විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

ආලෝකයේ වේගයෙන් අපෙන් ඈත්ව යන මන්දාකිණි

අභ්‍යවකාශය ආලෝකයේ වේගයටත් වඩා වේගයකින් ප‍්‍රසාරණය වන්නේ ද? එසේ ප‍්‍රසාරණය වන්නේ නම් අපට නිරීක්ෂණය කිරීමට දැනට හැකි මායිමේ තිබෙන තාරකා ඇතුළු මන්දාකිණි අපට නොපෙනී යන්නේ නොවේද? මේවා, අහස ගැන, අභ්‍යවකාශ ගැන උනන්දුවක් දක්වන්නන්ගේ සිතට නැගෙන ප‍්‍රශ්නයි. මේ ලිපියෙන් උත්සාහ කෙරෙන්නේ ඒවාට පිළිතුරු සැපයීමටයි.

වර්තමානය ගතහොත් අප ජීවත් වන්නේ එන්ට එන්ටම වැඩිවන අනුපාතයකින් ප‍්‍රසාරණය වන විශ්වයක බවට කිසිම සැකයක් නැත. ඔබ මේ වචන කියවාගෙන යද්දීත්, විශ්වය සෑම පාසික  මිලියනයකටම තත්පරයකට කිලෝමීටර 70 බැගින් ප‍්‍රසාරණය වෙයි. මෙයින් අදහස් වන්නේ අපට වඩා පාසික මිලයන 1 ක් (මෙගා පාසිකයක්) දුරින් පිහිටි  ගැලැක්සියක් තත්පරයකට කිලෝමීටර 70 ක පමණින් අනුක‍්‍රමයෙන් පසු බාද්දී අපගේ සිට  මෙගා පාසික 2 ක් දුරින් පිහිටි තවත් මන්දාකිණියක් තත්පරයකට කිලෝමීටර 140 ක් ලෙස යනාදී වශයෙන් පසුබා යන බවයි.  මේ තමයි හබල්ගේ නීතිය. මෙම තර්කයම යොදා ගනිමින් අපට මන්දාකිණියක් ආලෝකයේ වේගයෙන් ඈතට යන්නට නම් කොපමණ දුරකින් එම මන්දාකිණිය පිහිටා තිබිය යුතු දැයි අපටම ගණන් හදා බලාගත හැකිය. මෙහෙම බලන විට පෙනී යන්නේ අපෙන් මෙගා පාසික 4300 ක් ඈතින් පිහිටි මන්දාකිණි ආලෝකයේ වේගයටත් වැඩි වේගයකින් අනුක‍්‍රමයෙන් පසු බා යන බවයි. මේ දුරින් හබල් ගෝලය(“Hubble sphere)  නිර්ණය කෙරේ. මෙය අප මැදිකොට ගත් කෘතිම ගෝලයකි. එම ක්ෂේත‍්‍රයෙන් පිටත සියල්ල ආලෝකයේ වේගයට වැඩියෙන් පසුබායි. මෙහිදී සැලකිල්ල දැක්විය යුතු කරුණක් වන්නේ, විශ්වය වැඩිවෙන වේගයකින් (an accelerated rate) ප‍්‍රසාරණය වන හෙයින් කාලය ඉක්ම යත්ම හබල් ගෝලයේ අරය වැඩිවෙයි.

