අනාදිමත් කාලයක් තිස්සේ නිතර අසන මෙම ප්රශ්නය ඕල්බර්ස්ගේ විරුද්ධාභාසය(Olbers’ paradox) ලෙස නම් කර ඇත. John Moore via Getty Images News

විශ්වය පුරා අපමණ තරු තිබියදීත් අවකාශය මෙතරම් අඳුරු වන්නේ ඇයි?

ප්‍රශ්නය අහන්නේ නව දිල්ලියේ,15 හැවිරිදි නිඛිල්.

පිළිතුරුදෙන්නේ,  Boise රාජ්ය විශ්ව විද්යාලයෙහි, තාරකා විද්යාව පිළිබඳ සහායක මහාචාර්ය Brian Jackson

 තරු වලින් පිරුණත් අවකාශය අඳුරු ඇයි කියලා මිනිස්සු අහන්නේ අනාදිමත් කාලයක් තිස්සේ වීම හේතුවෙන් මේ ප්රශ්නයට විශේෂ නමක් වැටිලා තියෙනවා: ඔල්බර්ස්ගේ විරුද්ධාභාසය.

නිරීක්ෂණය කළ හැකි විශ්වය තුළ  තරු  ට්රිලියන බිලියන 200 පමණ(හිතාගන්නවත් බැරි ගණනක්) ඇති බව තාරකා විද්යාඥයින් විසින් ගණන් බලා ඇත . තවද එම තරු බොහොමයක් අපගේ සූර්යයාට(සූර්යයා කියන්නෙත් තාරකාවක් බව දන්නවා නේ?) තරමට දීප්තිමත් හෝ සූර්යයාටත් වඩා දීප්තිමත් වේ. ඉතින් එහෙම නම්, අවකාශය ඇස් නිලංකාර කරන තරම් දීප්තිමත් ආලෝකයෙන් පිරී නොයන්නේ ඇයි?

අපගේ සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයෙන් පිටත ඒවා ද ඇතුළුව – තාරකා සහ ග්රහලෝක සහ අභ්යවකාශය තුළ ඒවායේ චලනය අධ්යයනය කරන තාරකා විද්යාඥයෙක් තමයි මම. අභ්යවකාශයේ ඈත තාරකා සහ  ග්රහලෝක පිළිබඳ අධ්යයනයන්,  මා වැනි තාරකා විද්යාඥයන්ට අවකාශය මෙතරම් අඳුරු වන්නේ මන්දැයි තේරුම් ගන්නට උපකාරි වේ .

(අවකාශය අඳුරු) විශ්වයේ ඇති තරු බොහොමයක්  පෘථිවියට බොහෝ දුරින් පිහිටා ඇති නිසා යැයි ඔබ අනුමාන කළ හැකිය. ඇත්ත වශයෙන්ම, තාරකාවක් දුරස්වෙන්නට් දුරස්වෙන්නට, එහි දීප්තිය අඩු බව සත්යයකි: 10 ගුණයක් ඈතින් ඇති තරුවක් 100 ගුණයක් අඳුරු ලෙස පෙනේ. එහෙත්, මෙය සම්පූර්ණ පිළිතුර නොවන බව ද පෙනී යයි.

බුබුලක් සිතින් මවාගන්න

විශ්වය කෙතරම් පැරණිද යත්, ඈතම පිහිටි තාරකාවලින් පවා ආලෝකය පෘථිවියට ළඟා වීමට කාලයක් ලැබී තිබෙන බව මොහොතකට සිතන්න, මෙම මනඃකල්පිත තත්වය තුළ, විශ්වයේ ඇති සියලුම තාරකා කිසිසේත් චලනය නොවේ.

