சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் சாதாரண விண்மீன் திரள்களாக வளரக்கூடும் என ஆய்வு தெரிவிக்கிறது

மறைந்து வரும் ஒரு மக்கள் தொகை தனது தோற்றத்தை மாற்றிக்கொண்டிருக்கலாம்

ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கியால் கண்டறியப்பட்ட 98 சிறிய பொருட்களை ஆய்வு செய்ததில், தொடக்ககாலப் பிரபஞ்சத்தின் மர்மமான சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் அரிதாகிவிட்டதற்குக் காரணம், அவற்றின் தாய் விண்மீன் திரள்கள் சாதாரண விண்மீன் திரள்களின் பண்புகளை நோக்கி வளர்ந்ததுதான் எனத் தெரியவந்துள்ளது. இதற்கான வலுவான ஆதாரம் அவை அமைந்துள்ள சுற்றுப்புறங்களிலிருந்து கிடைக்கிறது: தொடக்ககாலத்தில் இந்தப் பொருட்கள் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அடர்த்தியுள்ள பகுதிகளில் இருந்தன; பின்னர், பிரபஞ்சம் வயதாகும்போது, பிற விண்மீன் திரள்களைப் போன்ற சூழல்களில் காணப்படுகின்றன.

இவற்றின் இருண்பொருள் ஒளிவட்டங்களின் நிறையிலும் கூர்மையான அதிகரிப்பு இருப்பதாக ஆய்வு கண்டறிந்துள்ளது. இந்தக் கண்ணுக்குப் புலப்படாத கட்டமைப்புகளே விண்மீன் திரள்களை ஒன்றாகப் பிணைத்து வைத்திருக்க உதவுகின்றன. சிவப்புச் சாய்வு 7.5இல் ஒளிவட்ட நிறை அதிகபட்சம் சுமார் 12.6 பில்லியன் சூரிய நிறை என்றும், சிவப்புச் சாய்வு 3.5இல் அது சுமார் 200 பில்லியன் சூரிய நிறையாக உயர்கிறது என்றும் ஆய்வுக் கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது. இந்த அளவுகள், ஒப்பீட்டளவில் சிறிய ஒளிவட்டங்களிலிருந்து வழக்கமான விண்மீன் திரள்களுடன் தொடர்புடைய நிறைகளை நோக்கிய மாற்றத்தைக் காட்டுகின்றன.

இந்த ஆய்வுக்கு, ஹுவாஷோங் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்பப் பல்கலைக்கழகத்தின் இயற்பியல் பள்ளியைச் சேர்ந்த இணைப் பேராசிரியர் ஹுவானியான் சாங் மற்றும் பேராசிரியர் சிங்வென் வூ ஆகியோர் தலைமை தாங்கினர். பீக்கிங் பல்கலைக்கழகம், சீன அறிவியல் அகாடமியின் உயர் ஆற்றல் இயற்பியல் நிறுவனம் உள்ளிட்ட நிறுவனங்களின் ஆய்வாளர்களும் அவர்களுடன் இணைந்து பணியாற்றினர். முனைவர் பட்ட மாணவர் சென்சுவான் சாங் முதல் ஆசிரியராகக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளார். இந்த ஆய்வு நேச்சர் அஸ்ட்ரானமி இதழில் இணையத்தில் வெளியான தேதி, பெய்ஜிங் நேரப்படி 2026 அக்டோபர் 8 என வெளியீட்டுக் குறிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன.

ஆசிரியர்களின் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் குறித்த ஆய்வு, விண்மீன் திரள்களோ கருந்துளைகளோ உண்மையிலேயே மறைந்துவிட்டன என்ற விளக்கத்துக்குப் பதிலாக, அவை பரிணாம வளர்ச்சியடைந்தன என்ற விளக்கத்தை ஆதரிக்கிறது. ஆனால் இது முழுமையான தீர்வைவிடக் குறுகிய முடிவையே முன்வைக்கிறது: சுற்றுச்சூழல் சார்ந்த ஆதாரங்கள், விண்மீன் திரள் வளர்ச்சியின் குறுகியகாலக் கட்டத்துடன் ஒத்துப்போகின்றன; அந்தக் கட்டத்தை உருவாக்கி முடிவுக்குக் கொண்டுவரும் இயற்பியல் செயல்முறைகள் இன்னும் உறுதியாகவில்லை.