හබල් ගෝලයට  පිටතින් පැමිණෙන ආලෝකය අපට දැක ගත හැකි වේද? ආලෝකයේ වේගයට වැඩි වේගයකින් ගමන් කරන දෙයකින් ආලෝකය ලැබේය යන්න අමුත්තක් සේ නැතිනම් විය නොහැක්කක් සේ පෙනී යා හැකිය. ඒත් මෙය ඇත්තටම සිදුවිය හැක්කකි. හොඳයි, හබල් ක්ෂේත‍්‍රයෙන් පිටත මන්දාකිණියක් පෘථිවිය දෙසට ආලෝක ස්ඵන්දනයක් විමෝචනය කළා (පිට කළා) යයි සිතමු.  ස්ඵන්දනය උත්සාහ කරන්නේ අප වෙත මග සොයා එන්නයි. එහෙත් ආලෝකයට වඩා වේගයකින් පසුබා යන අභ්‍යවකාශයේ කොටසක් එම ස්ඵන්දනය අප වෙතින් ඇද ඉවතට ගන්නටතැත් කරයි. එලෙස බලන විට පෙනී යන්නේ මේ ස්ඵන්දනය කිසිදා අපට නොලැබේය යනුවෙනි. එහෙත් මොහොතක් ඉන්න! විශ්වය ප‍්‍රසාරණය වෙද්දී හබල් ගෝලය ද විශාල වේ. දැන් හබල් ගෝලය ප‍්‍රසාරණය වන අනුපාතය, අපෙන් පෝටෝන (photon) පසුබා යන ශුද්ධ ප‍්‍රවේගයට වඩා විශාල නම් අවසානයේ දී ස්ඵන්දනය සුපිරි දීප්තිමත් කලාපයක සිට ආලෝකයේ වේගයට වඩා අඩුවෙන් අපෙන් පසුබා යන කලාපයකට ඇදෙයි. (මෙම සංසිද්ධිය සජීවකරණය කළ වීඩියෝවක් මෙතැනින් නරඹන්න.) ඉතින් ස්ඵන්දනය ආලෝකයේ වේගයට වඩා කුඩා ප‍්‍රවේගයකින් අපෙන් පසුබා යන කලාපයක ගමන් කරන තෙක් එය අවසානයේ හෙවත් අනුෂාංගිකව  අප වෙත පැමිණේ. මෙහිදී එළඹිය හැකි නිගමනය වන්නේ මන්දාකිණිය ආලෝකයේ වේගය ඉක්මවා ගමන් කළේවී නමුත් අපට නිරීක්ෂණය කළ හැකි බවයි. මෙයම වෙනස් ආකාරයකට දැක්විය හැකිය : හබල් ගෝලය යනු අපට නිරීක්ෂණය කළ හැකි විශ්වයේ එහා සීමාව හෙවත් ඉම නොවේ.

මේ සියල්ලට පළමුව, විශ්වය ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගයෙන් ප‍්‍රසාරණය වන බව අපට කියන්න ලැබෙන්නේ කොහොමද ? විශ්වයේ ගමන් කරන ආලෝක ස්ඵන්දනයක තරංග ආයාමය අභ්‍යවකාශය ප‍්‍රසාරණය වෙද්දී දිගෑදෙයි. ඒ නිසා ආලෝකය රත් පැහැ ගැන්වෙයි. (ඒ කියන්නේ තරංග ආයාමය වැඩිවන බවයි). මෙකී විශ්ව න්‍යායික රක්ත විස්ථාපනය (redshift) තාරකා විද්‍යාඥයන් විසින් මනිනු ලබන අතර ඒ අනුව දුර ඈත මන්දාකිණි ඒවයේ රක්ත විස්ථාපනය අනුව ලේබල් ගත කළ හැකිය. මන්දාකිණියේ රක්ත විස්ථාපනය ඉහළ යන්ට යන්ට එය අපගෙන් වඩාත් වේගයෙන් පසුබායි. ප‍්‍රසාරණය වන විශ්වයේ  ඕනෑම පිළිගත හැකි ආකෘතියක, රක්ත විස්ථාපනය පසු බෑමේ ප‍්‍රවේගයකට(recessional velocity) පරිවර්තනය කිරීම සඳහා සාපේක්ෂව සරල සමවර්තනයක් ඇත. මේ වනවිටත් අප නිරීක්ෂණය කර ඇති ඇතැම් මන්දාකිණි සුපිරි දීප්තිමත් පසුබෑම් ප‍්‍රවේගයන් ඇති කරවන රක්ත විස්ථාපනය ප්‍රදර්ශනය කරයි.

අවසාන වශයෙන් සැලකීමට ඇති කාරණයක් ලෙස දැක්විය හැක්කේ භාවිතයේ දී පසුබා යන මන්දාකිණියක් විශ්ව න්‍යායික රක්ත විස්ථාපනය හේතුවෙන් අපේ නිරීක්ෂණයෙන් ඉවත්ව ‘අතුරුදන්’ වීමට හැකිය. මන්දාකිණියෙන් එන ආලෝකය එන්ට එන්ටම තව තවත් රතු වෙත්ම අපේ උපකරණ (අපේ ඇස් හෝ රේඩියෝ ටෙලස්කෝප පවා) වලින් අනාවරණය කරගත හැකි පරාසය ඉක්මවා යයි. ඊටත් අමතරව, අනුක‍්‍රමික ස්ඵන්දන අතර කාලය කොපමණ නම් වැඩිවේද කියතොත් අතුරුදන් වී යනතුරුම මන්දාකිණිය වියැකී යයි.

Ask an Astronomer හි පළවූ Do galaxies that are receding from us faster than the speed of light disappear from our observations? යන ලිපිය ඇසුරෙනි

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න / වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: