இணைய இதழ்இணைய இதழ் 52கட்டுரைகள்

ஜேம்ஸ் வெப் (JAMES WEBB) – ஜெகதீசன் சைவராஜ்

கட்டுரை | வாசகசாலை

 

 

ந்தப் பூமியின் வரலாற்றில் மனிதனின் கண்டுபிடிப்புகளில் மகத்தானது எதுவென்று கேட்டால் அது தொலைநோக்கியாகத்தான் இருக்கும். கலீலியோ தன்னுடைய தொலைநோக்கியை வானுக்குத் திருப்பிய கணம் பூமியில் அறிவியலின் செவ்வியல் காலம் எழுதப்படலாயிற்று. கடந்த ஐம்பது வருட விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் நாம் பலவற்றைக் கண்டுபிடித்து அதன் வாயிலாக நம்முடைய கேள்விகளுக்கு பதில்களைத் தெரிந்துகொண்டோம். ஆனால் நம்முடைய அடிப்படைக் கேள்வியான, ’நாம் எப்படி இங்கு வந்தோம்?’ என்பதற்கு பதில் இருந்தும் அதை நிரூபிக்க முயற்சி செய்துகொண்டே இருக்கிறோம். அந்த முயற்சியை அடுத்த கட்டத்துக்கு கொண்டு போக தொலைநோக்கிகள்தான் பெருமளவில் உதவியிருக்கின்றன.

சரி,தொலைநோக்கிகள் எப்படி உதவி செய்யும்?

பொதுவாக மின் காந்த நிறமாலையில் (Electro Magnetic Spectrum) இருக்கும் ஏதேனும் ஒரு கதீர்வீச்சை உள்வாங்கி அந்தத் தரவுகளின் வாயிலாக புகைப்படமாக மாற்ற உதவும். எப்படி என்றால், பிரபஞ்சத்தில் உள்ள எந்தவொரு பொருளும் அதனுடைய அணுவளவில் (Atomic Level) நடக்கும் மாற்றத்தால் மின் காந்த நிறமாலையில் இருக்கும் ஏதேனும் ஒரு கதிர்வீச்சை, ஆற்றலை ஓரிடத்திலிருந்து இன்னொரு இடத்திற்கு கடத்த பயன்படுத்திக்கொள்ளும். உதாரணமாக சூரியனில் நடைபெறும் அணுக்கரு இணைவால் உண்டாகும் ஆற்றல் அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் வாயிலாக வெப்ப ஆற்றாலாய் சூரியனைச் சுற்றியுள்ள இடங்களுக்குக் கடத்தப்படுகிறது. அதனால்தான் சூரியனின் வெப்பம் நம்மைச் சுடுகிறது. இப்படி ஏதேனும் ஒரு கதிர்வீச்சை உள்வாங்கி படம் பிடிக்க நம்மிடம் பல தொலைநோக்கிகள் இருக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக எக்ஸ் ரே வைப் படம் பிடிக்க சந்திரா எக்ஸ் ரே தொலைநோக்கி, புலப்படும் மற்றும் புற ஊதாக் கதிர்களைப் படம் பிடிக்க ஹப்பிள் தொலைநோக்கி, அகச்சிவப்புக் கதிர்களைப் படம் பிடிக்க ஸ்பிட்சர் என்கிற தொலைநோக்கி போன்றவை இருக்கின்றன. இதில் ஸ்பிட்சர் இப்போது பயன்பாட்டில் இல்லை. ஆனால் இப்போது அதைவிடப் பல மடங்கு சக்தி வாய்ந்த  ஜேம்ஸ் வெப் என்கிற தொலைநோக்கி நமக்கு கிடைத்துள்ளது.

இந்தப் பெயரை சமீபத்தில் அதிகமாகக் கேட்டிருப்போம். காரணம் இந்த தொலைநோக்கி திட்டமிட்ட இடத்தில் நிறுவப்பெற்று நமக்காக புகைப்படம் எடுத்து அனுப்பியிருக்கிறது.

இவ்வளவு பெரிய பேசுபொருளாகுமளவிற்கு இதன் சிறப்புதான் என்ன?

