හබලයාගේ නියමය

හබලයාගේ නියමය -

මුලින් ගිය ලිපි පෙලේදී විශ්වය ප්‍රසාරණය වන බව පැහැදිලි කලා. එම ලිපි වලට සබැඳියන් මේ ලිපියේ පහත පළවේ. මිට අමතරව "මන්දාකිනියෙන් ඔබ්බට " බ්ලොගයෙන්ද හොඳ අවබෝධයක් ලබා ගන්න පුළුවන්.  මුලදී විශ්වය කියා සිතා සිටියේ ක්ෂිරපථය (milky way) තුල ඇති තාරකා  ගොන්න පමණයි.  විශ්වය ප්‍රසාරණය වන බව අයින්ස්ටයින්ගේ සාපේක්ෂතාවාදය තුලින් තහවුරු වුවත් ඔප්පු කරන්නට සාධක මතුවුයේ එඩ්වින් පවෙල්  හබල් (1889-1953)  විසින් කල නිරීක්ෂණයන් නිසයි.  ඔහු ඔප්පු කලා අපේ මන්දාකිණිය ට ඔබ්බෙන් තවත් චක්‍රාවාට විශාල සංඛ්‍යාවක් ඇති බව.

 ඔහු මේ සඳහා උපයෝගී කරගත්තේ කැලිෆෝර්නියාවේ පිහිටා  ඇති මවුන්ට් විල්සන් (විල්සන් කඳු මුදුනේ) ටෙලෙස්කෝපයයි.  මෙය අඟල් 100 ක විශ්කම්භයකින් යුත් එවකට තිබු බලවත්ම ටෙලස්කෝපයක්.

මෙහිදී හබල් ට මුණ ගැසෙන හාලොව් ශේප්ලි තමා අපි සිටින මන්දාකිණිය වන  ක්ෂිරපථයේ දුර මැන්නේ. ශේප්ලි මේ සඳහා උපයෝගී කරගත්තේ ආලෝකය විහිදවිම නිතර වෙනස් වන (විචල්‍ය) සේෆියෙඩ්  වේරියබල්ස් (Cepheid variables) නමැති දීප්තිමත් තාරකා  සමුහය. මේ තාරකා සමුහයෙන් විහිදුවන ආලෝකය වෙනස්විම නියතයක් කර එයට සාපේක්ෂව දුර මැනීමේ ක්‍රමය සොයා ගත්තේ හෙන්රියෙටා  ලේවිට් විසින්. ශේප්ලි ක්ෂිර පථය ආලෝක වර්ෂ 300 000 පළල යයි ගණන් බැලුව. එය එදා දැනසිටි ප්‍රමාණයට වඩා  බොහොම වැඩියි. නමුත් ඔහුත් සිතා  සිටියේ විශ්වයේ විශාලත්වය එපමණයි කියා. ශේප්ලි ඇදහුවේද ඈතින් පෙනෙන නෙබුලා දුවිලි හා ගෑස් වලාකුළු බවට. (ෆ්‍රෙඩ්රික් එංගල්ස් ලියු සොබාදහමේ දයලෙක්තිකය (1883) පොතේ  ඔහු සඳහන් කරන්නෙත් මන්දාකිනිය අපේ දුපත් විශ්වය බවත් ඉන් එහා පෙනේනේ නෙබුලා හෙවත්  දුවිලි වලාකුළු බවත්ය.)

