பட மூலாதாரம், Getty Images
-
- எழுதியவர், டாலியா வெஞ்சுரா
- பதவி, பிபிசி நியூஸ் முண்டோ
-
பிரசுரிக்கப்பட்டது
-
வாசிக்கும் நேரம்: 5 நிமிடங்கள்
சில சொற்றொடர்களை நாம் கேட்டுப் பழகிவிட்டதால், அவை ஏற்படுத்தும் ஆச்சரியம் நமக்குள் குறைந்துவிட்டது. ஆனால் அவற்றை மீண்டும் சிந்தித்துப் பார்த்தால், அவை நமது ஆர்வத்தைத் தூண்டும்.
உதாரணமாக, பல பில்லியன் ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் உள்ள ஒரு புதிய நட்சத்திரத்தை விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளதாக நாம் அவ்வப்போது கேள்விப்படுகிறோம்.
அந்தக் கண்டுபிடிப்பு, அனுபவமற்ற சாதாரண மக்களாகிய நமக்கு விண்வெளி குறித்து ஏற்கெனவே இருக்கும் பிம்பத்தை மாற்றியமைத்தாலொழிய, நாம் அந்த அடிப்படைத் தகவலை மட்டுமே எடுத்துக் கொள்கிறோம்.
ஆனால் ‘ஒளி ஆண்டு’ (Light-year) என்பதைச் சற்று நிறுத்திச் சிந்தித்தால், (ஒரு ஒளி ஆண்டு என்பது சுமார் 9.46 டிரில்லியன் கிலோமீட்டர்களுக்கு சமம்) அந்த ஒளி பூமிக்கு வந்து சேர மேற்கொண்ட பயணத்தின் அளவு அதிர்ச்சியளிக்கக் கூடியதாக இருக்கும். இன்னும் சொல்லப்போனால் கற்பனைக்கு எட்டாததாக இருக்கும்.
இது தூரத்தைக் குறிக்கும் அலகு என்றாலும், அந்தப் பயணம் எவ்வளவு காலம் நீடித்தது என்பதையும் நமக்குச் சொல்கிறது.
நமக்கு மிக அருகில் உள்ள நட்சத்திரமான சூரியன், ~149.6 மில்லியன் கி.மீ தொலைவில் உள்ளது. எனவே அதன் கதிர்கள் பூமியை வந்தடைய சுமார் 8 நிமிடங்கள் ஆகின்றன. ஆனால், இன்று தெளிவான வானில் நாம் காணும் ஆண்ட்ரோமிடா விண்மீன் மண்டலத்தின் ஒளி, அங்கிருந்து ~2.5 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே கிளம்பியது.
இதுவே மலைக்க வைக்கிறது என்றால், வானியலாளர்கள் கையாளும் கால அளவுகள் இன்னும் பிரமாண்டமானவை. பிரபஞ்சத்தின் தோற்றத்தை வரைபடமாக வரையத் தொழில்நுட்பம் நமக்கு உதவியுள்ளது.
கற்பனை செய்ய முடியாத பழமையான ஒளி, இந்த பிரபஞ்சத்தின் பரந்துவிரிந்த வெளியைக் கடந்து இங்கு வந்து சேர்ந்திருப்பதாலேயே இது சாத்தியமானது.
அப்படியென்றால் ஒளி நித்தியமானதா? அல்லது அது இறுதியில் அணைந்துவிடுமா? நாம் இதுவரை கவனித்ததிலேயே மிகப் பழமையான ஒளி எது?
பட மூலாதாரம், Getty Images
எங்கும் நிறைந்திருக்கும் அந்த ஒன்று
“பிரபஞ்சத்தின் மிகப் பழமையான ஒளி ‘காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பேக்ரவுண்ட்’ (Cosmic Microwave Background – CMB) எனப்படும் கதிரியக்கத்தில் இருந்து கிடைக்கிறது. இது பிரபஞ்சம் தோன்றி சுமார் 3,00,000 ஆண்டுகள் ஆனபோது வெளியிடப்பட்டது,” என்று பிரிட்டனின் சௌத்தாம்ப்டன் பல்கலைக்கழக வானியலாளர் மேத்யூ மிடில்டன் கூறுகிறார்.
சுமார் 13.8 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு ‘பெருவெடிப்பு’ மூலம் பிரபஞ்சம் தொடங்கியது. ஆனால் முதலில் அது மிகவும் வெப்பமான பிளாஸ்மாவாக இருந்தது.
