മൂന്നു വര്ഷം മുമ്പാണ് ആകാശത്തെ ആ വിചിത്ര പ്രതിഭാസം ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധയില് പെട്ടത്. ഭൂമിയില്നിന്ന് 21.5 കോടി പ്രകാശവര്ഷം അകലെ നടന്ന ഒരു ക്ഷണികവിസ്ഫോടനം. പൊടുന്നനെയുള്ള ആളിക്കത്തല്. സാധാരണ സൂപ്പര് നോവകളെ അപേക്ഷിച്ച് നൂറു മടങ്ങ് പ്രകാശതീവ്രത. ഭീമമായ തോതില് ഊര്ജ്ജം പുറത്തുവിട്ട അത് പക്ഷേ, പെട്ടന്ന് അണഞ്ഞുപോയി.
ഭൂമിക്ക് നേരെ വരുന്ന ആകാശവസ്തുക്കളെ നിരീക്ഷിക്കാന് ഹാവായ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി സജ്ജമാക്കിയിട്ടുള്ള അറ്റ്ലസ് (ATLAS) ടെലസ്കോപ്പാണ്, ആ അപൂര്വ്വ കോസ്മിക് വിസ്ഫോടനം ആദ്യം രേഖപ്പെടുത്തിയത്. 2018 ജൂണ് 16-ന് കണ്ട ആ പ്രതിഭാസത്തിന് അറ്റ്ലസിന്റെ കമ്പ്യൂട്ടര് ഇങ്ങനെ പേര് ചേര്ത്തു - 'AT 2018COW'.
ഇക്കാര്യം പുറത്തു വന്നപ്പോള്, മാധ്യമങ്ങള് ആദ്യം കൊത്തിയത് ആ പേരിലാണ്. 'ദി കൗ' ('The Cow') എന്ന അപരനാമം ആ കോസ്മിക് വിസ്ഫോടനത്തിന് നല്കപ്പെട്ടു!
പെട്ടന്ന് ശോഭ മങ്ങി മാഞ്ഞുപോകുന്ന ഇത്തരം ആകാശപ്രതിഭാസങ്ങളെ വിശദമായി പഠിക്കുക ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള സംഗതിയാണ്. എന്നാല്, നൂതന നിരീക്ഷണസംവിധാനത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ ഈ പരിമിതി മറികടന്ന് 'കൗ'ന്റെ പരിസര രഹസ്യങ്ങള് അനാവരണം ചെയ്തിരിക്കുകയാണ് മലയാളിയായ ഡോ. എ.ജെ. നയനയും, അവരുടെ അധ്യാപികയും പ്രസിദ്ധ റേഡിയോ അസ്ട്രോണമറുമായ പ്രൊഫ. പൂനം ചന്ദ്രയും!
'ടാറ്റ ഇന്സ്റ്റിട്ട്യൂട്ട് ഓഫ് ഫണ്ടമെന്റല് റിസര്ച്ചി'ന് കീഴില് പൂനെയില് പ്രവര്ത്തിക്കുന്ന 'നാഷണല് സെന്റര് ഫോര് റേഡിയോ അസ്ട്രോഫിസിക്സി'ലെ (NCRA-TIFR) ശാസ്ത്രജ്ഞയാണ് പ്രൊഫ. പൂനം ചന്ദ്ര. ആ സ്ഥാപനത്തിലെ 'ജയിന്റ് മീറ്റര്വേവ് റേഡിയോ ടെലസ്കോപ്പ്' (uGMRT) ഉപയോഗിച്ച്, രണ്ടുവര്ഷത്തോളം ശ്രമകരമായ നിരീക്ഷണം നയനയും പ്രൊഫ. പൂനവും നടത്തി. അങ്ങനെ ലഭിച്ച ഡേറ്റയാണ് 'കൗ'വിന്റെ പരിസര രഹസ്യങ്ങള് മനസിലാക്കാന് ഇരുവരെയും സഹായിച്ചത്.
താഴ്ന്ന ആവര്ത്തി (frequency)യുള്ള റേഡിയോ തരംഗപരിധിയില് പ്രപഞ്ചനിരീക്ഷണം നടത്താന് കഴിയുന്ന ലോകത്തെ ഏറ്റവും മികച്ച ടെലസ്കോപ്പുകളില് ഒന്നാണ് പൂനയിലേത്. ഇത്തരം ടെലസ്കോപ്പുകള് ലോകത്ത് അധികമില്ല. ആ റേഡിയോ ടെലസ്കോപ്പിന്റെ സാധ്യതയാണ് 'കൗ'വിന്റെ പരിസരം സൂക്ഷ്മമായി പഠിക്കാന് സഹായിച്ചത്. അമേരിക്കന് അസ്ട്രോണമിക്കല് സൊസൈറ്റിയുടെ പ്രസിദ്ധീകരണമായ 'അസ്ട്രോഫിസിക്കല് ജേര്ണല് ലെറ്റേഴ്സി'ല് (ഏപ്രില് 30, 2021) ഇരുവരും ചേര്ന്ന് പഠനറിപ്പോര്ട്ട് പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു.
ക്ഷണിക വിസ്ഫോടനം, പുതിയ ചോദ്യങ്ങള്
പലതരം വിചിത്ര വിസ്ഫോടനങ്ങളുടെ വിളനിലമാണ് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം. പ്രാചീനകാലം മുതല് മനുഷ്യജിജ്ഞാസ ഉണര്ത്തിയിട്ടുള്ള സൂപ്പര് നോവ സ്ഫോടനങ്ങളാണ് അതില് പ്രധാനം. സൂര്യനെക്കാള് നാലു മുതല് എട്ടു മടങ്ങുവരെ വലിപ്പമുള്ള ഭീമന് നക്ഷത്രങ്ങള് ഇന്ധനം എരിഞ്ഞു തീരുമ്പോള് സൂപ്പര്നോവ സ്ഫോടനങ്ങള്ക്ക് വിധേയമാകും. നക്ഷത്രത്തിന്റെ ബാഹ്യഅടരുകള് അതിശക്തമായ വിസ്ഫോടനത്തില് പുറത്തേക്ക് ചിതറിത്തെറിക്കും.
'നമ്മുടെ ദൃശ്യപ്രപഞ്ചത്തില് ഓരോ സെക്കന്ഡിലും ഒട്ടേറെ സൂപ്പര്നോവ സ്ഫോടനങ്ങള് നടക്കുന്നു'-തങ്ങളുടെ കണ്ടെത്തല് വിശദീകരിക്കുന്നതിനിടെ, ഡോ. നയന മാതൃഭൂമി ഡോട്ട് കോമിനോട് പറഞ്ഞു. ആകാശത്ത് ആഴ്ചകളോളം ഉജ്ജ്വലശോഭയോടെ സൂപ്പര്നോവകള് കാണപ്പെടാറുണ്ട്.
അതേസമയം, സൂപ്പര്നോവയുടെ അത്രയും സമയം ശോഭയോടെ ജ്വലിച്ച് നില്ക്കാത്ത വിസ്ഫോടനങ്ങളുണ്ട്. പൊടുന്നനെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട്, കുറഞ്ഞ സമയത്തിനുള്ളില് ശോഭ മങ്ങി അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നവ. 'ഗാമാകിരണ വിസ്ഫോടനങ്ങള്' (gamma ray bursts), 'ഫാസ്റ്റ് റേഡിയോ വിസ്ഫോടനങ്ങള്' (fast radio bursts, FRBs) തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണം. 'ഗവേഷകര് ഇത്തരം പുതിയ കോസ്മിക് വിസ്ഫോടനങ്ങളെ തേടുന്നത് സമീപകാലത്ത് വര്ധിച്ചിരിക്കുന്നു'-നയന പറഞ്ഞു.
വിവിധ തരം ടെലസ്കോപ്പുകളും മറ്റ് നിരീക്ഷണോപകരണങ്ങളും ഉപയോഗിച്ച് ആകാശത്തിന്റെ മുക്കും മൂലയും സദാസമയം അരിച്ചുപെറുക്കുകയാണ്, ഇതിനായി. 'ട്രാന്സിയന്റ് സെര്ച്ച്' (transient search) എന്നാണ് ഇത്തരം അന്വേഷണത്തിന്റെ പേര്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ വിസ്ഫോടനങ്ങളുടെ കാര്യത്തില് സൂപ്പര്നോവയ്ക്ക് അപ്പുറത്തേക്ക് ഇത്തരം തിരച്ചില് നമ്മളെ എത്തിക്കുന്നു എന്നര്ഥം!