முதல் விசயம் இது அகச்சிவப்புக் கதிர்களை உள்வாங்கி புகைப்படமெடுக்கும். இதில் என்ன சிறப்பு என்று கேட்பீர்களானால் அதற்கு பதில் இருக்கிறது. பொதுவாக தூரத்து விண்மீன் திரளின் ஒளி தூரம் செல்லச் செல்ல அதன் ஆற்றலை இழந்து, புலப்படும் ஒளி மறைந்து அகச்சிவப்புக் கதிராக மாறத்தொடங்கி விடும். இப்போது நாம் தூரத்து நட்சத்திரத்தையோ, அல்லது அது உருவாகுவதையோ அல்லது ழிவதையோ பார்க்க வேண்டுமெனில் அது வெளிவிட்ட கதிர்வீச்சின் அகச்சிவப்புக் கதிர்களை பிடித்துதான் பார்க்க வேண்டும். இதுவரை ஆற்றல்மிக்க விண்வெளி தொலைநோக்கிக்கும் ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கிக்கும் உள்ள வித்தியாசம் இதுதான். மற்றபடி ஹப்பிளும், ஜேம்ஸ் வெப்-ம் தனித்தனி குறிக்கோள்களைக் கொண்டவை. இரண்டும் தன்னளவில் சிறப்பு மிக்கவை.

அடுத்த விசயம் இது நிலைநிறுத்தப்பட்டிருக்கும் இடம். இது அகச்சிவப்புக் கதிர்களை உள்வாங்கி புகைப்படம் எடுக்கும் தொலைநோக்கி என்பதால் பூமியில் நிறுவ முடியாது. சூரியனின் வெப்பம், பூமியின் வெப்பம், நிலவின் வெப்பம் எனப் பல இடர்பாடுகளைச் சந்திக்க வேண்டி இருக்கும். வெப்ப ஆற்றல் கடத்தப்படுவது அகச்சிவப்புக் கதிர்களால்தான். அதனால் வெப்பம் என்பது பெரும் பிரச்சனை. வெப் தொலைநோக்கியால் நிலவின் தொலைவில் இருக்கும் ஒரு தேனி வெளியிடும் வெப்பத்தையும் உணர முடியும். அடுத்தது ஹப்பிளைப் போல பூமியின் தாழ் வட்டப்பாதையில் சுற்ற வைக்கலாம் என்றால் அங்கேயும் வெப்பம் என்பது பிரச்சனையாகத்தான் இருக்கும். இந்தக் காரணங்களால் பூமியிலிருந்து 1.5 லட்சம் கி.மீ தொலைவில் உள்ள L2 (Lagrange Point) என்கிற இடத்தில் நிலைநிறுத்தலாம் என முடிவு செய்து ஏரியான்-5 ராக்கெட் மூலம் கடந்தாண்டு டிசம்பர் 25 ல் கிறிஸ்துமஸ் நாளின் போது விண்வெளிக்கு அனுப்பினார்கள். ராக்கெட்டிலிருந்து பிரிந்து எல்-2 விற்கு செல்லும் முன், தரைக்கட்டுப்பாட்டாளர் ஒருவர், மனித குலம் வடிவமைத்த சிறப்பான ஓர் எந்திரத்தை நாம் கடைசியாக பார்க்கிறோம் என அறிவிக்கும்போதே ராக்கெட்டிலிருந்து உந்தி தனது பயணத்தைத் தொடங்கியது. திட்டமிட்டபடியே சிறப்பான பயணத்தைத் தொடர்ந்து L2 அடைந்தது. இந்த இடம் பூமியின் ஈர்ப்பும் சூரியனின் ஈர்ப்பும் சமன் செய்து கொள்ளும் இடம். இதனால் தொலைநோக்கி பூமியுடன் சேர்ந்து சூரியனைச் சுற்றி வரும். பூமியுடன் இயைந்திருக்க மையவிலக்கு விசை மூலம் லெக்ரான்ஞ் புள்ளியை சீரான வேகத்தில் சுற்றிவந்தால் போதுமானது. சரி,இப்போது சூரியனின் வெப்பம் பாதிக்காதா? நிச்சயமாக பாதிப்பு இருக்கும். அதற்குதான் நாம் டென்னிஸ் மைதான அளவுள்ள பாதுகாப்பு அமைப்பு கவசத்தை(SunShield) வைத்துள்ளோம். இதன் ஒரு பக்கம் 125 டிகிரி செல்சியஸ் இருக்கும் மற்றொரு பக்கம்-235 டிகிரி இருக்குமளவிற்கு நேர்த்தியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.உறை வெப்பநிலைக்கும் கீழான வெப்பநிலையில் தான் வெப் யின் ஆராய்ச்சி உபகரணங்கள் வேலை செய்ய முடியும். உபகரணங்களை இன்னும் குளிரூட்ட கிரையோஜெனிக் கலங்களும் இருக்கின்றன. நாசா அதிகம் செலவிட்டது உபகரணங்களைக் குளிரூட்டும் அமைப்புகளுக்குத்தான். இந்த உபகரணங்கள் எப்போதும் கவசத்தினால் மறைக்கப்பட்டு சூரியனுக்கு எதிர் திசையில்தான் இருக்கும், அதனால் பூமியையோ, சூரியனையோ, வெள்ளி, புதன், நிலவையையோ வெப் ஆல் ஆராய முடியாது. ஆனால் செவ்வாய் கிரகத்திலிருந்து பிரபஞ்சத்தின் தொடக்கப்புள்ளி வரை ஆராய முடியும்.

