ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം
ഖഗോള വസ്തുക്കളായ ഗ്രഹങ്ങൾ, ധൂമകേതുക്കൾ, നക്ഷത്രങ്ങൾ, താരാപഥങ്ങൾ തുടങ്ങിയവയേയും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിന് പുറത്ത് നടക്കുന്ന പ്രതിഭാസങ്ങളേയും കുറിച്ചു പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖയാണ് ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം (ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രം എന്നും എഴുതുന്നു; ഇംഗ്ലീഷ്: Astronomy). ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ഭൗതിക ശാസ്ത്രം, രസതന്ത്രം, ചലനം, അതോടൊപ്പം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉൽ‌പത്തിയും വികാസവും ഈ പഠനങ്ങളുടെ ഭാഗമാണ്. ഏറ്റവും പ്രാചീനമായ ശാസ്ത്ര ശാഖകളിൽ ഒന്നാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രം. ആദിമ സംസ്‌കാരങ്ങളിലെ ജ്യോതി ശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ചിട്ടയായ ആകാശ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയിരുന്നു. ദൂരദർശിനിയുടെ കണ്ടു പിടുത്തത്തോടെ ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം ഒരു ആധുനിക ശാസ്ത്ര ശാഖയായി വികസിച്ചു.
ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം, നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശാസ്ത്രം (Observational Astronomy) സൈദ്ധാന്തിക ജ്യോതിർ ഭൗതികം (Theoretical Astrophysics) എന്നിങ്ങനെ രണ്ടായി വിഭജിക്കപ്പെട്ടു. നിരീക്ഷണത്തിനു വേണ്ട ഉപകരണങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുക, അവ പരിപാലിക്കുക, നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുക, ശേഖരിച്ച വിവരങ്ങളിൽ നിന്ന് നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തി ചേരുക ഇവയൊക്കെയാണ് നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിൽ ചെയ്യുന്നത്. നിരീക്ഷിച്ച വിവരങ്ങളിൽ നിന്നു സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുകയോ, പുതു സിദ്ധാന്തങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തി അവ സ്ഥാപിക്കുവാനായി നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുകയോ ആണ് ജ്യോതിർ ഭൗതികത്തിൽ ചെയ്യുന്നത്. രണ്ട് ശാഖകളും പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. നിരീക്ഷണത്തിൽ തെളിഞ്ഞ വിവരങ്ങളെ വിശദീകരിക്കുന്നത് ജ്യോതിർ ഭൗതികത്തിന്റെ ജോലി ആണ്. അതുപോലെ ഭൗതികത്തിലെ തന്നെ പല അടിസ്ഥാന സിദ്ധാന്തങ്ങളേയും പരീക്ഷിക്കാനും നിരീക്ഷണ ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം സഹായിക്കുന്നു. സാമാന്യ ആപേക്ഷികാ സിദ്ധാന്തത്തിന് നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിലൂടെ ലഭിച്ച തെളിവുകൾ ഇതിനു ഉദാഹരണം ആണ്.
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര പഠനം ജീവിത ഉപാധി അല്ലാതെ, ഈ ശാസ്ത്രശാഖയിലുള്ള കമ്പം കൊണ്ട് വാന നിരീക്ഷണം നടത്തുന്നവരും ഉണ്ട്. ഇവരെ അമച്വർ ജ്യോതി ശാസ്ത്രജ്ഞർ എന്നു പറയുന്നു. അമച്വർ ആയവർക്കും കാര്യമായ സംഭാവന നൽ‌കുവാൻ കഴിയുന്ന ചുരുക്കം ശാസ്ത്ര ശാഖകളിൽ ഒന്നാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രം. പ്രധാനപ്പെട്ട പല ജ്യോതിശാസ്ത്ര കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളും അമച്വർ ജ്യോതി ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ആധുനിക ജ്യോതി ശാസ്ത്രത്തെ ജ്യോതിഷവുമായി തെറ്റിദ്ധരിക്കാറുണ്ട്. ഈ രണ്ട് വിഷയങ്ങൾക്കും പൊതുവായ ഒരു ഉറവിടം ആണ് ഉള്ളതെങ്കിലും ഇപ്പോൾ വ്യത്യസ്ത മേഖലകളിലാണ് രണ്ടിന്റേയും പ്രവർത്തനം.[1]
പേരിനു പിന്നിൽ
ജ്യോതിർ ഗോളങ്ങളെ പറ്റിയുള്ള ശാസ്ത്രം' എന്ന അർഥത്തിലാണ് ജ്യോതിഃശാസ്ത്രം എന്ന വാക്ക് മലയാളത്തിൽ വന്നത്. നക്ഷത്രങ്ങളുടെ നിയമം എന്ന് അർത്ഥം വരുന്ന അസ്‌ട്രോണമിയ (αστρονομία) എന്ന ഗ്രീക്ക് വാക്കിൽ നിന്നാണ് 'ആസ്ട്രോണമി എന്ന പദം ഇംഗ്ലീഷിൽ ഉണ്ടായത്.
ചരിത്രം
നഗ്നനേത്രങ്ങളാൽ ദൃശ്യമാകുന്ന ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ചലനവും അതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പ്രവചനങ്ങളും മാത്രമാണ് ആദ്യകാലങ്ങളിൽ ജ്യോതിശാസ്ത്രം കൈകാര്യം ചെയ്തിരുന്നത്. ഇംഗ്ലണ്ടിലുള്ള കുടക്കല്ലുകൾ (Stonehenge) പോലുള്ള ചില നിർമ്മിതികൾക്ക് ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രവുമായി ബന്ധം ഉണ്ട്. ആരാധനാ സംബന്ധമായ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് പുറമേ ഇത്തരം നിർമ്മിതികൾ ഋതുക്കൾ, കൃഷി നടത്തേണ്ട കാലം, സമയം, വർഷത്തിന്റെ വിഭജനം എന്നിവയെ കുറിച്ചൊക്കെ അറിയാനും നമ്മുടെ പൂർവ്വികരെ സഹായിച്ചിരുന്നു.[2]
പ്രാചീന കാലത്തിലെ പല ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര ഉപകരണങ്ങളും കണ്ടെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ജ്യോതി ശാസ്ത്രത്തിൽ ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ആയ ദൂരദർശിനിയും മറ്റും കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിനു മുൻപ് കെട്ടിടങ്ങളുടേയോ, പർവ്വതങ്ങളുടേയോ, മരങ്ങളുടേയോ ഒക്കെ മുകളിൽ നിന്ന് നഗ്നനേത്രങ്ങളാൽ മാത്രം ആണ് ഖഗോള വസ്തുക്കളെ കുറിച്ച് പഠനങ്ങൾ നടത്തിയിരുന്നത്.
ബാബിലോണിയ, പേർഷ്യ, ഈജിപ്ത്, മാസിഡോണിയ, ഇന്ത്യ, ചൈന, ഇസ്ലാമിക ലോകം എന്നിങ്ങനെ വിവിധ സംസ്കാരങ്ങൾ വികാസം പ്രാപിച്ചതിനൊപ്പം ജ്യോതിശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണാലയങ്ങൾ സ്ഥാപിക്ക‌പ്പെടുകയും ആകാശത്തെ പറ്റി വിശദമായി പഠിക്കുവാൻ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്തു. ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനത്തെ കുറിച്ച് പ്രാഥമികമായ വിവരങ്ങൾ ലഭിച്ചെങ്കിലും ഭൂമിയെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ കേന്ദ്രം ആയും സൂര്യനും ഗ്രഹങ്ങളും നക്ഷത്രങ്ങളും ഒക്കെ ഭൂമിയെ ചുറ്റി സഞ്ചരിക്കുന്നതായും ആണ് കരുതപ്പെട്ടത്. ഇത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭൂകേന്ദ്ര മാതൃക (Geocentric model of the universe) എന്നാണറിയപ്പെട്ടത്. [അവലംബം ആവശ്യമാണ്]
ദൂരദർശിനിയുടെ വരവിനു മുൻപ് തന്നെ പ്രധാനപ്പെട്ട ചില കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ സംഭവിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിനു ക്രാന്തി വൃത്തത്തിന്റെ (ecliptic) ചരിവിനെ കുറിച്ച് ക്രി.മു 1000-ൽ തന്നെ ചൈനാക്കാർ മനസ്സിലാക്കിയിരുന്നു. ഗ്രഹണം, സാറോസ് എന്ന ഒരു തുടർചക്രം അനുസരിച്ചാണ് നടക്കുന്നത് എന്ന് കൽദയക്കാർ കണ്ടുപിടിച്ചിരുന്നു. ക്രി.മു. രണ്ടാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ചന്ദ്രന്റെ വലിപ്പവും ഭൂമിയിൽ നിന്ന് ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള ദൂരവും ഹിപ്പാർക്കസ് കണക്കു കൂട്ടിയിരുന്നു.
