முதல்முறையாக நம் பால்வெளியில் (Milky Way) இருக்கும் கருந்துளையை(Black Hole) படமெடுத்துச் சாதித்திருக்கிறார்கள் விண்வெளி ஆராய்ச்சியாளர்கள். ஷஜிடேரியஸ் ஏ ஸ்டார் (Sagittarius A*) என அழைக்கப்படும் இந்த கருந்துளை Supermassive Black Hole அல்லது SMBH என்று வகைப்படுத்தப்படும் மிகப்பெரிய கருந்துளை. இது நம் சூரியக்குடும்பம் இருக்கும் பால்வெளியின் நடுவில் மையம் கொண்டிருப்பதை இந்தப் புகைப்படம் ஆதாரப்பூர்வமாக நிரூபித்திருக்கிறது. விண்வெளி ஆராய்ச்சியில் இது மிக முக்கிய மைல்கல்லாகப் பார்க்கப்படுகிறது. ஏன் தெரியுமா?
கருந்துளை என்றால் என்ன?
மனிதனைப் போல நட்சத்திரங்களுக்கும் வாழ்நாள் உண்டு. காலம் செல்ல செல்ல ஒரு நட்சத்திரம் அளவில் பெரிதாகிக் கொண்டே இருக்கும். அதன் நிறையும் கூடிக்கொண்டே இருக்கும். ஒரு கட்டத்தில் அந்த நட்சத்திரம் மொத்தமாக வெடித்துச் சிதறும். இந்த நிகழ்வைத்தான் ஆங்கிலத்தில் Supernova என்கிறார்கள். இப்படியான வெடிப்புக்குப் பின் நட்சத்திரத்தின் கரு மட்டுமே எஞ்சியிருக்கும். அது வேகமாகச் சுழலும். இவை மிக அதிக நிறையைக்(Mass) கொண்டிருக்கும். ஐன்ஸ்டீன் கோட்பாடுகளின்படி இதன் புவியீர்ப்பு விசை என்பது மிகவும் அதிகமாக இருக்கும். அருகில் செல்லும் ஒளிகூட அதன் புவியீர்ப்பு விசையிலிருந்து தப்பமுடியாது. இப்படித்தான் கருந்துளைகள் உருவாகின்றன. சூரியன் இப்படியான வெடிப்புக்குள்ளாக இன்னும் 20 மடங்கு நிறையைப் பெற வேண்டும், அதற்கு இன்னும் கோடிக்கணக்கான ஆண்டுகள் ஆகலாம் எனக் கணிக்கின்றனர் விஞ்ஞானிகள்.
இப்படி ஒளி கூட தப்பமுடியாத கருந்துளைகளைப் புகைப்படமெடுப்பது என்பது சாத்தியமற்ற ஒன்றாகவே இருந்தது 2019 வரை. 2019-ல் கருந்துளையின் முதல் புகைப்படத்தை மனித சமூகம் கண்டது. இணையத்தில் அது வைரலானது பலருக்கும் நினைவிருக்கலாம். ஒளி கூட தப்பிக்காத கருந்துளைகளை எப்படிப் படமெடுக்க முடியும் என்கிறீர்களா? இப்படியான இருண்ட கருந்துளையைச் சுற்றி சக்தி வாய்ந்த ரேடியோ கதிர்களின் உமிழ்வுகள் இருக்கும். அவற்றை வைத்தே அந்த படம் எடுக்கப்பட்டது. இதைச் சாத்தியப்படுத்தியது ‘ஈவென்ட் ஹோரைசன் டெலஸ்கோப்’(EHT) என்ற திட்டத்தின்கீழ் பணிபுரியும் ஆராய்ச்சியாளர்கள்.
2019-ல் படம்பிடிக்கப்பட்டது நமக்கு அண்டை கேலக்ஸியான மெஸ்ஸியர் 87-ல் (Messier 87) இருக்கும் கருந்துளை. 5 கோடி ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில் இருக்கும் அதைப் படம்பிடிக்கும் அளவிற்கு நம்மிடம் இருக்கும் தொலைநோக்கிகள் திறன் வாய்ந்தவை அல்ல. கிட்டத்தட்டப் பூமியின் அளவில் ஒரு தொலைநோக்கி நமக்குத் தேவை. அது சாத்தியமில்லை. இதற்காகப் பூமி முழுவதிலும் 8 ரேடியோ தொலை நோக்கிகள் ஒரு நெட்வொர்க்காக அமைத்து very long baseline interferometry (VLBI) என்ற முறையில் பூமியின் அளவுக்கு நிகரான ஒரு மெய்நிகர் தொலைநோக்கி அமைக்கப்பட்டது. நொடிப் பொழுதில் அத்தனை மாற்றங்கள் நிகழும் என்பதால் இவை அனைத்துமே ஒரே நேரத்தில் செயல்பட அட்டாமிக் கடிகாரங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன.