அந்த ~3,00,000 ஆண்டுகளில், ஒளியை உருவாக்கும் ‘ஃபோட்டான்கள்’ தடையின்றிப் பயணிக்க முடியவில்லை, ஏனெனில் அவை தொடர்ந்து மின்னூட்டம் பெற்ற துகள்களுடன் மோதிக்கொண்டே இருந்தன.
“ஆனால் பிரபஞ்சம் விரிவடைந்தபோது அது குளிர்ந்தது. புரோட்டான்களும் எலக்ட்ரான்களும் இணைந்து ஹைட்ரஜன் அணுவை உருவாக்கும் அளவுக்கு அது குளிர்ந்தவுடன், அந்த ஃபோட்டான்கள் தப்பித்து வெளியேற முடிந்தது. அந்த கதிர்வீச்சு அன்றிலிருந்து இன்று வரை நம்மை நோக்கிப் பயணித்துக்கொண்டிருக்கிறது.”
இந்த நிகழ்வு “மறுசேர்க்கை” (Recombination) என்று அழைக்கப்படுகிறது. இதுவே “பிரபஞ்சம் முதல்முறையாக ஒளிபுகும் தன்மையைப் பெற்ற” தருணம்.
எனவே, பிரபஞ்சத்தின் காலவரிசையில் திடீரென ஒரு பெரிய ஆற்றல் வெளியானது, அந்த ஆற்றல் இப்போது எங்கும் நிறைந்துள்ளது.
“இது மிகவும் முக்கியமானது, ஏனென்றால் பிரபஞ்சம் தனது கட்டமைப்பை எவ்வாறு உருவாக்கியது என்பதை இது நமக்குச் சொல்கிறது.
“இது படைப்பின் கைரேகை ஆகும்.”
அந்தத் பதிவு உண்மையில் எல்லா இடங்களிலும் உள்ளது, மேலும் பழைய அனலாக் தொலைக்காட்சிகளில் வரும் ‘ஸ்டேடிக்’ (வெள்ளை நிற இரைச்சல்) நினைவிருக்கும் அளவுக்கு உங்களுக்கு வயது இருக்குமானால், நீங்கள் அதைப் பார்த்திருப்பீர்கள்.”
அந்த இரைச்சலின் ஒரு பகுதி, 13 பில்லியன் ஆண்டுகளாகப் பயணித்து உங்களை வந்தடைந்த இந்த காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணி கதிர்வீச்சில் இருந்து வருகிறது.
“அந்த வெள்ளை நிற இரைச்சல் மேத்யூ விவரிக்கும் அந்தப் பிரபஞ்ச மைக்ரோவேவ் பின்னணி கதிர்வீச்சிலிருந்து ஒரு பகுதியாக வருகிறது, மேலும் இது உங்களை வந்தடைவதற்காக 13 பில்லியன் ஆண்டுகளாகப் பிரபஞ்சத்தின் ஊடாகப் பயணித்துள்ளது.
ஆனால் பிரபஞ்ச மைக்ரோவேவ் பின்னணிக்கும் அப்பால், நாம் கவனித்ததிலேயே மிகப்பழமையான ஒற்றைப் பொருள் எது?
பட மூலாதாரம், Getty Images
மிகப் பழமையானது எது?
சூரிய மண்டலத்துக்கு அருகில் உள்ள தனிப்பட்ட நட்சத்திரங்களின் வயதைத் தீர்மானிக்க வானியலாளர்கள் முயன்று வருகின்றனர். இதில் HD 140283 என்ற நட்சத்திரம் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.
“மெதுசெலா நட்சத்திரம்” (Methuselah Star) என்று செல்லப் பெயர் சூட்டப்பட்ட இது, நமது விண்மீன் அண்டைப் பகுதியில் அமைந்துள்ளது மற்றும் நம்பகமான முறையில் வயதை அளவிடக்கூடிய பழமையான நட்சத்திரங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படுகிறது.
பெருவெடிப்புக்குப் பிறகு உருவான முதல் தலைமுறை நட்சத்திரங்களின் ஒரு பகுதியாக இது இருப்பதால், இதன் பிறப்பு பிரபஞ்சத்தின் பிறப்புக்கு மிக நெருக்கமானது என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.
ஆனால் அது ஒரு பொருளாக அதன் உள்ளார்ந்த வயதை மட்டுமே பிரத்யேகமாகக் குறிக்கிறது, இங்கே நாம் ஒளியைப் பற்றிப் பேசுகிறோம்.