ആ തിരച്ചലില് തിരിച്ചറിഞ്ഞ ഏറ്റവും പുതിയ ഇനം കോസ്മിക് വിസ്ഫോടനമാണ് 'കൗ' ഉള്പ്പെട്ടെ ക്ഷണികവിസ്ഫോടനങ്ങള്. 'ഫാസ്റ്റ് ബ്ലൂ ഒപ്റ്റിക്കല് ട്രാന്സിയന്റ്' (എഫ്ബോട്ട്-FBOT) എന്ന വിസ്ഫോടനങ്ങളുടെ കൂട്ടത്തില് പെട്ടതാണ് കൗ. എഫ്ബോട്ട് വിസ്ഫോടനങ്ങള് അത്യധികം ഉയര്ന്ന താപനിലയില് നടക്കുന്നതിനാല്, നീല നിറത്തിലാണവ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുക. അതാണ് പേരില് 'ബ്ലൂ' വരാന് കാരണം. സൂപ്പര്നോവകളെ അപേക്ഷിച്ച് പത്തു മുതല് നൂറ് മടങ്ങുവരെ ശോഭയില് ദൃശ്യമാകുന്ന എഫ്ബോട്ടുകള്, ചുരുങ്ങിയ ദിവസങ്ങള്ക്കുള്ളില് മങ്ങും.
എഫ്ബോട്ട് വിസ്ഫോടനങ്ങള്ക്ക് എന്താണ് കാരണമെന്ന് ഇപ്പോഴും വ്യക്തമല്ല. ഏതെങ്കിലും ഭീമന് നക്ഷത്രത്തിന്റെ പൊട്ടിത്തെറി, ഒരു ന്യൂട്രോണ് താരവും സാധാരണ നക്ഷത്രവും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടി, രണ്ട് വെള്ളക്കുള്ളന് നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കൂടിച്ചേരല്-ഇങ്ങനെ പല മാതൃകകള് ഗവേഷകര് മുന്നോട്ടു വെയ്ക്കുന്നുണ്ട്. ഇനിയും വ്യക്തത വരേണ്ട ഒന്നാണ് എഫ്ബോട്ടുകളുടെ ഉത്ഭവരഹസ്യം.
രണ്ടു വര്ഷത്തെ നിരീക്ഷണം
ഏറ്റവും പുതിയ കോസ്മിക് വിസ്മയമാണ് കൗ ഉള്പ്പെട്ട എഫ്ബോട്ടുകള്. കൗവിനെക്കുറിച്ച് (അതുവഴി എഫ്ബോട്ടുകളെപ്പറ്റി) ഏറ്റവും വിശദമായ പഠനം രണ്ടു ഇന്ത്യന് സ്ത്രീ ഗവേഷകരാണ് നടത്തിയതെന്ന കാര്യം ശ്രദ്ധയര്ഹിക്കുന്നു. ഇത്തരം മുന്നിര ഗവേഷണങ്ങളില് നിന്ന് സ്ത്രീകളെ അകറ്റി നിര്ത്തുന്ന കാലം കഴിയുന്നു എന്നതിന്റെ ശുഭസൂചനയാണിത്!
എന്.സി.ആര്.എ.യില് പ്രൊഫ. പൂനത്തിന് കീഴില് നയന ചെയ്ത പിഎച്ച്.ഡി. 'ട്രാന്സിയന്റ് അസ്ട്രോഫിസിക്സ്' (Transient Astrophysics) എന്ന വിഷയത്തിലായിരുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തില് പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്ന ക്ഷണികവിസ്ഫോടനങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം. നക്ഷത്രഭൗതികത്തിലെ ഏറ്റവും പുതിയ പഠനമേഖല! സ്വാഭാവികമായും 'കൗ'വിനെ കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിന് നയനയെ പ്രൊഫ.പൂനം തിരഞ്ഞെടുത്തതില് അത്ഭുതമില്ല.
പൊന്നാനിയില് ഇരുവത്തുരുത്തി പഞ്ചായത്തിലെ ആലയ്ക്കല് കുഞ്ഞുപുരയില് വീട്ടില് ജഗദീശ്വരന്റെയും കാഞ്ചനയുടെയും മകളായ നയന, പൊന്നാനിയില് തന്നെയാണ് സ്കൂള്, കോളേജ് പഠനങ്ങള് പൂര്ത്തിയാക്കിയത്. ഫിസിക്സില് ബിരുദവും ബിരുദാനന്തര ബിരുദവും പൊന്നാനി എം.ഇ.എസ്. കോളേജില് നിന്ന് നേടി. അതിന് ശേഷം പൂനെയില് പ്രൊഫ. പൂനത്തിന്റെ മേല്നോട്ടത്തില് പിഎച്ച്.ഡി. ചെയ്തു. പിഎച്ച്.ഡി.ക്ക് ശേഷം യു.എ.ഇ. യൂണിവേഴ്സിറ്റിയില് റിസര്ച്ച് അസോസിയറ്റായി പ്രവര്ത്തിച്ചു. ഭര്ത്താവ് റെനീഷ് എഞ്ചിനിയര് ആണ്. ജെനിയാണ് മകള്.
'മിക്ക കോസ്മിക് പ്രതിഭാസങ്ങളെയും പോലെ, 2018-ല് കൗവിനെ തിരിച്ചറിയുമ്പോഴും ദൃശ്യപരിധിയിലാണ് ആദ്യം നിരീക്ഷണം നടന്നത്'-നയന വിശദീകരിക്കുന്നു. ആധുനിക ജ്യോതിശാസ്ത്രം പക്ഷേ, ദൃശ്യപരിധിയില് പരിമിതപ്പെടുന്ന ഒന്നല്ല. വൈദ്യുതകാന്തിക വര്ണ്ണരാജി (electromagnetic spectrum) യിലെ മറ്റ് ഒട്ടേറെ സാധ്യതകള് ആധുനിക ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞര്ക്ക് മുന്നിലുണ്ട്. എക്സ്റേ, ഗാമാകിരണങ്ങള്, റേഡിയോ തരംഗങ്ങള് തുടങ്ങി വിവിധ വര്ണരാജികളില് പ്രപഞ്ചനിരീക്ഷണം നടത്താം. എഫ്ബോട്ടുകളില് പെട്ട കൗവിനെ സംബന്ധിച്ചും ഇത്തരം നിരീക്ഷണ പഠനങ്ങള് നടന്നു.
'അമ്പതോളം എഫ്ബോട്ടുകളെ ഇതിനകം തിരിച്ചറിഞ്ഞിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, അവയില് ഭൂരിപക്ഷത്തെയും റേഡിയോ തരംഗപരിധിയില് നിരീക്ഷിക്കാന് കഴിയില്ല. നാലെണ്ണത്തെ മാത്രമേ കഴിയൂ. അതിലൊന്നാണ് കൗ'-നയന വിശദീകരിക്കുന്നു. 2018 ല് കണ്ടെത്തിയപ്പോള് മുതല് പ്രൊഫ.പൂനവും നയനയും കൗവിനെ വളരെ താഴ്ന്ന ആവര്ത്തി (ഫ്രീക്വന്സി) യുള്ള റേഡിയോ തരംഗപരിധിയില് നിരീക്ഷിക്കാനാരംഭിച്ചു. ഇത്തരം നിരീക്ഷണത്തിന് പറ്റിയ മുന്തിയ റേഡിയോ ടെലസ്കോപ്പാണ് പൂനെയിലേതെന്ന് സൂചിപ്പിച്ചല്ലോ.
'രണ്ടു വര്ഷത്തെ നിരന്തരമായ നിരീക്ഷണം. 'കൗവിന് താഴ്ന്ന റേഡിയോ ഫ്രീക്വന്സി തലത്തില് സംഭവിക്കുന്ന മാറ്റങ്ങളാണ് ഞങ്ങള് പഠിച്ചത്. താഴ്ന്ന ഫ്രീക്വന്സിയാകുമ്പോഴുള്ള ഗുണം, ക്ഷണികവിസ്ഫോടനമാണെങ്കിലും നീണ്ട കാലത്തേക്ക് നിരീക്ഷണം സാധ്യമാകും എന്നതാണ്'- നയന പറയുന്നു. 'ഏതെങ്കിലുമൊരു എഫ്ബോട്ടിനെ (FBOT) താഴ്ന്ന റേഡിയോ ഫ്രീക്വന്സിയില് ഇത്ര വിപുലമായ നിരീക്ഷണ പഠനത്തിന് വിധേയമാക്കുന്നത് ആദ്യമായാണ്'.
'കൗ'വിന്റെ മേച്ചല്പുറങ്ങള്!
ഫോറന്സിക് വിദഗ്ധരെ അനുസ്മരിപ്പിക്കുന്നതാണ് പ്രൊഫ. പൂനവും ഡോ. നയനയും നടത്തിയ കോസ്മിക് തെളിവെടുപ്പ്. വിസ്ഫോടനം നടന്നതിന്റെ പരിസരപ്രദേശങ്ങള് അവര് അരിച്ചുപെറുക്കി തെളിവ് ശേഖരിച്ചു. സ്ഫോടനത്തിന്റെ ഫലമായി കൗവിന്റെ പരിസരത്തെ ദ്രവ്യസാന്ദ്രതയിലുണ്ടായ വ്യത്യാസങ്ങള്, പരിസരത്തില് വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളില് നിന്നുത്ഭവിക്കുന്ന റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെ തീവ്രതയും വ്യതിയാനങ്ങളും ഒക്കെ കൃത്യമായി കണക്കാക്കാനായി.
