மீன் பிடிக்க வாாீகளா ? குறுகு வெண்மீன்கள்(white dwarfs)

This entry is part of 19 in the series 20011125_Issue

இ.பரமசிவன்.


(epsi_van@hotmail.com)

இந்த பிரபஞ்சம் பிறந்து வளர்ந்து அப்புறம் அழிந்து(அதாவது வெடித்து) மீண்டும் பிறந்து வளர்ந்து…..இப்படியொருமுடிவில்லா விஞ்ஞான சாித்திரம் எல்லா விண்வெளி விஞ்ஞானிகளாலும் பேசப்பட்டு வருகிறது என்பது எல்லோரும்அறிந்ததே.இந்த பிரபஞ்சத்தின் கரு தோன்றிய இடம் என்ன என்று இப்போது எல்லா விஞ்ஞானிகளாலும் பரபரப்பாக ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்டும் வருகிறது.கருந்துளை (black hole) எனும் ஒரு புதிர்முடிச்சு எப்போது அவிழ்கிறதோ அதுவே இந்த பிரபஞ்சத்தின் ஜாதகத்தை கணிக்கிறது.இந்த வினோத ஜோதிடத்துக்கு சோழி குலுக்கி அதற்காகவே ஒரு ‘நோபல் ‘ பாிசு பெற்ற விஞ்ஞான மேதை ஒருவரைப் பற்றி உங்களுக்கு தொியுமா ?அவர் பிறப்பால் இந்தியர்.அறிவால்அமொிக்கர்.ஆம். அவர் தான் டாக்டர் சுப்பிரமணியம் சந்திரசேகர்.அவர் கண்டுபிடித்த புகழ்பெற்ற ‘சந்திரசேகர் எல்லை ‘ (chandrasekhar limit ‘) எனும் கோட்பாடு கருந்துளையின் கருவைப் பற்றியது.

ஒரு விண்மீன் தன்னுடைய அபாிமிதமான ஈர்ப்புவிசையால் தானே நொறுக்கப்படும் சூழ்நிலைக்கு தள்ளப்படும்போது அங்கு என்ன நிகழ்கிறது ? தன்னுடைய ஆரத்தை இழக்க ஆரம்பிக்கிறது.தனது மையப்புள்ளியிலிருந்து அதன் மேற்புறவிளிம்பு வரை உள்ள அதன் தூரமே இங்கு அதன் ஆரம் எனப்படுவது.ஒரு விண்மீனின் நிறை(mass)யே அதன் உயிரை தீர்மானிக்கிறது.எப்படி என்று பார்ப்போம்.