ஒரு அண்டவியல் பார்வையில், அதன் ஒளி குறிப்பாகப் பழமையானது அல்ல: தோராயமாக 190 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளதால், நாம் இன்று கண்டறியும் ஃபோட்டான்கள் (Photons) அத்தனை ஆண்டுகளுக்கு முன்புதான் உமிழப்பட்டன.
எனவே நமது கேள்வி உண்மையில் இதுதான்: நாம் கவனித்ததிலேயே ஒரு தனிப்பட்ட பொருளில் இருந்து வந்த மிகப் பழமையான ஒளி எது?
இந்த சந்தர்ப்பத்தில், இதற்கான விடை அருகில் உள்ள நட்சத்திரங்கள் அல்ல, அவை எவ்வளவு பழமையானவையாக இருந்தாலும் சரி, மாறாக மிகவும் தொலைவில் உள்ள பழமையான விண்மீன் மண்டலங்கள் (Primordial galaxies) ஆகும். அவற்றின் ஒளி பிரபஞ்சம் சில நூறு மில்லியன் ஆண்டுகள் மட்டுமே பழமையானதாக இருந்தபோது உமிழப்பட்டது மற்றும் நாம் அவற்றைப் பார்ப்பதற்கு முன்பு அது அவ்வளவு காலம் பயணித்துள்ளது.
மேலும் மிகவும் தொலைதூர மற்றும் பழமையானதற்கான பெருமை JADES-GS-z14-0 வசம் உள்ளது, பிரபஞ்சம் தோராயமாக 300 மில்லியன் ஆண்டுகள் பழமையானதாக இருந்தபோது இதன் ஒளி கிளம்பியது, அதாவது இது 13.4 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கும் மேல் பழமையானது.
இருப்பினும், 2025ஆம் ஆண்டின் நடுப்பகுதியில், அதற்கு போட்டி தோன்றியது: MoM-z14. இதன் ஒளி அதைவிட சுமார் 20 மில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பே, அதாவது பெருவெடிப்புக்கு இன்னும் கொஞ்சம் நெருக்கமாக உமிழப்பட்டிருக்கலாம்.
பட மூலாதாரம், Rohan P. Naidu et al. (2025)/NASA/JWST, NASA/ESA/CSA/STScI/Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA)
ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி மூலம் இதைக் கண்டறிந்த விஞ்ஞானிகள் குழு இதை ஒரு “பேரண்ட அதிசயம்” (Cosmic miracle) என்று விவரித்துள்ளது. இதன் கண்டுபிடிப்பு ஓர் அறிவியல் கருவியால் கண்டறியப்பட்ட மிகவும் தொலைதூர மற்றும் அதே நேரத்தில் பழமையான புள்ளியாக உறுதி செய்யப்படுவதற்கான சக அறிஞர்களின் மதிப்பாய்வுக்காக (Peer review) காத்திருக்கிறது.
மிகவும் தொலைதூர கடந்த காலத்தின் எதிரொலி இது, ஏனென்றால் பிரபஞ்சம் மிகவும் பிரமாண்டமானது என்பதால், அந்த ஒளி வந்துசேரும் நேரத்தில், அவற்றை உமிழ்ந்த பொருட்கள் இனி அதே நிலையில் இருக்காது என்பதை நாம் மறந்துவிடக் கூடாது.
வானியலாளர்கள் கவனிப்பது ஒரு காலத்தில் இருந்ததைத்தான்: ஒரு விண்மீன் மண்டலம் ஒரு காலத்தில் இருந்தது என்பதைக் குறிக்கும் ஒரு புள்ளி, அது இப்போது ஒரு மாபெரும் விண்மீன் மண்டலமாக இருக்கலாம் அல்லது அது என்னவாக இருக்கும் என்று யாருக்குத் தெரியும்.
நாம் வானில் உள்ள ஒளியைப் பார்க்கும்போது, காலத்தின் ஊடாகப் பயணிக்கிறோம்.
ஆனால் எதிர்காலத்தில் எப்படி? ஒளிக்கு ஒரு காலாவதி தேதி இருக்குமா?
நிரந்தர ஒளி
விஞ்ஞானிகள் காலத்தின் விடியலில் இருந்து தனது பயணத்தைத் தொடங்கிய ஒளியைக் கண்டறிந்துள்ளனர் என்றால், அது ஒருபோதும் அணையாது என்று அர்த்தமா?
“ஃபோட்டான்கள் சிக்கலானவை,” என்று வானியலாளர் மேத்யூ மிடில்டன் பதிலளிக்கிறார்.
