തിരുവനന്തപുരത്തെ ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്പേസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ (IIST) ജ്യോതി ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള അന്താരാഷ്ട്ര സംഘം ശ്രെദ്ധേയമായ കണ്ടെത്തൽ നടത്തി. ശൈശവാവസ്ഥയിലുള്ള ബൃഹദ് നക്ഷത്രത്തിനു സമീപം ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം (Circular polarisation) എന്നറിയപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക ഗുണമുള്ള റേഡിയോ വികിരണം കണ്ടെത്തി.
വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗത്തിലുണ്ടാകുന്ന ഒരു ഘടകമാണു ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം. ഇവിടെ ഇതു റേഡിയോ തരംഗങ്ങളാണ്. ഇവയ്ക്കു വൈദ്യുത-കാന്തികമണ്ഡല വെക്ടറുകളുണ്ട്. ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം നടക്കുമ്പോൾ ഈ മണ്ഡലങ്ങൾ വൃത്താകൃതിയിൽ കറങ്ങുന്നു. തരംഗം ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുന്ന ദിശയ്ക്കു ചുറ്റുമാണ് ഈ ഭ്രമണം സംഭവിക്കുന്നത്. രൂപംകൊള്ളുന്ന ബൃഹദ് നക്ഷത്രത്തിന്റെ തൊട്ടരികിലായി കാന്തികമണ്ഡലങ്ങളുടെ ശക്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള നേരിട്ടുള്ള ആദ്യ സൂചന ഈ വികിരണം നൽകുന്നു. എല്ലാ ഗാലക്സികളെയും രൂപപ്പെടുത്തുന്ന ഭീമൻ നക്ഷത്രങ്ങൾ എങ്ങനെ രൂപം കൊള്ളുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ അറിവിലേക്ക് ആവേശകരമായ ജാലകം തുറക്കുകയാണു പുതിയ ഈ കണ്ടെത്തൽ.
‘ദി അസ്ട്രോഫിസിക്കൽ ജേണൽ ലെറ്റേഴ്സി’ൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ച ഈ കണ്ടെത്തൽ, IRAS 18162-2048 എന്നുപേരുള്ള ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു.
പ്രാഗ്നക്ഷത്രം (Protostar) എന്നത് നക്ഷത്രം രൂപപ്പെടാൻ തുടങ്ങുന്ന ഏറ്റവും ആദ്യഘട്ടമാണ്. അത് ഇപ്പോഴും അതിന്റെ ചുറ്റുപാടുകളിൽനിന്നു വാതകവും പൊടിപടലങ്ങളും ശേഖരിക്കുന്നുണ്ട്. പ്രാരംഭ ഘട്ടത്തിൽ, പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിനു വിപരീത ദിശകളിലേക്ക് ഉയർന്ന വേഗതയിലുള്ള വസ്തുക്കളെ പുറന്തള്ളാൻ കഴിയും. ഇതു കരുത്തുറ്റ ദ്വിമുഖ പ്രവാഹം (BipolarJet) എന്നറിയപ്പെടുന്നു.
ഇപ്പോൾ പഠനത്തിലുള്ള ഈ IRAS 18162-2048 എന്ന പ്രാഗ്നക്ഷത്രം നമ്മുടെ ക്ഷീരപഥ ഗാലക്സിയിലെ ഏറ്റവും വലുതും തിളക്കമുള്ളതുമായ പ്രോട്ടോസ്റ്റെല്ലാർ ജെറ്റുകളിൽ ഒന്നായ HH80-81 ജെറ്റിനു ശക്തി നൽകുന്നു. പ്രോട്ടോസ്റ്റെല്ലാർ സിസ്റ്റത്തിലെ കാന്തികക്ഷേത്രവും ഭ്രമണവുമാണു ജെറ്റിന്റെ പുറന്തള്ളലിനു കാരണമെന്നു പരക്കെ വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. ജെറ്റിൽനിന്നു മുമ്പുതന്നെ കാന്തികക്ഷേത്രം ചിത്രീകരിച്ചിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഈ ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽനിന്നു നേരിട്ടു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സൂചനകൾ കണ്ടെത്തുന്നത് ഇതാദ്യമാണ്. ഇത്തരത്തിലുള്ള കൃത്യമായ കാന്തികത്വ മാപനങ്ങൾ വളരെ അപൂർവമാണ്. പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽനിന്നുള്ള ചാക്രിക ധ്രുവീകൃത പ്രകാശം അളക്കുന്നതാണ് ഇതിനായി ഉപയോഗിച്ച പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യ.