இந்தப் பொருட்கள் ஏன் வழக்கத்திற்கு மாறானவை?

சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் வழக்கத்திற்கு மாறாகக் கச்சிதமான வடிவங்களையும் தனித்துவமான நிறங்களையும் கொண்டுள்ளன. அவற்றின் கண்ணுக்குத் தெரியும் கட்டமைப்புகள் சில நூறு பார்செக்குகள் மட்டுமே அகலம் கொண்டிருக்கலாம்; ஒரு பார்செக் என்பது சுமார் 3.26 ஒளியாண்டுகளுக்குச் சமம். பலவற்றின் உட்கட்டமைப்பை வெப்பின் அருக்சிவப்புக் கதிர் ஒளிப்படக் கருவியால் எடுக்கப்பட்ட படங்களில் பிரித்தறிய முடியவில்லை. அதாவது, தொலைநோக்கியால் அவற்றின் உட்புற அமைப்பைத் தெளிவாகக் காண முடியவில்லை.

அவற்றின் நிறமாலைகள், அவை இருக்கும் இடத்திலிருந்து பார்க்கப்படும்போது புற ஊதா மற்றும் ஒளியியல் அலைநீளங்கள் முழுவதும் வரைபடமிடும் போது தனித்துவமான V வடிவத்தைக் காட்டுகின்றன. அவற்றில் நீல நிறப் புற ஊதா சரிவுகளும், செங்குத்தான சிவப்பு ஒளியியல் சரிவுகளும் உள்ளன. ஹைட்ரஜன் ஒளியை எவ்வாறு உறிஞ்சுகிறது என்பதுடன் தொடர்புடைய எல்லையான பால்மர் வரம்புக்கு அருகில் இந்த இரு சரிவுகளும் சந்திக்கின்றன. சிவப்பு நிறம் மட்டும் அல்லாமல், இந்தப் பண்புகளின் சேர்க்கையே இந்தப் பொருட்களின் தொகுதியை வானியலாளர்கள் அடையாளம் காண உதவுகிறது.

பலவற்றில், சுமார் 1,000 கிலோமீட்டர்/வினாடியைத் தாண்டிய அகலமுடைய ஹைட்ரஜனின் பரந்த உமிழ்வுக் கோடுகளும் காணப்படுகின்றன. இந்த அகலங்கள், மையக் கருந்துளையின் ஈர்ப்பு விசையின்கீழ் நகரும் வாயுவைப் பிரதிபலிக்கின்றன என்றால், அவை சுமார் ஒரு மில்லியன் முதல் 100 மில்லியன் சூரிய நிறை வரையிலான கருந்துளை நிறைகளைக் குறிக்கின்றன. சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் கருந்துளை வளர்ச்சிக்கான சாத்தியமான இடங்களாகக் கருதப்படுவதற்கு இந்த விளக்கம் ஒரு முக்கியக் காரணம்.

ஆனாலும், அவற்றின் தோற்றத்துக்கு இன்னும் ஒருமித்த விளக்கம் கிடைக்கவில்லை. அடர்த்தியான வாயு, உறிஞ்சல் அம்சங்களையும் எக்ஸ் கதிர் கண்டறிதல்கள் இல்லாததையும் விளக்கக்கூடும். தூசி ஒளியைச் சிவப்பாக்கலாம்; ஆனால் தூசி உமிழ்வுக்கான வலுவான நேரடிக் கண்டறிதல்கள் இல்லாதது, தூசியை மட்டும் அடிப்படையாகக் கொண்ட எளிய விளக்கத்துக்கு சவாலாக உள்ளது. கருந்துளைகளுக்கு உணவளிக்கும் பொருளால் ஆன இயல்பிலேயே சிவப்பான வட்டுகள் அல்லது மைய மூலத்தைச் சூழ்ந்துள்ள அடர்த்தியான வாயு ஆகியவையும் பிற முன்மொழிவுகளில் அடங்கும்.

