ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ വാസ്‌തവത്തിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ടോ?
തമോ ഗർത്തങ്ങൾ അതൊരു ശാസ്‌ത്രകൽപ്പിത കഥപോലെ തോന്നുന്നു—ജ്വലിച്ചുകൊണ്ടിരുന്ന നക്ഷത്രങ്ങൾ, സ്വന്തം ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തിനു വിധേയമായി ചുരുങ്ങി, അദൃശ്യമായി യാതൊന്നിനെയും എന്തിന്‌, പ്രകാശ കണങ്ങളെപോലും പുറത്തേക്കു പോകാൻ അനുവദിക്കാതെ ഉള്ളിൽ തളച്ചിടുന്ന തമോഗർത്തങ്ങളായി മാറുക. പ്രപഞ്ചത്തിൽ അനേകം തമോഗർത്തങ്ങൾ കണ്ടേക്കാം എന്നു നിരവധി ജ്യോതിശ്ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. എന്നാൽ അവയെ കുറിച്ച്‌ കൂടുതൽ അറിയാൻ നിങ്ങൾക്കു താത്‌പര്യം ഉണ്ടോ? “ഹംസം” എന്നർഥമുള്ള സിഗ്നസ്‌ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന മനോഹരമായ ഉത്തര നക്ഷത്ര മണ്ഡലത്തിലാണ്‌ കഥയുടെ തുടക്കം.
സിഗ്നസ്‌ X-1—ഒരു തമോഗർത്തമോ?
1960-കൾ മുതൽ, സിഗ്നസ്‌ നക്ഷത്ര മണ്ഡലത്തിന്റെ ഒരു പ്രത്യേക ഭാഗത്ത്‌ ജ്യോതിശ്ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ തത്‌പരരായിരുന്നിട്ടുണ്ട്‌. സിഗ്നസ്‌ X-1 എന്നു വിളിച്ച ഈ ഭാഗത്തുനിന്ന്‌ വൻതോതിൽ എക്‌സ്‌-റേ ഉത്സർജിക്കുന്നതായി ഭൗമ അന്തരീക്ഷത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ വിക്ഷേപിച്ച നിരീക്ഷണ ഭ്രമണ യന്ത്രങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.
ഒരു വസ്‌തു അതിന്റെ താപനില വർധിക്കുന്നതിന്‌ അനുസരിച്ച്‌, കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ കൂടുതൽ ശക്തമായി ഊർജം ഉത്സർജിക്കുന്നു എന്നു ദീർഘനാളായി ശാസ്‌ത്രജ്ഞർക്ക്‌ അറിയാം. വളരെ ചൂടുള്ള ചൂളയിലിട്ട്‌ ഒരു ഇരുമ്പു ദണ്ഡ്‌ പഴുപ്പിക്കുന്നെങ്കിൽ, താപം വർധിക്കുന്നതിന്‌ അനുസരിച്ച്‌ അതു യഥാക്രമം ചെമപ്പ്‌, മഞ്ഞ, വെളുപ്പ്‌ എന്നീ നിറങ്ങളിൽ വെട്ടിത്തിളങ്ങും. ഇക്കാര്യത്തിൽ നക്ഷത്രങ്ങളും ഇരുമ്പു ദണ്ഡുകൾ പോലെയാണ്‌. താരതമ്യേന ചൂടു കുറഞ്ഞ, അതായത്‌ ഏതാണ്ട്‌ 3,000 K താപമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക്‌ ഇളം ചെമപ്പു നിറമായിരിക്കും. സൂര്യനെപ്പോലുള്ള ഒരു മഞ്ഞ നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഉപരിതല ഊഷ്‌മാവ്‌ 6,000 K-ന്‌ അടുത്തായിരിക്കും.a എന്നാൽ സിഗ്നസ്‌ X-1-ൽ നിന്ന്‌ ഉത്സർജിക്കപ്പെടുന്ന എക്‌സ്‌-റേ ലഭിക്കുന്നതിന്‌ ഒരു നക്ഷത്രത്തിലെ വാതകത്തെ ദശലക്ഷക്കണക്കിനു കെൽവിൻ ചൂടാക്കേണ്ടതുണ്ട്‌. ഇത്രയും ഉപരിതല ഊഷ്‌മാവുള്ള ഒരു നക്ഷത്രവുമില്ല.
