තාරකා විද්යාඥයින්ට සෞරග්රහ මණ්ඩලයෙන් පිටත තාරකාවල  වයස තක්සේරු කළ හැකි නමුත් ග්‍රහලෝකවල වයස තක්සේරු කළ නොහැකිය.  Corbis Historical via Getty Images

තාරකා විද්යාඥයින් ග්රහලෝක සහ තරු වල වයස දැන ගන්නේ කෙසේද?

ප්‍රශ්නය අසන්නේ: ඉන්දියාවේ, තානේ හී13 හැවිරිදි Swara D

පිළිතුරුදෙන්නේ: සැන්දියාගෝ හී කැලිෆෝනියා විශ්ව විද්යාලයේ, තාරකා විද්යාව සහ තාරකා භෞතික විද්යාව පිළිබඳ මහාචාර්ය Adam Burgasser

ග්රහලෝක සහ තරු  සෑදුනේ කවදාද යන්න මෙන්ම ඒවා වෙනස් වන ආකාරය තේරුම් ගැනීමට  විද්යාඥයින්ට ඒවායේ වයස මැනීම උපකාරකාරී වේ. තවද, ග්රහලෝක සම්බන්ධයෙන් ගත් විට, ඒවා මත ජීවය පරිණාමය වීමට කාලය තිබෙන්නේ ද යන්න මැනීමට ද උපකාරයකි.

අවාසනාවකට, අභ්යවකාශයේ ඇති වස්තූන්වල වයස මැනිය නොහැක.

සූර්යයා වැනි තාරකා  වසර බිලියන ගණනක් තිස්සේ  දීප්තිය, උෂ්ණත්වය සහ විශාලත්වය එක ලෙස පවත්වාගෙන යයි . උෂ්ණත්වය වගේ ග්රහලෝක ගුණාංග  බොහෝ විට ඒවායේ

 වයස සහ පරිණාමය වෙනුවට ඒවා ඔවුන් කක්ෂගත වන තාරකාව විසින් සකසුණු ඇත.

තරුවක හෝ ග්රහලෝකයක වයස තීරණය කිරීම කුඩා කල සිට විශ්රාම යන තෙක්ම හරියටම එක සමාන පෙනුමක් ඇති පුද්ගලයෙකුගේ වයස අනුමාන කිරීම තරම්ම අපහසු විය හැක.

තරුවක වයස සොයා බලමින්

වාසනාවකට මෙන්, කාලයත් සමඟ තරු , දීප්තියෙන් සහ වර්ණයෙන් සියුම් ලෙස වෙනස් වේ.  ඉතා නිවැරදි මිනුම් උපයෝගී කර ගනිමින් තාරකා විද්යාඥයින්ට තාරකාවක මෙම මිනුම්,  වයසට යන විට තරු වලට සිදු වන දේ පුරෝකථනය කර එතැන් හි සිට වයස තක්සේරු කරන්නා වු ගණිතමය ආකෘති සමග සැසඳිය හැක.

තරු හුදෙක් දිලිසෙනවා පමණක් නොව ඒවා භ්‍රමණය වේ. කාලයක් ගතවෙද්දී ඒවා යේ භ්‍රමණය මන්දගාමී වේ,   එය, කැරකෙන රෝදයක්, ඝර්ෂණයක් ඇති වූ විට මන්දගාමී වන ආකාරය හා සමානයි. විවිධ වයස්වල තරු වල භ්රමණ වේගය සංසන්දනය කිරීමෙන් තාරකා විද්යාඥයින්ට, තරුවල වයස් සඳහා ගණිතමය සබඳතා නිර්මාණය කරන්නට පුළුවන; මේ ගණිතමය ක්රමය විභ්‍රමණ විද්‍යාව(gyrochronolo) ලෙස හැඳින්වේ.

