பிரபஞ்ச ரகசியமும், காணாமல் போன அணுக்களும்!

cc_Large-scale_structure_of_light_distribution_in_the_universe_16x9பூமி தட்டை என கருதப்பட்டு பின்னர் உருண்டை என கண்டறியப்பட்டது தெரிந்த விஷுயம் தான். இவ்வளவு ஏன், செயற்கைகோள் உதவியால் இப்போது பூமி பந்தை பறவை பார்வையாகவும் பார்க்கலாம். எல்லாம் சரி, இந்த பூமி உருண்டையில், பிறை நில வடிவில் உள்ள பகுதி மட்டுமே கண்ணில் படுகிறது, மற்ற பகுதி எல்லாம் எங்கே போயின என்று தெரியாமல் இருந்தால் எப்படி இருக்கும்.

நல்ல வேளையாக பூமிக்கு இப்படி எல்லாம் எதுவும் ஆகிவிடவில்லை. ஆனால் பிரபஞ்சத்திற்கு இது போன்ற நிலை இருப்பது விஞ்ஞானிகளை வெகுகாலமாக குழப்பிக்கொண்டிருக்கிறது தெரியுமா?

ஆம், பிரபஞ்சத்தில் இருக்க வேண்டிய வஸ்துகளில் பெரும்பகுதி காணாமல் போய்விட்டதாக கருதப்படுகிறது. இவற்றை தான் விஞ்ஞானிகள் ரொம்ப காலமாக தேடிக்கொண்டிருக்கின்றனர். இந்த தேடலில் இப்போது ஒரு ஒளிக்கீற்று தென்பட்டு பிரபஞ்ச புதிர் கொஞ்சம் விடுபடவும் செய்திருப்பதாக இரு ஆய்வுகள் தெரிவிக்கின்றன.

சாமானியர்களுக்கு இது ஆச்சர்யமாக இருக்கலாம். பிரபஞ்சத்தில் தான் நமது சூரிய குடும்பம் இருக்கிறது. சூரிய குடும்பம் தவிர எண்ணற்ற நட்சத்திரங்களும், எர்கற்களும் இன்னும் பிற வஸ்துகளும் இருக்கின்றன. எல்லாம் சேர்ந்து தான் பால்வீதி மண்டலமாக அமைகிறது. பால்வீதி மண்டலம் தவிர லட்சக்கணக்காண மண்டலங்கள் ( கேலக்ஸி) சேர்ந்தது தான் பிரபஞ்சம். அதுவும் விரிவடைந்து கொண்டே இருக்கிறது.

இந்த பிரபஞ்சம் பற்றி நமக்கு தெரிந்த விஷயங்கள் உண்மையிலேயே கையளவு தான். தெரியாதது பிரபஞ்ச அளவு. எனவே பிரபஞ்சம் பற்றிய புரிதலை மேலும் தெளிவாக்கி கொள்வதற்காக விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து ஆய்வில் ஈடுபட்டு வருகின்றனர். இதன் பயனாக பிரபஞ்சம் எப்படி தோன்றியிருக்கும் என்பதை ஓரளவு துல்லியமாக கணித்திருக்கின்றனர். ஆதியில் ஒரு பெரு வெடிப்பு நிகழ்ந்து அதன் பிறகு அந்த பிரும்மாண்ட நெருப்பு பிழம்பு குளிர்ந்து பிரபஞ்சமாக உருவானதாக கருதப்படுகிறது. இந்த நிகழ்வே பிக் பேங் என குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த பெருவெடிப்புக்கு பின் தான் எல்லாமே தோன்றியது.

பெரு வெடிப்பு நிகழ்வின் தாக்கம் தொடர்பாக விஞ்ஞானிகளிடம் தெளிவான கணக்கு இருக்கிறது. இந்த நிகழ்வுக்கு பின் 20 நிமிடங்களில் எத்தனை ஹைட்ரஜன், ஹீலியம் அணுக்கள் உருவாயின என்றெல்லாம் கணக்கு போட்டு வைத்துள்ளனர். ஆதாரமில்லா அனுமானங்கள் இல்லை; பெருவெடிப்பிற்கு பிந்தைய பாதிப்பான காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணி ஒளிர்தல் அடிப்படையிலான ஆதாரபூர்வ கணக்கு.

இந்த கணக்கின்படி பார்த்தால் பிரபஞ்சம், 70 சதவீதம் டார்க் எனர்ஜி எனப்படும் அடர் ஆற்றல் மற்றும் 23 சதவீதம் டார்க் மேட்டர் எனப்படும் அடர் பொருளால் ஆகியிருக்கிறது. எஞ்சிய 4.6 சதவீதமே சாதாரன பொருட்களால் ஆகியிருக்கின்றன. அதாவாது நாமறிந்த பருப்பொருட்கள். பூமி உள்ளிட்ட கோள்களும், நட்சத்திரங்களும், எரிகற்கலும், வால் நட்சத்திரங்களும் இன்னும் பிற வஸ்துகளும் இந்த பிரிவில் தான் வருகின்றன.