170 வேட்பாளர்களிலிருந்து அளவிடப்பட்ட சுற்றுப்புறங்களைக் கொண்ட 98 பொருட்கள் வரை

ஆய்வாளர்கள் மூன்று பட்டியல்களை ஒன்றிணைத்து, சிவப்புச் சாய்வுகள் 2 முதல் 9 வரை உள்ள 170 தனித்துவமான சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளைக் கொண்ட தொகுப்பை உருவாக்கினர். சுற்றுச்சூழல் மற்றும் கொத்தமைவு பகுப்பாய்வுக்காக, ஆறு ஆழமான நோக்கீட்டுப் புலங்களில் சிவப்புச் சாய்வுகள் 3 முதல் 7 வரை உள்ள 98 பொருட்களாக அந்தத் தொகுப்பைக் குறைத்தனர். அந்தப் புலங்கள்: A2744, CEERS, GOODS South, GOODS North, COSMOS மற்றும் UDS.

சிவப்புச் சாய்வு என்பது, ஒளி பூமியை வந்தடையும் பயணத்தின்போது பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தால் எந்த அளவுக்கு நீண்ட அலைநீளத்துக்கு நீண்டுள்ளது என்பதைக் கணக்கிடும் அளவீடு. பொதுவாக, அதிகச் சிவப்புச் சாய்வு என்றால் வானியலாளர்கள் பிரபஞ்சத்தின் முந்தைய காலகட்டத்தைப் பார்ப்பதாகும். நான்கு பகுப்பாய்வுக் கால இடைவெளிகளில், சிவப்புச் சாய்வு 3 முதல் 4 வரை 16 பொருட்களும், 4 முதல் 5 வரை 24 பொருட்களும், 5 முதல் 6 வரை 33 பொருட்களும், 6 முதல் 7 வரை 25 பொருட்களும் இருந்தன.

இறுதிப் பகுப்பாய்வில் இடம்பெற்ற ஒவ்வொரு சிறிய சிவப்புப் புள்ளிக்கும் நிறமாலைச் சிவப்புச் சாய்வு இருந்தது; இது நிறங்களை மட்டும் வைத்து மதிப்பிடப்படாமல், அதன் நிறமாலையிலிருந்து அளவிடப்பட்டது. ஒப்பீட்டு விண்மீன் திரள் பட்டியலில் 17,636 பொருட்கள் இருந்தன; அவற்றில் 727 பொருட்களுக்கு நிறமாலைச் சிவப்புச் சாய்வு இருந்தது. மற்றவற்றுக்கு, பல வடிகட்டிகள் மூலம் செய்யப்பட்ட அளவீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட மதிப்பீடுகளை ஆய்வாளர்கள் பயன்படுத்தினர். தரக் கட்டுப்பாடுகளைப் பின்பற்றியதுடன், ஒவ்வொரு தொகுதியும் திறம்பட நோக்கப்பட்ட ஆழம் ஒத்திருக்கும்படியும் பார்த்துக்கொண்டனர்.

அவற்றின் சுற்றுப்புறங்களே ஆதாரத்தை வழங்குகின்றன

ஒரு பொருளின் சுற்றுச்சூழலை அளவிட, ஒவ்வொரு சிறிய சிவப்புப் புள்ளியையும் மையமாகக் கொண்ட உருளை வடிவப் பகுதிகளுக்குள் உள்ள அருகிலுள்ள விண்மீன் திரள்களை ஆய்வுக் குழு கணக்கிட்டது. ஆய்வுப் புலங்களின் பரப்பையும் ஆழத்தையும் கணக்கில் கொண்ட சீரற்ற பரவலில் எதிர்பார்க்கப்படும் எண்ணிக்கையுடன், கவனிக்கப்பட்ட எண்ணிக்கையை அவர்கள் ஒப்பிட்டனர். எதிர்பார்க்கப்பட்டதைவிடக் குறைவான எண்ணிக்கை, ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அடர்த்தியுள்ள சூழலைக் குறிக்கிறது.

பார்வைத் திசையில், பிளஸ் அல்லது மைனஸ் 2,500 கிலோமீட்டர்/வினாடி வேக வரம்பை இந்தப் பகுப்பாய்வு பயன்படுத்தியது. நோக்கீட்டுப் புலங்களின் குறைந்த அளவு, திட்டவட்டமான ஆரத்தின் அதிகபட்சத்தை சுமார் ஐந்து inverse h இணை நகர்வு மெகாபார்செக்குகளாகக் கட்டுப்படுத்தியது. பிரபஞ்ச விரிவாக்கத்தைக் கணக்கில் கொள்ளும் இணை நகர்வு தூரங்கள், வெவ்வேறு காலகட்டங்களில் உள்ள பெரிய கட்டமைப்புகளை ஆய்வாளர்கள் ஒப்பிட உதவுகின்றன.