“സൂര്യനേക്കാൾ 8-10 മടങ്ങു കൂടുതൽ പിണ്ഡമുള്ളതായി പരിണമിക്കുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളായ ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രങ്ങളെ പഠിക്കുന്നത് ഏറെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. നാം അന്വേഷിക്കുന്ന ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം വളരെ നേർത്തതും ഇടയ്ക്കിടെ മാത്രം ഉണ്ടാകാറുള്ളതുമാണ്. ഇത് അത്തരം അളവുകൾ എടുക്കുന്നതിൽ ഏറെ വെല്ലുവിളി ഉയർത്തുന്നു” – പ്രബന്ധത്തിന്റെ മുഖ്യ രചയിതാവായ IIST-യിലെ അമൽ ജോർജ് ചെറിയാൻ വിശദീകരിക്കുന്നു. അമേരിക്കയിലെ നാഷണൽ റേഡിയോ അസ്ട്രോണമി ഒബ്സർവേറ്ററിയുടെ (NRAO) കാൾ ജി ജാൻസ്കി വെരി ലാർജ് അറേ (VLA) ഉപയോഗിച്ചാണു റേഡിയോ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയത്.
നമ്മുടെ സൂര്യനെപ്പോലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്ന താഴ്ന്ന പിണ്ഡമുള്ള പ്രാഗ്നക്ഷത്രങ്ങളിൽ കരുത്തുറ്റ കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങൾ നേരത്തെ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെങ്കിലും, ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രങ്ങൾക്കു ചുറ്റുമുള്ള അത്തരം മണ്ഡലങ്ങൾ അളക്കുന്നത് ഇതിനുമുമ്പുവരെ സാധ്യമായിരുന്നില്ല. “ബൃഹത്തായ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽനിന്നുള്ള റേഡിയോ തരംഗങ്ങളിൽ ചാക്രികധ്രുവീകരണം ഉപയോഗിച്ചു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ കരുത്ത് ഇതാദ്യമായാണു വിലയിരുത്തുന്ത്” – തിരുവനന്തപുരത്തെ ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്പേസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിലെ (IIST) പ്രൊഫസർ സരിത വിഗ് പറഞ്ഞു. കുറഞ്ഞ പിണ്ഡമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾമുതൽ തമോദ്വാരങ്ങൾവരെ ജെറ്റുകൾ വിക്ഷേപിക്കുന്ന രീതി സാർവത്രികമായിരിക്കാമെന്ന ആശയത്തെ ഇതു പിന്തുണയ്ക്കുന്നു.
“ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം കണ്ടെത്തുന്നത് അത്യന്തം അപൂർവവും വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതുമായ നേട്ടമാണ്. സാഹചര്യങ്ങൾ അങ്ങേയറ്റം ഗുരുതരമാണെങ്കിലും സജീവ ഗാലക്സി ന്യൂക്ലിയസുകളിൽ (AGN) പോലും, മികച്ച രീതിയിൽ ഇക്കാര്യങ്ങൾ തെരയപ്പെട്ടു”- ബെംഗളൂരു ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസിലെ (IISc) പ്രൊഫ. നിരുപം റോയ് പറഞ്ഞു. “സാന്ദ്രമായ വാതകത്താലും പൊടിയാലും ചുറ്റപ്പെട്ട ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിന്റെ പരിതസ്ഥിതിയിൽ ഇക്കാര്യങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നത് ഏറെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അതുകൊണ്ടുതന്നെ ഈ കണ്ടെത്തൽ വളരെ ശ്രദ്ധേയമാണ്” – IIST-യിലെ പ്രൊഫ. സമീർ മണ്ഡൽ കൂട്ടിച്ചേർത്തു.
