![]() |
Image: wikimedia commoms |
சூரியனில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் முழுவதும் ஹீலியம் அணுக்களாக மாறிய பிறகு ஹீலியம் அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து கார்பன் அணுக்களாக மாறத் தொடங்கும். பின்பு கார்பன் அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து நியான் அணுக்களாக மாறத் தொடங்கும். இதனைத் தொடர்ந்து மெக்னீசியம் அணுக்கள் உருவாகும். கடைசியாக மெக்னீசியம் அணுக்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்து இரும்பு (iron) அணுக்களை உருவாக்கும். இரும்பு அணுக்களால், ஒன்றோடு ஒன்று இணைந்து புதிய அணுக்களை உருவாக்க முடியாது. இந்த நிலையில் தான் ஒரு நட்சத்திரம் தனது கடைசிக் கட்டத்தை அடைகிறது. இதன் பிறகு அந்த நட்சத்திரம், உருவத்தில் பெரியதாகி ஒரு சிவப்பு ராட்சத நட்சத்திரமாக (The red giant star) மாறும்.
இந்த நட்சத்திரம் முழுவதும் வளர்ந்து முடித்த பிறகு, மீயொளி விண்மீன் வெடிப்பிற்கு (supernova explosion) உட்படும். பிறகு அந்த நட்சத்திரத்தின் மையப் பகுதியானது ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரமாக மாறிவிடும். இந்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் அளவில் மிகவும் சிறியவை. ஒரு சராசரியான நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தின் விட்டம் வரும் 20 கிலோமீட்டர் என்ற அளவிலேயே இருக்கும். இதனை ஒரு நகரத்திற்குள்ளேயே நம்மால் அடைத்து விட முடியும். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் இரு துருவங்களிலிருந்தும் மின்காந்த அலைகள் வெளியேற்றப்பட்டால், அவை "பல்சர்கள் " என்று அழைக்கப்படுகின்றன. இவற்றைத் தமிழில் "துடிமீன்கள்" என்று அழைக்கலாம்.
![]() |
Picture of a pulsar Image: wikimedia commoms |
இந்த மின்காந்த அலைகள் நமது பூமியைக் கடந்து செல்லும்பொழுது, அந்த நட்சத்திரம் மின்னுவது போலவே தோன்றும். ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரம், மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால் கண்டிப்பாக அது நம் கண்களுக்குத் தெரியாது. ஆனால், அதன் இரு துருவங்களிலிருந்து வெளியேற்றப்படக்கூடிய மின்காந்த அலைகள் நமது பூமியைக் கடந்து செல்லும் பொழுது மட்டும், அந்த நட்சத்திரம் மின்னுவது போல் தெரியும்.
1960களில் தான் இந்த பல்சர் நட்சத்திரங்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. ஒரு பல்சர் நட்சத்திரம் எப்படி உருவாக்கப்படுகிறது என்பதைப் பார்த்து விடுவோமா?
பல்சர் நட்சத்திரங்களின் உருவாக்கம் :
ஒரு நட்சத்திரத்தின் மையத்தில் அணுக்கரு இணைவு நடைபெறுவதால், அதிலிருந்து வெளிப்புறம் நோக்கி ஆற்றல் வெளியேறும். இதனால் வெளிப்புறம் நோக்கிய ஒரு விசையும் செயல்படும். ஆனால் அந்த நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்பு விசையானது அதனுடைய புறப்பரப்பை உள்நோக்கி இழுக்கும். இந்த இரண்டு திசைகளும் எதிரெதிர் திசைகளில் செயல்படுவதால், அந்த நட்சத்திரம் சமநிலையில் உள்ளது.
ஆனால் அந்த நட்சத்திரத்தில் எரிபொருள் முழுவதுமாக தீர்ந்த பிறகு, அதன் மையப் பகுதியில் அணுக்கரு இணைவு தடைப்படுகிறது. எனவே எந்த ஒரு ஆற்றலும் வெளியேற்றப்படுவதில்லை. இதனால் எந்த ஒரு விசையும் வெளிநோக்கிச் செயல்படுத்தப்படுவதில்லை. மேலும் இப்பொழுது அந்த நட்சத்திரத்தினுடைய ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராக எந்த ஒரு விசையும் செயல்படாது. எனவே அந்த நட்சத்திரமானது, உள்நோக்கிச் சுருங்கத் தொடங்கும். எனவே இந்த நட்சத்திரத்தின் உடைய மையப்பகுதியின் மீதான அழுத்தம் அதிகரித்துக் கொண்டே இருக்கும். அதிகப்படியான அழுத்தத்தின் காரணமாக அப்பகுதியில் இருக்கக்கூடிய எலக்ட்ரான்கள் அனைத்தும், புரோட்டான்களுடன் இணைந்து, நியூட்ரான்களாக மாறிவிடும். இதே சமயத்தில் அந்த நட்சத்திரத்தின் உடைய வெளிப்புற அடுக்கானது விரிவடையத் தொடங்கி ஒரு சிவப்பு ராட்சத நட்சத்திரமாக மாறும்.
