13 பில்லியன் ஆண்டு முந்தைய 'டார்க் ஸ்டார்கள்' அண்டத்தின் மர்ம ஒலிக்குப் பின்னணியா?

வானியலாளர்கள் நீண்ட காலமாக ஒரு மர்மமான நிகழ்வால் திகைத்துப் போயுள்ளனர். விண்வெளியிலும் காலத்திலும் ஏற்படும் அலைகளான ஈர்ப்பு அலைகளின் மங்கலான, நிலையான பின்னணி ஒன்று உள்ளது. இது வேகமாகச் சுழலும் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களான பல்சார்களிலிருந்து வரும் வானொலி துடிப்புகளின் துல்லியமான நேரக் கணக்கில் தென்படுகிறது. கொல்கேட் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த சோஹன் கோட்லா மற்றும் காஸ்மின் இலீ ஆகியோர் பிசிகல் ரிவ்யூ டி இதழில் இந்த ஆய்வை வெளியிட்டனர். இந்த சமிக்ஞையின் ஒரு பகுதி, 13 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன் 'டார்க் ஸ்டார்' எனப்படும் கருதுகோள் பொருட்களின் சரிவிலிருந்து தோன்றியிருக்கலாம் என்று அவர்கள் கூறுகின்றனர்.

பல்சார் டைமிங் அரே (PTA) எனப்படும் அமைப்பு, பல பல்சார்களை நீண்ட காலமாகக் கண்காணிக்கிறது. இது மிக மிகக் குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட நானோஹெர்ட்ஸ் அளவிலான ஈர்ப்பு அலைகளைக் கண்டறிய உதவுகிறது. இந்த அமைப்பு கண்டறிந்த பின்னணிக்கு முதன்மையான விளக்கம் ஒன்று உண்டு. ஒன்றை ஒன்று நோக்கி மெதுவாக சுழன்று நெருங்கும் மாபெரும் கருந்துளை ஜோடிகளின் தொகுப்பே அதற்குக் காரணம் என நம்பப்படுகிறது. ஏறத்தாழ ஒரு பில்லியன் சூரியன்களுக்கு இணையான மொத்த நிறை கொண்ட ஜோடிகள்தான் இந்த சமிக்ஞைக்கு அதிக பங்களிப்பு தருகின்றன. ஆனால் ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி மற்றும் சந்திரா (Chandra) தொலைநோக்கி உள்ளிட்டவை வேறு ஒரு உண்மையைக் காட்டுகின்றன. எதிர்பார்த்ததை விட மிக முன்னதாகவே அண்டவரலாற்றில் மாபெரும் கருந்துளைகள் இருந்ததை அவை கண்டறிந்துள்ளன. இவ்வளவு பெரிய 'விதை' கருந்துளைகள் இவ்வளவு விரைவாக எப்படி உருவாகின என்பது இன்னும் விடையில்லாத கேள்வியாகவே உள்ளது.

கோட்லாவும் இலீயும் ஒரு சாத்தியமான பதிலை மாதிரியாக்கம் செய்தனர். பரவலாகப் படிக்கப்படும் ஒரு டார்க் மேட்டர் மாதிரியின்படி, டார்க் ஸ்டார்கள் எனப்படும் ஆதி நட்சத்திரங்கள் சாதாரண அணுக்கரு இணைவுக்குப் பதிலாக டார்க் மேட்டரிலிருந்தே பெரும்பாலான ஆற்றலைப் பெறும். இத்தகைய நட்சத்திரங்கள் பொருளைத் தொடர்ந்து சேகரித்துக் கொண்டே, பெரிய அளவிலும் ஒப்பீட்டளவில் குளிர்ச்சியாகவும் இருக்க முடியும். இறுதியில் கருந்துளைகளாக சரிவதற்கு முன் இவை சூரியனை விட ஒரு மில்லியன் மடங்கு அல்லது அதற்கும் அதிக நிறையை அடையக்கூடும். இந்த டார்க் ஸ்டார்களின் எச்சங்கள் ஒரு கன மெகாபார்செக்குக்கு 10⁻³ எண்ணிக்கை அடர்த்தியில் இருந்திருந்தால், அவற்றின் வழித்தோன்றல்கள் பெரிய பங்கு வழங்கியிருக்கக்கூடும் என ஆராய்ச்சியாளர்கள் கண்டறிந்தனர். PTA இன்று அளந்துள்ள ஈர்ப்பு அலை பின்னணியில் இது ஒருவேளை முதன்மையான பங்காக இருக்கலாம். நேரடி சரிவின் மூலம் உருவாகும் இரண்டாவது வகை 'விதை' கருந்துளைகள், இந்த மாதிரிகளில் மிகவும் குறைவாகவே இருந்தன. இவை கன மெகாபார்செக்குக்கு 10⁻⁶ அடர்த்தியில் மட்டுமே இருந்தன. எனவே சமிக்ஞைக்கு இவை மிகக் குறைவாகவே பங்களிக்கும்.

'இந்த மாபெரும் விதைகளை அளவுக்கு அதிகமாக உருவாக்கினால், PTA கண்டறிந்துள்ள சமிக்ஞையை விடவும் அதிகமாக உருவாக்கிவிடுவீர்கள். மிகக் குறைவாக உருவாக்கினால், அண்டத்தின் பிற்கால வாழ்க்கையில் இந்த மாபெரும் கருந்துளைகளை திறம்பட ஒன்று சேர்க்க வேறு மூலங்கள் தேவைப்படும். அப்போதுதான் PTA கவனிப்புகளுடன் இது பொருந்தும்' என்று கோட்லா கூறினார். சுமார் கன மெகாபார்செக்குக்கு 10⁻² முதல் 10⁻¹ வரையிலான விதை அடர்த்திகள், உண்மையில் கவனிக்கப்பட்டதை விட அதிகமான ஈர்ப்பு அலை பின்னணியை உருவாக்கும் என்று ஆராய்ச்சிக் குழு கண்டறிந்தது. அதாவது, தற்போதைய தரவுகள் ஏற்கெனவே இந்த ஆதி விதைகளின் மிக அதிக எண்ணிக்கையை நிராகரிக்க முடியும். இவை 10-க்கும் அதிகமான ரெட்ஷிஃப்ட் காலகட்டங்களில் இருந்திருக்கும் பொருட்கள். அவற்றின் வழித்தோன்றல்கள் இணைந்து இன்று கண்டறியப்படும் அலைகளை உருவாக்குவதற்கு இது நீண்ட காலத்திற்கு முன்பே நடந்தது.