நம் சூரியனைச் சுற்றிவரும் கோள் களைப் போல, மற்ற விண்மீன்களைச் சுற்றிச் செல்லும் கோள்களுக்குப் ‘புறக்கோள்கள்’ (exoplanets) என்று பெயர். நூறுக்கும் குறைவான புறக்கோள்களை மட்டுமே நேரடியாக ஒளிப்படம் எடுத்து அடையாளம் கண்டுள்ளோம்.
புறக்கோள்களை நேரடியாகப் படம்பிடிப்பது எளிதான காரியமல்ல. அவற்றின் தாய் விண்மீனின் பேரொளியே இதற்குப் பெரும் தடையாக இருக்கிறது. இந்த ஒளியைத் தடுக்க, வானியலாளர்கள் ‘கரோனாகிராஃப்’ (coronagraph) என்கிற கருவியைப் பயன்படுத்துகிறார்கள்.
இது சூரியக் கிரகணத்தின் போது நிலவு சூரியனை மறைப்பதைப் போல, விண்மீனின் ஒளியை மறைத்து விடுகிறது. அப்போதுதான் அதற்கு அருகில் இருக்கும் புறக்கோள்களை நாம் காண முடியும். நமது வளிமண்டலம் நிலையற்றது. காற்றின் அசைவு, வெப்பச் சலனம் போன்றவை நாம் பார்க்கும் காட்சியைக் குலைத்துவிடுகின்றன.
இந்தச் சிக்கலைக் கையாள ‘தகவமைப்பு ஒளியியல்’ (adaptive optics) என்கிற தொழில்நுட்பம் உதவுகிறது. விண்வெளித் தொலைநோக்கிகளுக்கு வளிமண்டலக் குழப்பமே இல்லை.
ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி போன்றவை அகச்சிவப்புக் கதிர் ஒளிப்படக்கருவிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இவை இளம், வெப்பமிக்க புறக்கோள்களைக் கண்டறிவதில் வல்லவை.
இப்படித்தான் HR 8799 என்கிற விண்மீனைச் சுற்றும் நான்கு பெரும் வளிமப் புறக்கோள்களை (HR 8799 b, c, d, e) நேரடியாகப் படம்பிடித்துள்ளோம். பீட்டா பிக்டோரிஸ் (Beta Pictoris) என்கிற விண்மீனைச் சுற்றும் புறக்கோளின் வளிமண்டலமும் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.
இத்தகைய நேரடிக் காட்சிகள் மிக அரிதானவை. இளம் கோள்கள் எப்படி உருவாகின்றன, அவை எப்படி வளர்கின்றன, கோளமைப்புகள் எப்படிப் பரிணமிக்கின்றன என்பதை இவை நமக்குச் சொல்கின்றன. ஆனால் இந்த முறை பெரிய கோள்களுக்கும், தம் விண்மீனிலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள ஒளிரும் கோள்களுக்கும் மட்டுமே வேலை செய்கிறது.
ஊசலாடும் விண்மீன் (The Wobble)
ஒரு கோள் வெறுமனே நிலையாக இருக்கும் ஒரு விண்மீனைச் சுற்றிச் செல்வதில்லை. விண்மீனின் ஈர்ப்புவிசை கோளைத் தன்னைச் சுற்றி இழுக்கிறது. அதேபோல, கோளின் ஈர்ப்பு விசையும் விண்மீனை இழுக்கிறது. எனவே இரண்டும் ஒரு பொது மையத்தைச் சுற்றி வருகின்றன.
கோள் லேசானது என்பதால் அது வெகு தொலைவில் ஒரு பெரிய வட்ட அல்லது நீள்வட்டப் பாதையில் விண்மீனைச் சுற்றிவரும். விண்மீன் கனமானது என்பதால், அந்தப் பொது மையம் விண்மீனுக்குள்ளேயே மையத்திலிருந்து விலகி இருக்கும்.
அதாவது, விண்மீன் தன் இடத்திலேயே சிறிது ‘தள்ளாடி’ச் சுற்றிவருவது போல் இருக்கும். இந்தத் தள்ளாட்டத்தை அளப்பதன் மூலம், அந்தக் கோளின் நிறை, அதன் சுற்றுக்காலம், அதன் தொலைவு ஆகியவற்றை அறிவியலாளர்கள் கண்டறிகிறார்கள்.
நிறமாலை
ஒரு விண்மீனின் ஒளியை எடுத்து நிறமாலை யாகப் (spectrum) பிரித்துப் பார்த்தால், மெல்லிய கருங்கோடுகளைக் காணலாம். இவை உறிஞ்சுக்கோடுகள். விண்மீன் நிலையாக இருந்தால், ஒவ்வொரு கோடும் ஒரு குறிப்பிட்ட இடத்தில் இருக்கும்.