நாம் என்னடாவென்றால், பூமி பெரிது, சூரிய மண்டலம் அதனினும் பெரிது, பால்வீதி மண்டலம் இன்னும் பெரிது என்றெல்லாம் நினைத்துக்கொண்டிருந்தால், இத்தனை பெரிய பிரபஞ்சத்தில் கோள்களும், நட்சத்திரங்களும், கேலக்ஸிகளும் வெறும் 5 சதவீதத்திற்கும் குறைவு தான் என்கிறது விஞ்ஞானம். மற்றவை எல்லாம் நம் அறிவுக்கு புலப்படாத அடர் சங்கதிகள்.

இது ஒரு பக்கம் இருக்கட்டும், பிரபஞ்சத்தின் பெரும்பகுதி அடர் ஆற்றல், பொருட்களால் சூழப்பட்டிருக்கும் நிலையில், அவற்றுக்கு மத்தியில் கொஞ்சமாக படர்ந்திருக்கும் 5 சதவீதத்திற்கும் குறைவாக சாதாரண பொருட்கள் இருப்பதாக கருதப்படுவதில் இன்னொரு பெரிய பிரச்சனை இருக்கிறது. இவற்றில் பெரும்பாலானவை எங்கே இருக்கின்றன என்பதே தெரியவில்லை. இது கொஞ்சம் விநோதமானது தான்.

சூரிய மண்டலம்,. நட்சத்திரங்கள் போன்ற வானியல் வஸ்துகள் எல்லாம் அணுக்களால் ஆனவை. இவை எல்லாவற்றையும் கூட்டு கழித்துப்பார்த்தால் கூட, பெருவெடிப்பு கணக்குபடி இருக்க வேண்டிய சாதாரண பொருட்களில் வெறும் 10 சதவீதம் மட்டுமே வருகின்றன. அப்படி என்றால் எஞ்சிய 90 சதவீத சாதாரண பொருட்கள் எங்கே? இதுவே விஞ்ஞானம் பதில் தேடும் கேள்வியாக இருக்கிறது.

இந்த பிரச்சனை விஞ்ஞான உலகில் காணாமல் போன பார்யோனிய சிக்கல் என குறிப்பிடப்படுகிறது. அணுக்கள் சார்ந்த பொருட்கள் பொதுவாக பார்யான் என குறிப்பிடப்படுகிறது. அணுவுக்குள் இருக்கும் புரோடான்கள், நியூட்ரான்கள் உள்ளிட்டவை இதில் அடங்கும். எனினும் எலக்ட்ரான் இதில் சேராது. இது லெப்டான் வகையின் கீழ் வருகிறது. இந்த வேறுபாட்டை விட்டுவிட்டு பார்த்தால், அணுக்கள் சார்ந்த பொருட்களால் உருவான கோள்களும், நட்சத்திரங்களும் 10 சதவீதம் மட்டுமே இருப்பதால், மற்றவை எங்கே, எப்படி இருக்கின்றன எனும் கேள்வி புரியாத புதிராக இருக்கிறது.

இந்த கேள்விக்கு தான் பதிலை இரண்டு விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளதாக செய்திகள் வெளியாகியுள்ளன. தனித்தனியே மேற்கொள்ளப்பட்ட இரண்டு ஆய்வுகள் மூலம் விஞ்ஞானிகள் காணாமல் போனதாக கருதப்பட்ட அணுக்கள் இருப்பிற்கான மறைமுக ஆதாரங்களை கண்டறிந்துள்ளனர். இன்னும் அங்கீகரிக்கப்படவில்லை எனினும் இந்த ஆய்வுகள் அறிவியல் உலகில் உற்சாகத்தை ஏற்படுத்தியுள்ளன.

காணாமல் போனதாக கருதப்படும் அணுக்கள் இருப்பு தெரிய வந்துள்ளது பிரபஞ்ச ரகசியம் பற்றிய புரிதலில் அடுத்த கட்ட பாய்ச்சலாக அமையலாம் என கருதப்படுகிறது. எல்லாம் சரி, இருக்க வேண்டிய அணுக்கள் இருப்பதை கண்டறிந்து விட்டதாக கூறும் போது, அதை மறைமுக ஆதாரமாக கண்டறிந்ததாக சொல்கின்றனர் என கேட்கலாம்.

மறைந்திருக்கும் அணுக்களை பார்ப்பது என்பது அந்த அளவு கடினமானது என்பதே இந்த கேள்விக்கான பதில். அதுவே இந்த கண்டுபிடிப்பை மேலும் முக்கியமானதாக ஆக்குகிறது.

