ஐன்ஸ்டீனின் தத்துவத்தை நிரூபித்த ‘போவேஹி’ கருந்துளை - சொல்வது என்ன?

கடந்த புதன்கிழமை உலக விஞ்ஞானிகள் கருந்துளைகளின் முதல் நிழற்படத்தை வெளியிட்டு சாதனை படைத்தனர். இந்தக் கருந்துளைக்கு போவேஹி (Powehi) எனப் பெயரிடப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு ஹவாய் சொல். ‘முடிவற்ற படைப்பின் உருவாக்கம்’என்பது இதன் பொருளாகும்.    

விண்வெளி வரலாற்றில் சிறப்பு மிக்க இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பல அறிவியில் உண்மைகளை நமக்கு தெளிவுபடுத்தியுள்ளது. அந்த உண்மைகள் என்ன? 

கருந்துளைகள் என்றால் என்ன? 

பிரபஞ்சத்தின் ஒரு பகுதிக்குள் நுழையும் துகள்கள், கதிர்வீச்சு மற்றும் ஒளி ஆகியவை அனைத்தையும் ஈர்க்கும் அளவிற்கு சக்தி வாய்ந்ததுதான் இந்தக் கருந்துளைகள். அதாவது கருந்துளைகளுக்குள் செல்லும் எந்தவொரு துகள்களோ கதிர்வீச்சோ அல்லது ஒளியோ திரும்பி வெளியே வரமுடியாது. ஆகவேதான் இதற்கு கருந்துளைகள் எனப் பெயர் இடப்பட்டுள்ளது.  இவை சூரியனைவிட பல மடங்கு அதிக எடை அளவு கொண்டவை. 

இவற்றை முதலில் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன்  தனது சார்பியல் தியரி மூலம் விளக்கினார். அதன் பிறகு கார்ல் ச்வார்ஸ்சில்டு (Karl Schwarzschild) , டேவிட் ஃபிங்கேல்ஸ்டீன் (David Finkelstein), ஜான் வீலர் (John Wheeler)  எனப் பல அறிவியல் விஞ்ஞானிகள் கருந்துளைகள் குறித்து ஆய்வு நடத்தியுள்ளனர். அதேபோல் வான்வெளியில் மின்னும் ஒவ்வொரு நட்சத்திரத்திற்கு என்று ஒரு குறிப்பிட்ட ஆயுள் காலம் உண்டு. அதற்கான ஆயுள் காலம் முடியும் போது அவை கருந்துளையாக மாறிவிடுவதாகவும் ஒரு அறிவியல் ஆய்வு கூறுகிறது. 

கருந்துளைகளின் வகைகள்:

கருந்துளைகள் மூன்று வகைப்படும். அவை மினியேச்சர் (miniature), ஸ்டெல்லார் (stellar), சூப்பர்மாசிவ் (Supermassive) ஆகும்.
 

• மினியேச்சர் கருந்துளை என்பது சூரியனின் நிறை அளவைவிட மிகவும் குறைந்த நிறை அளவு உடைய கருந்துளையாகும்.
•  ஸ்டெல்லார் கருந்துளை என்பது ஒரு பெரிய நட்சத்திரம் உடைந்துபோகும் போது உருவாகும் கருந்துளையாகும்.
•  சூப்பர்மாசிவ் கருந்துளைகள் பில்லியன் கணக்கிலான சூரியனின் நிறையை கொண்டதாகும். இவை பொதுவாக கேலக்ஸியின் நடுவில் உருவாகும்.

தற்போது விஞ்ஞானிகளால் படம் எடுக்கப்பட்டுள்ளது மெஸ்ஸியர் 87 அல்லது எம்87 (M87) கேலக்ஸியின் நடுவில் உள்ள சூப்பர்மாசிவ் கருந்துளை. இந்தக் கருந்துளை பூமியிலிருந்து 55 ஒளி ஆண்டு தூரத்தில் உள்ளது.

கருத்துளைகள் எவ்வாறு படம் எடுக்கப்பட்டது?

கருத்துளைகள் மீது ஒளி சென்றால் திரும்பி வராது என்றால் அதனை எவ்வாறு படம் பிடிக்க முடிந்தது என்ற கேள்வி நமக்கு எழுவது இயல்பான ஒன்று. அப்படி இருக்கும் போது விஞ்ஞானிகள் கருந்துளைகளை படம் எடுப்பதில் அதிக சிக்கல்கள் ஏற்பட்டன. எனினும் கருந்துளைக்குள் செல்லும் முன் துகள்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதி வரை தெரியும், அந்தப் பகுதிதான் நிகழ்வெல்லை (Event Horizon). இந்தப் பகுதியை சுற்றி வரும் துகள்கள் பில்லியன் டிகிரிக்கு மேல் சூடாகி கதிர்வீச்சை வெளியிடும். இந்தக் கதிர்வீச்சை தான் விஞ்ஞானிகள் நிகழ்வெல்லை தொலைநோக்கி (Event Horizon Telescope) மூலம் படமாக்கியுள்ளனர். மேலும் விஞ்ஞானிகள் படமாக்கியிருப்பது silhouette எனப்படும் கருந்துளைகளின் நிழலாகும். 

இதனைப் படமாக்க நிகழ்வெல்லை தொலைநோக்கி(Event Horizon Telescope)திட்டம் என்ற ஒன்றை வகுத்தனர். அதன்படி 20 நாடுகளிலிருந்து 200க்கும் மேற்பட்ட விஞ்ஞானிகள் ஆய்வு செய்தனர். இதற்காக எட்டு ரேடியோ அலை தொலைநோக்கி உருவாக்கப்பட்டது. அவற்றிலிருந்து கிடைத்த தரவுகளை வைத்து இண்டர்பெரோமேட்ரி மூலம் கருந்துளை நிழலின் படம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.

ஐன்ஸ்டீனின் சார்பியல் தியரி என்பது?

சுமார் நூறு ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் தனது ஜெனர்ல் ரிலேடிவிட்டி தியரியில், விண்வெளியிலுள்ள மிகப் பெரிய பொருட்களில் ஈர்ப்பு விசையின் குறுக்கீடு உண்டாகும் எனத் தெரிவித்தார். அத்துடன் விண்வெளியில் இந்தத் துகள்கள் ஒளி வேகத்தில் பயனிக்கும் எனக் கணித்தார். மேலும் இந்தத் துகள்கள் வட்டப் பாதையில்தான் சுற்றிவரும் என்றும் கூறியிருந்தார்.

இதனைத் தற்போது படமாக்கப்பட்டுள்ள கருந்துளைகள் உறுதிபடுத்துகின்றன. அதாவது கருந்துளையை சுற்றிவரும் துகள்கள் அனைத்தும் ஒளியின் வேகத்தில்தான் வட்டப் பாதையில் சுற்றி வருகின்றன என அறிவியல் விஞ்ஞானிகள் தெரிவித்துள்ளனர். இதன்மூலம் நூறு ஆண்டுகள் பழைமை வாய்ந்த ஐன்ஸ்டீனின் தத்துவம் சரியாக தான் உள்ளது என்பது மறுபடியும் நிரூபணமாகியுள்ளது. ஏற்கெனவே புவியீர்ப்பு விசை அலை (Gravitational waves) கண்டுபிடிக்கப்பட்ட போது ஐன்ஸ்டீனின் தத்துவம் சரியாக இருந்தது குறிப்பிடத்தக்கது.