 மேலும் வெப் எல்-2 வை மைய விலக்கு விசை மூலம் சுற்றத் தேவையான உந்துகலனுக்கான (Thrusters) ஆற்றலை சூரிய தகடுகள் மூலம் எடுத்துக்கொள்ளும்

இவற்றையெல்லாம் விட இதன் பொறியியல் கட்டுமானம்தான் மிகவும் ஆச்சரியம் அடைய வைக்கிறது. அறுங்கோணம் அமைப்பில் உள்ள 18 ஆடிகளை ஒன்றாகச் சேர்த்து இதன் முதன்மை ஆடியை வடிவமைத்துள்ளார்கள். ஒவ்வொரு ஆடியும் மைக்ரோமீட்டர் அளவில் நகரும் தன்மை உடையது.இதனால் துல்லியமா நம்மால அகச்சிவப்பு கதிர்களை ஆடியில் குவிக்க முடியும். குவித்த அகச்சிவப்பு கதிர்களை ஆராய நான்கு உபகரணங்கள் இருக்கின்றன.

1.NIRCam- Near Infra Red Camera. 

2.NIRSpec- Near infra red Spectrograph

3.NIRISS & FGS – Near Infrared Slitless spectrograph & Fine Guidence Sensor

4.MIRI-Mid Infrared Instrument

இந்த நான்கு உபகரணங்களும் வெவ்வேறான அலைநீளங்களைக் கொண்ட அகச்சிவப்புக் கதிர்களை உள்வாங்கி விண்மீன் திரளின் தூசுக்களை கூட துல்லியமாக படம்பிடிக்குமளவிற்கு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளன.. மேலும் இதிலுள்ள நிறமாலை வரைவி விண்மீன் பேரடை படலத்தில் இருக்கும் வேதிய தொகுப்பை(Chemical Composition) கணக்கிடும். Fine guidence sensor தொலைநோக்கிய ஒரு குறிப்பிட்ட இலக்கு நோக்கி நீண்ட நேரம் வைத்திருக்க முடியும். 

இத்தனை சிக்கலான கட்டமைப்பு இருந்தும் எவ்வித தவறுக்கும் இடமளிக்காமல் சரியாக அதன் இடத்தை அடைந்து ஏற்கனவே முன்முடிவிட்ட இலக்குகளை படமெடுத்து நமக்கு அனுப்பியுள்ளது. அதில் ஐந்து படங்களை நாசா கடந்த 11 மற்றும் 12 ம் தேதி வெளியிட்ட்து. அதை அறிவியல் ஆர்வளர்கள் கொண்டாடித் தீர்த்தனர். கொண்டாடும் அளவிற்கு என்ன இருந்தது அதில்?

முதல் படம் Deep field.

இந்தப் படம் அளவில் எவ்வளவு எனத் தெரிந்தாலேதன் சிறப்பு என்னவென்று புரிந்துவிடும். கையளவு மண்ணில்ரே ஒரு மண்தான் இந்தப் புகைப்படம். NIR Cam கொண்டு எடுக்கப்பட்ட படம் இது. இதில் இருக்கும் சில கேலக்சிகள் நம் சூரியக் குடும்பம் உருவாகுவதற்கு முன்பே உருவானது. இதில் ஒளி வளைந்திருப்பது போல் இருக்கும் நிகழ்வைத்தான் Gravitational lensing என ஐன்ஸ்டீன் தனது பொது சார்பியல் தத்துவத்தில் சொன்னார். இதை 12 மணி நேரம் ஒரே இடத்தில் உற்று நோக்கி எடுத்துள்ளனர். ஹப்பிள் இதை எடுக்க ஒரு வார காலமாகும். ஏனெனில் ஹப்பிள் பூமியைச் சுற்றி வருகிறது. அதனால் ஒவ்வொரு முறை சுற்றி வரும் போதும் 90 நிமிடம் இருட்டில் பயணிக்க வேண்டிருக்கும்