വാസ്‌തവത്തിൽ വളരെ ചൂടുള്ള അതായത്‌, ഉപരിതല ഊഷ്‌മാവ്‌ 30,000 K എന്നു കണക്കാക്കിയ ഒരു നക്ഷത്രത്തെ സിഗ്നസ്‌ X-1-ന്റെ ഭാഗത്തു ജ്യോതിശ്ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്‌. എന്നാൽ എക്‌സ്‌-റേ ഉത്സർജിക്കാൻ വേണ്ട താപം അതിനില്ല. എച്ച്‌ഡിഇ 226868 എന്നു പട്ടികപ്പെടുത്തിയ ഈ നക്ഷത്രം സൂര്യനെക്കാൾ ഏതാണ്ട്‌ 30 മടങ്ങു ഭാരമുള്ളതും ഭൂമിയിൽനിന്ന്‌ 6,000 പ്രകാശവർഷം അകലെ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതുമാണെന്നു കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ഈ ഭീമാകാര നക്ഷത്രത്തിന്‌ ഒരു ചങ്ങാതിയുമുണ്ട്‌. തങ്ങളുടെ ഭ്രമണ പഥത്തിലൂടെ ഇവ ഓരോ 5.6 ദിവസത്തിലും പരസ്‌പരം ചുറ്റിത്തിരിയുന്നു. ഈ ചങ്ങാതി നക്ഷത്രം എച്ച്‌ഡിഇ 226868-ൽ നിന്ന്‌ ഏതാനും ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ മാത്രം അകലെയാണെന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കണക്കാക്കുന്നു. ചില ഉറവിടങ്ങൾ അനുസരിച്ച്‌, ഈ ചങ്ങാതി നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഭാരം പത്തു സൂര്യഭാരത്തിൽ അധികമാണ്‌. എന്നാൽ ആശ്ചര്യകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഈ നക്ഷത്രം അദൃശ്യമാണ്‌. ഭൂമിയോട്‌ ഇത്രയും അടുത്തു സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന, ഇത്രയും വലുപ്പമുള്ള ഒരു സാധാരണ നക്ഷത്രം അദൃശ്യം ആയിരിക്കാൻ പാടില്ലാത്തതാണ്‌. എക്‌സ്‌-റേ വികിരണം നടത്തുന്ന, അതേ സമയം പ്രകാശം പുറത്തുവിടാത്ത അതിഭാരമുള്ള ഒരു വസ്‌തു തമോഗർത്തം ആയിരിക്കാനാണ്‌ കൂടുതൽ സാധ്യതയെന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു.
തമോഗർത്തത്തിലേക്ക്‌ ഒരു യാത്ര
സിഗ്നസ്‌ X-1-ലേക്കു നിങ്ങൾ യാത്ര ചെയ്യുന്നെന്നു സങ്കൽപ്പിക്കുക. ഇതു ശരിക്കും ഒരു തമോഗർത്തമാണെന്നു നിഗമനം ചെയ്‌താൽ, നിങ്ങൾ അവിടെ കാണാനിടയുള്ളത്‌ 17-ാം പേജിലെ ചിത്രത്തോടു സമാനമായ ഒന്നായിരിക്കും. വലിയ നക്ഷത്രം എച്ച്‌ഡിഇ 226868 ആണ്‌. ഈ നക്ഷത്രത്തിനു ദശലക്ഷക്കണക്കിന്‌ കിലോമീറ്റർ വ്യാസമുണ്ട്‌. എന്നാൽ തമോഗർത്തത്തിന്‌ ഏതാണ്ട്‌ 60 കിലോമീറ്റർ വ്യാസമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. വെട്ടിത്തിളങ്ങുന്ന വാതകച്ചുഴിയുടെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ചെറിയ കറുത്ത ബിന്ദു സംഭവ ചക്രവാളം അഥവാ തമോഗർത്തത്തിന്റെ ഉപരിതലം ആണ്‌. ഇതൊരു ഖര പ്രതലമല്ല, മറിച്ച്‌ ഏതാണ്ടൊരു നിഴൽ പോലെയാണ്‌. പ്രകാശത്തിനു പോലും രക്ഷപ്പെടാൻ സാധിക്കാത്തവിധം തമോഗർത്തത്തിനു ചുറ്റും ഗുരുത്വാകർഷണം അത്ര ശക്തമായ മേഖലയുടെ അതിരാണ്‌ ഇത്‌. ഈ ചക്രവാളത്തിനുള്ളിൽ, തമോഗർത്തത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലായി വ്യാപ്‌തം പൂജ്യവും സാന്ദ്രത അനന്തവുമായ ഒരു ബിന്ദുവുണ്ടെന്നു നിരവധി ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. തമോഗർത്തത്തിലെ ദ്രവ്യം മുഴുവൻ അപ്രത്യക്ഷമായതു ‘സിങ്കുലാരിറ്റി’ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ ബിന്ദുവിലേക്കാണെന്നും കരുതപ്പെടുന്നു.