அதன் ஈர்ப்புவிசை திடாரென்று அபாிமிதமாக அதிகாித்துவிடுவதில்லை.அதன் நிறை பிரம்மாண்டமாய் கணக்கற்ற மடங்கு அதிகாித்து விடும்போது ஈர்ப்புவிசையும் பிரம்மாண்டமாய் அதிகாித்து விடுகிறது.இப்போது இந்த உள்நோக்கிய (imploding) விசையால் மையப்புள்ளியிலிருந்து வெளிவிளிம்பு வரை தன் ‘நிறை ‘யை இழுத்துப் பிடித்துக் கொண்டிருக்கும் தனது குறைந்தபட்ச தூரத்தை அதாவது தன் ‘ஈர்ப்பு ஆரத்தை ‘ (gravitational radius) இழக்க ஆரம்பிக்கிறது.இந்த பிரம்மாண்டமான நிறைப் பெருக்கமூம் அதனால் ஏற்படும் ஈர்ப்புவிசைப் பெருக்கமுமே அதற்கு எமனாகி அந்த விண்மீன் வீழ்ச்சி அல்லது சிதைவு (collapse) அடைந்து விடுகிறது.அந்த பெரும் ஈர்ப்பு விசைக்குள் எல்லாமே விழுங்கப் பட்டு விடுகிறது.ஒளிக்கதிர்கள் கூட வெளிப்படுவதில்லை.அந்த புள்ளியே இங்கு கருந்துளை எனப்படுகிறது.ஒரு விண்மீன் எப்போது கருந்துளை ஆகிறது ? இதை கணிப்பதற்கு ஒரு அளவுகோல் கண்டுபிடித்திருக்கிறார் டாக்டர் சந்திரசேகர்.நமது ‘சூாியனே ‘ இங்கு அவர் பயன்படுத்தும் அளவுகோல்.சூாியனின் நிறையைப் போல் மூன்று மடங்கு நிறையை அடையும் ஒரு விண்மீன் மேலே குறிப்பிட்ட ‘வீழ்ச்சி ‘நிலைக்கு தள்ளப்படுகிறது. சூாியனின் நிறையைவிட 1.4 மடங்கு பெருக்கமடைந்த நிலைக்கு வரும்போது அது கருந்துளை நிலையை நோக்கி சிதைவு அடையத்துவங்கிவிடும். அதனுடைய ஈர்ப்பு ஆரம் சுருங்கிக்கொண்டே வரும்போதும் சூாியனின் நிறையை விட 3 மடங்கு அதிகமான நிறையை அது எட்டும்போதும் கருந்துளை எனும் ஒரு புள்ளியாய் சுருங்கிப்போகும்.சிதைவு நிலையை எட்டும் இந்த ‘நிறையின் ‘ மேல் எல்லையை (upper limit) சந்திரசேகர் அவர்கள்M-3 என்று அழைக்கிறார். இதில் இன்னொரு அம்சம் அவர் கவனத்தில் விழுகிறது.அந்த விண்மீனின் அடர்த்தி (star density) தான் அது.ஒரு குறிப்பிட்ட கனபாிமாணத்துள் அடைபடும் நிறையை (mass per volume)த் தான் அதன்அடர்த்தி என்கிறோம். இங்கு சந்திரசேகர் தன் கணித அறிவுநுட்பத்தைப் (mathematical talence) பயன்படுத்துகிறார்.ஈர்ப்புவிசை பெருக்கமடைந்து கொண்டேபோவதில் ஒரு எல்லையில்லாத தன்மை (infinity) ஏற்பட்டால் அதாவது அந்த விண்மீன் தன் மையத்தை நோக்கி உள்பாய்ந்து சென்று (imploding) நொறுக்கிக்கொள்ளும் விசை எல்லையில்லாமல் அதிகாித்துக்கொண்டே போனால் அதன் நிலை என்னவாக இருக்கும் ?அந்த விண்மீனின் உயிர் பறிபோகிற ஆபத்து ஏற்படத் துவங்கிவிட்டது.

உதாரணமாக அந்த விண்மீனின் நிறை ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு (finite) இருப்பதாக வைத்துக் கொள் வோம்.அதை ஒரு குறிப்பிட்ட கனபாிமாணத்தால்(volume) வகுப்பதே(dividing) இங்கு அடர்த்தி எனப்படுகிறது.கனபாிமாணத்தை தீர்மானிக்கும் மாறி (deciding variable) இங்கு அதன் ஆரம் (r) தான்.இது திடாரென்று பூஜ்யத்தை நோக்கிய ஒருஎல்லைக்கு தாவிவிட்டால் (limit : r ~> 0) நிலமை என்னவாகும் ? கணித மொழியில் பூஜ்யமில்லாத (non-zero) ஒரு எண் பூஜ்யத்தினால் வகுக்கப்பட்டால் அது ‘எல்லையின்மை ‘ என்ற நிலையை அடைந்து விடும். இப்போது டாக்டர் சந்திரசேகர் குறிப்பிட்ட M3 எனும் நிறை ‘பூஜ்ய ஆரத்தினால் ‘ (zero-radius) வகுபடும்போது விண்மீனின் அடர்த்தி ‘எல்லையில்லாத ‘ நிலையை எட்டியபின் கருந்துளை என்னும் புள்ளியை நோக்கி வீழ்ச்சியடைய தாவுகிறது. கருந்துளை நிலைக்கு முந்திய அந்நிலையில் எல்லையில்லாத அதன் அடர்த்தியினாலும் (density) வெப்பமிக்க உள் புறத்து ஆவிஅமுக்கத்தினாலும் (gas pressure) அபாிமிதமான ஒளியாற்றல்(light energy) வெளிப்படுகிறது.இது வெளிப் பாயும் விசை (exploding force) ஆகும்.ஆனால் இந்த வெளி விசையைவிட அதன் உள்பாயும் ஈர்ப்பு விசை (imploding gravitational force) அதிகமாக இருப்பதால் வெளிப்பட்டவுடன் அவிந்து போகும் ஒளிக்கோளமாக அது மாறுகிறது.இதுவே ‘குறுகுவெண் மீன் ‘ (white dwarf) எனப்படுகிறது.ஒளிப்பிரவாளமாய் தோன்றி பின் அறுகி குறுகி கருந்துளையாய் காணாமல் போய்விடுவதால் இது குறுகுமீன்(dwarf) எனப்படுகிறது.