සිතල රාත්‍රීන් වල තරු  බලමින් සිටි හබලයා 1923 ඔක්තෝබර් 23 ද දුටු දෙයින් කැළඹුනා. සාමාන්‍යයෙන් ආයු කාලය අවසන් වන තාරකා විශාල ආලෝකයක් විහිදුවමින් පිපිරෙන බවත් ඒවා නෝවා යන නමින් හඳුන්වන බවත් ඔබ දන්නවා ඇති. අන්ද්‍රෝමීඩා තාරක මණ්ඩලයට අයත් යයි සිතු  (constellation of Andromeda) M -31 නමැති නෙබුලාව තුල මේ නෝවා තාරකාව ඉතා ආලෝකමත්ව බැබලෙනවා ඔහු නිරීක්ෂණය කලා. නමුත් එහි පින්තුර නැවත නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් හා වෙනත් තාරකා  විද්‍යාඥයන් ගත පින්තුර නිරීක්ෂණය කිරීමෙන් එය තවත් සේෆියෙඩ්  වේරියබල් හෙවත් සේෆියෙඩ්  විචල්‍යයක් බව ඔහු හඳුනා ගන්නවා. එහි දුර ශේප්ලි කල විධිහටම ගණනය කිරීමෙන් M-31 කියන නෙබුලාව ආලෝක වර්ෂ මිලියන ගනනක ඈතින් එනම් ක්ෂිර පථයට බොහෝ ඈතින් පිහිට ඇති බවත් එය නිකම් දුවිලි වලාකුලක් නොව තාරකා මිලියන ගානක් ඇති තවත් මන්දාකිණියක්  (චක්‍රවාටයක් ) බවත් ඔහු සොයා ගන්නවා. අප දන්නා විශ්වය අති මහත් විශාල බව හරියටම  සොයාගත්තේ එදයි.

ඔහු තවදුරටත් තමන් සොයාගන්නා තාරකා  හා නෙබුලාත්,  ඒවායේ ප්‍රවේගයන්  ඒවා වලින් නිකුත්වන  ආලෝක වර්ණාවලි (Spectra) වලින් ගණනය කරමිනුත් වගු ගත කලා. සොයාගත් හැම චක්‍රාවාටයක්ම ඒවායේ සිට පොලොවට තිබෙන දුර ප්‍රමාණයට සමානුපාතික වේගයකින් අපෙන් ඉවත්ව යන බව 1929 දී ඔහු සොයා ගත්තා.

මෙයට Hubble's Law හෙවත් හබල් නියමය කියා කියනවා.

මුලිකවම මන්දාකිණිය වඩා ඈතින් පිහිටන විට එය අපෙන් ඈත් වෙන චලනයේ වේගය වැඩි  වන බවක් පේනවා.
 හබලයාගේ නියමය:
චක්‍රාවාටයේ පෙනෙන වේගය = හබල් නියතය  X (වැඩි කිරීම )  චක්‍රාවාටයට  ඇති දුර
මේක ඕනනම් අනිත්  පැත්තට ලියන්නත් පුලුවන්.
 චක්‍රාවාටයට  ඇති දුර=චක්‍රාවාටයේ පෙනෙන වේගය/ හබල් නියතය (H0)
එතකොට  හබල් නියතය කියන්නේ වේගය චක්‍රා වාටයට ඇති දුරෙන් බෙදුවාම ලැබෙන නියතය (H0).
 මෙය මෙගා පර්සෙක් එකකට (චක්‍රාවාටයට ඇති දුර ) තත්පරයකට කිලෝ මීටර 72 ක්  පමණ වෙනවා. මේ අගය තව තත්පරයට කිලෝමීටර 8 ක් අඩු හෝ වැඩි විය හැකියි.
චක්‍රාවාටවලට ඇති දුරවල් අති විශාල නිසා මනින්නේ පර්සෙක් (pc) වලින්. පර්සෙක් 1ක් කියන්නේ කිලෝමීටර බිලියන් තිස් එක් දාහක්  විතර.   (3.1 x 10³¹km) . එනම් ආලෝක වර්ෂ 3.3 පමණ වෙනවා. වෙන විධිහකට කියනවා නම් ආලෝක කදම්බයකට පර්සෙක් එකක දුරක් යන්නට අවුරුදු 3 පමණ ගත වෙනවා.

මේ දුර ගැන යම්  අවබෝධයක් ලබා ගන්නට පහත  සැසඳීම කරන්න පුළුවන්.  පොළොවේ සිට සුර්යයා ට ඇති දුර කිලෝමීටර 150000000 (මිලියන් 150ක් පමණ) වෙනවා. මෙය පර්සෙක් වලින් නම් 0.000 005 pc පමණයි. දැන් අපි මේ දුරවල් මන්දාකිණි  දක්වා පෙන්වන්නේ කොහොමද කියා බලමු.  පර්සෙක් එකක් තව දාහකින් වැඩි කලොත් කිලෝ පර්සෙක් එකක් වෙනවා. අපේ  ක්ෂිරපථය කිලෝ පර්සෙක් 40ක් පමණ වෙනවා. එයත් අන්ද්‍රෝමිඩා චක්‍රාවටයත් අතර දුර කිලෝ පර්සෙක් 660ක් පමණ වෙනවා. එතකොට අපේ අසල්වැසියා වන  අන්ද්‍රෝමිඩා චක්‍රාවටය හා අපේ ක්ෂිරපථය අයත් වන්නේ "ප්‍රාදේශීය චක්‍රාවාට කාණ්ඩයටයි -local group of galaxies"

