കിനാവു പോലെ ഒരു കിലോനോവ

[author title=”ഡോ. എൻ ഷാജി” image=”http://luca.co.in/wp-content/uploads/2016/10/DrNShaji.jpg”][/author] [dropcap]കി[/dropcap]ലോനോവ എന്നത്‌ ഒരു പുതിയ വാക്കാണ്‌. 2010ലാണ്‌ ആദ്യമായി ഈ വാക്ക്‌ ബ്രിയാന്‍ ഡേവിഡ്‌ മെറ്റ്‌സ്‌ഗെര്‍ എന്ന ശാസ്‌ത്രജ്ഞന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. കിലോ എന്നാല്‍ ആയിരം എന്നര്‍ത്ഥം. കിലോഗ്രാം, കിലോമീറ്റര്‍ എന്ന വാക്കുകളില്‍ കിലോ ഈ അര്‍ത്ഥത്തിലാണ്‌ ഉപയോഗിക്കുന്നത്‌. നോവ എന്നാല്‍ പുതിയത്‌ എന്നര്‍ത്ഥം. പഴയകാല ജ്യോതിശ്ശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ പലപ്പോഴും ഓര്‍ക്കാപ്പുറത്ത്‌ ‘പുതിയ നക്ഷത്രങ്ങളെ’ കണ്ടെത്തിയപ്പോള്‍ അവയെ നോവ എന്നു വിളിച്ചിരുന്നു. പക്ഷേ, അവ ശരിക്കും പുതിയവ അല്ല. മങ്ങിയതായതുകൊണ്ട്‌ കാഴ്‌ചയില്‍ പെടാതിരുന്ന ചില നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ പെട്ടെന്ന്‌ പൊട്ടിത്തെറികളും ആളിക്കത്തലുകളും ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ അവ പ്രത്യക്ഷമാകുന്നതാണ്‌ നോവയായി കാണുന്നത്‌. അങ്ങനെ ഒരു ആയിരം നോവയുടെ ഊര്‍ജം അടങ്ങിയവ എന്ന അര്‍ത്ഥത്തിലാണ്‌ കിലോനോവ എന്ന പ്രയോഗം വന്നത്‌. ഇതിനേക്കാള്‍ കൂടിയ ഗണത്തില്‍ പെടുന്നവയാണ്‌ സൂപ്പര്‍നോവകള്‍. ഒരു ന്യൂട്രോണ്‍ താരത്തിനോട്‌ മറ്റൊരു ന്യൂട്രോണ്‍ താരമോ തമോഗര്‍ത്തമോ (ബ്ലാക്ക്‌ ഹോള്‍) കൂടിച്ചേരുന്ന തകര്‍പ്പന്‍ സംഭവമാണ്‌ കിലോനോവ.

സൂര്യന്റെ പല മടങ്ങ്‌ ദ്രവ്യമാനമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പരിണാമത്തിലെ അവസാന ദശയിലെ ഒരു പ്രധാന സാധ്യതയാണ്‌ ന്യൂട്രോണ്‍ താരം.

തമോഗര്‍ത്തമാണ്‌ മറ്റൊരു സാധ്യത. ന്യൂക്ലിയര്‍ അടുക്കളയിലെ ഇന്ധനം തീരുമ്പോള്‍ ഗുരുത്വബലത്തിനെതിരെ പിടിച്ചുനില്‍ക്കാന്‍ കഴിയാതെ വരുമ്പോള്‍ അവയുടെ കാമ്പ്‌ ചുരുങ്ങി വളരെ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു ഗോളമായി മാറും. ദ്രവ്യമാനത്തില്‍ സൂര്യന്റെ പലമടങ്ങ്‌ ആകാമെങ്കിലും വ്യാസാര്‍ധം പത്തോ പതിനഞ്ചോ കിലോമീറ്ററേ കാണൂ. അതിന്റെ പദാര്‍ത്ഥം വലിയൊരു ഭാഗവും ന്യൂട്രോണുകള്‍ ആയിരിക്കും. ആ ദ്രവ്യം ഒരു സ്‌പൂണെടുത്താല്‍ അതിന്റെ മാസ്സ്‌ എവറസ്റ്റ്‌ കൊടുമുടിയുടെ അത്ര വരും എന്നു പറഞ്ഞാല്‍ അത്‌ അതിശയോക്തിയല്ല.

