதிப்புகள் நிகழ வாய்ப்புள்ளன ! பூமிக்கருகில் அத்தகைய ஓர் காமா வெடிப்பு (பாதுகாப்பான) ஓஸோன் கோளத்தை ஒழித்துவிடலாம் ! அதாவது பிரளய முடிவு போல் மனிதரும் விலங்குகளும் ஒருங்கே முற்றிலும் அழிந்து (Mass Extinctions) போகலாம்.”

டோனால்டு ஃபைகர் (Donald Figer (Rochester Institute of Tecnology, USA)

Fig 1A Gamma Ray Bursts

ஒளிமயமாகிச் சிதையும் பெரும் பூதவுரு விண்மீன் கண்டுபிடிப்பு

சமீபத்தில் ஐரோப்பிய ஆய்வுக் குழுவொன்று ஒளிமயமான ஓர் அரிய பெரும் பூதவுரு விண்மீன் [Hypergiant Star H 8752] “மஞ்சள் வளர்ச்சி வெற்றரங்கம்” [YEV – Yellow Evolutionary Void] என்னும் ஓர் அபூர்வ அரங்கத்தின் ஊடே புகுந்து போவதைக் கண்டுபிடித்தார்கள். அந்தப் பேரொளி வீசும் விண்மீன் மேற்தள உஷ்ணம் [1985 – 2005] அதாவது கடந்த இருபது ஆண்டு களுக்குள் 3000 டிகிரி உஷ்ணம் ஏறியதாகக் கணித்திருக்கிறார்கள். மேலும் முப்பது [1982 -2012] ஆண்டுகளில் அதன் உஷ்ணம் 5000 டிகிரியிலிருந்து 8000 டிகிரி ஏறிவிட்டதாகத் தெரிகிறது. இந்த ஆய்வுக் கண்டுபிடிப்பு, எப்படி நிறை மிகுந்த விண்மீன்கள் காலக்ஸியில் தோன்றி முதிர்ச்சியுற்று வந்துள்ளன என்று அறிந்து கொள்ள உதவி செய்யும். பெரும் பூதவுரு விண்மீன்கள் நமது சூரியன் போல் கால் மில்லியன் அளவு கூடியதாய் பேரொளி வீசுபவை. அவற்றின் வடிவம் நமது பரிதி போல் பல நூறு மடங்கு நீளமுள்ள விட்டம் உடையவை. அதில் விந்தை என்ன வென்றால் அந்த விண்மீன் மஞ்சள் வளர்ச்சி வெற்று அரங்கத்தின் வழியாய்க் கடக்கும் போது சிதைவாகி நிலைத்து மற்றுப் போகிறது.

பெரும் பூதவுரு விண்மீனைச் சாதாரணப் பைனாகுலரிலே காஸ்ஸியோபீடியா விண்மீன் கூட்டத்தில் [Constellation Cassiopedia] பார்க்க முடியும். நமது காலக்ஸியில் இதுவரை 12 பெரும் பூதவுரு விண்மீன்கள் இருப்பது அறியப் பட்டுள்ளது. பூதவுரு விண்மீன்களின் ஆயுள் குறுகியது. அவை கதிர்வீசித் தேயும் யுரேனியம், தோரியம், ரேடியம் ஆகிய கன மூலகங்கள் போன்று நிலையற்றுச் [Unstable Heavy Elemetns] சிதைபவை. இறுதியில் நிலைபெறும் ஈயம் போல், பூதவுரு விண்மீனும் சிதைவாகி இறுதியில் நிலைத்துவம் அடைபவை.

