கண்டுபிடிப்புகள்: கருந்துளை கண்டறிந்து சாதனை

உலக விஞ்ஞானிகள் இணைந்து உற்சாகமும் குதூகலிப்புடன் உலகின் அய்ந்து இடங்களில் ஒரே நேரத்தில் பத்திரிகையாளர்கள் சந்திப்பு நிகழ்த்தி 26,000 ஒளியாண்டு தொலைவில் உள்ள சஜிடேரியஸ் A* மற்றும் 6 கோடி ஒளியாண்டு தொலைவில் உள்ள M87 எனும் கேலக்சியின் மீ ராட்சத கருந்துளை ஆகியவற்றை புகைப்படம் எடுத்து சாதனை படைத்துள்ளோம் என அறிவித்துள்ளார். இதுவே கருந்துளைகளின் முதல் முதல் புகைப்படம்.

கருந்துளை என்றால் என்ன?

பூமியின் தரைப்பரப்பிலிருந்து ஒரு பொருளை சுமார் நொடிக்கு 11.2 கி.மீ என்ற வேகத்தில் எறிந்தால் அந்தப் பொருள் பூமியின் ஈர்ப்பு விசையை மீறி வெளியேறிவிடும். இதுவே பூமியின் விடுபடு வேகம். பூமியைவிட பருத்த வியாழன் கோளில் இது 59.5 km/sec. குறிப்பிட்ட திணிவு கொண்ட பொருளில் விடுபடு வேகம் ஒளியின் வேகத்தைவிட மிஞ்சும் என ஜான் மிச்சல் (John Mitchell) எனும் ஆங்கிலேயே அறிஞர் 1783இல் நியூட்டன் இயற்பியலைக் கொண்டு கணிதம் செய்தார். இதுவே கருந்துளைகளின் துவக்க ஆய்வு. அதன் பின்னர் பிரெஞ்சு அறிவியல் அறிஞர் பியர் சிமோன் லாப்பிளாஸ் (Pierre-Simon Laplace) ஆறு கிலோமீட்டர் விட்ட பந்து அளவில் சூரியனின் மொத்த நிறையையும் அடைந்துவிட்டால் ஏற்றப்படும் ஈர்ப்பு புலத்தில் ஒளிகூட வெளியே வர முடியாது என்று கணிதம் செய்தார்.

எனினும் இருபதாம் நூற்றாண்டில்தான் இந்தக் கருத்து தீவிர ஆய்வுக்கு உட்பட்டது. ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் தத்துவத்தின் தொடர்ச்சியாக கார்ல் சுவார்ட்ஷில்ட் (Karl Schwarzschild) 1916இல் கருந்துளைகள் என்கிற வினோத வான்பொருள் ஏற்படலாமென யூகம் செய்தார். அவரைத் தொடர்ந்து 1958இல் டேவிட் ஃபிங்கல்ஸ்டீன் (David Finkelstein) என்பார் கருந்துளைக்குள் என்ன சென்றாலும் திரும்ப வராது என்று நிறுவினார்.

1967இல் ஜான் வீலர் (John Wheeler) எனும் இயற்பியலாளர் கருந்துளை (blackhole) என்ற பெயரை பிரபலப்படுத்த அதுவே நிலைத்துவிட்டது. எனினும் சாமானியர்களும் கருந்துளைகள் குறித்து கேள்விப்படவைத்த பெருமை கருந்துளை நாயகன் ஸ்டீபன் ஹாகிங்கைதான் சாரும்.

கருந்துளையை படம் எடுப்பது ஒன்றும் அவ்வளவு எளிதும் அல்ல. ஏதாவது ஒரு பொருளைக் காண வேண்டும் என்றால் இரண்டு சவால்களை சந்திக்க வேண்டும். ஒன்று அந்தப் பொருளிலிருந்து காட்சி படும் அளவு கணிசமான ஒளி நம்மை வந்து அடைய வேண்டும். இரண்டாவது அந்தப் பொருள் வெளிப்படுத்தும் மங்கலான ஒளியைக் கண்டு காட்சி பிம்பத்தை ஏற்படுத்தும் அளவுக்கு பிரிதிறன் கொண்ட நுட்ப தொலைநோக்கி வேண்டும்.

கருந்துளை ஒளியை உமிழாது என்பது மட்டுமல்ல. ஒளி உட்பட எல்லாவற்றையும் பிரதிபலிக்காது உறிஞ்சிக் கொண்டுவிடும் தன்மை கொண்ட கருந்துளையை பார்ப்பது எப்படி, படம் பிடிப்பது எப்படி? உள்ளபடியே கருந்துளையின் நிழலைத்தான் படம் பிடித்துள்ளார்கள். கருந்துளையை சுற்றி செறிவான திணிவு கொண்ட பகுதி இருந்தால், அந்தப் பொருள்கள் விளக்கைச் சுற்றி ஈசல்கள் சுழல்வது போல சுழலும். அவ்வாறு சுழன்றுகொண்டே அந்தப் பொருள் கருந்துளையின் உள்ளே விழும்போது  வெப்பநிலையை அடைந்து அவை ரேடியோ அலைகளை உமிழும். இந்த ஒளியைக் காண முடியும். இந்த ஒளியில் கருந்துளையின் கருமையான மையத்தைச் சுற்றி பிறை வடிவில் ஒளிக்கீற்று தான்படும். பின்புல ஒளியில் இந்த மங்கலான ஒளிக்கீற்றை இனம் காணுவது மிகப்பெரிய சவால்.

அதனால் சிறிய எட்டு டெலஸ்கோப்களை வைத்து ஒரு பெரிய டெலஸ்கோப்பை ஒத்த செயல்திறனை விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கினர். ஆனால், இதற்கு பெரிய கம்ப்யூட்டர்களின் துறையும் 200 சர்வதேச விஞ்ஞானிகளின் உழைப்பும், கிட்டத்தட்ட ரூ.300 கோடியும் செலவாகி உள்ளது. இதன்மூலம் கிடைத்த படம்தான் நாம் இங்கே பார்ப்பது.