குறுகுவெண்மீன் ஆராய்ச்சி ‘விண்வெளி ‘ பற்றிய ‘கோட்பாட்டு இயற்பியலில் ‘ (theoretical astrophysics) ஒரு முக்கிய மைல்கல் ஆகும்.சாதாரணமாய் தொலைநோக்கி வழியே ஆராயப்படும் விண்மீன்பற்றிய கோட்பாடுகள் பெருவியல் நோக்கு(macroscopic) உடையவை.அதாவது ‘ஹைட்ரஜன் ‘ஆக்சிஜன் ‘ போன்ற மூலகங்களின்(elements)அணுக்கள் (atoms) பற்றிய வேதியல் எதிர்செயற்பாடுகளை (chemical reactions) ஆராய்பவை.இது மரபு வழி இயக்கவியலை(classical mechanics) அடிப்படையாய் கொண்டது. ஆனால்குறுகுவெண்மீன் என்பது உட்புறத்தில் மின்னணுக்களின்(electrons) ஆவி அமுக்கங்கள்(gas pressure) பற்றியது.ஆற்றலின் ‘அளவைப் பாட்டு விளவுகள் ‘ (quantum effects) பற்றிய ஆராய்ச்சிக்கு வழி திறக்கும் ‘நுண்ணியல் நோக்கு ‘(microscopic) உடையவை.

சார்பியல் சிதைவுக்கோட்பாடு (relativistic degeneracy principle)


டாக்டர் சந்திரசேகர் தனது ‘சந்திரசேகர் எல்லை ‘ கோட்பாட்டின் மூலம் நியூட்டன் விதிகளுக்கு ஒரு புதிய முகம் பொருத்தினார்.மிகவும் புகழ்பெற்ற ஐன்ஸ்டானின் ‘சார்பியல் கோட்பாட்டை ‘ பிரபஞ்சவியலில் (cosmology) பரபரப்பாக பேச வைத்துவிட்டார். உண்மையில் ‘குறுகு வென்மீன் ‘ நிலை என்பது ஒரு விண்மீன் ‘இறந்த விண்மீன் ‘ (dead star) என்னும் கருந்துளை நிலைக்குப் போகாமல் தடுக்கப்படும் நிலை ஆகும். ‘ஆரம் ‘ பூஜ்யத்துக்கு போகும் அந்த நிலையிலும் ‘எல்லையில்லா ‘ நிலையைத்தொடும் அந்த விண்மீனின் அபாிமிதமான அடர்த்தி இறந்து கொண்டிருக்கும் நிலையிலிருந்து அதை காப்பாற்ற முயல்கிறது. ஆரத்தைச் சுருக்கி அழிக்க முயலும் அந்த ‘அழிவாற்றலின் அமுக்கமே ‘ (degeneracy pressure) அந்த ‘குறுகு வெண்மீனின் ‘ ஒளி வெள்ளத்திற்கு காரணம்.அங்கு ‘வெப்பம் ‘ கூட பூஜ்யமாகஇருக்கலாம்.ஆனாலும் அந்த வினோதமான ‘அழிவாற்றல் அமுக்கமே ‘ அந்த விண்மீனின் உயிரைக் காப்பாற்றுகிறது. அதற்கு காரணமாக இருப்பது ‘அளவைப்பாட்டு இயந்திரவியல் விளவுகளே ‘ (quantum mechanical effects) ஆகும். மின்னணு-ஆவி(electron gas) யின் அற்புத விளவுகளே இங்கு முக்கிய பங்கு ஆற்றுகிறது.இதை கொஞ்சம் விாிவாக பார்ப்போம்.