1900 ஆண்டு முதல் 1980 வரை பூதவுரு விண்மீன் HR 8752 சூழ்வெளி உஷ்ணம் 5000 டிகிரியில் நிலையாக இருந்துள்ளது. பிறகு அது 1985 முதல் 2005 வரை திடீரென 8000 டிகிரியா ஏறியது என்று தெரிகிறது. அப்போது பூதவுரு விண்மீனின் ஆரம் நமது பரிதியைப் போல் 750 மடங்கி லிருந்து 400 மடங்காகச் சிறுத்து விட்டதாகக் கணிக்கப் பட்டுள்ளது. பூதவுரு விண்மீன் HR 8752 நிலை எதிர்காலத்தில் எப்படி மாறி இருக்கும் என்று இப்போது உறுதியாகச் சொல்ல முடியாது. ஆனால் அது ஒரு சூப்பர்நோவா பேராற்றல் வெடிப்பில் [Supernova Explosion] சிதைந்து விடும் என்று நம்பிட அழுத்தமானக் குறிகள் உள்ளன என்று கருதுகிறார்கள்.

Supernova Explosion -1

http://www.telegraph.co.uk/science/space/8748876/Massive-supernova-visible-from-Earth.html

https://www.youtube.com/watch?v=dq2phsT_53E

http://www.maniacworld.com/Crab-Supernova-Explosion.html

( Supernova Explosion by ESA )

புதிரான காமாக் கதிர்வீசும் பூதக் காந்த விண்மீன்கள்

1992 ஆம் ஆண்டில்தான் பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழகத்தைச் சேர்ந்த கிரிஸ்டஃபர் தாம்ப்ஸனும், ராபர்ட் டன்கனும் காந்த விண்மீன் நியதியை முதன்முதலில் நிலைநாட்டினர். அதற்கு ஆதாரமாக 1979 ஆம் ஆண்டிலே காந்த விண்மீன் ஒன்றிலிருந்து எழுந்த காமாக் கதிர்வீச்சுக் களை முதலில் அவரிருவரும் பதிவு செய்தனர். அதன் பிறகு அடுத்த பத்தாண்டு களில் காந்த விண்மீன் நியதி பரவலாகப் பலரால் ஏற்றுக் கொள்ளப் பட்டது. சூப்பர்நோவா (Supernova) வயிற்றிலிருந்து பிறந்து சுருங்கிப் பேரளவு திணிவுள்ள காந்த விண்மீன்கள் (Super-Dense Magnetars) பூமியின் காந்த தளத்தைப் போன்று 1000 டிரில்லியன் மடங்கு தீவிரக் காந்த சக்தியைக் கொண்டவை ! காந்த வின்மீன்கள் என்பவை வாயு எரிசக்தி தீர்ந்து போன ஒருவகை நியூட்ரான் விண்மீன்களே (Neutron Stars) ! அவற்றை அதி தீவிர ஆற்றல் உள்ள காந்தத் தளம் சூழ்ந்திருக்கிறது. அந்தக் காந்த தளமே தேய்வடைந்து பேரளவு சக்தி வாய்ந்த மின்காந்த கதிர்வீச்சாக (High Energy Electromagnetic Radiation) குறிப்பாக எக்ஸ்ரே, காமாக் கதிர்களாக (X-Rays & Gammar Rays) மாறி எழுகின்றன.

Fig 1E Magnetar 1900+14

இதுவரை விண்வெளியில் 15 காந்த விண்மீன்கள் கண்டுபிடிக்கப் பட்டுள்ளன. அவற்றில் இரண்டு விதங்கள் உள்ளன. முதல் வகை : “SGR” என்று அழைக்கப்படும் “மென்மைக் காமாக் கதிர் மீளெழுச்சி மீன்கள்” (Soft Gamma Ray Repeaters). அடுத்த வகை : AXP என்று குறிப்பிடப் படும் “முரண் எக்ஸ்ரே துடிப்பு மீன்கள் (Anomalous X-Ray Pulsars). இதுவரைப் பிரபஞ்சத்தில் பதிவு செய்த காந்த விண்மீன்களில் அதி தீவிரக் காந்த தளம் கொண்டது : SGR 1806-20. அதன் கணிக்கப்பட்ட காந்த தளம் : 2 X (10^11) Teslas OR 2 X (10^15) Gauss (1 Teslas = 10,000 Gauss). பூத வல்லமை உடைய அந்த காந்த விண்மீனின் தீவிரத்தை ஒப்பாகக் காட்ட வேண்டுமானால் இப்படிக் கூறலாம். பூமியின் காந்த தளம் : அரை காஸ். மருத்துவ மனையில் உள்ள “காந்த இணைத்துடிப்புப் படவரைவு யந்திரம்” (MRI – Magnetic Resonance Imaging Machine) 32,000 காஸ். ஆய்வுக் கூடங்களில் இதுவரை தயாரிக்க முடிந்த காந்த தளம் : 40 டெஸ்லாஸ் (400,000 காஸ்).