மொத்தமாக பிரபஞ்சத்தில் இருக்க வேண்டிய அணுக்கள் இல்லை என்பதை அறிந்திருந்த விஞ்ஞானிகள் அவை எங்கே இருக்க கூடும் என்பதையும் அனுமானித்துள்ளனர். பிரபஞ்சம் உண்டான பல லட்சம் கோடி ஆண்டுகளாக ஏற்பட்டு வந்துள்ள வளர்ச்சி, மாற்றத்தின் அடிப்படையில் பிரபஞ்சம் அடர் ஆற்றல் மற்றும் அடர் வஸ்துகளால் நிரம்பியிருக்கிறது. அதன் நடுவே காலெக்ஸிகள் சிதறிக்கிடக்கின்றன. இத்தகைய கேலக்ஸிகள் லட்சக்கணக்கில் இருக்கின்றன. இந்த காலெக்ஸிகள் ஒன்றோடு ஒன்று வாயு இழைகளால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த வாயு இழைகளில் தான் எஞ்சிய அணுக்கள் இருக்க வேண்டும் என விஞ்ஞானிகள் கருதுகிறது.

அப்படி என்றால் அந்த வாயு இழைகளை ஆய்வு செய்து பார்க்கலாமே என்று கேட்கலாம். பார்க்கலாம் தான், ஆனால் அவை தெரியாது என்பதே விஷயம். கேலக்ஸிகளை பின்னி பிணைத்திருக்கும் இந்த வாயு இழைகள் வார்ம் ஹாட் இண்டர்கிலேஸியேட்டிக் மேட்டர் என சொல்லப்படுகிறது. சுருக்கமாக விம். இவற்றின் வெப்பநிலை பல லட்சம் அளவில் இருக்கிறது. இவற்றில் இருந்து எக்ஸ் கதிர்கள் ஒளிர்ந்தாலும், தொலைநோக்கிகளால் காண முடியாத அளவுக்கு அவை மெல்லியதாக இருப்பதே சிக்கல்.

கொஞ்சம் சக்திவாய்ந்த தொலைநோக்கிகள் மூலம் இவற்றை உத்தேசமாக நோக்கி, 70 சதவீத காணாமல் போன அணுக்களை கூட கணக்கிட்டுவிட்டனர். ஆனால் அப்போது கூட இன்னொரு 30 சதவீதம் இடித்துக்கொண்டிருக்கிறது.

இந்நிலையில் தான் எடின்பர்க் பல்கலை மற்றும் இன்னொரு ஆய்வுக்குழுவினர் இந்த புதிருக்கு விடையை கண்டுபிடித்துள்ளனர்.

கேலக்ஸிக்களுக்கு இடையிலான வாயு இழைகள் பார்க்க முடியாதவையாக இருக்கும் நிலையில், பெருவெடிப்பின் தாக்கமான காஸ்மிக் கதிர் ஒளிர்வை பின்னணியாக கொண்டு இவற்றை நோக்கி அணுக்களின் இருப்பிற்கான ஆதாரங்களை சேகரித்துள்ளனர்.

இதற்கு உதவிய நிகழ்வு சுன்யேவோ ஜெல்டோவிச் (Sunyaev-Zel’dovich (SZ) )  நிகழ்வு என குறிப்பிடப்படுகிறது. அதாவது காஸ்மிக் வலையில் உள்ள ஒளியில் இருக்கும் போட்டான்கள் அணுக்களில் உள்ள எதிர்மறை ஆற்றல் கொண்ட எலக்ட்ரான்கள் சந்திக்கும் போது கூடுதல் ஆற்றல் பெற்று அவற்றின் அலைவரிசை கொஞ்சம் மாறுகிறது. இந்த மாற்றமும் பத்து லட்சத்தில் ஒரு மடங்கு எனும் அளவுக்கு மிகவும் சிறியதானது. எனவே இதை உணர்வதும் சிக்கல் தான்.

ஆனால், விஞ்ஞானிகள் பக்கத்தில் பக்கத்தில் உள்ள லட்சத்திற்கும் மேற்பட்ட கேலக்ஸிகளை ஒன்றிணைத்து அவற்றின் வரைபடம் மூலம் இடையே உள்ள வாய் இழைகளில் இந்த விளைவை கவனித்துள்ளனர். இதன் படி பார்த்தால் சுற்றுப்புற பகுதிகளைவிட வாயு இழைகள் ஆறு மடங்கு அடர்த்தியாக இருக்கிறது. ( இன்னொரு ஆய்வு மூன்று மடங்கு என்கிறது). ஆக, இங்கு தான் காணாமல் போன அணுக்கள் இருப்பது உறுதியாகி உள்ளதாக கருதப்படுகிறது.

இந்த ஆய்வுகள் அறிவியல் உலகால் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு விவாதிக்கப்பட்டு மேலும் ஆராயப்பட வேண்டும். அப்போது தான் பிரபஞ்ச ரகசியத்தை அறிவதில் மேலும் ஒரு அடி எடுத்து வைக்கலாம். ஏனெனில் பிரபஞ்சத்தின் பெரும் பகுதியாக இருக்கும் அடர் ஆற்றல் பற்றி நம் அறிவு இன்னமும் சொற்பமாகவே இருக்கிறது.

 

 

இணைப்புகள்

  1. http://www.sciencemag.org/news/2017/10/astronomers-say-they-ve-found-many-universe-s-missing-atoms
  2. https://www.geek.com/science/scientists-find-universes-missing-atoms-1719446/

நன்றி; மின்னம்பலம் இதழில் எழுதியது

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *