அண்டவெளியில் மிதக்கும் தங்கம்!

இவ்வளவு தங்கமும் பிளாட்டினமும் திடமான வடிவில் உண்டாகவில்லை. நுண் துணுக்குகள் வடிவிலேயே தோன்றின. நாளடைவில் இவை அண்டவெளியில் உள்ள ஹைட்ரஜன் வாயுவுடன் கலந்துவிடும். அண்டவெளியில் நிகழும் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மோதல் பதிவுசெய்யப்படுவது இதுவே முதல் முறை. அமெரிக்காவில் லிகோ (LIGO) எனப்படும் இரட்டை ஆராய்ச்சிக்கூடங்கள்தான் முதலில் இதைக் கண்டுபிடித்தன. குளத்தில் சிறிய கூழாங்கல்லை வீசினால், சிறு அலைகள் தோன்றுவதைப் போல் அண்டவெளியில் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மோதினால் ஈர்ப்பு அலைகள் தோன்றும். இந்த நுட்பமான அலைகளைப் பதிவுசெய்வதற்காகவே இந்த லிகோ ஆராய்ச்சிக்கூடங்கள் அமைக்கப்பட்டுள்ளன.

ஒளித் திரள்

சமீபத்தில் இந்த ஆராய்ச்சிக்கூடங்களில் ஈர்ப்பு அலைகள் பதிவானபோது விஞ்ஞானிகள் பரபரப்பு அடைந்தனர். உலகெங்கிலும் விஞ்ஞானிகள் பலர் உஷார்படுத்தப்பட்டனர். இத்தாலியில் உள்ள லிகோ ஆராய்ச்சிக்கூடத்திலும் இந்த அலைகள் பதிவாகின. வானில் எந்த இடத்திலிருந்து ஈர்ப்பு அலைகள் வருகின்றன என்ற தகவல் வான் ஆய்வுக்கூடங்களுக்கு உடனே தெரிவிக்கப்பட்டது. விஞ்ஞானிகள் சுமார் 70 தொலைநோக்கிகள் மூலம் வானில் அந்த இடத்தை ஆராய்ந்தபோது ஒளித் திரள் தெரிந்தது. விரைவில் அது கலைய ஆரம்பித்தது. அந்த ஒளியைத் தக்க கருவிகள் மூலம் ஆராய்ந்தபோது அவ்விடத்தில் தங்கம், பிளாட்டினம் போன்ற தனிமங்கள் (Elements) உண்டாகியிருந்தது தெரியவந்தது.

இங்கு நாம் ஒன்றைக் கவனிக்க வேண்டும். பள்ளியில் வேதியியல் பாடத்தில் தனிமங்களின் அட்டவணை பற்றிப் படித்திருக்கலாம். இதைத் தனிமங்களின் பட்டியல் என்றும் கூறலாம். ஆராய்ச்சிக்கூடத்தில் செயற்கையாகச் சில தனிமங்கள் உண்டாக்கப்பட்டுள்ளன. மற்றபடி, தனிமங்கள் பூமியில் உண்டாவதில்லை.

தங்கம் உண்டாகும் விதம்

சூரியனில் ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒன்றுசேர்ந்து ஹீலியம் என்னும் தனிமம் உண்டாகிறது. இதுவே அணுச்சேர்க்கை ஆகும். சூரியனில் மேலும் சில தனிமங்கள் உண்டாகின்றன. சூரியனைவிடப் பல மடங்கு பெரிதாக உள்ள நட்சத்திரங்களில் அணுச்சேர்க்கை மூலம் இரும்பு வரையிலான தனிமங்கள் உண்டாகின்றன. அணுப் பட்டியலில் இரும்புக்கு அப்பால் உள்ள தனிமங்கள் பலவும் அண்டவெளியில் பிற அணுக்களுடன் நியூட்ரான்கள் மோதும்போது உண்டாகின்றன.

இந்த மோதல்கள் இரு விதங்களில் நிகழ்கின்றன. ஒப்புநோக்குகையில் மெதுவான மோதல்கள். அதி பயங்கர மோதல்கள். அண்டவெளியில் இவ்விதம் நிகழும் மோதல்களின்போது பல வகையான தனிமங்கள் உண்டாகின்றன. சூப்பர் நோவா எனப்படும் நட்சத்திர வெடிப்புகளின்போது சில வகைத் தனிமங்கள் தோன்றுகின்றன என்று அறியப்பட்டிருந்தபோதிலும் தங்கம், பிளாட்டினம் போன்ற அதிக எடை கொண்ட தனிமங்கள் எவ்விதமான சூழ்நிலைகளில் தோன்றுகின்றன என்பது குறித்து உத்தேசமான கொள்கைகள்தான் இருந்துவந்தன. நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் மோதல்களின்போதுதான் தங்கம், பிளாட்டினம் போன்றவை உண்டாகின்றன என்பது இப்போது தெரியவந்துள்ளது.