அடுத்த சிக்கல் இந்தத் தொலை நோக்கிகளிலிருந்து பெறப்படும் டேட்டாவின் அளவு. பெட்டா பைட்டுகள் (10 லட்சம் ஜிகாபைட்) அளவில் கிடைக்கும் இந்த டேட்டாவை இணையம் மூலம் அனுப்புவதற்கு வாய்ப்பே இல்லை. அதனால் இந்த டேட்டா அடங்கிய ஹார்டு டிரைவ்கள் அனைத்தும் ’மசாசூசெட்ஸ் இன்ஸ்டிட்யூட் ஆஃப் டெக்னாலஜி’க்கு சொந்தமான Haystack என்ற விண்வெளி ஆய்வகத்துக்கு அனுப்பி வைக்கப்பட்டு இந்தப் படத்தைச் சரியாக புராசஸ் செய்யமட்டும் இந்தக் குழுவிற்கு சில ஆண்டுகள் தேவைப்படுகிறது. மசாசூசெட்ஸ் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகத்தின் Ph.D மாணவரான கேத்தி போமனின் CHIRP என்னும் அல்காரிதம்தான் கருந்துளையின் இந்த படத்தைச் சாத்தியப்படுத்தியிருக்கிறது.
எல்லா கேலக்ஸிகளின் நடுவிலும் ஒரு பெரிய கருந்துளை இருக்கும் என்பதே ஆராய்ச்சியாளர்களின் கூற்று. நம் பால்வெளியில் இருக்கும் ஷஜிடேரியஸ் ஏ ஸ்டாருக்கு முன்பு M87 ஸ்டார் கருந்துளை புகைப்படமாக்கப்பட்டதுக்குக் காரணம் உண்டு. 27,000 ஒளி ஆண்டுகள் தொலைவில்தான் இருக்கிறதென்றாலும் ஷஜிடேரியஸ் ஏ ஸ்டார் சற்றே அமைதியான கருந்துளை. வாயுக்கள் மற்றும் துகள்கள் என, சுற்றியிருக்கும் பிளாஸ்மா பகுதிகள் வெளியிடும் ஒளி குறைவு. அதுவே M87-ன் மையத்தில் இருக்கும் கருந்துளை மிகவும் பெரியது. அருகிலிருக்கும் அனைத்தையும் உள்ளிழுத்து சூப்பர் சார்ஜ்டு துகள்களை வெளியே உமிழ்கிறது. அந்தத் துகள்கள் சில நேரங்களில் ஒளியின் வேகத்தை எட்டி 5000 ஒளி ஆண்டுகள் வரை பயணிக்கின்றன. நமது சூரியக்குடும்பத்தின் அளவைவிட அந்த கருந்துளை பெரிதாக இருப்பதால்தான் படமெடுப்பது சற்றே எளிதானதாக இருந்தது. இப்போது ஷஜிடேரியஸ் ஏ ஸ்டார் கருந்துளையையும் படமெடுத்துச் சாதித்திருக்கிறது EHT குழு. கிட்டத்தட்ட இரண்டு கருந்துளைகளுமே ஒரே நேரத்தில்தான் கண்காணிக்கப்பட்டன. ஆனால், மொத்தமாக இந்த படத்தை புராசஸ் செய்ய இந்த குழுவுக்குக் கூடுதலாக மூன்று ஆண்டுகள் தேவைப்பட்டிருக்கிறது. பார்ப்பதற்கு மங்கலாக இருக்கும் இந்த புகைப்படங்கள் இந்த நூற்றாண்டின் மிக முக்கியமான விண்வெளி புகைப்படங்கள்.
1900-களில் வெறும் கணிதம் மற்றும் இயற்பியல் அறிவை மட்டும் வைத்து புவியீர்ப்பு தொடர்பான இந்த கோட்பாட்டை வகுத்தார் ஐன்ஸ்டீன். கருந்துளைகள் பற்றி நம்மிடம் சொல்லிவிட்டுச் சென்றார். அவர் சொன்ன கோட்பாட்டின் அடிப்படையில்தான் அதற்குப் பின் வந்த கருந்துளை தொடர்பான அனைத்துக் கண்டுபிடிப்புகளும் சித்திரிப்புகளும் அமைந்தன. இந்த புகைப்படங்கள் அவர் எப்படிப்பட்ட ஜீனியஸ் என்பதை மீண்டும் ஒருமுறை உலகுக்குச் சொல்லுகின்றன!