காந்த விண்மீன்களின் இயற்கையான அமைப்பு

பூமிக்கு அருகில் இல்லாமல் விண்வெளியில் பல்லாயிரம் ஒளியாண்டு தூரத்தில் உள்ள இந்த வகைக் காந்த விண்மீன்களைப் பற்றிச் சொல்வதற்கு அதிகமில்லை ! பொதுவாகக் காந்த விண்மீன்களின் விட்டம் சிறியதே : சுமார் 12 மைல் (20 கி.மீடர்). ஆனால் அது நமது பரிதியை விடப் பேரளவு திணிவு நிறை அழுத்தம் (Compressed Dense Mass) பெற்றுள்ளது. ஒரு கையளவு வடிவுள்ள காந்த விண்மீன் உண்டை 100 மில்லியன் டன் எடைக்கும் மிகையாகக் கனமுள்ளது. பெரும்பான்மைக் காந்த விண்மீன்கள் தம்மைத் தாமே விநாடிக்குப் பல சுற்றுகளாய் வெகு வேகமாகச் சுற்றிக் கொள்கின்றன. காந்த விண்மீன்களின் ஆயுட் காலம் சிறியது ! அவற்றின் தீவிரக் காந்த தளம் சுமார் 10,000 ஆண்டுகளில் தேய்ந்து சிறுத்துப் போகும் ! அதற்குப் பிறகு அவற்றின் அதி தீவிர எக்ஸ்ரே எழுச்சிகள் நின்று விடும் ! அவ்விதம் கணக்குப் பார்த்ததில் நமது பால்வீதியில் முடங்கிப் போன காந்த விண்மீன்கள் சுமார் 30 மில்லியனுக்கும் மிகையாக இருக்கும் என்று தெரியப்படுகிறது.

Fig 1G Pulsar

காந்த விண்மீன்களின் அதி தீவிரக் காந்தத் தளம்

பிரபஞ்சத்தில் காந்த விண்மீன்களைப் போல் அசுரக் காந்த வல்லமை உடைய வேறெந்த விண்மீன்களும் இதுவரைப் பதிவு செய்யப் படவில்லை. 600 மைல் (1000 கி.மீ) தூரத்தில் ஒரு காந்த விண்மீன் இருந்தாலும் அதன் காந்த தளம் பூமியில் உள்ள உயிரினங்களைக் கொல்லும் ஆற்றல் உடையது. அப்போது உடம்பு நீரில் உள்ள “எதிர்முனைக் காந்த துருவ அமைப்பால்” (Diamagnetism of Water) (Diamagnetism is the property of an object which causes it to create a magnetic field in opposition of an externally applied magnetic field, thus causing a repulsive effect) அது உடற் சதைகளைக் கிழித்து விடுகிறது ! பூமிக்கும் நிலவுக்கும் இடையே பாதித் தூரத்தில் காந்த விண்மீன் ஒன்று இருக்குமேயானால் அந்தக் காந்த தளம் நமது பூமியில் உள்ள “கடன் பிளாஸ்டிக் அட்டைப்” (Credit Card) பதிவுகளை முற்றிலும் அழித்திடும் என்று சொல்லப் படுகிறது ! 2003 பிப்ரவரியில் வெளிவந்த விஞ்ஞான இதழ் (Scientific American Magazine) காந்த விண்மீன் SGR 1900+14 பூமியில் விளைவித்த தீங்குகளை வெளியிட்டது ! எக்ஸ்ரே ஒளித்திரள்கள் (X-Ray Photons) இலகுவாக இரண்டாய்ப் பிரிந்தன அல்லது ஒன்று சேர்ந்தன ! சூனியம் கூட ஒரு மட்டத்தில் காந்த அலை அதிர்வு காட்டியது (Vacuum is Polarized) ! அணுக்கள் கூட துகள் ஒப்புநிலை எலக்டிரான் அலை நீளத்தில் (Quantum-Relativistic Wavelength of an Electron) மெல்லிய அளவில் நீள் உருளையாய் திரிபு அடைந்தன (Deformed into Long Cylinders) ! 10^5 Teslas காந்த தளத்தில் அணுக்களின் சுற்றுவீதிகள் பென்சில் போல் மெலிந்து சிறுத்து விடும் ! 10^10 Teslas தீவிரத்தில் ஹைடிரஜன் அணு ஒன்றின் விட்டம் 200 மடங்கு மெலிந்து குறுகி விடும் !