சிவப்புச் சாய்வு 4-ஐ விட அதிகமானபோது, அளவிடப்பட்ட ஆரங்கள் முழுவதிலும் ஒப்பீட்டு விண்மீன் திரள்களைவிடச் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளைச் சுற்றியிருந்த விண்மீன் திரள் அடர்த்தி குறைவாக இருந்தது. சிவப்புச் சாய்வு 3 முதல் 4 வரை இருந்தபோது, அவற்றின் சுற்றுப்புறங்கள் ஒப்பீட்டளவில் ஒத்ததாக மாறின. இதன் பொருள், தொடக்ககாலச் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் ஒவ்வொன்றும் தனிமையில் இருந்தன என்பதல்ல. அதே காலகட்டங்களில் காணப்பட்ட சாதாரண விண்மீன் திரள்களைவிட, இந்தப் பொருட்கள் ஒரு தொகுதியாகக் குறைவான நெரிசலுள்ள சுற்றுப்புறங்களில் இருந்தன என்பதே இதன் பொருள்.

ஆய்வுப் பரப்பின் தாக்கத்தைச் சோதிக்க, ஒப்பீட்டளவில் ஆழம் குறைவாக நோக்கப்பட்ட UDS புலத்தை நீக்கிவிட்டு ஆய்வுக் குழு கணக்கிட்டது; அப்போதும் முக்கிய முடிவுகள் மாறாமல் இருந்தன. ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு நோக்கீட்டுப் புலத்தை நீக்கிப் பகுப்பாய்வை மீண்டும் செய்வதன் மூலம், நிச்சயமின்மையையும் அவர்கள் மதிப்பிட்டனர். வானின் ஏதேனும் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதி முடிவைத் தீர்மானித்திருக்கிறதா என்பதை மதிப்பிட இந்தச் சோதனைகள் உதவுகின்றன.

ஒளிவட்ட வளர்ச்சி இரண்டாவது ஆதாரத்தை வழங்குகிறது

வெவ்வேறு இடைவெளிகளில் உள்ள விண்மீன் திரள்களுக்கு அருகில் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் எவ்வளவு அடிக்கடி காணப்படுகின்றன என்பதையும் ஆய்வாளர்கள் அளவிட்டனர். இந்தக் கொத்தமைவு பகுப்பாய்வு, அவற்றின் தாய் இருண்பொருள் ஒளிவட்டங்களின் நிறையைப் புள்ளிவிவர அடிப்படையில் மதிப்பிட உதவுகிறது. இது தனிப்பட்ட பொருட்களை நேரடியாக எடைபோடுவதல்ல; மேலும், ஒளிவட்ட நிறையை விண்மீன்களின் நிறையுடனோ மையக் கருந்துளையின் நிறையுடனோ குழப்பக்கூடாது.

சிவப்புச் சாய்வு சுமார் 7.5இல் ஒளிவட்ட நிறை அதிகபட்சம் 10-ன் 10.1-ஆம் அடுக்கு சூரிய நிறை என்றும், சிவப்புச் சாய்வு சுமார் 3.5இல் சுமார் 10-ன் 11.3-ஆம் அடுக்கு சூரிய நிறை என்றும் ஆய்வுக் கட்டுரை தெரிவிக்கிறது. இவை முறையே சுமார் 12.6 பில்லியன் மற்றும் 200 பில்லியன் சூரிய நிறைகளுக்குச் சமம். குறிப்பிடப்பட்ட நிறை அளவுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு சுமார் 16 மடங்கு; முந்தைய காலகட்டத்தின் நிறை குறிப்பிடப்பட்ட வரம்பைவிடக் குறைவாக இருந்தால் இதைவிடவும் அதிகமாக இருக்கும்.