മധ്യകാല ഘട്ടങ്ങളിൽ , ഏതാണ്ട് പതിമൂന്നാം നൂറ്റാണ്ട് വരെ നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശാസ്ത്രം യൂറോപ്പിൽ മന്ദീഭവിച്ചിരുന്നു. പക്ഷേ ഇക്കാലത്ത് പേർഷ്യയിലും മറ്റും ഇത് ഏറ്റവും ഔന്നത്യത്തിലായിരുന്നു.പ്രമുഖരായ അറബ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരായ അൽ-ബത്വാനി, താബിത് ഇബ്ൻ ഖുറ്ര തുടങ്ങിയവർ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിന് വളരെ വലിയ സംഭാവനകൾ നൽകിയവരിൽ ചിലരാണ്. അക്കാലത്ത് നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ഇവർ പരിചയപ്പെടുത്തിയ പല അറബി നാമങ്ങളും ഇന്നു തനതു നാമങ്ങളായി (Proper name) ഉപയോഗിച്ച് പോരുന്നു.[3][4]
ശാസ്ത്ര വിപ്ലവം
യൂറോപ്പിൽ നവോത്ഥാന കാലഘട്ടത്തിൽ (Renaissance) നിക്കോളാസ് കോപ്പർനിക്കസ് സൗരയൂഥത്തിന്റെ സൗരകേന്ദ്ര സിദ്ധാന്തം അവതരിപ്പിച്ചു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ പഠനങ്ങൾ പിന്നീട് ഗലീലിയോ ഗലീലിയും ജോഹാനസ് കെപ്ലറും മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വിപുലീകരിക്കുകയും ചെയ്തു. ഗലീലിയോ, ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച് തന്റെ പഠനങ്ങൾ കൂടുതൽ സമഗ്രമാക്കി.
സൂര്യനെ കേന്ദ്രമാക്കിയുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനം വിശദീകരിക്കുവാൻ ആദ്യമായി ശ്രമിച്ചത് കെപ്ലർ ആയിരുന്നു. പക്ഷേ താൻ കണ്ടെത്തിയ നിയമങ്ങൾക്ക് പിന്നിലുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുവാൻ അദ്ദേഹത്തിനു കഴിഞ്ഞില്ല. ഐസക്ക് ന്യൂട്ടന്റെ ഗുരുത്വ നിയമങ്ങളും ചലന നിയമങ്ങളും ഒക്കെ ആണ് ഗ്രഹങ്ങളുടെ ചലനം വിശദീകരിക്കുന്നതിൽ വിജയിച്ചത്. ന്യൂട്ടൻ വിസരണ ദൂരദർശിനി (റിഫ്രാക്റ്റിംഗ് ടെലിസ്കോപ്പ്) നിർമ്മിക്കുന്നതിലും വിജയിച്ചു.
കാലക്രമേണ ദൂരദർശിനികൾ വലിപ്പത്തിലും മേന്മയിലും കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെട്ടു. ലക്കാളെയെ പോലുള്ള ചിലർ നക്ഷത്ര പട്ടികകൾ നിർമ്മിച്ചു. ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞനായ വില്യം ഹെർഷൽ നെബുലകളെ കുറിച്ചും ക്ലസ്റ്ററുകളെ കുറിച്ചും വിശദമായ കാറ്റലോഗുകൾ നിർമ്മിച്ചു. അദ്ദേഹം 1781-ൽ യുറാനസിനെ കണ്ടെത്തി. ഫ്രെഡറിക് ബെസ്സൽ, 61 സിഗ്നി എന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ ദൃഗ്‌ഭ്രംശം അളന്നതോടെ ആദ്യമായി ഒരു നക്ഷത്രത്തിലേക്കുള്ള ദൂരം കണക്കുകൂട്ടി.
പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഓയിലർ, ക്ലൈറോട്ട്, ഡി അലെംബെർട്ട് എന്നിവർ three body problem-ത്തിൽ പഠനങ്ങൾ നടത്തിയതോടെ ചന്ദ്രന്റേയും ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഒക്കെ ചലനം കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ വിശദീകരിക്കാൻ പറ്റി. ഈ പഠനങ്ങൾ പിന്നീട് ലേഗ്രാഞ്ച്-ഉം, ലാപ്ലാസേയും കൂടുതൽ വികസിപ്പിച്ചു. ഈ പഠനങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉപഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ചലനത്തിൽ ഉണ്ടാകുന്ന വ്യതിയാനങ്ങളിൽ നിന്ന് അവർക്ക് അവയുടെ ദ്രവ്യമാനം കണക്കു കൂട്ടാൻ പറ്റി.
സ്‌പെട്രോസ്കോപ്പിന്റേയും ഛായാഗ്രഹണത്തിന്റേയും വരവോടെ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ വമ്പിച്ച മുന്നേറ്റം ഉണ്ടായി. 1814-15 കാലഘട്ടത്തിൽ ഫ്രോൺഹോഫർ സൗര സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ 600-ഓളം രേഖകൾ കണ്ടെത്തി. ഇതു സൂര്യനിലുള്ള വിവിധ മൂലകങ്ങളെ ആണ് കാണിക്കുന്നത് എന്ന് കിർഷോഫ് 1859-ൽ സിദ്ധാന്തിച്ചു. നക്ഷത്രങ്ങളും, സൂര്യനെ പോലുള്ള ഒരു ഖഗോള വസ്തു ആണെന്നും സൂര്യൻ ഒരു നക്ഷത്രം ആണെന്നും തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. നക്ഷത്രങ്ങൾക്കിടയിൽ താപ നിലയിലും, ദ്രവ്യ മാനത്തിലും, വലിപ്പത്തിലും ഒക്കെ വളരെയധികം വൈവിദ്ധ്യം ഉണ്ടെന്നും വ്യക്തമായി.[3]
സൗരയൂഥം ഉൾപ്പെടുന്ന താരാപഥമായ (ഗ്യാലക്സി) ആകാശ ഗംഗയുടെ അസ്തിത്വം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ മാത്രമാണ് തെളിയിക്കപ്പെട്ടത്. അതോടൊപ്പം മറ്റ് താരാപഥങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നും മനസ്സിലായി. മാത്രമല്ല ഇവ പരസ്പരം അകന്നു കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ് എന്ന അറിവിൽ നിന്നും പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയാണ് എന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടു. ആധുനിക ജ്യോതിശാസ്ത്രം ചില വിചിത്ര ഖഗോള വസ്തുക്കളായ ക്വസാറുകൾ, പൾസാറുകൾ, ബ്ലേസറുകൾ, റേഡിയോ താരാപഥങ്ങൾ മുതലായവയെ കണ്ടെത്തി. ഈ ഖഗോള വസ്തുക്കളെ ആശ്രയിച്ച് പുതിയ ഭൗതിക സിദ്ധാന്തങ്ങൾ ഉറവെടുത്തു. പ്രപഞ്ച ഭൗതികം ഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ വലിയ മുന്നേറ്റങ്ങൾ നടത്തി. മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തലവികിരണം, ഹബ്ബിൾ നിയമം, പ്രപഞ്ചത്തിലെ വിവിധ മൂലകങ്ങളുടെ അളവ് ഒക്കെ നോക്കി മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിനു രൂപം കൊടുക്കാൻ പ്രപഞ്ച ഭൗതികത്തിനായി.