நட்சத்திரத்தினுடைய மையப் பகுதியில் ஒவ்வொரு நியூட்ரான் உருவாகும் பொழுதும் ஒவ்வொரு நியூட்ரினோ துகள் வெளியேற்றப்படும். அதிகப்படியான அழுத்தத்தின் காரணமாக அந்த நியூட்ரான்களும் ஒன்றுடன் ஒன்று இணையத் தொடங்கும். இந்த நிலையில் அதிகப்படியான வெப்ப ஆற்றல் வெளியேற்றப்படும். மேலும், அதன் மையப் பகுதி அதிகப்படியான வேகத்தில் சுழலவும் தொடங்கும். ஒரு கட்டத்திற்கு மேல், அந்த நட்சத்திரத்தினுடைய கருவானது (core) சுருங்குவதை நிறுத்தி விடும். மேலும், அந்தப் பகுதியிலிருந்து அதிகப்படியான ஆற்றல் வெளியேற்றப்பட்டு, அந்த நட்சத்திரமானது, மீயொளி விண்மீன் வெடிப்பிற்கு (supernova explosion) உட்படும்.
![]() |
Image: wikimedia commoms |
ஆனால் அந்த நட்சத்திரத்தின் கருவானது அதே இடத்தில் சுழன்று கொண்டே இருக்கும். ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரமாக. மிகவும் சிறியதாக இருப்பதாலும், அதனுடைய உந்தம் பாதுகாக்கப்படுவதாலும், அதன் சுழற்சி வேகம் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும். ஒரு நொடியில் கிட்டத்தட்ட ஆயிரம் முறை தன்னைத்தானே சுற்றி வரும் அளவிற்கு வேகமாகச் சுழலும்.
இந்த வேகத்தில் ஒரு மகிழுந்தினுடைய சக்கரங்கள் சுழன்றால், அதன் வேகம் 7000 km/hr இன்று அளவில் இருக்கும். எனவே இந்த நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தைச் சுற்றி இருக்கக்கூடிய காந்தப்புலமானது பூமியின் காந்தப்புலத்தை விடப் பல ட்ரில்லியன் மடங்கு அதிகமாக இருக்கும்.
இப்பொழுது, நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தினுடைய மேற்பரப்பில் அழுத்தம் குறைவாக இருப்பதால், அங்குள்ள நியூட்ரான்கள், எலக்ட்ரான்களாகவும், புரோட்டான்களாகவும் சிதைவடையும். இவை அந்த நட்சத்திரத்தினுடைய காந்தப்புலத்தில் அகப்படுவதால், இந்த நட்சத்திரத்தின் இரு முனைகளிலிருந்தும் அதிகப்படியான வேகத்தில் வெளிநோக்கி வீசப்படுகின்றன. இயற்பியல் விதிகளின்படி பொதுவாக ஒரு மின்துகளானது முடுக்குவிக்கப்படும் பொழுது அதிலிருந்து மின்காந்த அலைகள் வெளியேற்றப்படும்.
அதுபோலவே இங்கு எலக்ட்ரான்களும் புரோட்டான்களும், நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தினுடைய காந்தப்புலத்தினால் முடுக்குவிக்கப்படுகின்றன. எனவே மின்காந்த அலைகள் வெளியேற்றப்படுகின்றன. இவை நம் கண்களால் பார்க்கக் கூடிய அலை நீளங்களிலும் இருக்கலாம், அல்லது எக்ஸ் கதிர்களாகவோ, காமா கதிர்களாகவோ கூட வெளியேற்றப்படலாம். இந்த மின்காந்த அலைகள் நட்சத்திரத்தின் உடைய இரு துருவங்களிலிருந்தும் வெளிப்படும்.
இந்த துருவங்கள், நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தினுடைய சுழல் அச்சிலிருந்து சற்று விலகி இருப்பதால், இந்த துருவங்கள் சற்று சாய்வாகவே இருக்கும். மேலும் இந்த துருவங்களைப் பொறுத்து அந்த நியூட்ரான் நட்சத்திரம் சுழல்வதில்லை.
இவ்வறாக, இரு துருவங்களிலிருந்தும் மின்காந்த அலைகளை உமிழக்கூடிய நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களே, பல்சர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
இந்த பல்சர்களினுடைய மின்காந்த அலைகள் நமது பூமியைக் கடந்து செல்லும் பொழுது மட்டுமே அவற்றை நம்மால் உணர முடியும்.