வெளியீட்டுக் குறிப்புகள் முந்தைய மதிப்பை 10 பில்லியன் சூரிய நிறை எனச் சுருக்கி, அது 200 பில்லியனாக வளர்வதாகவும், அதாவது 20 மடங்கு அதிகரிப்பதாகவும் கூறுகின்றன. இந்த வேறுபாடு, சுருக்கப்பட்ட மதிப்புகளையும் முந்தைய காலகட்டத்துக்கான கட்டுரையின் அதிகபட்ச வரம்பையும் பிரதிபலிக்கிறது. 98 பொருட்களைக் கொண்டு நடத்தப்பட்ட முக்கிய சுற்றுச்சூழல் பகுப்பாய்வின் சிவப்புச் சாய்வு 3 முதல் 7 வரையிலானதாக இருந்தாலும், குறிப்பிடப்பட்ட முந்தைய நிறை அளவுக்கான காலம் சிவப்புச் சாய்வு 7.5 எனவும் கட்டுரை குறிப்பிடுகிறது.

முந்தைய காலகட்டங்களில், ஒப்பீட்டு விண்மீன் திரள்களைவிடச் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் குறைந்த நிறையுள்ள ஒளிவட்டங்களில் இருந்தன. சிவப்புச் சாய்வு சுமார் 3.5இல், மதிப்பிடப்பட்ட நிறைகள் வழக்கமான விண்மீன் திரள்கள் மற்றும் குறைந்த ஒளிர்வுள்ள செயற்பாட்டு விண்மீன் கருக்களுடன் தொடர்புடைய நிறைகளை நெருங்குகின்றன. அடர்த்தி அளவீடுகளும் ஒளிவட்ட மதிப்பீடுகளும் ஒன்றுக்கொன்று ஒத்துவருவதால், பரிணாம வளர்ச்சி குறித்த விளக்கம் வலுப்பெறுகிறது. இருப்பினும், இது ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட பொருளின் வரலாற்றையும் உறுதிப்படுத்துவதில்லை.

முன்மொழியப்படும் மாற்றத்திற்கான காலவரிசை

இந்தக் கண்காணிப்புகள் பிரபஞ்சத்தின் வெவ்வேறு வயதுகளில் காணப்பட்ட தொகுதிகளை ஒப்பிடுகின்றன. ஒரு பில்லியன் ஆண்டுகால வளர்ச்சியினூடாக ஒரே விண்மீன் திரளை இவை தொடர்ந்து கண்காணிப்பதில்லை. இந்த வேறுபாடு முக்கியமானது: ஆதாரங்கள் ஒரு தொகுதி சார்ந்த போக்கை விவரிக்கின்றன; அதிலிருந்து ஆய்வாளர்கள் சாத்தியமான பரிணாம வரிசையை ஊகிக்கின்றனர்.

• பிரபஞ்சத்தின் வயது சுமார் 800 மில்லியன் ஆண்டுகளாக இருந்தபோது, முந்தைய ஒளிவட்ட நிறை அளவு 10 பில்லியன் சூரிய நிறைக்கு அருகில் இருந்ததாக வெளியீட்டுக் குறிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன.
• சிவப்புச் சாய்வு 4-ஐத் தாண்டிய காலகட்டங்களில், ஆய்வு செய்யப்பட்ட சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் குறைந்த அடர்த்தியுள்ள சூழல்களில் அதிகமாகக் காணப்பட்டன; அவற்றின் தாய் விண்மீன் திரள்களுடன் ஒப்பிடும்போது அவற்றின் கருந்துளைகள் வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக நிறை கொண்டதாகத் தெரிகின்றன.
• பிரபஞ்சத்தின் வயது சுமார் 1.8 பில்லியன் ஆண்டுகளாக இருந்தபோது, பிந்தைய ஒளிவட்ட நிறை அளவு 200 பில்லியன் சூரிய நிறைக்கு அருகில் இருந்ததாக வெளியீட்டுக் குறிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன.
• சிவப்புச் சாய்வு 3 முதல் 4 வரை இருந்தபோது, அவற்றின் சுற்றுப்புறங்கள் சாதாரண விண்மீன் திரள்களின் சுற்றுப்புறங்களை மேலும் நெருங்கின.
• சிவப்புச் சாய்வு 3-க்குக் கீழே, அதாவது பிரபஞ்சத்தின் வயது சுமார் இரண்டு பில்லியன் ஆண்டுகளைத் தாண்டிய காலத்தில், சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் மிகவும் அரிதாகின்றன.