 

13 കോടി വര്‍ഷം മുമ്പ്‌ ഒരു നാള്‍:

 

പണ്ടു പണ്ട്‌, ഏതാണ്ട്‌ 13 കോടി വര്‍ഷം മുമ്പ്‌, ഭൂമിയില്‍ ദിനോസറുകള്‍ വിഹരിച്ചിരുന്ന കാലത്ത്‌, അങ്ങകലെ എന്‍ ജി സി 4993 എന്ന ഗാലക്‌സിയില്‍ ഒരു ദിവസം ഒരു ഭയങ്കര സംഭവമുണ്ടായി. പരസ്‌പരം ഭ്രമണം ചെയ്‌തിരുന്ന രണ്ട്‌ ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ അടുത്തടുത്ത്‌ വന്ന്‌ ഒടുവില്‍ സെക്കന്‍ഡില്‍ ഒരു ലക്ഷം കിലോമീറ്റര്‍ വേഗതയില്‍ കൂട്ടിയിടിച്ചു. അതിന്റെ അനുരണനങ്ങള്‍ ഗുരുത്വ തരംഗമായും വിദ്യുത്‌ കാന്തിക തരംഗങ്ങളായും നാനാദിക്കിലേക്കും പ്രവഹിച്ചു. ഒടുവില്‍ 2017 ഓഗസ്‌റ്റ്‌ 17ന്‌ ഇന്ത്യന്‍ സമയം വൈകുന്നേരം 6 മണി 11 മിനിട്ട്‌ സമയത്ത്‌ വടക്കേ അമേരിക്കയിലെ രണ്ട്‌ ഗുരുത്വ തരംഗ നിരീക്ഷണ നിലയങ്ങളായ ലൈഗോ (LIGO- Laser Interferometer Gravitational wave Observatory) കളില്‍ വ്യക്തമായ സിഗ്നല്‍ ലഭിച്ചു. ഇറ്റലിയിലെ വിര്‍ഗോ നിലയത്തിലാകട്ടെ വ്യക്തത കുറഞ്ഞ സിഗ്നലും ലഭിച്ചു. 1.7 സെക്കന്‍ഡ്‌ സമയത്തിനകം നാസയുടെ ഫെര്‍മി ഗാമാറേ സ്‌പേസ്‌ ടെലിസ്‌കോപ്പിലും ഇതിന്റെ സിഗ്നല്‍ ലഭിച്ചു. നിമിഷങ്ങള്‍ക്കകം ഏഴ്‌ ഭൂഖണ്ഡങ്ങളിലുമായി നിരവധി ഗവേഷകരുടെ മൊബൈല്‍ ഫോണുകള്‍ റിംഗ്‌ ചെയ്‌തു. വിവിധ രാജ്യങ്ങളിലും ബഹിരാകാശത്തുമായി വിന്യസിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ള വിവിധ തരം ടെലിസ്‌കോപ്പ്‌ ക്യാമറകള്‍ അങ്ങോട്ടു തിരിഞ്ഞു. കിട്ടുന്ന വിവരങ്ങള്‍ പരിശോധിക്കാനും അപഗ്രഥിക്കാനുമായി നാലായിരത്തിലധികം ഒന്നാംകിട ജ്യോതിശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ രാത്രി പകലാക്കി. തിരുവനന്തപുരത്തെ ഐസറും ഐ ഐ എസ്‌ ടിയും ഉള്‍പ്പെടെ 11 സ്ഥാപനങ്ങളിലെ ശാസ്‌ത്രജ്ഞരും നമ്മുടെ ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണ നിലയമായ അസ്‌ട്രോസാറ്റും പൂനെയിലെ കൂറ്റന്‍ റേഡിയോ ടെലിസ്‌കോപ്പും ഭൂമിയിലെ ഏറ്റവും ഉയരത്തില്‍ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന നമ്മുടെ ഹിമാലയന്‍ ചന്ദ്ര ടെലിസ്‌കോപ്പും ഈ പഠനത്തില്‍ ചെറുതല്ലാത്ത പങ്കു വഹിച്ചു.