එයත් අනිත්  ප්‍රාදේශීය චක්‍රාවාට කාණ්ඩය වන කොමා ක්ලස්ටර් එකත් (කොමා චක්‍රාවාට ගොනුව)  අතර පරතරය මෙගා  පර්සෙක් 100 ක් පමණ වෙනවා. මේ විශ්වයේ පොඩි කොටසක් පමණයි.

ඉතාමත් ලඟදි එනම් 2011 දී සෝල් පර්ල්මුටර්,  බ්‍රයන් ශ්මිද්ට්, ඇඩම් රයිස් (Saul Perlmutter of Lawrence Berkeley National Laboratory in California, Brian Schmidt of the Australian National University in Weston Creek,  Adam Riess of the Space Telescope Science Institute in Baltimore) තිදෙනාට නොබෙල් ත්‍යාගය සමසේ ලැබුණා. ඔවුන් වෙන වෙනම සුපර්නෝවා 1a නම් තාරකා වල පිපිරුම අධ්‍යනය කලා. මේ සුපර්නෝවා 1a වලින් විහිදෙන ආලෝකය අභ්‍යවකාශයේ අති විශාල දුර මැනීමට භාවිතා කරනවා. සුපර්නෝවා 1a කියන්නේ තාරකා යුගලයක (binary stars) කුදු සුදු තාරකාව (white dwarf star ) අනිකේ ස්කන්ධය තමන්ට ඇද ගනිමින් විශාල පිපිරීමක් ඇති කිරීමයි. මේ අධ්‍යනයෙන් ඔවුන් ඔප්පු කලා විශ්වයේ ප්‍රසාරණය වීමේ වේගයේ විශාල ත්වරණයක් ඇති බව. එනම් විශ්වයේ ප්‍රසාරණ වේගය අධිවේගී වී ඇති බව.
ඉතින් මෙහි සුබලයා ගේ පින කවුද ගත්තේ. හබල් ගේ නියමයෙන් හා සොයා ගැනීමෙන්  ලේමටර් , ෆ්රිද්මන් ඉදිරිපත් කල ගැමොව් ඔප මට්ටම් කල විශ්වයේ මහා පිපිරුම හා එහි ප්‍රසාරණය පිලිබඳ මොඩලය තහවුරු කරනු ලැබුවා පමණක් නොව අයින්ස්ටයින් විසින් ඉදිරිපත් කල සාපෙක්ෂ්තාවාදයෙන් ස්ථතික විශ්වය වෙනුවට විශ්වය ප්‍රසාරණය වන බවට කළ  අනාවැකියත් සාධක සහිතව තහවුරුවුණා.

අවශ්‍ය කෙනෙකුට කාර්ල් සේගන් ලියු අභ්‍යවකාශය පිලිබඳ පොත මේ යොමුවෙන් නොමිලයේ කියවිය හැකියි.
http://www.slideshare.net/berbecaruliana/carl-sagancosmos
මීළඟ ලිපි වලින් සාමාන්‍ය ටෙලස්කෝපයක් තෝරා  ගන්න හැටි සහ ආලෝක වර්ණවලින් දුර මැනීම  පිළිබඳව සඳහන් කරමි.
පෙර ලිපි:
බිග් බැන් BigBang හෙවත් මහා පිපිරුමට නම ලැබුන හැටි

බිග් බැන් (Big Bang ) තහවුරු කල CMB

නිව්ටන් හා අයින්ස්ටයින් බිග් බැන් මොඩලයට  මග පෑදුවේද?

අවකාශ-කාලය යනු කුමක්ද හා අයින්ස්ටයින් ගේ ගණන් 

පින්තුර මුලාශ්‍රය: How the universe works by Andrew Norton