இந்த வரிசை, சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளின் கண்ணுக்குத் தெரியும் கட்டம் முடிவுக்கு வரும்போது, அவற்றின் அடிப்படையான பொருள் மறைய வேண்டிய அவசியமில்லை என்ற கருத்தை ஆதரிக்கிறது. வளரும் விண்மீன் திரள், இந்த வகையை அடையாளம் காணப் பயன்படுத்தப்படும் கச்சிதத்தன்மை மற்றும் நிற அளவுகோல்களுக்கு இனி பொருந்தாமல் போகலாம்.

அவற்றின் கருந்துளைகள் உண்மையிலேயே மிகப் பெரியவையா?

சிவப்புச் சாய்வு 4-ஐத் தாண்டிய காலத்தில், மதிப்பிடப்பட்ட கருந்துளைகள் அவற்றின் தாய் விண்மீன் திரள்களில் உள்ள விண்மீன்களுடன் ஒப்பிடும்போது வழக்கத்திற்கு மாறாக அதிக நிறை கொண்டதாகத் தெரிகின்றன என்ற மற்றொரு புதிருடன் ஒளிவட்ட வளர்ச்சியை இந்த ஆய்வு தொடர்புபடுத்துகிறது. இந்த உறவை ஆராய, விண்மீன் நிறைக்கும் ஒளிவட்ட நிறைக்கும் இடையிலான தொடர்பை மாதிரியாக்கும் அனுபவ அடிப்படையிலான மாதிரியான UniverseMachine-ஐப் பயன்படுத்தி சராசரி விண்மீன் நிறைகளை ஆய்வுக் குழு மதிப்பிட்டது.

சிவப்புச் சாய்வு சுமார் 3.5இல், கருந்துளை நிறை, விண்மீன் நிறை மற்றும் ஒளிவட்ட நிறை ஆகியவற்றுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் அருகிலுள்ள விண்மீன் திரள்களில் அளவிடப்பட்ட தொடர்புகளை மேலும் நெருங்குகின்றன; இருப்பினும் வேறுபாடுகள் நீடிக்கின்றன. கருந்துளைகள் தொடக்கத்திலேயே நிறையைப் பெற்றுக்கொண்ட நிலையில், அவற்றின் தாய் விண்மீன் திரள்கள் பின்னர் அதிக விண்மீன்களையும் பெரிய ஒளிவட்டங்களையும் உருவாக்கின என்பது ஒரு விளக்கம்.

இதில் குறிப்பிடத்தக்க இரண்டு நிச்சயமின்மைகள் உள்ளன. முதலில், இயற்பியல் தன்மை இன்னும் விவாதத்துக்குரிய பொருட்களை UniverseMachine தொடர்பு துல்லியமாக விவரிக்காமல் இருக்கலாம். இரண்டாவதாக, வாயுவின் இயக்கம் பெரும்பாலும் ஈர்ப்பு விசையைப் பிரதிபலிக்கிறது என்ற அனுமானத்தின் அடிப்படையில் பரந்த உமிழ்வுக் கோடுகளைப் பயன்படுத்திக் கருந்துளை நிறைகள் மதிப்பிடப்படுகின்றன. அடர்த்தியான அயனியாக்கப்பட்ட வாயுவில் எலக்ட்ரான்களால் ஏற்படும் சிதறலும் அந்தக் கோடுகளை அகலமாக்கக்கூடும்.

உமிழ்வுக் கோடுகளின் அகலம் பெரும்பாலும் ஈர்ப்பு விசையால் உருவான இயக்கத்தைக் காட்டவில்லை என்றால், கருந்துளை நிறைகள் சுமார் ஒரு டெக்ஸ், அதாவது பத்து மடங்கு அதிகமாக மதிப்பிடப்பட்டிருக்கலாம். இத்தகைய குறைப்பு ஏற்பட்டாலும், சிவப்புச் சாய்வு 4-க்கு மேற்பட்ட பொருட்கள், கருந்துளை நிறைக்கும் ஒளிவட்ட நிறைக்கும் இடையே அருகிலுள்ள விண்மீன் திரள்களில் காணப்படும் தொடர்பைவிட அதிகமாகவே இருக்கும் என்று ஆசிரியர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். ஆகவே, இந்தத் தோற்றமளிக்கும் முரண்பாட்டை ஆராய்வது அவசியம்; அதேவேளையில் அதன் துல்லியமான அளவு இன்னும் நிச்சயமில்லை.

சிவப்புப் புள்ளி நிலை முடிவடையக்கூடிய மூன்று வழிகள்

ஆய்வு பல சாத்தியமான வழிமுறைகளை முன்வைக்கிறது; அவற்றில் எதுவும் நிரூபிக்கப்பட்டதாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படவில்லை. தாய் ஒளிவட்டத்தின் சுழற்சியை உள்ளடக்கிய ஒரு கருதுகோளை ஆசிரியர்கள் விவரிக்கின்றனர்:

குறைந்த ஒளிவட்டச் சுழற்சி போன்ற சிறப்பான ஒளிவட்ட நிலைமைகளுடன் சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளின் கட்டம் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம்; பிற்காலத்தில் இத்தகைய நிலைமைகள் குறைவாகவோ அல்லது தொடர்ந்து நிலைநிறுத்துவது கடினமாகவோ ஆகலாம் என்பதே ஒரு சாத்தியமான விளக்கம்.

ஒளிவட்டச் சுழற்சி என்பது இருண்பொருள் கட்டமைப்பின் கோண உந்தத்தைக் குறிக்கிறது. சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் குறிப்பிட்ட ஒளிவட்ட நிலைமைகளைச் சார்ந்திருந்தால், விண்மீன் திரள்கள் வளரும்போது அந்த நிலைமைகளைப் பாதுகாப்பது கடினமாவதால் அவற்றின் எண்ணிக்கை குறையக்கூடும்.

இரண்டாவது சாத்தியம் அவற்றின் தோற்றத்துடன் தொடர்புடையது. தாய் விண்மீன் திரள்கள் விண்மீன் நிறையைப் பெற்று, அளவில் பெரிதாகி, அதிக விண்மீன் உருவாக்கச் செயல்பாட்டுக்கு உள்ளாகும்போது, அவற்றின் ஒருங்கிணைந்த ஒளி சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளைத் தேர்ந்தெடுக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நிற அளவுகோல்களுக்கு வெளியே நகரக்கூடும். அப்போது, மையச் செயல்பாடு சிலவற்றில் தொடர்ந்தாலும், இந்தத் தொகுதியைத் தனி வகையாக அடையாளம் காண்பது கடினமாகிவிடும்.

மூன்றாவது சாத்தியம் அடர்த்தியான வாயு இழப்பதாகும். கருந்துளைகளின் கச்சிதமான மறைக்கப்பட்ட வளர்ச்சியையோ விண்மீன் உருவாக்கத்தையோ தக்கவைக்க அந்த வாயு உதவினால், அது தீர்ந்துபோவது பொருளின் நிறமாலையையும் தோற்றத்தையும் மாற்றக்கூடும். ஒளிவட்ட வளர்ச்சியும் மாறிவரும் சுற்றுப்புறங்களும் இந்தச் சாத்தியங்களுடன் ஒத்துப்போகின்றன; ஆனால் எந்தச் செயல்முறை முதன்மையானது என்பதை இந்த அளவீடுகள் எதுவும் அடையாளம் காட்டவில்லை.

இன்னும் தீர்க்கப்படாதவை

அரிதாகிவிடுவது முற்றிலும் அழிந்துவிடுவதற்குச் சமமல்ல. நிறமாலை ஒற்றுமைகள், கச்சிதமான வடிவங்கள் மற்றும் நிறமாலைப் பண்புகளின் அடிப்படையில் அடையாளம் காணப்பட்ட, சிவப்புச் சாய்வு சுமார் 0.1 முதல் 0.2 வரை உள்ள மூன்று அருகாமை ஒத்த பொருட்களை இந்த ஆய்வு விவரிக்கிறது. டார்க் எனர்ஜி ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபிக் இன்ஸ்ட்ரூமென்ட் தரவு வெளியீடு 1 மற்றும் ஸ்லோன் டிஜிட்டல் ஸ்கை சர்வே தரவு வெளியீடு 12 ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய விண்மீன் திரள் பட்டியல்களைப் பயன்படுத்தி அவற்றின் சுற்றுப்புறங்கள் ஆராயப்பட்டன.

