விண்வெளியில் தூரத்தை அளப்பது எப்படி

• உங்கள் வீட்டிலிருந்து பக்கத்துத் தெருவில் இருக்கும் கடை எவ்வளவு தூரம் என்று கேட்டால் 50 மீ. என்று சொல்லி விடுவீர்கள். உங்கள் ஊரிலிருந்து பக்கத்து ஊர் எவ்வளவு தூரம் என்று கேட்டால் 50 கி.மீ. என்று பதிலளிக்கலாம். தவறில்லாமல் தூரத்தை அளவிடுவதற்கு கூகுள் மேப் இருக்கிறது. சந்தேகம் இருந்தால் நடந்தே சென்றுகூட உறுதி செய்துகொள்ளலாம். ஆனால், கோள்கள், நட்சத்திரங்களுக்கு இடையேயான தூரத்தை அளவிடுவதற்கு என்ன செய்வது? விஞ்ஞானிகள் அதையும் சரியாகக் கணக்கிடுவதற்குச் சில வழிகளை வைத்துள்ளனர்.
• விண்வெளியில் உள்ள விண்மீன்களுக்கு இடையேயான தூரத்தைக் கணக்கிடுவதற்கு இரண்டு முக்கியமான வழிகள் இருக்கின்றன. முதலாவது முக்கோணவியல் இடமாறு முறை (Trigonometric Parallax). உங்கள் முகத்துக்கு நேராக ஒரு விரலை நீட்டுங்கள். அந்த விரலை இடது கண்ணை மூடிக்கொண்டு வலது கண்ணால் பாருங்கள்.
• இப்போது அதே விரலை வலது கண்ணை மூடிக்கொண்டு இடது கண்ணால் பாருங்கள். இப்படி இரண்டு கண்களிலும் மாறி மாறிப் பார்க்கும்போது உங்கள் விரல் ஒரே இடத்தில் இருந்தாலும் வலது பக்கமும் இடது பக்கமும் மாறிக்கொண்டே இருப்பதுபோலத் தெரிகிறதா? இதற்குக் காரணம் நம் இரண்டு கண்களின் பார்வைக் கோணத்தில் இருக்கும் வித்தியாசம்தான்.
• உங்கள் விரலை இரண்டு கண்களுக்கும் நடுவில் கொஞ்சம் பக்கத்தில் கொண்டுவந்தால் விரல் இடம் மாறுவது நன்றாகத் தெரியும். தொலைவுக்குக் கொண்டு சென்றால் இடம் மாறுவதைக் குறைவாகத்தான் உணர முடியும்.
• இப்படியாக உங்களுடைய இரண்டு கண்களுக்கும் இருக்கும் இடைவெளி என்ன என்பதைத் தெரிந்துகொண்டு, விரல் இடம் மாறும் கோணத்தை ஒப்பிட்டு, கண்களுக்கும் விரலுக்கும் இடையேயான தூரம் என்ன என்பதைச் சில கணிதச் சமன்பாடுகள் மூலம் கண்டுபிடித்து விடலாம். இதே வழிமுறைதான் விண்மீன்களின் தூரத்தை அளப்பதற்கும் பயன்படுகிறது.
• பூமியில் குறிப்பிட்ட ஓர் இடத்திலிருந்து விண்மீன் இருக்கும் இடத்தைக் குறித்துக்கொண்டு, பூமியின் மறுமுனைக்குச் சென்று, அங்கிருந்து விண்மீன் இருக்கும் இடத்தைக் குறிக்க வேண்டும். ஆனால், இதில் ஒரு சிக்கல் இருக்கிறது. பொதுவாக விண்மீன்கள் மிகத் தொலைவில் இருப்பதால் பூமியின் வடதுருவத்திலிருந்து ஒரு விண்மீனின் இருப்பிடத்தைக் குறித்துக்கொண்டு, தென்துருவத்திற்குப் பயணம் செய்தாலும்கூட அதன் இடம் மாறுதலை அறிய முடியாது. பிறகு என்ன செய்வது?