“ஆனால் எந்தவொரு மூடிய அமைப்பிலும் ஆற்றல் பாதுகாக்கப்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்ள நீங்கள் மிகவும் ஆழமாகச் செல்ல வேண்டியதில்லை: அதுவே வெப்ப இயக்கவியலின் முதல் விதி. எனவே ஆற்றல் மறைந்து போகாது, அதன் வடிவம் மட்டுமே மாறும்.”
“ஃபோட்டான் என்பது ஆற்றலின் ஒரு வடிவம், அந்த ஆற்றல் எப்போதும் ஏதோ ஒரு வடிவில் இருக்கும். ஃபோட்டான்கள் மாறலாம், ஆனால் ஆற்றல் நிலைத்திருக்கும்.”
ஒரு ஃபோட்டான் எவ்வாறு வேறொரு பொருளாக மாற முடியும்?
பட மூலாதாரம், Getty Images
“பருப்பொருள் மற்றும் எதிர்ப்பொருள் துகள்களை உருவாக்கும் ஃபோட்டான்களை நீங்கள் பெறலாம். எனவே, ஒளி பருப்பொருளாக மாறுவதை நீங்கள் நேரடியாகப் பார்க்க முடியும். அதனால்தான் நாம் இருக்கிறோம்.”
“ஆனால் ஃபோட்டான்கள் உறிஞ்சப்படவும் கூடும்.”
ஒரு ஃபோட்டான் ஓர் அணுவுடன் மோதும்போது, அதன் ஆற்றல் உறிஞ்சப்பட்டு ஒரு எலக்ட்ரானை உயர் ஆற்றல் நிலைக்கு உயர்த்தக்கூடும் என்று மேத்யூ விளக்குகிறார்.
அந்தச் சந்தர்ப்பத்தில், ஃபோட்டான் ஒரு தனித்த துகளாக இருப்பதை நிறுத்திவிடுகிறது, மேலும் எலக்ட்ரான் ஃபோட்டான் வழங்கிய ஆற்றலைத் தன்னுடன் சுமந்துகொண்டு ஓர் ‘உற்சாகமான’ நிலைக்கு குதிக்கிறது. ஃபோட்டானிடம் போதுமான ஆற்றல் இருந்தால், அது அணுவிலிருந்து எலக்ட்ரானை முற்றிலுமாக அகற்றிவிடலாம்.
“அந்த ஆற்றல் இனி ஃபோட்டான் வடிவில் இருக்காது, ஆனால் தற்காலிகமாக எலக்ட்ரான் மற்றும் உட்கருவில் சேமிக்கப்படுகிறது, இருப்பினும் அது இன்னும் இருக்கிறது, பின்னர், அது மீண்டும் ஒளியாக, ஒருவேளை சற்று மாறுபட்ட ஆற்றலுடன் உமிழப்படலாம்.”
“அது மாறுகிறது, நகர்கிறது, ஆனால் அது ஒருபோதும் முழுமையாக அழிக்கப்படுவதில்லை.”
“இதைப் பார்ப்பதற்கு இது மற்றொரு வழி: நான் பிரபஞ்சத்துக்குள் ஒரு ஃபோட்டானை செலுத்தும் ஒன்றை உருவாக்கி, அது எதனோடும் தொடர்புகொள்ளவில்லை என்றால், அது என்றென்றும் ஒரு ஃபோட்டானாகவே இருக்கும்.”
“அது ஒருபோதும் திடீரென அணைந்துவிடாது. அப்படி நடந்தால், அது பல இயற்பியலாளர்களை மூடர்களாக்கிவிடும்.”
“எனவே ஆம், கொள்கை அளவில், ஒளி என்றென்றும் நிலைத்திருக்கும்.”
முடிவாக: ஒளிக்கு காலாவதி தேதி இல்லை.
அது வெற்று விண்வெளியில் பயணித்தால், அது என்றென்றும் பிரகாசித்துக்கொண்டே இருக்கும். அது எதனுடனாவது தொடர்பு கொண்டாலும்கூட, அது அழிக்கப்படாது, அது ஆற்றலின் வேறு வடிவமாக மாறும்.
*இந்தக் கட்டுரை பிபிசி உலக சேவையின் “கிரவுட்சயின்ஸ்” (CrowdScience) என்ற தொடரின், ஆனந்த் ஜாகதியா மற்றும் ஹாரிசன் லூயிஸ் தயாரித்த “ஒளி எவ்வளவு காலம் நீடிக்கும்?” (How long does light last?) என்ற அத்தியாயத்தின் மூலம் செழுமைப்படுத்தப்பட்டது.
– இது, பிபிசிக்காக கலெக்டிவ் நியூஸ்ரூம் வெளியீடு