පර්යේෂකයන් ඇස්තමේන්තු කරන අනදමට  සූර්යයාගේ වයස අවුරුදු බිලියන 4.58 කි. NASA via GettyImages

තාරකාවක භ්රමණය ද ප්රබල චුම්භක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරන අතර, තාරකා මතුපිට සිදුවන ශක්තියේ සහ ආලෝකයේ ප්‍රබල පිපිරීම් වන තාරීය ලෙළසිළු(stellar flares ) වැනි චුම්භක ක්රියාකාරකම් නිෂ්පාදනය කරයි.  තාරකාවක චුම්භක ක්රියාකාරකම්වල ස්ථාවර අඩුවීමක් එහි වයස තක්සේරු කිරීමට ද උපකාරී වේ.

‘තාරීය කම්ප විද්‍යාව'(asteroseismology), හෝ තරු කම්පනය, තරු වල වයස නිර්ණය කිරීම සඳහා වඩාත් දියුණු ක්රමයක් ලෙස හැඳින්වේ.  තාරකා විද්යාඥයෝ, තාරකා අභ්යන්තරය හරහා ගමන් කරන තරංග නිසා තාරකා මතුපිට ඇති වන කම්පන අධ්යයනය කරත්. තරුණ තරු පැරණි තරු වලට වඩා වෙනස් කම්පන රටා ඇත. සූර්යයාගේ වයස අවුරුදු බිලියන 4.58 ක් ලෙස තාරකා විද්යාඥයන් ඇස්තමේන්තු කර ඇත්තේ,  මෙම ක්රමය භාවිතා කිරීමෙනි.

එකින් එක අමුණා ග්රහලෝකයක වයස නිර්ණය කිරීම

සෞරග්රහ මණ්ඩලය ගත් විට, රේඩියෝ නියුක්ලීඩ(radionuclides) ග්රහලෝක කාල නිර්ණයේ දී ප්රධාන වේ. මේවා දිගු කාලයක් පුරා සෙමින් ශක්තිය මුදාහරින විශේෂ පරමාණු වේ. ස්වාභාවික ඔරලෝසු ලෙස රේඩියනියුක්ලයිඩ්,  පාෂාණවල සිට  අස්ථි සහ මැටි බඳුන් දක්වා සියලු වර්ගවල දේවල්වල වයස් නිර්ණය කිරීම උදෙසා විද්යාඥයින්ට උපකාර කරයි .

මෙම ක්රමය භාවිතා කරමින්, දැනට හඳුනාගෙන ඇති පැරණිතම උල්කාපාතය අවුරුදු බිලියන 4.57 ක් පැරණි බව  විද්යාඥයින් විසින්තීරණය කරනු ලැබ ඇත; සූර්යයාගේ වයස වසර බිලියන 4.58 ක් ලෙස තාරීය කම්පන විද්යාවේ මැනීමට බොහෝ දුරට සමාන වේ. පෘථිවියේ ඇති පැරණිතම පාෂාණවල වයස ඊට තරමක් අඩුය; ඒවා වසර බිලියන 4.40ක් පරණි වේ. ඒ හා සමානව, ඇපලෝ මෙහෙයුම් වලදී සඳෙන් ආපසු ගෙන ආ පස රේඩියනියුක්ලයිඩ් වයස අවුරුදු බිලියන 4.6 දක්වා ලෙස ගණන් බලා ඇත.