• இதற்கு ஒரு வழி இருக்கிறது. நம் பூமிதான் சுற்றிக்கொண்டே இருக்கிறதே. பூமி தோராயமாக ஜனவரி மாதத்தில் சூரியனுக்கு மேற்குத் திசையில் இருப்பதாக வைத்துக்கொண்டால், அடுத்த ஆறு மாதத்தில் கிழக்குத் திசைக்கு வந்துவிடும் அல்லவா? இதனால், நாம் இப்போது இருக்கும் இடத்தில் இருந்து விண்மீன் வானில் எங்கே இருக்கிறது என்பதைக் குறித்துக்கொண்டு, பின் ஆறு மாதங்கள் கழித்து பூமி, சூரியனுக்கு மறுபுறம் வரும்போது மீண்டும் அந்த விண்மீன் இருக்கும் இடத்தைக் குறிக்க வேண்டும். இப்போது பூமியின் சுற்றுப்பாதை அளவுடன் விண்மீனின் இருப்பிடத்தை ஒப்பிட்டு, அதன் தூரத்தைக் கணித்துவிடலாம்.
• இதேபோல தொலைவில் உள்ள விண்மீனையோ விண்மீன் திரளையோ (Galaxy) கணக்கிட Standard Candle என்கிற முறையைப் பின்பற்றுகின்றனர். விண்மீன்கள் ஒளிரும் அளவை வைத்து அவை எவ்வளவு தூரத்தில் இருக்கின்றன என அளவிடும் முறை இது. இதிலும் ஒரு சிக்கல் இருக்கிறது. இரண்டு விண்மீன்கள் வெவ்வேறு தூரத்திலிருந்து ஒரே அளவில் ஒளிர்ந்தால் என்ன செய்வது? அது மட்டுமல்லாமல், விண்மீன்கள் சில நேரம் பிரகாசமாகவும் சில நேரம் மங்கலாகவும் ஒளிரும். இதனால் அதை வைத்து நாம் துல்லியமான தூரத்தைக் கணக்கிட முடியாது.
• இந்தப் பிரச்சினையைச் சரிசெய்வதற்கும் வழி இருக்கிறது. விண்மீன் திரளில் ஏதாவது ஒரு விண்மீன் நிச்சயம் வெடித்து இறப்பைச் சந்திக்கும். அந்த நிகழ்வு நடைபெறும்போது பிரகாசமான ஒளி தோன்றி, பின்பு குன்றத் தொடங்கும். இந்த ஒளியின் அளவைக் கொண்டு கோடிக்கணக்கான ஒளி ஆண்டுகள் (ஓர் ஒளியாண்டு - ஓராண்டில் ஒளி பயணிக்கும் தூரம்) தள்ளியிருக்கும் விண்மீன் திரளின் தூரத்தைக் கணக்கிட முடியும்.
• இவைதான் விண்மீன்களின் தூரத்தை அளவிடும் முறை. கோள்களின் தூரத்தை அளவிட வேறு வழிகள் இருக்கின்றன. பொதுவாக ஒவ்வொரு கோளும் ஏதாவது ஒரு விண்மீனைத்தான் சுற்றிக்கொண்டிருக்கும். (நம் சூரியனும் ஒரு விண்மீன்தான். அதைப் பூமி சுற்றுகிறது).
• அதனால் அந்த விண்மீனின் ஒளி அதைச் சுற்றும் கோளில் பட்டுப் பிரதிபலிக்கும். இந்த ஒளியை ஆராய்ந்தால் நாம் அந்தக் கோள் இருக்கும் தூரத்தைக் கணக்கிடலாம். அதேபோல ரேடார் கருவிகள் மூலம் ரேடியோ அலைகளை அனுப்பி, அவற்றைக் கோளில் பட்டு எதிரொலிக்க வைத்து, அவை பயணித்த வேகத்தைக் கொண்டு தூரத்தை அறியலாம்.
• இவை தவிர, இன்றைய காலகட்டத்தில் பயன்படுத்தப்படும் நவீனத் தொலைநோக்கிகள், நிறமாலை மானிகள் (Spectrometers) போன்றவை விண்வெளிப் பொருள்களின் தூரத்தை மேலும் துல்லியமாக அறிவதற்கு உதவுகின்றன.
• இப்படித்தான் விஞ்ஞானிகள் விண்மீன்கள், கோள்களுக்கு இடையே யான தூரத்தைக் கணக்கிடுகின்றனர். நிலவுக்கும் பூமிக்கும் இடைப்பட்ட தூரம் 3,84,400 கி.மீ. சூரியனுக்கும் பூமிக்கும் இடையேயான தூரம் 14.935 கோடி கி.மீ. இந்தத் தூரத்தை மறந்தாலும் அதை எப்படி அளப்பது என்பதை மறந்துவிடாதீர்கள்.

நன்றி: இந்து தமிழ் திசை (18 – 10 – 2023)