இந்தப் படத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியைப் பார்த்தால் ஆரஞ்சு சிவப்பு நிறத்தில் இருக்கும்.  இக்கதிர் 13.1 பில்லியன் ஆண்டுகளாகப் பயணித்து வந்துள்ளது. பிரபஞ்சம் உருவாகி 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகள் ஆகியிருக்கிறது என்ற கணக்கீடு நம்மிடம் இருப்பது நினைவுக்கு வருகிறதா? ஜேம்ஸ் வெப் யின் முக்கியக் கொள்கையான பிரபஞ்சம் உருவாக்கம் குறித்தான ஆராய்ச்சிக்கு இது பெரும் நம்பிக்கை அளித்துள்ளது.

இரண்டாவது படம் புறக்கோள் எனும் Exoplanet

இந்தப் படம் விண்மீன் ஒன்றை மிக அருகில் சுற்றிவரும் வாஸ்ப் 96பி எங்கிற ஒரு கோளை NIRSS வைத்து எடுக்கப்பட்ட படம். இந்த உபகரணம் பின்னால் அதீத ஒளி இருந்தாலும் அதை தவிர்த்து முன்னால் இருக்கும் ஒரு பொருளை படம் பிடித்து ஆராயும் வல்லமை கொண்ட்து.

Micro shutters எனும் அமைப்பு மைக்ரோ மீட்டர் அளவில்  தேவையான பொழுது மட்டும் திறந்து மூடிக்கொள்ள இயலும்.

இந்தப் படத்தில் ஒரு கோளின் வளிமண்டல வேதிய அளவீடுகளை நிறமாலைமானி மூலமாக வருவித்துள்னர். இதில் நீர் ஆவியாக இருக்கிறது. ஆனால் வியாழனைப் போல் வாயுக்கோள். இப்படி உயிர் வாழும் கூறுகளைக் கொண்ட கோள்களின் வளி மண்டலத்தை இப்படி ஆராய்வதன் வாயிலாக அங்கு உயிர்கள் இருக்கிறதா என்பதைக் கண்டுபிடிக்கும் வெப் யின் மற்றொரு குறிக்கோள் இது.

மூன்றாவது Steller Death- Southern ring Nebula – விண்மீன் இறப்பு

இறந்து கொண்டிருக்கும் விண்மீன் ஒன்றின் படம் இது. NIR cam and MIRI கொண்டு எடுக்கப்பட்ட இந்தப் படம் விண்மீன் இழந்த நிறை எவ்வாறு விண்வெளியில் கலக்கிறது என்பதைத் துல்லியமாகக் காட்டுகிறது. இடப்பக்கம் இருக்கும் படத்தில் விண்மீன் தனது எரிபொருள் தீர்ந்த பின்னர் அதன் நிறையைச் சுருக்கியுள்ளது, பின் விரிவடைந்து நிறையை வெளியே தள்ளியுள்ளது, பின் சுருங்கியுள்ளது. சுருங்கிய விண்மீனின் உட்கரு வெளிச்சமாகத் தெரிகிறது. வெளியில் அலை போல சிதறிக்கொண்டிருப்பது ஹைட்ரஜன்- தூசுக்களின் கூட்டம். நடுவில் வெப்பமிகு பகுதி. இதே ட்வார்ப் விண்மீனை MIRI கொண்டு எடுக்கும் போது நடுவில் இரண்டு ட்வார்ப் ஸ்டார் தெரிகிறது. அப்படியானால் இது Binary start system. ஆக, வெப் யின் கண்ணில் இருந்து எதுவும் தப்பிக்க முடியாது.