காந்த விண்மீன்கள் எவ்விதம் உண்டாகுகின்றன ?

நாசாவின் ஸ்பிட்ஸர் விண்வெளித் தொலைநோக்கிதான் (Spitzer Space Telescope) அசுரக் காந்த விண்மீனைக் SGR (1900+14) கண்டுபிடுக்க உதவியது. அந்த விண்மீனைச் சுற்றிலும் ஏழு ஒளியாண்டு தூரம் அகண்ட வாயு “உட்சிவப்பு ஒளிவட்டம்” (Infrared Light) இருப்பது தெரிந்தது. ஆனால் காந்த விண்மீன் எக்ஸ்ரே ஒளியில்தான் பதிவானது. ஒரு சூப்பர்நோவா விண்மீன் சிதைந்து நியூட்ரான் விண்மீனாகும் போது அதன் காந்த தளத்தின் ஆற்றல் நான்கு மடங்கு மிகையாகிறது ! பிரின்ஸ்டன் பல்கலைக் கழக விஞ்ஞானி களான டன்கனும் தாம்ஸனும் நியூட்ரான் விண்மீனின் காந்த தளத்தைக் கணித்தார்கள். சாதாரண அளவில் 10^8 டெஸ்லாஸ் இருக்கும் நியூட்ரான் விண்மீன் “யந்திர இயக்க முறையால்” (Dynamo Mechanism) இன்னும் ஆற்றல் மிகையாகி 10^11 டெஸ்லாஸ் அளவில் பெருகி முடிவில் ஒரு அசுர ஆற்றல் உடைய காந்த விண்மீனாகிறது ! சூப்பர்நோவா வெடிப்பில் விண்மீன் 10% நிறையை இழக்கிறது ! 10 முதல் 30 மடங்கு பரிதி நிறையுடைய அத்தகைய பூத விண்மீன்கள் சிதையும் போது அவை ஒரு கருந்துளையாக (Black Hole) மாறாதபடி இருக்க பேரளவு (80%) நிறையை உதிர்க்க நேரிடுகிறது ! பிரபஞ்சத்தில் பத்தில் ஒரு சூப்பர்நோவா வெடித்து, நியூட்ரான் விண்மீனாகவோ அல்லது துடிப்பு விண்மீனாகவோ (Pulsar) மாறாமல் காந்த விண்மீனாக உருவடைகிறது !

Fig 2 Making a Magnetar

மாபெரும் பிரபஞ்சப் புதிரான காமாக்கதிர் வெடிப்புகள் !