இதற்கு ‘துகள் இயற்பியல் ‘ (particle physics) பற்றிய அடிப்படை உண்மைகள் பற்றி கொஞ்சம் தொிந்து கொள்ள வேண்டும். ‘அலை-துகள் ‘ எனும் ‘இரட்டைச்சொல் ‘ (wave-particle dichotomy) ஆராய்ச்சியில் மூழ்கி தவித்துக் கொண்டிருக்கும் விஞ்ஞானிகள் துகள்கள் பற்றிய ‘புள்ளிவிவர இயற்பியல் ‘ (statistical physics) சம்பந்தமாக பலப்பல கோட்பாடுகளை நிறுவியிருக்கின்றனர்.மின்னணுத்துகள்கள் கோடிக்கணக்கான எண்களில் ஒன்றையொன்று மோதி ஆற்றல்விளவுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன.இவற்றின் நிரவலான பகிர்மானத்தை(distribution) சராசாியாக (avarage) கணக்கிட்டு சொல்வதை துகள்களின் ‘பகிர்மான புள்ளிவிவரங்கள் ‘ (distribution statistics) என்று விஞ்ஞானிகள் அழைக்கிறார்கள்.அவை இரு வகைப்படும் :

(1) போஸ்-ஐன்ஸ்டான் பகிர்மானப் புள்ளிவிவரங்கள் (Bose-Einstein Distribution Statistics)

(2) ஃபெர்மி-டிராக் பகிர்மானப் புள்ளிவிவரங்கள் (Fermi-Dirac Distribution Statistics)

முதலாவதை B-E பகிர்மானம் என்றும் இரண்டாவதை F-D பகிர்மானம் என்றும் அழைப்போம்.இப்போது நாம் ‘மேக்ஸ் ப்ளான்க் ‘ (Max Planck) எனும் கணிதம் மற்றும் இயற்பியல் மேதை உருவாக்கிய ‘அளவைப்பாடு ‘ (quantum) என்று அழைக்கப்படுகிற அற்புதமான சொற்றொடரைப்பற்றி நாம் தொிந்துகொண்டால்தான் மேற்கண்ட ‘புள்ளிவிவரங்கள் ‘நமக்கு புாிய ஆரம்பிக்கும். ஆற்றல்(energy) உதாரணமாக ஒளியாற்றல் ‘அலையா ? ‘ இல்லை ‘துகளா ? ‘ என்ற கேள்வி ‘ப்ளாங்கை ‘ மிகவும் ஆழமாய் சிந்திக்கவைத்தது.ஒளியாற்றல் துகள் ஒளித்துகள் (photon) என்றும் மின்னாற்றல் துகள் மின்(னணுத்)துகள் (electron) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.அது போல் அவற்றின் அலைவடிவங்கள் ஒளியலை (light wave) என்றும் மின்(காந்த) அலை (electro-magnetic) என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