സുവര്‍ണ നേട്ടങ്ങള്‍

 

ഇതാദ്യമായാണ്‌ ഒരു ജ്യോതിശാസ്‌ത്ര സംഭവം ഇത്രയധികം ഇനത്തില്‍പെട്ട നിരീക്ഷണ നിലയങ്ങള്‍ ഒരുമിച്ചു നിരീക്ഷിക്കുന്നത്‌. ഒത്തിരി കാര്യങ്ങള്‍ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിഞ്ഞു.

 

1. ഇത്‌ ഒരു കിലോനോവയാണ്‌. രണ്ട്‌ ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ പരസ്‌പരം കൂട്ടിയിടിക്കുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന തരം തരംഗരൂപമാണ്‌ നമുക്കു ലഭിച്ചത്‌. വിവിധ തരം ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കുമ്പോള്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വ തരംഗങ്ങളുടെ രേഖാചിത്രം ശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ മുമ്പേ തന്നെ തയ്യാറാക്കി വെച്ചിരുന്നു. ഒന്ന്‌ ഒത്തുനോക്കേണ്ട കാര്യമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ. പാലക്കാട്ടെ പറളിയില്‍ ജനിച്ച ബാല അയ്യരും പെരിന്തല്‍മണ്ണക്കാരന്‍ അജിത്‌ പരമേശ്വരനുമൊക്കെ ഈ രംഗത്തെ പുലികളാണ്‌.

 

2. ഗുരുത്വ തരംഗത്തോടൊപ്പം തന്നെ ഗാമാ രശ്‌മികളും നിരീക്ഷിച്ചത്‌ ഒരു വലിയ ചോദ്യത്തിന്‌ വ്യക്തമായ ഉത്തരമായി.

ബഹിരാകാശത്ത്‌ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള വിവിധ ഗാമാ ദൂരദര്‍ശിനികള്‍ ഇത്തരം സിഗ്നലുകള്‍ ഇതിനു മുമ്പും പിടിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്‌. ഇത്‌ ന്യൂട്രോണ്‍ താരങ്ങള്‍ പരസ്‌പരം കൂട്ടിയിടിക്കുന്ന കിലോനോവകളുടെ ഭാഗമാണെന്ന്‌ സൈദ്ധാന്തികര്‍ ഊഹിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും പ്രത്യക്ഷമായ തെളിവു ലഭിക്കുന്നത്‌ ഇപ്പോഴാണ്‌. ചെന്നൈ മാത്തമാറ്റിക്കല്‍ ഇന്‍സ്‌റ്റിറ്റിയൂട്ടിലെ കെ ജി അരുണും (അരുണ്‍ കോടനാട്‌) സഹപ്രവര്‍ത്തകരും കുറച്ച്‌ വര്‍ഷങ്ങളായി ഈ രംഗത്തെ സജീവ സാന്നിധ്യമാണ്‌.

 

3. ഇതാദ്യമായാണ്‌ ഗുരുത്വതരംഗത്തിന്റെ സ്രോതസ്സ്‌ കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയുന്നത്‌. മൂന്ന്‌ നിരീക്ഷണ നിലയങ്ങള്‍ ഈ സിഗ്നല്‍ രേഖപ്പെടുത്തിയതിനാല്‍ സ്രോതസ്സിന്റെ ഏകദേശ ദിശ മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞു. മറ്റു ദൂരദര്‍ശിനികള്‍ ഉപയോഗിച്ച്‌ ഗാലക്‌സിയിലെ ഈ സംഭവത്തിന്റെ വ്യക്തമായ ചിത്രമെടുക്കാനും കഴിഞ്ഞു. ഇത്‌ ചരിത്രനേട്ടമാണ്‌.

 

4. ഗാമാറേ, എക്‌സ്‌റേ  തുടങ്ങി ദൃശ്യപ്രകാശം, ഇന്‍ഫ്രാറെഡ്‌, റേഡിയോവേവ്‌ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ തരംഗദൈര്‍ഘ്യങ്ങളില്‍ ഈ സംഭവത്തെ തുടര്‍ നിരീക്ഷണങ്ങള്‍ക്ക്‌ വിധേയമാക്കിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇത്‌ സമാനതകള്‍ അധികമില്ലാത്ത സംഭവമാണ്‌. നൂറു കണക്കിന്‌ ഗവേഷണ പ്രസിദ്ധീകരണങ്ങള്‍ക്ക്‌ ഇത്‌ ഊര്‍ജം നല്‍കും.