'വിസ്ഫോടനത്തിന് മുമ്പുള്ള കൗവിന്റെ പരിസരങ്ങളുടെ മുദ്രകള് ചികഞ്ഞെടുക്കാനും ഇത്തരം പഠനം സഹായിക്കും. താഴ്ന്ന ആവര്ത്തിയിലുള്ള റേഡിയോ നിരീക്ഷണത്തിന്റെ സൗന്ദര്യം ഇതാണ്.'- എന്.സി.ആര്.എ.യുടെ വാര്ത്താക്കുറിപ്പില് പ്രൊഫ. പൂനം ചന്ദ്ര പറഞ്ഞു.
ആ വിസ്ഫോടന പരിസരത്തിന്റെ സാന്ദ്രത കണക്കാക്കിയപ്പോള്, കൗതുകകരമായ ചില വസ്തുതകള് വെളിവായി. 'അതിശക്തമായ സ്ഫോടനത്തില് പുറത്തേക്ക് പ്രവഹിച്ച ദ്രവ്യത്തിന്റെ സാന്ദ്രത ഏതാണ്ട് 0.1 പ്രകാശവര്ഷം ദൂരം പിന്നിടുമ്പോള് കുത്തനെ താഴുന്നു! ഒരു നക്ഷത്രം ഒരേ തോതില് ദ്രവ്യം പുറത്തുവിട്ടാല് ഇങ്ങനെ സംഭവിക്കില്ല'-ഡോ.നയന പറഞ്ഞു. 'കൗ ഒരേ തോതിലല്ല ദ്രവ്യം പുറത്തുവിട്ടതെന്ന് വ്യക്തം. സ്ഫോടനം സംഭവിക്കുന്ന വേളയിലെ ദ്രവ്യനഷ്ടത്തിന്റെ (mass lose) തോത് നൂറുമടങ്ങ് കൂടുതലായിരുന്നു!'
ഇത്തരം വിസ്ഫോടനങ്ങളുടെ കാര്യത്തില്, അതിനിരയായ നക്ഷത്രം അല്ലെങ്കില് നക്ഷത്രങ്ങള് അന്ത്യത്തില് എത്തുമ്പോഴേക്കും അതിഭീമമായ തോതില് ദ്രവ്യം പുറത്തുവിടുന്നു എന്നാണ് ഇതില് നിന്ന് മനസിലാക്കാനാവുക. സാന്ദ്രതാവ്യത്യാസം മാത്രമല്ല, സ്ഫോടനവേളയില് കൗ സൃഷ്ടിച്ച കാന്തിക മണ്ഡലം എത്രയെന്ന് കണക്കാക്കാനും പഠനത്തില് കഴിഞ്ഞു.
ഒരര്ഥത്തില്, പ്രൊഫ. പൂനവും ഡോ. നയനയും, നക്ഷത്രഭൗതികത്തില് പുതിയൊരു തുടക്കം കുറിച്ചിരിക്കുകയാണ്. പുതിയൊരു കോസ്മിക് പ്രതിഭാസത്തിന്റെ പരിസര രഹസ്യങ്ങള് കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. നമ്മളറിയാത്ത എന്തെല്ലാം ഈ പ്രപഞ്ചത്തില് പഠിക്കാന് ബാക്കി കിടക്കുന്നു എന്ന് ഈ പഠനം ഓര്മിപ്പിക്കുന്നു.
(കടപ്പാട്: ഡോ. ബിജു കെ..ജി., ഡിപ്പാര്ട്ട്മെന്റ് ഓഫ് ഫിസിക്സ്, ഡബ്ല്യു.എം.ഒ. ആര്ട്സ് ആന്ഡ് സയന്സ് കോളേജ്, മുട്ടില്, വയനാട്).
Content Highlights: AT2018cow, NCRA-TIFR, Astrophysics, Fast Blue Optical Transient, FBOT, Giant Metrewave Radio Telescope, uGMRT, Poonam Chandra, A J Nayana
Published: 17 May 2021, 11:37 am IST
ABOUT THE AUTHOR
Related Topics
Disclaimer: Kindly avoid objectionable, derogatory, unlawful and lewd comments, while responding to reports. Such comments are punishable under cyber laws. Please keep away from personal attacks. The opinions expressed here are the personal opinions of readers and not that of Mathrubhumi.
Most Commented