அலையா துகளா என்ற பட்டி மன்றத்தில் யாரும் எதிர்பாராத ஒரு தீர்ப்பைச் சொன்ன நடுவர் ஒருவர் உண்டு.அந்த விஞ்ஞானமேதையின் கோட்பாட்டால் துகள் பற்றிய கணிப்புகள் ஒரு அற்புதமான திருப்பத்தை அடைந்தது.அவர் தான் ‘ஹெய்சன்பர்க் ‘ (Heisenberg)என்ற ஜெர்மானியர்.ஆற்றல் என்பதை கையில் பிடித்து பேனமுனையில் எழுதிப்பார்க்க முடியாது.அதன் இரண்டு முக்கியஅம்சங்களான உந்து (momentum) நிலையையும் இருப்பு (position) நிலையையும் ஒரே நேரத்தில் துல்லியமாய் கணக்கிட முடியாது.அது துகளாகஇருக்கும்போது இருப்பு நிலையைஅறியலாம். அலையாக இருக்கும்போதுஅதன் உந்து நிலையை அறியலாம்.ஆனால் ஒரு குறிப்பிட்ட காலப்புள்ளியில் (at a point of time) அது துகளாக இருக்கும்போது அது அலையாகவும் இருப்பது ‘ நிச்சயம் ‘அல்ல.அது போலவே அலையாக இருக்கும்போது அது துகளாக இருப்பதும் ‘நிச்சயம் ‘ அல்ல.அவரது இந்த ‘நிச்சயம் அற்ற கோட்பாடே ‘(uncertainty principle) அளவையியல் கோட்பாட்டுக்கு (quantum principle) ஒரு திருத்தம் கொண்டுவந்து விட்டது.அதனால் மின்துகளை (electron)நிச்சயமற்ற தன்மை எனும் ஒரு ஆவி ஆல்லது பிசாசு வடிவத்தோடு கற்பனை செய்து ‘பிசாசுத்துகள் ‘ (ghostron) என்றும் விளயாட்டாய் விஞ்ஞானிகள் அழைப்பது உண்டு.இந்த சிக்கல்களிலிருந்து விடுபட ‘மேக்ஸ் ப்ளாங்க் ‘ ஆற்றலை ஒரு குறைந்த பட்ச ‘அளவையில் ‘ (quantum) மிக மிகச்சிறிய நுண்ணிய ‘பொட்டலமாக ‘ (packet) கணக்கீடு செய்தார்.அதற்கு ‘ப்ளாங்க் மாறிலி ‘ (Planck ‘s constant) என்று பெயர். நம் உடம்பு எப்படி மிக மிக நுண்ணிய ‘உயிர்த்துகள் ‘களால் (cells) செய்யப்பட்டதோ அதுபோல் இந்த பிரபஞ்ச உடம்பு (cosma) ‘ப்ளாங்க் மாறிகளால் ‘ செய்யப் பட்டது.இப்போது இந்த பின்னணியில் மேலே பார்த்த B-E மற்றும் F-D யின் துகள் பகிர்மானங்களை புாிந்து கொள்ளலாம்.B-E துகள்களை ‘போஸ் துகள்கள் ‘ (Bosons) F-D துகள்களை ‘ஃபெர்மி துகள்கள் ‘ (Fermions) என்றும் அழைக்கின்றனர். அடிப்படையில் இவை மின்துகள்களே அவை ஆற்றலின் ஒவ்வொரு ‘அளவை மட்டங்களிலும் ‘ (quantum level) ‘இடம் பிடித்துக் கொள்ளும் தன்மை ‘யை (occupancy) வைத்தே ‘ஃபெர்மியான்கள் ‘ என்றும் ‘போஸான்கள் ‘ என்றும் பெயர் கொள்கின்றன.டாக்டர் சந்திரசேகர் குறுவெண்மீன்கள் தோன்றுவதற்கு காரணமாயிருப்பவை இந்த ‘ஃபெர்மி துகள்கள் ‘ தானே யன்றி ‘போஸான்கள் ‘ அல்ல என்கிறார்.அது மட்டும் அல்ல இந்த ‘ஃபெர்மியான்கள் ‘ மிகவும் முக்கியமானதொரு ‘துகள் இயற்பியல் ‘ (particle physics) கோட்பாடான ‘பாலியின் துகள்-விலக்கு கோட்பாட்டின் ‘ (Pauli ‘s Exclusion Principle) அடிப்படையில் இயங்குவதால் தான் ‘குறு வெண்மீனில் ‘ அந்த அபாிமிதமான ஈர்ப்புவிசையின் காரணமாக ஏற்படும் வீழ்ச்சி (collapse) தடுக்கப்படுகிறது என்கிறார். இது எப்படி இருக்கு !

இது எப்படி என்று கீழ்கண்டவாறு விவாிக்கிறார்:

மேலே குறிப்பிட்ட ஆற்றல் அளவை மட்டங்களில் ஒவ்வொன்றையும் ஒவ்வொரு எலக்ட்ரான் பிடித்துக்கொள்ளும்.ஒரு மட்டத்தில் ஒரு எலக்ட்ரானைத் தவிர இன்னொரு எலக்ட்ரான் வரவே வராது.இதுவே ‘பாலியின் (துகள்) விலக்கக்கோட்பாடு ‘ என்பது. இத்தகைய எலக்ட்ரான் ஆவி நிலைத் துகள்களுக்கே ‘ஃபெர்மியான் ‘கள் என்று பெயர்.இந்த நிலை ஏற்படுவதற்கு வெப்பம் அதிகாிக்க வேண்டும் என்பது கூட தேவையில்லை.வெப்பம் பூஜ்யநிலையில் (zero degreetemperature) இருக்கும்போது கூட ‘ஃபெர்மியான்களின் ‘ இந்த ‘கற்பு நிலை ‘ (அதாவது ‘ஒரு ஆற்றல் மட்டத்துக்கு ஒரு எலக்ட்ரான் தான் ‘ என்பது) தவறாது.ஆனால் போஸான்கள் இந்த ஒழுக்கத்தை கடைப்பிடிப்பதில்லை.அவை ‘ஒவ்வொரு ஆற்ற்ல் மட்டத்திலும் ‘ ஒன்றுக்கு மேலாய் ‘நொிசலுடன் ‘ (crowded) தொற்றிக் கொண்டிருக்கும். மேலும்To எனும் பூஜ்ய வெப்பத்தில் அந்த மட்டங்களில் பகிர்மானம் பெறாமல் எல்லா எலக்ட்ரான்களும் ஒரே மட்டத்தில்கிடக்கும்.வெப்பத்தின் ‘பூஜ்ய ‘ நிலையில் கூட பகிர்மானம் அடைந்து ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராய் அதிகமான ஆற்றலை இந்த பெர்மியான்கள் வெளியிடுவதால் அவிந்து போன அந்த விண்மீன் பிரகாசிக்கிறது.ஈர்ப்பு விசை அபாிமிதமான அந்த நிலையில் உள் அமுக்கத்தால் ஏற்படும் பிரம்மாண்ட ஆற்றலினால் ‘எலக்ட்ரான்களும் ப்ரோட்டான்களும் ‘ தங்களுக்கு இடையே உள்ள ‘மோதல் சக்தியினால் ‘ (collision) சிதைவு அடைகின்றன.இந்த ‘சிதைவு அமுக்கமே ‘ (degeneracy pressure) ‘குறுகு வெண்மீன் ‘ தோன்றுவதற்கு காரணம் என்கிறார் டாக்டர் சந்திரசேகர்.இதற்கு அடிப்படையானது அளவையியல் விளவுகள் (quantum effects) சம்பந்தப்பட்ட ‘பாலியின் துகள் விலக்கக்கோட்பாடே ‘ ஆகும். .மேலும் இது ‘ஐன்ஸ்டான் ‘ கண்டுபிடித்த ‘சார்பியல் ‘கோட்பாட்டின்படி ஈர்ப்பு விசையின் எல்லையில்லாத நிலையில் ‘வெளியும் காலமும் ‘பின்னிய ஒரு ‘நெசவுப்புலத்தை ‘ (space-time warp) பாதிக்கும் தன்மையைக் காட்டுவதால் இந்த ‘சார்பியல் சிதைவு அமுக்கமே ‘ (relativistic degeneracy pressure) ‘குறுகு வெண்மீன் ‘ தோன்றுவதற்கு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது என்கிறார்.

ஒரு விண்மீன் முதலில் வெப்பம் அடைந்த வாயுக்களின் ஒரு மாபெரும் ‘மேகமாய் ‘ இருக்கிறது.அதில் ஏற்படும் வேதியல் தகனத்தின் (chemical burning) காரணமாய் ஒரு பிரம்மாண்ட நெருப்புக்கோளம் தோன்றுகிறது.அப்போது அங்கு எாியும் ஹைட்ரஜன் நமக்கு ஒரு ‘சிவப்பு ராட்சசனாய் ‘ (red giant) காட்சி தருகிறது.வெப்பம் அதிகாிக்க அதிகாிக்கஅமுக்கம் பலமடங்குகள் கூடி அணு ஆற்றல் விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன.இதனால் இங்கு ‘அணு ஆற்றல் தகனம் ‘ (nuclear burning) நிகழ்கிறது. வெடித்துச்சீறும் ஒளிக்கதிர் வீச்சுகள் வெளியே பாயும் ஆற்றலாய் மாறி சுடர் வீசும் விண்மீன்கள் தோன்றுகின்றன. இதன் நிறை (mass) யும் அதிகமாகி ஈர்ப்புவிசையும் (gravitation) பலமடங்கு அதிகாிப்பதால் உள்நோக்கிப் பாயும் விசையும் அங்கே அதிகாிக்கிறது.இந்த ‘வெப்ப அணுவியல் ஆற்றல்பாடுகள் ‘(thrmo-nuclear reactions) அடிக்கடி நிகழ்ந்து ஈர்ப்புவிசையோடு சமனப்படும் ‘சமநிலையம் ‘ (equilibrium) ஏற்படுவதால் அது ‘விண்மீனாக ‘ சுடர்ந்து கொண்டிருக்கிறது.இந்த சமநிலையம் தடம்புரளும்போது அதாவது அணுவியல் ஆற்றல்கள் அவிந்த பின் பிரம்மாண்டமான ஈர்ப்பு விசையினால் விண்மீன் வீழ்ச்சி (collapse) அடையத்துவங்குகிறது.