 

5. പ്രപഞ്ച വിജ്ഞാനീയത്തിനും ഇത്‌ ഒരു കൈ സഹായം നല്‍കിയിട്ടുണ്ട്‌. ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ തരംഗങ്ങളുടെ തീവ്രതയുടെ അളവില്‍ നിന്ന്‌ ഇതിന്റെ സ്രോതസ്സിലേക്കുള്ള ദൂരം കണക്കാക്കിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇതില്‍ നിന്നുള്ള പ്രകാശത്തിന്റെ ചുവപ്പുനീക്ക (റെഡ്‌ ഷിഫ്‌റ്റ്‌)ത്തില്‍ നിന്നും ദൂരം അളക്കാന്‍ കഴിയും. ഈ വിവരങ്ങളില്‍ നിന്ന്‌ ഹബിള്‍ സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ അളവ്‌ 70 km/s/mpc എന്ന്‌ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്‌. ഇത്‌ വ്യത്യസ്‌തമായ രീതിയില്‍ മുന്‍പ്‌ നടത്തിയ കണ്ടെത്തലുകളുമായി യോജിച്ചു പോകുന്നുവെന്നത്‌ വലിയ ആത്മവിശ്വാസം തരുന്നു. ഈ സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ മൂല്യത്തില്‍ നിന്നാണ്‌ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ആയുസ്സ്‌ കണക്കാക്കുന്നത്‌.

 

6. രാജ്യാതിര്‍ത്തികളെല്ലാം ലംഘിച്ചുകൊണ്ടുള്ള സര്‍വരാജ്യ ശാസ്‌ത്രജ്ഞ കൂട്ടായ്‌മയുടെ വലിയൊരു വിജയമാണിത്‌. ആയിരക്കണക്കിനു ശാസ്‌ത്രജ്ഞരാണ്‌ ഈ നേട്ടത്തിന്റെ പിന്നില്‍ പ്രവര്‍ത്തിച്ചത്‌. ലൈഗോയുടെ മൂന്നാമത്തെ നിരീക്ഷണ നിലയം ഇന്ത്യയിലാണ്‌ സ്ഥാപിക്കാന്‍ പോകുന്നത്‌ എന്നത്‌ ശ്രദ്ധേയമാണ്‌. മറ്റ്‌ നിരീക്ഷണ നിലയങ്ങളില്‍ നിന്ന്‌ ഏറെ അകലെയാണെന്നതിനാല്‍ സ്രോതസ്സുകളുടെ സ്ഥാനം നിര്‍ണയിക്കുന്ന കാര്യത്തില്‍ കൃത്യത കൂടും. ഇന്ത്യയിലെ നിരീക്ഷണ നിലയത്തിന്റെ ആദ്യ പ്രോട്ടോടൈപ്പ്‌ ഉണ്ടാക്കുന്നതിന്‌ നേതൃത്വം നല്‍കിയത്‌ നമ്മുടെ നാട്ടുകാരന്‍ സി എസ്‌ ഉണ്ണിക്കൃഷ്‌ണനാണെന്നത്‌ കുറച്ച്‌ അഭിമാനം നല്‍കുന്നു.

 

7. കേരളത്തിലെ രണ്ട്‌ പുത്തന്‍ പഠന ഗവേഷണ സ്ഥാപനങ്ങള്‍ ഈ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങളില്‍ ഭാഗഭാക്കായി എന്നത്‌ ശ്രദ്ധേയമാണ്‌. തിരുവനന്തപുരം ഐസറില്‍ അര്‍ച്ചന പൈ നേതൃത്വം നല്‍കുന്ന ഒരു സംഘവും തിരുവനന്തപുരത്തെ തന്നെ ഐ ഐ എസ്‌ ടിയിലെ രശ്‌മി ലക്ഷ്‌മി നേതൃത്വം നല്‍കുന്ന മറ്റൊരു സംഘവും നമ്മുടെ നാട്ടിലെ ഗവേഷണ രംഗത്തിന്റെ മാറുന്ന മുഖങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു.