සඳ මතුපිට ආවාට. Tomekbudujedomek/MomentTomekbudujedomek/Moment via Getty Images

රේඩියනියුක්ලයිඩ් අධ්යයනය කිරීම ග්රහලෝකවල වයස මැනීම සඳහා ප්රබල ක්රමයක් වුවද, සාමාන්යයෙන් ඒ සඳහා පාෂාණයක් අප සතුව තිබීම අවශ්ය වේ. ඒ වෙනුවට සාමාන්යයෙන්, තාරකා විද්යාඥයින්ගේ සහයාට ඇත්තේ ග්රහලෝකයක පින්තූරයක් පමණි. තාරකා විද්යාඥයින් බොහෝ විට අඟහරු හෝ සඳ වැනි පාෂාණමය අභ්යවකාශ වස්තූන්ගේ වයස තීරණය කරන්නේ ඒවායේ ආවාට ගණන් කිරීමෙනි. ඒවායේ පැරණි පෘෂ්ඨයන් මත,  තරුණ මතුපිටට වඩා ආවාට ඇත. කෙසේ වෙතත්, ජලයෙ සුළඟ, කොස්මික් කිරණ මගින් ඛාදනයවීම,  සහ ගිනිකඳු වලින් ලාවා ගලා ඒම, ඒවායේ මතු පිට කලින් බලපෑම් පිළිබඳ සාක්ෂි අතුගා දැමිමට හේතු විය හැක.

ගැඹුරින් වැළලී ඇති පෘෂ්ඨ ඇති බ්රහස්පති වැනි යෝධ ග්රහලෝක සඳහා වයස්ගතවීම ගණනය කිරීඑමි ක්රම ක්රියා නොකරයි. කෙසේ වෙතත්, තාරකා විද්යාඥයින්ට ඒවායේ චන්ද්‍රයන් මත ආවාට ගණන් කිරීම හෝ  ඒවා මගින් විසුරුවන ලද  සමහර පන්තිවල උල්කාෂ්ම අධ්යයනය කිරීම මගින් ඒවායේ වයස  තක්සේරු කළ හැකිය

අපගේ සෞරග්රහ මණ්ඩලයෙන් පිටත ග්රහලෝකවල වයස අපට තවමත්, වර්තමාන තාක්ෂණයෙන් සෘජුවම මැනිය නොහැක.

මෙම ඇස්තමේන්තු කෙතරම් නිවැරදිද?

අපේම සෞරග්රහ මණ්ඩලය නිරවද්යතාව සඳහා හොඳම පරීක්ෂණය සපයයි; මන්ද යත්, තාරකා විද්යාඥයින්ට පෘථිවියේ, සඳෙහි හෝ ග්රහකවල ඇති පාෂාණවල රේඩියනියුක්ලයිඩ් වයස සූර්යයාගේ තාරකා කම්පන විද්යා වයසට සංසන්දනය කළ හැකි අතර, මේවා ඉතා හොඳින් ගැලපේ.

Pleiades හෝ Omega Centauri වැනි පොකුරු වල ඇති තරු සියල්ලම දළ වශයෙන් එකම කාලයකදී සෑදී ඇතැයි විශ්වාස කෙරේ, එබැවින් මෙම පොකුරු වල එක්, එක් තනි තරු සඳහා වයස් ඇස්තමේන්තු සමාන විය යුතුය. සමහර තරු වල, තාරකා විද්යාඥයින්ට ඒවායේ වායුගෝලයේ, පාෂාණ හා පසෙහි දැකිය හැකි බැර ලෝහයක් වන යුරේනියම් වැනි රේඩියනියුක්ලයිඩ හඳුනාගත හැක.  වෙනත් ක්රමවලින් වයස් පරීක්ෂා කිරීමට භාවිතා කර ඇත්තේ ඒවායි.

තාරකා විද්යාඥයින් විශ්වාස කරන්නේ ග්රහලෝක ඒවා කක්ෂ ගතව ඇති ධාරක තරු වල වයසට ආසන්න වශයෙන් එකම වන බවයි. එබැවින් තරුවක වයස තීරණය කිරීමේ ක්රම වැඩිදියුණු කිරීම ග්රහලෝකයක වයස තීරණය කිරීමට උපකාරී වේ. සියුම් හෝඩුවාවන් අධ්යයනය කිරීමෙන්, යම් අයුරු ස්ථිර තාරකාවක වයස පිළිබඳ දැනුවත් ආකාරයක අනුමානයන් කළ හැකිය.

Curious KIds(The Conversation) හී පලවන How do astronomers know the age of the planets and stars? යන ලිපිය ඇසුරෙනි.