दीर्घिका आणि विश्व

आकाशगंगा व इतर दीर्घिका यांची संरचना आणि उत्क्रांती, अगदी जवळच्या दोन दीर्घिकांतील आंतरक्रिया व एकमेकींवर आदळणाऱ्या दीर्घिकांमधील प्रक्रिया, आंतरदीर्घिकीय द्रव्य, सर्पिल भुजेची निर्मिती, विश्वातील अंतरासंबंधीचा मापक्रम, विश्वाचे वय, वैश्चिक स्थिरांक व प्रसरण इ. गोष्टींचे अध्ययन यां विभागात केले जाते.

आकाशगंगा, देवयानी नक्षत्रातील दीर्घिका, दक्षिण खगोलार्धातील मागेलनी अभ्रिका यांसारख्या कोटिकोटी ताऱ्यांच्या दीर्घिका म्हणजे विश्वाचे मूलघटक होत. मोठ्या परावर्तक दूरदर्शकांनी घेतलेल्या छायाचित्रांत आणि रेडिओ दूरदर्शकांच्या वेधांत लाखो दीर्घिका सापडल्या आहेत. त्यांत सर्पिल भुजीय रचनेची दीर्घिका, विवृत्ताकार (लंबवर्तुळाकार) दीर्घिका आणि असंबद्ध रचनेची दीर्घिका असे तीन मुख्य प्रकार आहेत. त्यांच्या वर्णपटांवरून त्यांतील ताऱ्यांची माहिती मिळते. सर्व विश्वात आकाशगंगेतील ताऱ्यांसारखेच तारे असून त्यांतील मूलद्रव्यांच्या अणूंचे प्रमाणही सर्वसाधारणपणे सारखेच आहे.

मागेलनी अभ्रिकेसारख्या असंबद्ध रचनेच्या दीर्घिकांमध्ये आंतरतारकीय वायू वा धूलिकण तसेच दीप्तिमान निळ्या ताऱ्यांचा भरणा दिसतो. तेव्हा अशा दीर्घिकांत अजून ताऱ्यांची उत्पत्ती थांबलेली नाही. याच्या उलट विवृत्ताकार दीर्घिकांत वायू आणि धूलिकण यांचा अभाव असल्याने तेथे ताऱ्यांची उत्पत्ती मागेच थांबली असे समजतात. सर्पिल भुजीय दीर्घिका या दोन प्रकारांमधल्या आहेत. त्यांच्या मध्यभागात जुने तारे असून बाहेरील सर्पिल भुजेत वायू, धूलिकण व नवनिर्मित O, B तारे सापडतात. आकाशगंगा व देवयानीतील अभ्रिका या अशा दीर्घिका होत.

ताऱ्यांप्रमाणेच दीर्घिकांचेही समूह सापडतात. आकाशगंगा, देवयानीतील दीर्घिका, मागेलनी अभ्रिका इ. तेवीस दीर्घिकांचा एक स्थानीय समूह आहे. व्हर्गो (कन्या) नक्षत्रात असलेल्या मोठ्या समूहात जवळजवळ १,००० दीर्घिका आहेत. अशा समूहातील घटक एकमेकांना गुरुत्वाकर्षणाने खेचून एकत्र ठेवतात. दीर्घिकांचे समूह अतिदूर अंतरापर्यंत सापडतात तेव्हा गुरुत्वाकर्षणाचा नियम विश्वाच्या सर्व भागात लागू पडतो हे सिद्ध होते.

सर्व दीर्घिका आपल्यापासून दूर जात असून, त्यांचा दूर जाण्याचा वेग त्यांच्या मधील अंतरांच्या समप्रमाणात वाढत जातो, असा शोध हबल यांनी १९२९ मध्ये लावला. दर १० लाख पार्सेक अंतराप्रमाणे १०० किमी./से. इतका अरीय वेग वाढतो. यावरून संपूर्ण विश्वाचे प्रसरण होत आहे असा निष्कर्ष निघतो. या विश्वगुणाचे स्पष्टीकरण आइन्स्टाइन यांच्या व्यापक सापेक्षता सिद्धांतात सापडते. विश्वाचे प्रसरण दहा अब्ज वर्षांपूर्वी सुरू झाले. त्यावेळी विश्वातील सर्व द्रव्य 'यीलम' नावाच्या अति-अतिघन स्वरूपात एके ठिकाणी केंद्रित झाले होते असे मानतात. त्याचा स्फोट होऊन विश्वाचे प्रसरण सुरू झाले आणि प्रसरण पावणाऱ्या द्रव्यात दीर्घिका व त्यांच्यात तारे उत्पन्न झाले. विश्वाचे प्रसरण आता हळूहळू कमी प्रमाणात होत आहे व ३०-४० अब्ज वर्षांनी ते पूर्णत: थांबून विश्व पुन्हा आकुंचन पावू लागेल, असे सध्याचे मत आहे. त्यानंतर आणखी चाळीस अब्ज वर्षांनी विश्वातील सर्व पदार्थ एकत्र येऊन दुसरा स्फोट होऊन पुन्हा प्रसरण सुरु होईल. अशा रीतीने विश्व स्पंदमान असावे असा निष्कर्ष [ दीर्घिका; विश्वस्थितिशास्त्र].