இந்த அரிய பொருட்கள், சுற்றுச்சூழல் ஒப்பீட்டை அருகிலுள்ள பிரபஞ்சம் வரை நீட்டிக்கின்றன. தொடக்ககாலத் தொகுதி எந்த மாற்றமும் இன்றி தப்பிப் பிழைத்தது என்பதை அவை நிரூபிப்பதில்லை. மேலும், ஒரு குறிப்பிட்ட பிரபஞ்ச வயதுக்குப் பிறகு சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் முற்றிலும் சாத்தியமற்றவையாகிவிட்டன என்று இந்த வகையைப் பார்க்கக்கூடாது என்பதையும் அவை நினைவூட்டுகின்றன.

முக்கியமான கண்காணிப்பு வரம்பு என்னவெனில், சிவப்புச் சாய்வு 3-க்குக் கீழே உள்ள சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகள் குறைதலை அதே அளவு விவரத்துடன் நேரடியாக ஆராய, முக்கிய சுற்றுச்சூழல் பகுப்பாய்வில் அவற்றின் எண்ணிக்கை மிகவும் குறைவாக உள்ளது. இந்த விளக்கம், அந்தக் குறைவுக்கு முந்தைய காலத்தில் வழக்கமான சூழல்களையும் ஒளிவட்ட நிறைகளையும் நோக்கிய போக்கையும், பிற்காலத்தில் இந்தத் தொகுதி அரிதாக இருப்பது ஏற்கெனவே அறியப்பட்டதையும் அடிப்படையாகக் கொண்டுள்ளது.

எனவே, இந்தத் தனித்துவமான பொருட்கள் ஏன் அரிதாகின்றன என்பதற்கு ஒருங்கிணைந்த விளக்கத்தை இந்த ஆய்வு வழங்குகிறது; ஆனால் அவற்றின் உட்புற இயற்பியலுக்கான இறுதியான விளக்கத்தை வழங்கவில்லை. விண்மீன் நிறைகளை மேலும் உறுதியாக அளவிடுதல், அவற்றின் உமிழ்வுக் கோடுகளை அகலமாக்குவது எது என்பதைச் சிறப்பாகச் சோதித்தல், பிற்காலத் தொகுதியைத் துல்லியமாக அளவிடுதல் ஆகியவை வளர்ச்சி, தோற்ற மாற்றம், வாயுத் தேய்வு ஆகியவற்றை வேறுபடுத்தத் தேவைப்படுகின்றன. இந்த நிச்சயமின்மைகள் எப்போது தீர்க்கப்படும் என்பதற்கான குறிப்பிட்ட தேதியைக் குறிப்பிடவில்லை.

முக்கிய அம்சங்கள்

• ஆறு ஆழமான நோக்கீட்டுப் புலங்களில் நிறமாலை மூலம் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட 98 சிறிய சிவப்புப் புள்ளிகளை முக்கிய பகுப்பாய்வு உள்ளடக்கியது.
• சிவப்புச் சாய்வு 4-ஐத் தாண்டிய காலத்தில், சாதாரண ஒப்பீட்டு விண்மீன் திரள்களைவிட அவை குறைந்த அடர்த்தியுள்ள சூழல்களில் இருந்தன.
• சிவப்புச் சாய்வு 3 முதல் 4 வரை இருந்தபோது, அவற்றின் சுற்றுப்புறங்கள் பிற விண்மீன் திரள்களின் சுற்றுப்புறங்களை மேலும் ஒத்திருந்தன.
• குறிப்பிடப்பட்ட காலகட்டங்களில் ஒளிவட்ட நிறை, அதிகபட்சம் சுமார் 12.6 பில்லியன் சூரிய நிறையிலிருந்து சுமார் 200 பில்லியன் சூரிய நிறையாக உயர்ந்ததாக ஆய்வுக் கட்டுரை தெரிவிக்கிறது.
• விண்மீன் திரள்கள் உண்மையிலேயே மறைந்துவிடுகின்றன என்பதற்குப் பதிலாக, அவற்றின் தாய் விண்மீன் திரள்கள் வளரும்போது முடிவடையும் தற்காலிகக் கட்டத்தை இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள் ஆதரிக்கின்றன.
• கருந்துளை நிறைகள், விண்மீன் நிறைகள் மற்றும் இந்தக் கட்டத்தை முடிவுக்குக் கொண்டுவரும் இயற்பியல் செயல்முறை ஆகியவை இன்னும் நிச்சயமற்றவையாக உள்ளன.