அதென்ன நியூட்ரான் நட்சத்திரம்? பொதுவில் அணுக்களில் புரோட்டான், நியூட்ரான் ஆகிய துகள்கள் அணுவின் மையக் கருப் பகுதியில் ஒன்றுசேர்ந்து உள்ளன. இவற்றின் எண்ணிக்கை ஒவ்வொரு தனிமத்துக்கும் ஒவ்வொரு விதமாக இருக்கும். அணுவின் மையத்தைச் சுற்றி எலெக்ட்ரான்கள் அமைந்துள்ளன. இவற்றின் எண்ணிக்கை தனிமத்தில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்குச் சமமாக இருக்கும். இந்த எலெக்ட்ரான்கள் காவல்காரன் போன்றவை. ஓர் அணுவில் உள்ள எலெக்ட்ரான்களை விரட்டியடிக்க முடியாது. ஆனால், தீப்பந்தத்தைக் கொண்டு தேன் கூட்டில் உள்ள தேனீக்களை விரட்டியடிக்க முடியும். அதுபோல பயங்கரமான வெப்பம் இருக்குமானால் எலெக்ட்ரான்கள் பிய்த்துக்கொண்டு ஓடிவிடும்.

சூரியனின் மையத்தில் வெப்பம் 15 மில்லியன் டிகிரி (செல்சியஸ்) அளவுக்கு உள்ளது. இந்நிலையில், எலெக்ட்ரான்கள் பிய்த்துக்கொண்டு ஓடிவிடுவதால், ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒன்றுசேர்ந்து அணுச்சேர்க்கை நிகழ்கிறது.

குட்டி பூமி!

நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தில் தனித்தனி அணுக்கள் என்பதே கிடையாது. எல்லாமே நியூட்ரான்களாக இருக்கும். புரோட்டான் ஒன்றுடன் எலெக்ட்ரான் சேர்ந்தால், அது நியூட்ரான் என்று வைத்துக்கொள்வோம். அந்த அளவில் நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தில் புரோட்டான்கள் அனைத்துக்குள்ளும் எலெக்ட்ரான் நுழைந்துகொண்டால் என்ன ஆகும். அவை நியூட்ரான்களாகி விடும்.

சூரியன் ஒரு பஞ்சு மிட்டாய் என்றால், நியூட்ரான் நட்சத்திரம் ஒரு கமர்கட்டு மாதிரி. சூரியன் திடீரென நியூட்ரான் நட்சத்திரமாக மாறுவதாக ஒரு பேச்சுக்கு வைத்துக்கொண்டால், அதன் குறுக்களவு சுமார் 30 கிலோ மீட்டர் அளவில்தான் இருக்கும். காரணம் என்ன?

எந்த அணுவிலும் காலியிடம் நிறைய இருக்கிறது. ஒரு பெரிய மைதானத்தின் நடுவில் வைக்கப்பட்ட கால்பந்துதான் ஓர் அணுவின் மையக் கரு என்றால், எலெக்ட்ரான்கள் அந்த மைதானத்தின் விளிம்பில்தான் இருக்கும். அந்த அளவில் எந்த ஓர் அணுவிலும் காலியிடம் உண்டு. ஆனால் அணுவில் புரோட்டான், நியூட்ரான், எலெக்ட்ரான் என தனித்தனியே இல்லாமல் எல்லாமே நியூட்ரான்கள் என்றால், காலியிடம் அனைத்தும் நீங்கிவிடும். எனவேதான், நியூட்ரான் நட்சத்திரம் பயங்கர அடர்த்திகொண்டதாக இருக்கும். சூரியன் ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரமாக மாறுவதால் அதன் எடை( நிறை) குறைவதில்லை. அதன் அளவு மட்டும்தான் குறைகிறது. எனவே, நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் மோதும்போது ஏராளமான அளவுக்கு நியூட்ரான்கள் வெளிப்படுகின்றன. இவை அண்டவெளியில் ஏற்கெனவே உள்ள அணுக்களுடன் மோதும்போது தங்கம், பிளாட்டினம் போன்ற அணுக்கள் உருவாகின்றன.

தங்கத்தின் ரிஷிமூலம்

இந்த தங்கம், பிளாட்டினம் வகை அணுக்கள் மிக நுண்ணிய துணுக்குகளாக அண்டவெளியில் மிதந்துகொண்டிருக்கும். எனினும் அண்டவெளியில் வாயு வடிவிலான ஹைட்ரஜன்தான் அதிகம். ஒரு கட்டத்தில் இந்த ஹைட்ரஜன் ஒரு பெரிய முகிலாக ஒன்று திரண்டு நட்சத்திரமாக உருவெடுக்கும். அந்த நட்சத்திரத்தில் மேற்படி தங்கம், பிளாட்டினம் அணுக்களும் ஒரு வகை வாயுவும் அடங்கியிருக்கும். எனவே, நட்சத்திரம் முழு உருப்பெறும்போது கிரகங்களும் தோன்றும். அந்தக் கிரகங்களிலும் தங்கம் அடங்கியிருக்கும்.

ஆரம்பத்தில் நெருப்புக் குழம்பாக இருந்த கிரகங்கள் ஆறி கெட்டிப்படும்போது தோன்றும் பாறைகளில் தங்கம் இடம்பெற்றிருக்கும். பூமிக்குத் தங்கம் வந்தது அப்படித்தான். அந்தப் பாறைகளைப் பொடியாக்கி அதிலிருந்து நாம் தங்கத்தைப் பிரித்து எடுத்து நகைகளாக மாற்றி அணிந்துகொள்கிறோம். நாம் அணியும் அந்தத் தங்கம் என்றோ அண்டவெளியில் உற்பத்தியானதே.

- என். ராமதுரை, மூத்த எழுத்தாளர்,

தொடர்புக்கு: nramadurai@gmail.com