उच्च ऊर्जा उद्‌गम

स्पंदमान विश्वाच्या बाबतीत क्वासार नावाच्या रेडिओ-शांत उद्‌गमांच्या वेधांचे बरेच महत्त्व आहे. हे अतिदीप्तिमान उद्‌गम अतिदूर अंतरावर असल्याने आणि त्यांच्यापासून प्रकाश आपल्यापर्यंत पोहोचण्यास ४-५ अब्जापेक्षा जास्त वर्षे लागत असल्याने त्यांच्या अभ्यासाने विश्वाच्या पूर्वस्थितीची माहिती मिळण्याची शक्यता आहे. क्वासारांच्या अतिदीप्तीचे कारण काय, हेही खगोल भौतिकीतील एक कोडे आहे. साधारणपणे एक कोटी ताऱ्यांच्या दाट समूहात होणाऱ्या ताऱ्यांच्या संयुतीमुळे एका पाठोपाठ कित्येक महास्फोट होतात आणि त्यामुळे प्रारण उत्पन्न होते, अशी एक कल्पना आहे. क्वासार ही समस्या पुढील काही वर्षे खगोल भौतिकीची प्रमुख समस्या राहील असे दिसते

भावी विकास

रेडिओ ज्योतिषशास्त्राच्या विकासामुळे खगोल भौतिकीचीही पुष्कळ प्रगती झाली आहे. वातावरणाच्या बाहेरून केल्या जाणाऱ्या निरीक्षणांमुळे यापेक्षाही अधिक विलक्षण प्रकारची माहिती उपलब्ध होऊ शकेल. विद्युत् चुंबकीय वर्णपटाचा प्रकाशीय व रेडिओ क्षेत्रांतील काही भाग वगळल्यास इतर सर्व विद्युत् चुंबकीय प्रारणे वातावरणात शोषिली जातात. त्यामुळे वातावरणाबाहेरच्या निरीक्षणांमुळे संपूर्ण विद्युत्-चुंबकीय वर्णपटाचे अध्ययन करणे शक्य होईल. अवकाशयुगात अशा प्रकारे आकाशगंगेतील क्ष-किरण उद्‌गम प्रथम आढळले. ते खगोल भौतिकीच्या दृष्टीने अतिशय महत्त्वाचे ठरले आहेत. त्यांच्याबद्दल अनेक तर्क मांडण्यात आल्याने खगोल भौतिकीचे कार्यक्षेत्र पुष्कळच वाढले आहे. अवकाशविज्ञानीय अभ्यासाचा सूर्यकुलाच्या अध्ययनास उपयोग होईल. मानव चंद्रावर प्रत्यक्ष जाऊन आला असून मंगळ व शुक्र यांच्याकडे अन्वेषक याने पाठविण्यात आली आहेत. इतर ग्रहांवर माणसे पाठविणे व धूमकेतूचे जवळून प्रत्यक्ष निरीक्षण करणे, हा आता काही वर्षांचाच प्रश्न आहे.

खगोल भौतिकीतील सैद्धांतिक व मूलभूत प्रायोगिक स्वरूपाच्या प्रमुख समस्या अजून अनुत्तरित राहिल्या आहेत. त्यांचेही अध्ययन होणे आवश्यक आहे. सौर वातावरणाच्या संरचनेसंबंधीच्या सैद्धांतिक व आंतरतारकीय माध्यमाच्या मूलभूत भौतिक समस्या अजून चांगल्या समजावयाच्या आहेत. आंतरतारकीय माध्यमापासून तारा कसा बनतो? ताऱ्याच्या आयुष्यातील महाताऱ्याच्या अवस्थेपासून श्वेतवर्णी लघुतम ताऱ्यापर्यंत सविस्तर संक्रमण प्रक्रिया कशी होते? यांसारख्या तारकीय उत्क्रांतीच्या समस्याही अनुत्तरित राहिल्या आहेत.

रेडिओ दीर्घिका, दीर्घिकेच्या केंद्रामधील तीव्र स्वरूपाच्या घटना, पल्सार, क्वासार इत्यादींची उच्च ऊर्जा या खगोल भौतिकीच्या समस्याही उल्लेखनीय आहेत. द्रव्याच्या अखंड निर्मितीचा आविष्कार असणारा व हॉईल वगैरेंनी मांडलेला नियम, तसेच दीर्घिकेच्या सर्पिल भुजेसारख्या स्थानिक परिसराचा या प्रक्रियेवर कसा परिणाम होतो ते भावी निरीक्षणांनी कळू शकेल. कोट्यावधी दीर्घिकांमधील अब्जावधी ताऱ्यांमधून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रारणांचे अंतिम भवितव्य काय? ती नष्ट होतील काय? आणि विश्वातील मूलाणूंच्या पक्वीभवनाची प्रक्रिया अव्युत्क्रमी (उलट न होणारी) आहे काय? इ. प्रश्नांची उत्तरे खगोल भौतिकीच्या साहाय्याने मिळवावयाची आहेत. एकट्या पृथ्वीचे अध्ययन करणे हेच एक प्रचंड काम आहे हे लक्षात घेतल्यास चंद्र, ग्रह, उपग्रह, उल्काभ, लघुग्रह, धूमकेतू, आंतरग्रहीय माध्यम वगैरे सूर्यकुलातील असंख्य पदार्थांबद्दल आपल्याला अगदी पुसटच माहिती आहे असे म्हणावे लागते. त्यावरून एकूण विश्वातील पदार्थांसंबंधी माहिती होणे हे केवढे प्रचंड काम आहे हे दिसून येईल.

लेखक :  कृ.दा.अभ्यंकर,; अ.ना.ठाकूर

स्त्रोत : मराठी विश्वकोश