நான்காவதாக ஸ்டீபன் குயிண்டண்ட்விண்மீன் திரளின் பிணைப்பு

இது ஐந்து கேலக்சிகள் கொண்ட படம். கிட்டத்தட்ட 1000 படங்களை ஒன்றிணைத்து இந்தப் படம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. இதில் இருக்ககூடிய தூசுப்படலமும் வாயுக்களின் நிறத்தையும் வைத்து கேலக்சிகள் எப்படி ஒன்றொடொன்று பிணைகிறது அல்லது அழிகிறது என்பதை சொல்லும் படம். இந்த மாதிரியான புகைப்படம் கேலக்சி உருவாகும் சூழல், காரணிகள் எல்லாம் சேர்ந்து எப்படி உருவானது போன்ற கேள்விகளுக்கு பதிலை தரவுகளாய் தரும். நம்முடைய கண்ணிற்கு வெறும் புகைப்படம்தான், ஆனால் ஆராய்ச்சியாளர்களுக்கு எக்கச்சக்கமான தரவுகள்.

கடைசியாக Steller Birth- Carina Nebula-விண்மீனின் பிறப்பு

மிகவும் ரம்மியமான ஒரு படம். ஹப்பிள் இதனை முன்பே படமெடுத்துள்ளது. ஆனால் அது விண்மீன் தூசுக்களுக்குப் பின் இருக்கும் விண்மீன்களையும் இவ்வளவு தெளிவாகக் காட்டியது இல்லை. வெப் அதைத்தான் தெள்ளத்தெளிவாகக் காட்டியுள்ளது. 8000 ஒளியாண்டு தொலைவில் இருக்கும் இதன் நிறமாலைத் தகவல்களை ஆராயும் போது, இந்தத் தூசுகள் எப்படி ஒரு விண்மீனை உருவாக்குகின்றன போன்ற அடிப்படைகளை நமக்கு சொல்லித் தரும்.

படம் 5

வெப் கொடுக்கபோகும் பங்களிப்பில் இது 0.1% கூட இல்லை. திட்டமிட்டபடியே பயணம் அமைந்ததால் எரிபொருள் சிக்கனப்படுத்தப்பட்டு இதன் ஆயுட்காலம் அதிகமாகி உள்ளது. அமெரிக்காவின் நாசா, கனடாவின் விண்வெளித் துறை மற்றும் ஐரோப்பாவின் விண்வெளி நிறுவனம் எனப் பன்னாட்டு அமைப்புகள் ஒன்றாக 25 ஆண்டுகள் வேலை செய்ததன் பயன் என்னவென்று புரிந்துகொள்ள முடிகிறதா? இதற்கு முன் பன்னாட்டுக் கூட்டமைப்பில் நாம் செய்த ஒரு பொறியியல் புரட்சி விண்ணில் பூமியைச் சுற்றிக் கொண்டிருக்கிறது. சர்வதேச விண்வெளி மையம் எனும் அவ்விண்வெளி ஓடம், பல துறைகளில் எண்ணற்ற ஆராய்ச்சிகளைச் செய்து வருகிறது. மனித இனமாக நாம் பெருமை கொள்ளும் சிறப்பு மிக்க இத்திட்டத்தின் விலை பத்து பில்லியன் அமெரிக்க டாலர்கள். இவ்வளவு மதிப்பு மிக்க ஒரு திட்டத்தை எவ்வித தவறுகளுக்கும் இடமளிக்காமல் செய்து முடித்த உலகளாவிய அறிவியலாளர்கள், தொழில்நுட்ப வல்லுநர்கள், பொறியாளர்கள், தொழிளாலர்கள் என அனைவருக்கும் நாம் நன்றி சொல்லக் கடமைப்பட்டிருக்கிறோம். இதிலிருந்து பெறப்படும் தகவல்கள் உலக ஆராய்ச்சியாளர்கள் அனைவருக்கும் கிடைக்கும் பொருட்டு, திறந்த நிலைத் தரவுகளாய் அனைவருக்கும் பகிரப்படும். வெப் தனது குறிக்கோளை முடித்த பின் இது அனைவருக்குமானதாக நடைமுறைபடுத்தப்படும் என நாசா தெரிவித்துள்ளது. மனித குல அறிவுத்தேடலில் நிகழப்போகும் அடுத்த கட்டப் பாய்ச்சலில் ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியின் பங்கு இன்றியமையாததாக இருக்கும் என்பது திண்ணம்.

******

jaganbpositive@gmail.com

குறிச்சொற்கள்
மேலும் வாசிக்க

தொடர்புடைய பதிவுகள்

Leave a Reply

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

Back to top button
Close