கடந்த முப்பது ஆண்டுகளாக அகிலவெளியில் திடீரென எழும்பும் புதிர்க் காட்சியான காமாக்கதிர் வெடிப்புகள் வானோக்கு விஞ்ஞானிகளைப் பெருவியப்பில் ஆழ்த்தி யிருக்கின்றன ! மகா சக்தி வாய்ந்த அந்தக் காமாக்கதிர் வெடிப்புகள் ஒளிமயமாகத் தோன்றி எங்கிருந்து எழுகின்றன என்று அறிய முடியாமல் அனுதினமும் காட்சி அளித்து வருகின்றன. சில வெடிப்புகள் பின்ன வினாடியில் ஒளிவீசி மறையும். சில வெடிப்புகள் சில நிமிடங்கள் நீடிக்கும். ஆனால் அந்த காமாக்கதிர் வெடிப்புகளின் ஒளிமயம் சிதையும் சூப்பர்நோவாவை விட ஒளி வீசுகின்றன. இருண்ட வான மண்டலத்தில் பெருங்கொண்ட ஒளிமயத்தில் மின்னலைப் போல் வெட்டி மறையும் ஒளித்திரட்சியே காமாக்கதிர் வெடிப்பு ! அவ்வெடிப்புத் தினம் ஒருமுறை ரீதியில் வானில் ஒளிர்கிறது. காமாக்கதிர்ப் பேழையான சூரியனை விடப் பேரளவு ஒளிமயத்தில் மின்னலைப் போல் கண்சிமிட்டும் காமாக்கதிர் வெடிப்புகள் ! சென்ற மூன்று ஆண்டுகளாக காமாக்கதிர் வெடிப்புகளின் மங்கும் எக்ஸ்-ரே, கண்ணொளி, ரேடியோ அலைகள் பற்றிய கருத்துகள் விருத்தியாகி முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளன. அவை யாவும் விண்மீன் தோற்றத்துக்கு முன்னோடியாகவோ அல்லது சூப்பர்நோவாவுக்கு மூலமாகவோ உள்ளன !

நியூட்ரான் விண்மீன்களில் காமாக்கதிர் வெடிப்புகள்

பிரபஞ்சத்தில் பிறந்த ஒரு விண்மீனின் இறுதி மரண நிலைகளில் ஒன்று நியூட்ரான் விண்மீன் எனப்படும் முடிவான வடிவம். சூரியப் பளுவைப் போல் 4 முதல் 8 மடங்கு பெருத்த திணிவு விண்மீன்கள் சிதைவாகி விளைவதே ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் ! பொதுவான விண்மீன்கள் தமது அணுக்கரு எரிசக்தி யாவும் எரிந்து போன பிறகு, சூப்பர்நோவாவாக வெடித்து விடுகின்றன ! அந்த வெடிப்பில் விண்மீனின் மேலடுக்குகள் சிதறிப் போய் அது வனப்புள்ள ஓர் சூப்பர்நோவாவின் மிச்சமாகிறது. விண்மீனின் உட்கருவானது பேரளவு ஈர்ப்பு விசை அழுத்தத்தில் சின்னா பின்னம் ஆகச் சிதைகிறது ! அப்படிச் சிதைவாகும் போது விண்மீனில் உள்ள நேர் மின்னியல் புரோட்டான்களும், எதிர் மின்னியல் எலெக்டிரான்களும் இணைந்து (1 புரோட்டான் + 1 எலெக்டிரான் = 1 நியூட்ரான்) நியூட்ரான்களாக மாறிகின்றன. அதனால் அவை நியூட்ரான் விண்மீன் என்று அழைக்கப் படுகின்றன.

Fig 4 Spitzer Space Telescope

ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் சுமார் 20 கி.மீடர் (12 மைல்) விட்டம் கொண்டது. அதன் பளு சூரியனைப் போல் சுமார் 1.4 மடங்குள்ளது. அதாவது நியூட்ரான் விண்மீன் குள்ளி ஆயினும், பளு திண்மையானது (Mass is Dense with High Density). நியூட்ரான் விண்மீனின் சிறு பிண்டம் கூட பல டன் பளுவைக் கொண்டதாய் இருக்கும். நியூட்ரான் விண்மீனின் பளு அடர்த்தி ஆனதால், அதன் ஈர்ப்பாற்றலும் பேரளவில் பிரமிக்க வைப்பதாய் உள்ளது. ஒரு நியூட்ரான் விண்மீனின் ஈர்ப்பு விசை பூமியின் ஈர்ப்பு விசைபோல் (2 X 10^11) மடங்கு மிகையானது ! அதே போல் நியூட்ரான் விண்மீனின் காந்த சக்தி பூமியின் காந்த சக்தி போல் 1 மில்லியன் மடங்கு பெருத்தது !