തമോഗർത്തം ചങ്ങാതി നക്ഷത്രത്തിന്റെ ബാഹ്യ വാതക പാളികളെ വലിച്ചടുപ്പിക്കുന്നു. അത്യധികം വേഗത്തിൽ ചുറ്റിത്തിരിയുകയും തമോഗർത്തത്തിനു ചുറ്റുമുള്ള ഘർഷണം മൂലം വളരെ ചൂടുപിടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതുകൊണ്ട്‌ നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള വാതകം വെട്ടിത്തിളങ്ങുന്ന ഒരു ഡിസ്‌കായി രൂപം കൊള്ളുന്നു. ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ ഫലമായി വാതകം വളരെ വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കവേ, അത്യന്തം ചൂടുപിടിച്ച ഈ വാതക ഡിസ്‌ക്‌ തമോഗർത്തത്തിനു വെളിയിൽവെച്ച്‌ എക്‌സ്‌-റേ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഈ വാതകം ഒരിക്കൽ തമോഗർത്തത്തിലേക്കു വീണുകഴിഞ്ഞാൽ പിന്നെ എക്‌സ്‌-റേക്കു മാത്രമല്ല യാതൊന്നിനും രക്ഷപ്പെടുക സാധ്യമല്ല എന്നതു തീർച്ചയാണ്‌.
സിഗ്നസ്‌ X-1 പുളകമണിയിക്കുന്ന ഒരു ദൃശ്യമാണ്‌. എന്നാൽ അതിനോട്‌ അധികം അടുക്കരുത്‌! അതു വികിരണം ചെയ്യുന്ന എക്‌സ്‌-റേ മാത്രമല്ല അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണവും മാരകമാണ്‌. ഭൂമിയിൽ നിൽക്കുമ്പോൾ നിങ്ങളുടെ തലയ്‌ക്കും പാദങ്ങൾക്കും ഇടയിൽ ഒരു ചെറിയ ഗുരുത്വാകർഷണ വ്യത്യാസം ഉണ്ട്‌. ഈ വ്യത്യാസം ഒരു നേരിയ വലിവിനു കാരണമാകുന്നുണ്ടെങ്കിലും അതു നമുക്ക്‌ അനുഭവപ്പെടുന്നില്ല. എന്നാൽ സിഗ്നസ്‌ X-1-ൽ ആ ചെറിയ വ്യത്യാസം 15,000 കോടി മടങ്ങ്‌ അധികമാകുന്നു. അദൃശ്യകരങ്ങൾ പാദങ്ങളെ ഒരു ദിശയിലേക്കും തലയെ മറ്റൊരു ദിശയിലേക്കും വലിക്കുന്നതു പോലെ നിങ്ങളുടെ ശരീരത്തെ വലിക്കുന്ന ഒരു ബലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു!
സിഗ്നസ്‌ എ—ഒരു അതിഭീമാകാര തമോഗർത്തമോ?
സിഗ്നസ്‌ നക്ഷത്രമണ്ഡലത്തിൽ ഭയഗംഭീരമായ മറ്റൊരു മേഖലയുണ്ട്‌. ഒരു അതിവിദൂര താരാപഥത്തിന്റെ വളരെ നേരിയ സൂചനകൾ മാത്രമേ ഇതിലുള്ളൂ. എന്നാൽ ആകാശത്തിലെ അത്യന്തം ശക്തിയേറിയ ചില റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ അത്‌ ഉത്സർജിക്കുന്നു. അത്‌ സിഗ്നസ്‌ എ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്നു. 50 വർഷം മുമ്പ്‌ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെട്ടതു മുതൽ ഇതു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരെ കുഴക്കിയിരിക്കുന്നു.