கீழே கொடுக்கப்பட்டிருக்கும் படத்தைப் பாருங்கள்.(see attachment)

ஈர்ப்பு ஆரம் Rg என்போம். பூஜ்ய ஆரம் (zero radius) Ro என்போம். வீழ்ச்சியடைந்து கொண் டிருக்கும் விண்பொருள்(collapsing body) என்பது இங்கே ஒரு விண்மீன் ஆகும்.இதன் நிறை சூாிய நிறையை விட (solar mass) 1.40 மடங்குஅதிகாித்ததனால் ஈர்ப்பு ஆரத்தை நோக்கி அது குறைந்து சுருங்க ஆரம்பித்து இருக்கிறது. அது Rg ஐ அடையும்பே ‘துஅது கருந்துளை(black hole) நிலைக்கு தாவ ஆரம்பித்து விடுகிறது.அதன் நிறை 3 மடங்கு சூாிய நிறையை விட அதிகாிக்கும்போது ‘ஒற்றைப்புள்ளி நிலைக்கு ‘ (singularity) தள்ளப்பட்டு அது கருந்துளை ஆகிவிடுகிறது.ஆரம் Rg ல்வெளிப் பார்வையாளர்களிடமிருந்து (external observers) தொலைந்து காணாமல் போய்விடுகிறது.அதிலிருந்துஒரு எல்லைக்கோடு போடுவோமானால் அது ஒரு ‘நிகழ்ச்சியின் விளிம்பு ‘ (event horizon) என்று அழைக்கப்படும்.இந்த விளிம்பை தொடும் வரை தான் ஒளிக்கதிர்களெல்லாம் வெளிப் பிரபஞ்சத்துக்கு புலனாகின்றன.இந்த விளிம்பை கடந்து Rg —>Ro என்ற நிலையில் ஒளிக்கதிர்கள் கருந்துளையின் ஒற்றைப்புள்ளி(singular point)யில் விழுங்கப்பட்டு (swallowed) வெளிஉலகத்தால் காணப்படாமல் தொலைந்து போய்விடுகிறது.L1 L2 L3 என்ற ‘ஒளிக்கூம்புகள் ‘ (light cones) வெளியாளர்களின் பார்வைக்குட்படுகின்றன.ஆனால் L4 நிகழ்ச்சி விளிம்பு நிலையை கடக்க இயலாமல் அதன் எல்லைக்கோட்டிலேயே தொலைந்து போய்விடுகிறது.இதில் Ri சுருங்கும் முன் உள்ள ‘தொடக்க நிலை ‘(initial) ஆரம். Rg ல் அந்த ‘நிகழ்ச்சியின் விளிம்பி ‘ல் விண்மீனின் எாிபொருள் (fuel) எல்லாம் தீர்ந்துபோனபிறகும் அங்குள்ள வெடித்துக்கிளம்பும் அமுக்கவிசையை(exploding force)விட உள் நோக்கி சுருக்கும் ஈர்ப்பு விசை (imploding force) மிக மிகப் பலமடங்கு அதிகாித்தபோதும் அந்த விண்மீன் ஒளியை மிகவும் பிரகாசமாய் உமிழ்கிறது.இது எப்படி சாத்தியம் ? குறுகும் நிலையிலும் வெண்சுடர் வீசும் இந்த வினோத ‘குறுகு வெண்மீன் ‘ (white dwarf) தோன்ற மேலே விவாிக்கப்பட்ட ‘சார்பியல் சிதைவு அமுக்கமே ‘ காரணம்.

மீன்கள் என்றாலே துடிக்கும் தன்மையுடையவைதான்.பிரபஞ்சக்கடலின் விண்மீன்களில் அப்படிப்பட்ட வினோதமான ‘துடிப்பான்களை ‘ (pulsars)ப்பற்றி அடுத்த கட்டுரையில்

பார்க்கலாம்.


sources used with courtesy :

1. ‘ Chandrasekhar and his limit ‘ by Sri.G.Venkataraman.( Universities Press.1992 edn)

2. ‘ The frontier between physics and astronomy ‘ by Sri Jaynt V.Narlikar. (MacMillan India limited.1989 edn)


Series Navigation

இ.பரமசிவன்