പഠനം നൽകിയ പ്രധാന ഫലങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്നു:
1. ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽനിന്നു ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം ഇതാദ്യമായി കണ്ടെത്തി
ഇതാദ്യമായാണ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഭീമൻ പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിൽനിന്നു ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം കണ്ടെത്തുന്നത്. അപൂർവമായ ഈ സിഗ്നൽ, മുമ്പു തമോദ്വാരങ്ങളിലും കുറഞ്ഞ പിണ്ഡമുള്ള പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിലും മാത്രമാണു കണ്ടെത്തിയിട്ടുള്ളത്. ഇപ്പോൾ ഭീമൻ നക്ഷത്രം രൂപംകൊള്ളുന്നതിലും സമാന കോസ്മിക് പ്രക്രിയകൾ കൂട്ടിയിണക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.
2. ബൃഹദ് പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിനു സമീപത്തെ കാന്തികക്ഷേത്രം നിർണയിക്കൽ
ഈ പുതിയ വിവരങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ, ഗവേഷകർക്കു പ്രാഗ്നക്ഷത്രത്തിനടുത്തുള്ള കാന്തികക്ഷേത്രം ഏകദേശം 20–35 ഗോസ് (Gauss) ആണെന്ന് അനുമാനിക്കാനായി. ഇതു ഭൂമിയുടെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തേക്കാൾ ഏകദേശം 100 മടങ്ങു കരുത്തുറ്റതാണ്. കുറഞ്ഞ പിണ്ഡമുള്ള പ്രാഗ്നക്ഷത്രങ്ങളിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ നേരത്തേ നിരീക്ഷിച്ചതിനോട് ഈ മൂല്യങ്ങൾ പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. ഇതു പൊതു കാന്തിക ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചു സൂചന നൽകുന്നു.
3. സാർവത്രിക ജെറ്റ്-ലോഞ്ചിങ് സംവിധാനത്തിന്റെ തെളിവ്
ഈ കണ്ടെത്തൽ ദീർഘകാലമായി നിലനിൽക്കുന്ന സിദ്ധാന്തത്തെ പിന്തുണയ്ക്കുന്നു. അതായത്, നക്ഷത്രങ്ങളിൽനിന്നും തമോദ്വാരങ്ങളിൽ നിന്നുമുള്ള കരുത്തുറ്റ ജെറ്റുകൾ സമാന കാന്തികസംവിധാനത്താൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു. ചാക്രിക ധ്രുവീകരണം കണ്ടെത്തിയതിലൂടെ, ജെറ്റ് രൂപീകരണത്തിനു പിന്നിലെ ഭൗതികശാസ്ത്രം, വ്യത്യസ്ത ജ്യോതിശാസ്ത്ര പരിതസ്ഥിതികളിൽ സാർവത്രികമാണെന്നതിനുള്ള കരുത്തുറ്റ തെളിവുകൾ ഈ പഠനം നൽകുന്നു.
തിരുവനന്തപുരത്തെ ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സ്പേസ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജിയിൽ (IIST) പ്രൊഫ. സരിതാ വിഗിനു കീഴിലെ പിഎച്ച്ഡി വിദ്യാർഥിയാണ് അമൽ ജോർജ് ചെറിയാൻ. ബെംഗളൂരു ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് സയൻസിലെ (IISc) പ്രൊഫ. നിരുപം റോയി, IIST-യിലെ പ്രൊഫ. സമീർ മണ്ഡൽ, മെക്സിക്കോയിലെ നാഷണൽ ഓട്ടോണമസ് യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് മെക്സിക്കോയിലെ (UNAM) ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് റേഡിയോ അസ്ട്രോണമി ആൻഡ് അസ്ട്രോഫിസിക്സിലെ (IRyA) ശാസ്ത്രജ്ഞർ, അർജന്റീനയിലെ യൂണിവേഴ്സിറ്റി നാഷനൽ ഡി കോർഡോബ (UNC) യിലെ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് തിയററ്റിക്കൽ ആൻഡ് എക്സ്പെരിമെന്റൽ അസ്ട്രോണമി(IATE)യിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ എന്നിവരുമായി സഹകരിച്ചാണ് ഈ ഗവേഷണ പ്രവർത്തനം അദ്ദേഹം നടത്തിയത്.