സിഗ്നസ്‌ എ-യുടെ വലുപ്പം ഏതൊരു സങ്കൽപ്പത്തിനും അതീതമാണ്‌. സിഗ്നസ്‌ X-1 ഏതാനും ആയിരം പ്രകാശവർഷം അകലെയായി നമ്മുടെ താരാപഥത്തിൽ തന്നെയാണ്‌. എന്നാൽ സിഗ്നസ്‌ എ കോടിക്കണക്കിനു പ്രകാശവർഷം അകലെയാണെന്നാണ്‌ കരുതപ്പെടുന്നത്‌. സിഗ്നസ്‌ X-1-ഉം അതിന്റെ ദൃശ്യ ചങ്ങാതിയും തമ്മിൽ ഏതാണ്ട്‌ ഒരു പ്രകാശ മിനിറ്റ്‌ അകലമേ ഉള്ളൂ. എന്നാൽ, സിഗ്നസ്‌ എ-യിലെ രണ്ടു റേഡിയോ തരംഗ ജെറ്റുകൾ നിമിത്തം രൂപംകൊള്ളുന്ന പടലങ്ങൾ തമ്മിൽ ലക്ഷക്കണക്കിനു പ്രകാശവർഷം അകലമുണ്ട്‌.b കോസ്‌മിക്‌ രശ്‌മികൾ ഉതിർക്കുന്ന ഒരുതരം തോക്കുപോലെ, ലക്ഷക്കണക്കിന്‌ അഥവാ കോടിക്കണക്കിനു വർഷങ്ങളായി സിഗ്നസ്‌ എ-യുടെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള എന്തോ ഒന്ന്‌ ഈ ഭീമാകാര ഊർജ ജെറ്റുകളെ എതിർ ദിശകളിൽ തൊടുത്തു വിടുകയാണ്‌. ഈ ജെറ്റുകളോടുള്ള താരതമ്യത്തിൽ കിരണങ്ങൾ ഉതിർക്കുന്ന തോക്ക്‌ വളരെ ചെറുതാണെന്ന്‌, വലുപ്പത്തിൽ ഒരു പ്രകാശ മാസത്തെക്കാൾ കുറവാണെന്ന്‌, സിഗ്നസ്‌ എ-യുടെ കേന്ദ്രത്തിന്റെ വ്യക്തമായ റേഡിയോ ഭൂപടങ്ങൾ പ്രകടമാക്കുന്നു. ഈ തോക്ക്‌ ഇളകിയിരുന്നെങ്കിൽ, റേഡിയോ വീചികൾ വക്ര ഗതിയിലാകുമായിരുന്നു. എന്നാൽ ഈ തോക്ക്‌ ഒരു വമ്പൻ ജൈറോസ്‌കോപ്പിൽ ഉറപ്പിച്ചാലെന്നവണ്ണം, ഈ നിഗൂഢ ജെറ്റുകൾ തികച്ചും നേർ രേഖയിലാണ്‌.
എന്നാൽ ഈ പ്രതിഭാസത്തിനു കാരണം എന്താണ്‌? “ഈ കേന്ദ്ര സ്രോതസ്സിനെ വിശദീകരിക്കാനായി 1980-കളുടെ ആരംഭത്തോടെ അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ട നിരവധി ആശയങ്ങളിൽ,” പ്രൊഫസർ കിപ്പ്‌ തോൺ എഴുതുന്നു, “ഒരെണ്ണം മാത്രം ശക്തമായ ജെറ്റുകളെ ഉത്‌പാദിപ്പിക്കാൻ പറ്റിയ ദീർഘായുസ്സുള്ള, ഒരു പ്രകാശ മാസത്തിൽ കുറവു വലുപ്പമുള്ള, കാര്യക്ഷമമായ ഒരു ജൈറോസ്‌കോപ്പിനെ കുറിച്ചുള്ള ആശയം പ്രതിപാദിച്ചിരുന്നു. കറങ്ങുന്ന ഒരു ഭീമൻ തമോഗർത്തത്തെ കുറിച്ചുള്ള ഒരു അതുല്യ ആശയമായിരുന്നു അത്‌.”