 

8. ഇനി ഈ സംഭവങ്ങളിലെ സുവര്‍ണ നേട്ടം എന്ന്‌ വിശേഷിപ്പിക്കാവുന്ന മറ്റൊന്നുണ്ട്‌. ഈ കൂട്ടിയിടി വഴി സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന ഭീമമായ ഊർജം പുതിയ മൂലകങ്ങളുടെ സൃഷ്ടിയ്ക്ക് ഇടയാക്കുമെന്ന്  ശാസ്‌ത്രജ്ഞര്‍ കരുതിയിരുന്നു. ഇത്‌ ശരിയാണെന്നതിന്‌ വ്യക്തമായ തെളിവ്‌ ഇത്തവണ ലഭിച്ചിട്ടുണ്ട്‌. വെള്ളി, സ്വര്‍ണം, പ്ലാറ്റിനം എന്നീ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം സ്‌പെക്ട്രത്തില്‍ നിന്ന്‌ മനസ്സിലാക്കാന്‍ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്‌. ഈ ഓരോ മൂലകവും എത്രയുണ്ടായിട്ടുണ്ടെന്നു ചോദിച്ചാല്‍ ഉത്തരം കേട്ട്‌ ബോധം കെടരുത്‌. സ്വര്‍ണവും പ്ലാറ്റിനവും ചേര്‍ന്ന്‌ 10 ഭൂമിയുടെയത്ര വരും. നമ്മുടെ മോതിരത്തിലും മാലയിലുമൊക്കെയുള്ള സ്വര്‍ണവും ഭൂതകാലത്ത്‌ ഏതോ കിലോനോവയില്‍ ഉണ്ടായതായിരിക്കണം എന്നറിയുമ്പോള്‍ എന്താണ്‌ തോന്നുക.

 

9. ഈ സംഭവം കാണാതിരുന്നതു വഴി ഒരു കണ്ടുപിടുത്തത്തിനു സഹായിച്ച്‌ ചരിത്രത്തിന്റെ ഭാഗമായി നമ്മുടെ സ്വന്തം അസ്‌ട്രോസാറ്റ്‌. ഈ കിലോനോവ സ്‌ഫോടനത്തിലുണ്ടായ ഗാമാകിരണങ്ങള്‍ സാധാരണ ഗതിയില്‍ അസ്‌ട്രോസാറ്റില്‍ രേഖപ്പെടുത്തേണ്ടതായിരുന്നു. പക്ഷേ, അതു സംഭവിച്ചില്ല. ഒരു വിശദീകരണം മാത്രമാണുണ്ടായിരുന്നത്‌. ഭൂമി അസ്‌ട്രോസാറ്റിനും ആ സ്രോതസ്സിനും ഇടയില്‍ നിന്ന്‌ ഗാമാകിരണങ്ങളെ തടഞ്ഞു കാണണം. ഈ വിവരത്തില്‍ നിന്ന്‌ സ്രോതസ്സിന്റെ ദിശ അറിയാന്‍ കഴിഞ്ഞു. അങ്ങനെ ഒന്നും കണ്ടെത്താതെ അസ്‌ട്രോസാറ്റ്‌ ഈ നേട്ടത്തില്‍ പങ്കാളിയായി.

 

10. കിലോനോവയോടൊപ്പം സംഭവിച്ച കാര്യങ്ങള്‍ മുഴുവന്‍ വിശദീകരിക്കണമെങ്കില്‍ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ബലങ്ങളായ വിദ്യുത്‌ കാന്തിക ബലം, ഗുരുത്വാകര്‍ഷണ ബലം, രണ്ടിനം ന്യൂക്ലിയാര്‍ ബലം എന്നിവയെക്കുറിച്ചെല്ലാം നിലവിലുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കണം. ഭൗതികശാസ്‌ത്രത്തിന്റെ വിവിധ ഉപശാഖകള്‍ പരസ്‌പര പൂരകമായി പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നുവെന്നതിന്‌ നല്ല ഒരു ഉദാഹരണമാകുകയാണ്‌ ഈ സംഭവം.