சூப்பர்நோவா மிச்சங்களாக (Supernova Remnants) நியூட்ரான் விண்மீன்கள் தோன்றலாம் ! தனிப்பட்ட நியூட்ரான் விண்மீன்களாகவும் பிறக்கலாம் ! இரட்டைப் பிறவிகளாக (Binary Systems) காட்சி அளிக்கலாம் ! அவ்விதம் இரட்டையாக அமைந்துள்ள நியூட்ரான் விண்மீனின் பளுவைக் கணிப்பது எளியது. அப்படிக் கண்டுபிடித்ததில் நியூட்ரான் விண்மீன்களின் பளு, பரிதியின் பளுவைப் போல் 1.4 மடங்கு (சந்திரசேகர் வரம்பு) இருந்ததாக அறியப்பட்டது. இரட்டை அமைப்பில் நான்கு நியூட்ரான் விண்மீன்கள் அண்டக் கோள்களைக் கொண்டுள்ளதாக அறியப் படுகிறது ! கருந்துளைகள் (Black Holes) மிகவும் கனமானதால் “சந்திரசேகர் வரம்பு” ஒரு பிண்டத்தை நியூட்ரான் விண்மீனா அல்லது கருந்துளையா என்று அடையாளம் காண உதவுகிறது.

Fig 6 The Magnetar Pioneers

[தொடரும்]

+++++++++++++++++++

தகவல்கள்:

Picture Credits: NASA, JPL; National Geographic; Time Magazine, Discovery, Scientific American & Astronomy Magazines, Science Illustrated, Wikipedia & Earth Science & the Environmental Book.

1. Our Universe – National Geographic Picture Atlas By: Roy A. Gallant (1986)
2. 50 Greatest Mysteries of the Universe – How Did the Moon form ? (Aug 21, 2007)
3. Astronomy Facts File Dictionary (1986)
4. The Practical Astronomer By Brian Jones & Stephen Edberg (1990)
5. National Geographic – Invaders from Space – Meteorites (Sep 1986)
6. Cosmos By Carl Sagan (1980)
7. Dictionary of Science – Webster’s New world (1998)
8. Physics for Poets By : Robert March (1983)
9. Atlas of the Skies (2005)
10 Universe Sixth Edition By: Roger Freedman & William Kaufmann III (2002)
10 (a) http://www.thinnai.com/?module=displaystory&story_id=40802141&format=html (Cosmos Gamma Ray Bursts)
11 Space Com – Origins of the Universe’s Most Powerful Magnets (The Magnetars) By : Michael Schirber (Feb 1, 2005)
12 Extreme Universe : Magnetic Fields & Magnetars Posted By : Jcconwell in Astronomy (Mar 12, 2009)
13 Science Illustrated – Death Star – Could the Most Magnetic Objects (Magnetars) in the Universe Cause Extinction on Earth ? (Jan-Feb 2009)
14 From Wikipedea – Magnetar (May 1, 2009).

15. Spectacular Hypergiant Star Found Passing Through “Forbidden Zone.” [December 10, 2012]

16. http://ca.news.yahoo.com/blogs/geekquinox/30-study-shows-hypergiant-star-going-rare-stage-154209537.html [December 12, 2012]

17. http://en.wikipedia.org/wiki/VISTA_(telescope) [European Telescope VISTA] (December 9, 2012)

18. http://en.wikipedia.org/wiki/Helix_Nebula (December 15, 2013)

18 (a) http://en.wikipedia.org/wiki/William_Herschel William Herschel (January 14, 2013)

19. http://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_nebula Planatary Nebula (January 20, 2013)

20. Daily Galaxy : Oddo Objects of the Helix Nebula – Each the Size of our Solar System (January 22, 2013)

21. http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2118073/ESOs-Vista-telescope-captures-200-000-galaxies-image.html (January 26, 2013)

******************

S. Jayabarathan (jayabarat@tnt21.com) [January 26, 2013]

Series Navigationமௌலானா அபுல் கலாம் ஆசாத் – பங்களாதேஷில் தாமதமாக வந்த நீதிபள்ளியெழுச்சி

Leave a Comment

Insider

Archives