മറ്റു തമോഗർത്തങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള സംശയങ്ങൾ
കേടുപോക്കിയ ഹബിൾ ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി 1994-ൽ, അഞ്ചുകോടി പ്രകാശ വർഷം അകലെയെന്ന്‌ കണക്കാക്കിയ “അടുത്തുള്ള” താരാപഥമായ എം87-ന്റെ ഒരു ക്ലോസ്‌-അപ്പ്‌ ചിത്രം എടുക്കുക ഉണ്ടായി. പുതുക്കിയ ലെൻസുകളുടെ സഹായത്താൽ, എം87-ന്റെ കേന്ദ്രത്തിലായി എന്തോ ഒരു വസ്‌തുവിനു ചുറ്റും മണിക്കൂറിൽ 20 ലക്ഷം കിലോമീറ്റർ എന്ന അതിഭയങ്കര വേഗത്തിൽ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ഒരു വാതകച്ചുഴി ഹബിൾ ദൂരദർശിനി കണ്ടെത്തി. എന്നാൽ ഈ വാതകം ഇത്രയും വേഗത്തിൽ ചലിക്കാൻ കാരണമെന്താണ്‌? ഈ ചുഴിയുടെ ഉള്ളിലുള്ള വസ്‌തുവിനു കുറഞ്ഞപക്ഷം 200 കോടി സൂര്യഭാരം ഉണ്ടായിരിക്കും എന്ന്‌ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ പ്രകടമാക്കി. എന്നാൽ ആ വസ്‌തു നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തിന്റെ അത്രയും “ചെറിയ” ഒന്നായി സങ്കോചിച്ചിരിക്കുന്നു. ഈ വിവരണങ്ങളോടുള്ള ചേർച്ചയിൽ ശാസ്‌ത്രജ്ഞർക്കു സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരേയൊരു വസ്‌തുത സാധ്യതയനുസരിച്ച്‌ ഇതൊരു ഭീമൻ തമോഗർത്തമായിരിക്കും എന്നാണ്‌.
ഏതാണ്ട്‌ 20 ലക്ഷം പ്രകാശവർഷം മാത്രം അകലെയുള്ള നമ്മുടെ “തൊട്ടടുത്ത” അയൽവാസിയായ ആൻഡ്രോമിഡാ ഉൾപ്പെടെ നിരവധി സമീപ താരാപഥങ്ങളുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ തമോഗർത്തങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാനുള്ള സാധ്യത ഇപ്പോൾ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. എന്നാൽ ആൻഡ്രോമിഡായെക്കാൾ അടുത്തായി ഒരു കൂറ്റൻ തമോഗർത്തം ഉണ്ടായിരുന്നേക്കാം! നമ്മുടെ താരാപഥമായ ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ ഒരു ഭീമൻ തമോഗർത്തം ഉണ്ടായിരുന്നേക്കാം എന്ന ആശയത്തിലേക്കു ചില സമീപകാല നിരീക്ഷണങ്ങൾ വിരൽചൂണ്ടുന്നു. ചെറിയ ഒരു സ്ഥലത്ത്‌ സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന, 24 ലക്ഷം സൂര്യഭാരം ഉണ്ടെന്നു കണക്കാക്കപ്പെട്ട എന്തോ ഒന്നാണ്‌ നമ്മുടെ താരാപഥ കേന്ദ്രത്തിന്റെ അടുത്തുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾ അതിവേഗത്തിൽ ഭ്രമണം ചെയ്യാൻ ഇടയാക്കുന്നത്‌. ഊർജതന്ത്രജ്ഞനായ തോൺ കുറിക്കൊള്ളുന്നു: “മിക്ക ക്വാസറുകളുടെയും റേഡിയോ താരാപഥങ്ങളുടെയും അകക്കാമ്പിൽ മാത്രമല്ല, ആകാശഗംഗയും ആൻഡ്രോമിഡായും പോലുള്ള സാധാരണ താരാപഥങ്ങളുടെ (റേഡിയോ താരാപഥം അല്ലാത്തവ) അകക്കാമ്പിലും അത്തരം ഗർത്തങ്ങൾ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നെന്ന്‌ 1980-കളിൽ സമാഹരിക്കപ്പെട്ട തെളിവുകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.”
ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ വാസ്‌തവത്തിൽ തമോഗർത്തങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ടോ? ഉണ്ടായിരിക്കാം. ഇന്നു മിക്കപ്പോഴും തമോഗർത്തങ്ങൾ എന്നു വർണിക്കപ്പെടുന്ന ചില അപരിചിത വസ്‌തുക്കൾ സിഗ്നസ്‌ നക്ഷത്രമണ്ഡലത്തിലും മറ്റിടങ്ങളിലും അവർ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നതു സ്‌പഷ്ടമാണ്‌. എന്നാൽ നൂതന വിവരങ്ങൾ സുസ്ഥാപിത സിദ്ധാന്തങ്ങളെ അസാധുവാക്കിയേക്കാം.
3,500-ലധികം വർഷം മുമ്പ്‌ ദൈവം ഇയ്യോബിനോട്‌ ഇങ്ങനെ ചോദിച്ചു: “ആകാശത്തിലെ നിയമങ്ങളെ നീ അറിയുന്നുവോ?” (ഇയ്യോബ്‌ 38:33) ശാസ്‌ത്ര മേഖലയിൽ അതിഗംഭീര പുരോഗതി ഉണ്ടെങ്കിലും പ്രസ്‌തുത ചോദ്യം ഇന്നും കാലോചിതമാണ്‌. എന്തെന്നാൽ, പ്രപഞ്ചത്തെ തനിക്കറിയാം എന്നു മനുഷ്യൻ ചിന്തിച്ചു തുടങ്ങുമ്പോൾ, ശ്രദ്ധാപൂർവം സ്ഥാപിക്കപ്പെട്ട അവന്റെ സിദ്ധാന്തങ്ങളെ തകിടംമറിക്കുന്ന അപ്രതീക്ഷിത വസ്‌തുതകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നാൽ, നമുക്കു നക്ഷത്ര മണ്ഡലങ്ങളിലേക്ക്‌ അത്ഭുതത്തോടെ കണ്ണോടിക്കാം, അവയുടെ മനോഹാരിതയിൽ പുളകം കൊള്ളാം!
[അടിക്കുറിപ്പുകൾ]
a ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു താപ മാപകമാണ്‌ കെൽവിൻ (K). കേവല പൂജ്യത്തിൽനിന്ന്‌ (അത്‌ സാധ്യമായ ഏറ്റവും താഴ്‌ന്ന താപനിലയെന്നു കരുതപ്പെടുന്നു) ആരംഭിച്ച്‌ ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസിൽ വർധിക്കുന്ന ഒന്നാണ്‌ ഈ അളവ്‌. കേവല പൂജ്യം -273 ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്‌ ആയതിനാൽ പൂജ്യം ഡിഗ്രി സെൽഷ്യസ്‌, 273 K ആണ്‌.
b ശൂന്യതയിലൂടെ പ്രകാശം ഒരു വർഷം കൊണ്ട്‌ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരത്തിനു തുല്യമായ ഏകകമാണ്‌ ഒരു പ്രകാശ വർഷം. അത്‌ ഏകദേശം 94,61,00,00,00,000 കിലോമീറ്ററാണ്‌. അതുപോലെ, ഒരു പ്രകാശ മിനിറ്റ്‌ എന്നത്‌ പ്രകാശം ഒരു മിനിറ്റിൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരവും ഒരു പ്രകാശ മാസം എന്നത്‌ പ്രകാശം ഒരു മാസംകൊണ്ട്‌ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദൂരവും ആണ്‌.
[16, 17 പേജുകളിലെ ചതുരം]
തമോഗർത്തങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്‌ എങ്ങനെ?