அடிப்படைப் பண்புகள்:
எல்லா பல்சர் நட்சத்திரங்களும் ஒரே வேகத்தில் சுழல்வதில்லை. சில நட்சத்திரங்கள் நொடிக்கு 100 முறை மட்டுமே சுழல்கின்றன. மேலும் இந்த நட்சத்திரங்கள் பூமியிலிருந்து பார்க்கும் பொழுது மெதுவாக மின்னுவது போல் தோன்றும். ஒரு பல்சர் என்னுடைய காந்தப்புலம் எந்த அளவு பலமாக உள்ளதோ, அந்த அளவுக்கு அதிக ஆற்றல் உடைய மின்காந்த அலைகள் வெளியேற்றப்படும்.
அதிகப்படியான ஆற்றல் கொண்ட மின்காந்த அலைகள் காமா கதிர்கள் மட்டுமே. இவற்றை வெளியிடக்கூடிய பல்சர்களின் காந்தப்புலம் மிகவும் பலமானதாக இருக்கும். இந்த பல்சர்கள் மேக்னேட்டர்கள் (The magnetors) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
ஆரம்பத்திலிருந்த நட்சத்திரத்தை விட, இந்த பல்சர்களின் நிறையானது அதிகமாகவே இருக்கும். மேலும் பல்சர்களை சுற்றி சில கிரகங்கள் வலம் வருவதும் இப்பொழுது கண்டுபிடிக்கப்பட்டது.
இந்த பல்சர்கள் அல்லது நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள், கருந்துளையைப் போலவே வெளி நேரப் போர்வையை (spacetime fabric) வளைக்கின்றன. அதாவது, ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பில் நீங்கள் பத்து மாதங்கள் இருந்துவிட்டு பூமியை அடையும் பொழுது இங்கு 12 மாதங்கள் முடிந்திருக்கும். ஐன்ஸ்டீனுடைய சிறப்பு சார்பில் கோட்பாட்டின்படி, வேகமான இயக்கத்தில் உள்ள ஒரு பொருளில், நேரம் மெதுவாகவே செல்லும்.
பூமியில், ஒரு குறிப்பிட்ட எடையுடன் நாம் நிற்பதற்குக் காரணம் அதன் ஈர்ப்பு விசையே. ஆனால் நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்பு விசை, பூமி விடப் பல மில்லியன் மடங்கு அதிகமாக இருப்பதால், அந்த நட்சத்திரத்தின் மேற்பரப்பில் நீங்கள் இறங்கியவுடன், அதன் மேற்பரப்பில் அழுத்தப்பட்டு, அந்தத் தரையுடன் ஒன்றி விடுவீர்கள். அதாவது, நசுக்கப்பட்டு விடுவீர்கள்.
![]() |
Picture of a neutron star Image: flickr |
இந்த நியூட்ரான் நட்சத்திரத்திற்குக் கருந்துளையைப் போலவே ஒளியை உள்ளிழுக்கும் தன்மை இல்லாவிட்டாலும் அந்த ஒளியை வளைக்கும் அளவிற்கு, அதிகப்படியான நிறையைக் கொண்டுள்ளது. இந்த நியூட்ரான் நட்சத்திரம் மேலும் சுருங்கும்பொழுது ஒரு கருந்துளையாக மாற்றப்படும்.
சூரியனை விட 20 மடங்கிற்கு மேல் அதிகமான நிறையுடைய நட்சத்திரங்கள் தனது வாழ்நாளின் முடிவில், நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களாக மாறுவதில்லை. ஏனென்றால் அவற்றினுடைய நிறைவின் காரணமாக அந்த நட்சத்திரங்களின் உடைய மையப்பகுதியின் மீதான அழுத்தம் மிகவும் அதிகமாக இருக்கும் எனவே அவை கருந்துளைகளாக மாற்றப்பட்டு விடுகின்றன.
ஆனால் நமது சூரியன், ஒரு நியூட்ரான் நட்சத்திரமாகவும் மாறாது, கருந்துளையாகவும் மாறாது. ஏனென்றால் நமது சூரியனின் நிறையானது, மற்ற நட்சத்திரங்களுடன் ஒப்பிடும்பொழுது மிகவும் குறைவாகும். நமது சூரியன் மீயொளி விண்மீன் வெடிப்பிற்கு உட்படுவதற்கே வாய்ப்பில்லை என்று விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.
நமது சூரியன் அதன் இறப்பிற்குப் பிறகு, ஒரு வெள்ளைக் குள்ள நட்சத்திரமாக (white dwarf star) மாற வாய்ப்புள்ளதாக விஞ்ஞானிகள் கருதுகின்றனர்.
ஒரு பல்சர் நட்சத்திரமானது சில மில்லியன் ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு, தனது இரு துருவங்களிலிருந்தும் மின்காந்த அலைகள் உமிழப்படுவதை நிறுத்தி விடும். பிறகு ஒரு சாதாரண நியூட்ரான் நட்சத்திரமாகவே இருக்கும். மேலும் அதன் சுழல் வேகமும் குறைந்துவிடும் என்று கூறப்படுகிறது.