ஆனால் விண்மீன் நம்மை நோக்கி நகர்ந்தால், அந்தக் கோடுகள் நிறமாலையின் நீல முனையை நோக்கிச் சிறிது நகரும் – இதற்கு நீலப்பெயர்ச்சி என்று பெயர். விண்மீன் நம்மிடமிருந்து விலகிச் சென்றால், கோடுகள் சிவப்பு முனையை நோக்கி நகரும் – செம்புலப்பெயர்ச்சி.
விண்மீனின் மையம் அதன் சிறிய வட்டத்தில் நம்மை நோக்கி வரும்போது, நிறமாலைக் கோடுகள் நீலமுனை நோக்கி நகர்கின்றன. நம்மை விட்டு விலகிச் செல்லும்போது, கோடுகள் சிவப்புமுனை நோக்கி நகர்கின்றன.
மீண்டும் மீண்டும் நீலம், சிவப்பு, நீலம், சிவப்பு. இந்தத் துடிப்பின் வேகத்தையும் நீலம்-சிவப்பு நோக்கி நகரும் கோடுகளின் தொலைவையும் கொண்டு, அந்த விண்மீனைச் சுற்றிவரும் புறக்கோளின் தன்மையை அறியலாம்.
நிறமாலையில் எவ்வளவு தொலைவு உறிஞ்சுக் கோடுகள் நகர்கின்றனவோ, அந்த அளவு விண்மீன் பொது மையத்தைச் சுற்றிவருகிறது என்று பொருள். கோளின் நிறை கூடுதலாக இருந்தால் விண்மீனை வேகமாகச் சுற்ற வைக்கும்.
கோளின் நிறை குறைவு என்றால், விண்மீன் தள்ளாட்டம் சிறிதாகத்தான் இருக்கும். எனவே நிறமாலையில் கோடுகளின் நகர்வைக் கொண்டு கோளின் நிறையை மதிப்பீடு செய்யலாம்.
இப்படித்தான் வானியலாளர்கள் பெரும்பாலான புறக்கோள்களைக் கண்டறிகிறார்கள். பல ஆண்டுகள் ஒரு விண்மீனின் நிறமாலையைக் கண்காணிப்பார்கள். நிறமாலைக் கோடுகளின் நகர்தலைப் பார்ப்பார்கள். அந்த நகர்வின் அளவையும் கால அளவையும் கொண்டு, கோளின் நிறை, அதன் ஓராண்டின் நீளம் (சுற்றுக்காலம்), அதன் தாய் விண்மீனில் இருந்துள்ள தொலைவு ஆகியவற்றைக் கணக்கிடுவார்கள்.
புறக்கோள் வேட்டையின் முதல் பத்தாண்டுகளில் இந்த ஊசலாட்ட முறைதான் பெருமளவில் உதவியது. வானியலாளர்கள் இதை ‘ஆரத் திசைவேக’ (Radial Velocity) முறை என்று அழைக்கிறார்கள். இதன் மூலம் பல நூறு புறக்கோள்களைக் கண்டோம்.
பூமி அளவே உள்ள ஒரு கோள் சூரியன் அளவு உள்ள மைய விண்மீனின் மீது மிகச் சிறு அளவே தாக்கம் செலுத்தும். சூரியன் அளவே உள்ள விண்மீனைப் பூமி அளவில் உள்ள கோள் சுற்றிவருவதை அடையாளம் காண, நொடிக்குப் பத்து சென்டிமீட்டர் வேகத்தில் விண்மீன் ஆடி அசைவதைக் காணும் நுட்பம் வேண்டும்.
அதேநேரம் வியாழன் கோள் அளவில் ஒரு கோள் மைய விண்மீனுக்கு அருகே சுற்றிவந்தால் நொடிக்கு 50 மீட்டர் வேகத்தில் விண்மீனை அசைக்கும். இதன் விளைவை நிறமாலையில் காண்பது எளிது.
மைய விண்மீனுக்கு அருகேயும் வியாழன் கோள் போலப் பெரிதாகவும் உள்ள கோள்களை ‘ஹாட் ஜுபிடர்’ என்பார்கள். இந்த முறையைக் கையாண்டபோது பெரும்பான்மையாகக் கண்ட புறக்கோள்கள் ‘ஹாட் ஜுபிடர்’ வகைப் புறக்கோள்களாக இருந்தன.
(அறிவோம்)
- tvv123@gmail.com