ഗുരുത്വാകർഷണവും ആണവ ബലങ്ങളും തമ്മിലുള്ള അന്തമില്ലാത്ത പ്രവർത്തന ഫലമായാണ്‌ നക്ഷത്രങ്ങൾ പ്രകാശിക്കുന്നത്‌ എന്നാണ്‌ ഇപ്പോഴത്തെ ശാസ്‌ത്രീയ ഗ്രാഹ്യം. നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഉള്ളിലേക്കു വാതകത്തെ ആകർഷിക്കാനുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണം ഇല്ലെങ്കിൽ അണുസംയോജനം നടക്കുകയില്ല. നേരേമറിച്ച്‌, ഗുരുത്വാകർഷണ വലിവിനെ ചെറുക്കാൻ അണുസംയോജനം നടക്കുന്നില്ലെങ്കിൽ, നക്ഷത്രം ചില അസാധാരണ പ്രവർത്തനങ്ങൾക്കു വിധേയമാകുകയും ചെയ്യും.
സൂര്യഭാരമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിലെ ഹൈഡ്രജനും ഹീലിയവും അടങ്ങുന്ന ആണവ ഇന്ധനം ജ്വലിച്ചു തീരുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ സമ്മർദം മൂലം അവ ഏതാണ്ട്‌ ഭൂമിയുടെ അത്രയും വലുപ്പമുള്ള ചൂടുള്ള ഒരു കനലായി സങ്കോചിക്കുന്നു. അവയെ വെള്ളക്കുള്ളന്മാർ എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഒരു വെള്ളക്കുള്ളന്‌ സൂര്യന്റെ അത്രയും ഭാരം കണ്ടേക്കാമെങ്കിലും അതിനെക്കാൾ പത്തു ലക്ഷം മടങ്ങ്‌ ചെറിയ ഒരു വസ്‌തുവായി അത്‌ അമർത്തപ്പെടുന്നു.
സാധാരണ ദ്രവ്യത്തെ ഭൂരിഭാഗവും ശൂന്യമായ ഒന്നായി കണക്കാക്കാവുന്നതാണ്‌. ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ താരതമ്യേന വലിയ മേഘപടലത്താൽ ചുറ്റപ്പെട്ട ചെറിയ ന്യൂക്ലിയസ്സിലാണ്‌ അതിന്റെ ഏതാണ്ട്‌ മുഴുവൻ ഭാരവും കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്‌. എന്നാൽ ഒരു വെള്ളക്കുള്ളന്റെ ഉള്ളിൽ, അതിന്റെ മുൻ വലുപ്പത്തെക്കാൾ വളരെ ചെറിയ ഒരു കേന്ദ്രത്തിലേക്ക്‌ ഗുരുത്വാകർഷണം ഇലക്‌ട്രോൺ മേഘപടലത്തെ അമർത്തുന്നു. അങ്ങനെ നക്ഷത്രം ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റെ അത്രയുമായി ചുരുങ്ങുന്നു. എന്നാൽ സൂര്യന്റെ വലുപ്പമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണവും ഇലക്‌ട്രോണുകളുടെ ബലവും തുല്യമാകുന്നു. അങ്ങനെ തുടർന്നുള്ള ചുരുങ്ങൽ പ്രതിരോധിക്കപ്പെടുന്നു.
എന്നാൽ സൂര്യനെക്കാൾ ഭാരവും കൂടുതൽ ഗുരുത്വാകർഷണവുമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കാര്യമോ? സൂര്യനെക്കാൾ 1.4 മടങ്ങ്‌ ഭാരം കൂടുതലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിൽ, ഇലക്‌ട്രോൺ മേഘപടലത്തെ നിലനിൽക്കാൻ അനുവദിക്കാത്തവിധം ഗുരുത്വാകർഷണം അത്ര ശക്തമാണ്‌. അതുകൊണ്ട്‌ പ്രോട്ടോണുകളും ഇലക്‌ട്രോണുകളും സംയോജിച്ച്‌ ന്യൂട്രോണുകൾ ഉണ്ടാകുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണം അത്ര ശക്തമല്ലെങ്കിൽ, ന്യൂട്രോണുകൾ തുടർന്നുള്ള സങ്കോചിക്കലിനെ ചെറുക്കുന്നു. അപ്പോൾ അത്‌ ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റെ വലുപ്പമുള്ള വെള്ളക്കുള്ളനു പകരം, ഒരു ചെറിയ ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്റെ വലുപ്പമുള്ള ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ആയിത്തീരുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിലെ അറിയപ്പെടുന്നതിൽവെച്ച്‌ ഏറ്റവും സാന്ദ്രതയുള്ള പദാർഥമാണ്‌ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നത്‌.