දැන්,  (එහි) මධ්යයේ පෘථිවිය පිහිටා ඇති විශාල බුබුලක් සිතින් මවා ගන්න. බුබුල හරහා දුර  ආලෝක වර්ෂ 10 ක් පමණ නම් , බුබුලෙහි  තරු දුසිමක් පමණ අඩංගු වනු ඇත. ඇත්ත වශයෙන්ම, ආලෝක වර්ෂ කිහිපයක් දුරින් පිහිටි විට එම තරු බොහොමයක් පෘථිවියේ සිට බලන විට පෙනෙන්නේ ඉතා අඳුරු ලෙසය.

ඔබ,  බුබුල ආලෝක වර්ෂ 1,000 දක්වාත්, අනතුරුව ආලෝක වර්ෂ මිලියන 1 දක්වාත්, ඉන් පසුව ආලෝක වර්ෂ බිලියන 1 දක්වාත් යනුවෙන් දිගින් දිගටම (බුබුල) විශාල කළහොත්, බුබුලේ ඇති ඈතම තාරකා වඩාත් දුර්වල ලෙස පෙනෙනු ඇත. එසේ වුවත්, එන්ට එන්ටම තව තවත් විශාලවන  බුබුල තුළ  තරු වැඩි වැඩියෙන් අඩංගු වනු ඇති අතර, ඒ සියල්ල ආලෝකයෙන්  දායක වේ. ඈතම තරු එන්ට එන්ටම අඳුරු ලෙස පෙනුනද, ඒවා(තරු) තවත් බොහොමයක් තවත් ඇති අතර එම තාරකා වලින් මුළු රාත්රී අහසම ඉතා දීප්තිමත් විය යුතුය.

මා නැවතත්, ආරම්භ කළ තැනටම  පැමිණ ඇති බවක් පෙනෙන්නට පුළුවන් නමුත්  ඇත්ත වශයෙන්ම මා, දැන් පිළිතුරට මදක් සමීපයි.

වයස වැදගත්

වසර බිලියන 13.1 කට පමණ පෙර දර්ශනය  වූ ලෙසින්, ජේම්ස් වෙබ් අභ්යවකාශ දුරේක්ෂය මගින් ගන්නා ලද මන්දාකිණි NASA/ESA/CSA/STScI/Handout from Xinhua News Agency via Getty Images

මනඃකල්පිත බුබුලු නිදර්ශනය හරහා, මම ඔබෙන් ඉල්ලා සිටියේ තාරකා චලනය නොවන බවත් විශ්වය ඉතා පැරණි බවත් සිතන්න යනුවෙනි; නමුත් විශ්වය පැරණි වන්නේ, අවුරුදු බිලියන 13 ක් පමණ තමයි .

එය මානවයන්ගේ ඉතිහාසය අර්ථයෙන් ගත් විට විශ්මයජනක දිගු කාලයක් වුවද, එය තාරකා විද්යාත්මක වශයෙන් කෙටි වේ. ආලෝක වර්ෂ බිලියන 13කට වඩා ඈතින් ඇති තාරකාවලින් ලැබෙන ආලෝකය තවමත් පෘථිවියට ළඟා වීමට අවස්ථාව නොලද තරම් කෙටි කාලයකි. එබැවින්, අපට දැකිය හැකි සියලුම තාරකා අඩංගු වන පෘථිවිය වටා ඇති සැබෑ බුබුල  පෘථිවියේ සිට ආලෝක වර්ෂ බිලියන 13 පමණකි.

සෑම දෘංඨි රේඛාවක්ම පිරවීමට බුබුලේ තරු ප්රමාණවත් නොවේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඔබ අහසේ සමහර දිශාවන් දෙස බැලුවහොත් ඔබට තරු දැකිය හැකිය; ඒ වගේම ඔබ අහසේ වෙනත් කොටස් දෙස බැලුවහොත් ඔබට තරු නොපෙනේ. ඒ මන්දයත්, එම අඳුරු ස්ථාන තුළ, ඔබේ දෘෂ්ය රේඛාව අවහිර කළ හැකි පරිදි තාරකා බොහෝ දුරින් පිහිටා ඇති නිසා, ඒවායේ ආලෝකය තවමත් පෘථිවියට ළඟා වී නොමැත. කාලය ගෙවී යන විට, මෙම දුරස්ථ තාරකාවලින් ආලෝකය අප වෙත ළඟා වීමට අවශ්‍ය කාලය ලැබෙනු ඇත.