എന്നാൽ ഗുരുത്വാകർഷണം വീണ്ടും വർധിക്കുന്നെങ്കിലോ? സൂര്യനെക്കാൾ മൂന്നു മടങ്ങ്‌ ഭാരമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിൽ, ന്യൂട്രോണുകൾക്കു ചെറുത്തു നിൽക്കാൻ കഴിയാത്ത വിധം ഗുരുത്വാകർഷണം അത്ര ശക്തമാണെന്നു ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. ഇതിനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിയുന്ന യാതൊരു ദ്രവ്യരൂപവും ഭൗതിക ശാസ്‌ത്രജ്ഞർ കണ്ടുപിടിച്ചിട്ടില്ല. ഛിന്നഗ്രഹത്തിന്റെ വലുപ്പമുള്ള ഈ ന്യൂട്രോൺ ബോൾ കുറേക്കൂടി ചെറിയ ഒരു ബോൾ ആയി മാറുകയല്ല, മറിച്ച്‌ ഇല്ലാതാകുകയാണെന്ന്‌, അതായത്‌ ‘സിങ്കുലാരിറ്റി’ എന്നു വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ബിന്ദുവായി അഥവാ സൈദ്ധാന്തികമായി ഇതുവരെ നിർവചിച്ചിട്ടില്ലാത്ത മറ്റെന്തോ ആയി സങ്കോചിക്കുകയാണെന്ന്‌ തോന്നുന്നു. നക്ഷത്രം അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണവും അതു സ്ഥിതിചെയ്‌തിരുന്നിടത്ത്‌ ഒരു തമോഗർത്തവും മാത്രം അവശേഷിപ്പിച്ചുകൊണ്ട്‌ അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു. നേരത്തെ നക്ഷത്രം സ്ഥിതിചെയ്‌തിരുന്നിടത്ത്‌ തമോഗർത്തം ഒരു ഗുരുത്വാകർഷണ മേഖല രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. തന്നിലേക്കു വീഴുന്ന ഒന്നിനെയും, പ്രകാശ കണങ്ങളെ പോലും പുറത്തേക്കു പോകാൻ അനുവദിക്കാതെ ഉള്ളിൽ തളച്ചിടാൻ പോരുന്നത്ര ഭീമമായ ഗുരുത്വാകർഷണമുള്ള ഒരു മേഖലയായിരിക്കും അത്‌.
സിഗ്നസ്‌ (ഹംസം)
[16-ാം പേജിലെ ചിത്രങ്ങൾ]
സിഗ്നസ്‌ നക്ഷത്ര മണ്ഡലത്തിൽ വടക്കേ അമേരിക്കൻ നക്ഷത്രപടലവും (1) വെൽ നക്ഷത്രപടലവും ഉൾപ്പെടുന്നു (2) സിഗ്നസ്‌ X-1 (3) ഹംസത്തിന്റെ കഴുത്തിന്റെ അടിയിൽ ഭാഗികമായി സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു
[കടപ്പാട്‌]
Tony and Daphne Hallas/Astro Photo
Tony and Daphne Hallas/Astro Photo
[17-ാം പേജിലെ ചിത്രങ്ങൾ]
സിദ്ധാന്തപ്രകാരമുള്ള സിഗ്നസ്‌ X-1
തമോഗർത്തങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടുപിടിക്കുന്നത്‌ മറ്റു വസ്‌തുക്കളിലുള്ള അവയുടെ സ്വാധീനത്താലാണ്‌. ഒരു നക്ഷത്രത്തിലെ വാതകത്തെ തമോഗർത്തം ആകർഷിക്കുന്നതായി ഈ ചിത്രം പ്രകടമാക്കുന്നു
തമോഗർത്തം ഒരു ചിത്രകാരന്റെ സങ്കൽപ്പത്തിൽ (ചെമന്ന ദീർഘചതുരത്തിൽ), അതു വലുതാക്കി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (താഴെ)
[14-ാം പേജിലെ ചിത്രത്തിന്‌ കടപ്പാട്‌]
ഐൻസ്റ്റീൻ: U.S. National Archives photo