ඩොප්ලර් විස්ථාපනය

ඉතින් කවදා හෝ රාත්රී අහස අවසානයේ සම්පූර්ණයෙන්ම ආලෝකමත් වෙයිද කියා ඔබට ඇසිය හැක. එහෙත් එය,  සියලුම තරු චලනය නොවන්නේ යයි මා ඔබට සිතා ගැනීමට පැවසූ අනෙක් කාරණාවක්  වෙතට මා නැවත ගෙන එයි. විශ්වය ඇත්ත වශයෙන්ම ප්රසාරණය වෙමින් පවතින අතර ඉතා දුරස්ථ මන්දාකිණි(galaxies)  ආලෝකයේ වේගයෙන් පෘථිවියෙන් ඉවතට ගමන් කරයි.

මන්දාකිණි ඉතා වේගයෙන් ඉවතට ගමන් කරන නිසා, ඒවයේ පිහිටි තරු වලින් නිකුත්වන ආලෝකය මිනිස් ඇසට නොපෙනෙන වර්ණ වෙතට තල්ලු වේ. මෙම බලපෑම, ඩොප්ලර් විස්ථාපනය(Doppler shift) ලෙස හැඳින්වේ. එබැවින් ඒවායේ ආලොකය, ඔබ වෙත ළඟා වීමට ප්රමාණවත් කාලයක් තිබුණත්, ඔබට, ඔබේ ඇස්වලින් ඉතා ඈත තාරකාවලින් නිකුත්වන ආලෝකය තවදුරටත් දැකිය නොහැකි වෙයි. එපමනක් නොව,  රාත්රී අහස සම්පූර්ණයෙන්ම ආලෝකමත් වීම ද සිදු නොවනු ඇත.

ඩොප්ලර් විස්ථාපනය, රක්ත විස්ථාපනය(redshift) ලෙසද හැඳින්වේ(මෙතැනින් වීඩියෝව නරඹන්න)නිරීක්ෂකයෙකු වෙතින් ඉවතට ගමන් කරන තාර්කාවලින් හෝ වෙනත් ආකාශ වස්තූන්ගෙන් නිකුත්වන ආලෝක තරංග  වර්ණාවලියේ රක්තාන්තය  දෙසට විශ්ථාපනය වීමේ සංසිද්ධිය රක්ත විස්ථාපනය ලෙස දැක්වේ.

ඔබ ඊටත් වඩා කාලයක් බලා සිටියහොත්, අවසානයේ තරු සියල්ල දැවී යනු ඇත; සූර්යයා වැනි තාරකා පවතින්නේ වසර බිලියන 10 ක් පමණය. තාරකා විද්යාඥයින් උපකල්පනය කරන්නේ ඈත අනාගතයේදී – ඒ කියන්නේ මෙතැන් සිට වසර ට්රිලියන දහසකින් – පෘථිවිය තරමේ සුදු වාමන සහ දැවැන්ත කළු කුහර වගේ  තාරකා අවශේෂවලින්  පමණක් සැදුම්ලත් විශ්වය අඳුරු වනු ඇති බවයි.

අපගේ රාත්‍රී අහස සම්පූර්ණයෙන්ම තරු වලින් පිරී නොතිබුණද, අප ජීවත් වන්නේ විශ්වයේ ජීවිතයෙහි ඉතා සුවිශේෂී කාලයකය: එනම් ආලෝකයෙන් සහ අඳුරෙන් පිරුණු පොහොසත් හා සංකීර්ණ රාත්‍රී අහසක් භුක්ති විඳීමට තරම් වාසනාවන්ත අවධියකය.

Curious Kids(16th October, 2023)හී පළවන Why is space so dark even though the universe is filled with stars? යන ලිපිය ඇසුරෙනි