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണങ്ങൾ
ബാബിലോണിയയിലും പുരാതന ഗ്രീസിലും ജ്യോതിശാസ്ത്രം കൂടുതലും അസ്‌ട്രോമെട്രിയിൽ (ആകാശത്തിൽ നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഒക്കെ സ്ഥാനം അളക്കുന്നതിൽ) ഒതുങ്ങി നിന്നു. പിന്നീട് കെപ്ലറുടേയും ന്യൂട്ടന്റേയും പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ചലനത്തെ സംബന്ധിച്ച നിയമങ്ങൾ (celestial mechanics) വികസിപ്പിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിച്ചു. അത് ഉപയോഗിച്ച് ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലം പരസ്പരം പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്ന ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ചലനങ്ങൾ കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ ഗണിതത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ പ്രവചിക്കുവാൻ പറ്റി. ഇത് പ്രത്യേകിച്ച് സൗരയൂഥത്തിലെ വസ്തുക്കളുടേ ചലനങ്ങളെ കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ നിർണ്ണ്ണയിക്കാൻ സഹായകമായി. ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർക്ക് ഇന്ന് ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ചലനം കൂടുതൽ എളുപ്പത്തിൽ കൃത്യതയോടെ നിർണ്ണയിക്കാൻ പറ്റുന്നതിനാൽ ഇന്നു ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ ഭൗതിക യാഥാർത്ഥ്യങ്ങൾ (Physical nature) മനസ്സിലാക്കുന്നതിലാണ് അവർ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധിക്കുന്നത്.
വസ്തുതകൾ ശേഖരിക്കുന്ന വിധം
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിൽ ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു വരുന്ന ദൃശ്യ പ്രകാശവും മറ്റ് വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളും ശേഖരിച്ച് അവ പരിശോധിച്ചാണ് വസ്തുതകൾ ശേഖരിക്കുന്നത്.[5] ഇതു കൂടാതെ ന്യൂട്രിനോ ഡിറ്റക്ടറുകളിൽ നിന്നും വസ്തുതാ ശേഖരണം നടക്കുന്നു. ന്യൂട്രിനോ ഡിറ്റക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൗരന്യൂട്രിനോകളേയും, സൂപ്പർ നോവകളിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രിനോ ഉത്സർജനങ്ങളേയും നിരീക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. അതേ പോലെ കോസ്മിക്ക് രശ്മികളേയും നിരീക്ഷിക്കാൻ ഉള്ള ഉപകരണങ്ങളും നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു. ഗുരുത്വ തരംഗങ്ങളെ (Gravity wave) [6] നിരീക്ഷിക്കാനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കി എടുക്കാനുള്ള പരീക്ഷണത്തിലാണ് ഇന്ന് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ.
പാരമ്പര്യമായി, ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ വിവിധ ശാഖകളെ നിരീക്ഷണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങൾക്ക് അനുസരിച്ച് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമി ഏറ്റവും താണ ആവൃത്തിയുള്ള തരംഗങ്ങളായ ഒരു മില്ലി മീറ്റർ മുതൽ ഒരു ഡെക്കാമീറ്റർ വരെയുള്ള റേഡിയോ തരംഗങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നു. റേഡിയോ പ്രക്ഷേപണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന ട്രാൻസ്മിറ്ററുകളെ പോലെ തന്നെയാണ് റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമിക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന ടെലിസ്‌കോപ്പും. പക്ഷേ റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പ് കൂടുതൽ സം‌വേദനക്ഷമം ആണ്. മൈക്രോവേവ്, റേഡിയോ അസ്‌ട്രോണമി റേഡിയോ തരംഗങ്ങളിലെ മില്ലീ മീറ്ററിനോട് അടുത്ത തരംഗങ്ങൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു. ഈ തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് cosmic microwave background radiation-നെ കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത്.
ഇൻഫ്രാറെഡ് അസ്‌ട്രോണമിയും ഫാർ ഇൻഫ്രാറെഡ് അസ്‌ട്രോണമിയും ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണത്തിലും സംശോധനത്തിലും ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. പക്ഷേ ഖഗോള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു വരുന്ന ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളെ മിക്കവാറും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ നീരാവി വലിച്ചെടുക്കും. അതിനാൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് നിരീക്ഷണാലയങ്ങൾ ഉയർന്ന പ്രദേശങ്ങളിലോ, വരണ്ട കാലാവസ്ഥ ഉള്ള പ്രദേശങ്ങളിലോ അതുമല്ലെങ്കിൽ ബഹിരാകാശത്തോ ആണ് സാധാരണ സ്ഥാപിക്കുന്നത്. ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനികൾക്ക് ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ താപ വികിരണങ്ങളേയും, അന്തരീക്ഷത്തിലെ opacity-യേയും, അതേ പോലെ ഭൂമിയിൽ നിന്ന് നിരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ ഉണ്ടാകുന്ന മറ്റ് തടസ്സങ്ങളേയും അതിജീവിക്കുവാൻ സാധിക്കും. പൊടിപടലങ്ങളാൽ മറഞ്ഞു കിടക്കുന്നതിനാൽ ദൃശ്യ പ്രകാശം കൊണ്ട് വീക്ഷിക്കുവാൻ സാധിക്കാത്ത ഗാലക്സിയുടെ ചില ഭാഗങ്ങളേക്കുറിച്ചും പ്രപഞ്ചത്തിലെ തന്മാത്രകളെ കുറിച്ചുമുള്ള പഠനത്തിന് ആണ് ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങൾ പ്രയോജനപ്പെടുന്നത്.
കാലാകാലങ്ങളായി ലഭിച്ച ജ്യോതിശാസ്ത്ര അറിവുകൾ ഏറെയും ദൃശ്യ പ്രകാശം വഴിയുള്ള നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ ലഭിച്ചതാണ്. ഈ ജ്യോതിശാസ്ത്ര ശാഖയ്ക്ക് ദൃശ്യ പ്രകാശ ജ്യോതിശാസ്ത്രം എന്നാണ് പേര്. വിദ്യുത്കാന്തിക വർണ് ണരാജിയിലെ near infrared മുതൽ near ultraviolet wave length വരെയുള്ള തരംഗങ്ങളാണ് ഈ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര ശാഖയുടെ പരിധിയിൽ വരുന്നത്. ഇത് വർണ്ണ രാജിയിൽ 400 - 700 nm ഭാഗത്ത് വരുന്നു. ദൃശ്യ പ്രകാശ നിരീക്ഷണ സഹായികളായ കണ്ണാടികൾ, ലെൻസുകൾ, CCD ഡിറ്റക്റ്ററുകൾ ഫോട്ടൊഗ്രാഫിക് ഫിലിമുകൾ ഒക്കെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ജ്യോതിശാസ്ത്ര ശാഖയും ഇതാണ്. ഏറ്റവും സാധാരണയായി നിരീക്ഷണത്തിനു ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഉപകരണം electronic imagers-ഉം spectrographs-യും ഘടിപ്പിച്ച ദൃശ്യപ്രകാശ ദൂരദർശിനി ആണ്.
വിദ്യുത്കാന്തിക തരംഗങ്ങളിലെ ഊർജ്ജം കൂടിയ തരംഗങ്ങളെ പഠിക്കുന്നത് ഉന്നതോർജ്ജ ജ്യോതിശാസ്ത്രമാണ് (High Energy Astronomy). അതിൽ എക്സ്-റേ ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, ഗാമാ റേ ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, extreme UV (ultraviolet) ജ്യോതിശാസ്ത്രവും, ന്യൂട്രിനോകളേയും കോസ്മിക് കിരണങ്ങളേയും കുറിച്ചള്ള പഠനങ്ങളും ഉൾപ്പെടുത്തുന്നു.
ദൃശ്യ പ്രകാശ തരംഗങ്ങളേയും റേഡിയോ തരംഗങ്ങളേയും ഭൂമിയിൽ നിന്നു തന്നെ നിരീക്ഷിക്കാവുന്നതാണ്. ഈ രണ്ട് വിഭാഗത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളേയും ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നില്ല എന്നതാണ് ഇതിനു കാരണം. പക്ഷേ എക്സ്-റേ, ഗാമാ റേ, അൾട്രാ വയലറ്റ്, ഫാർ ഇൻഫ്രാ റെഡ് എന്നീ തരംഗങ്ങളെ ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം ആഗിരണം ചെയ്യും. അതിനാൽ ഇവയുടെ തരംഗ ദൈർഘ്യത്തിലുള്ള തരംഗങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കാൻ ബലൂണുകളേയോ ബഹിരാകാശ നിരീക്ഷണാലയങ്ങളെയോ ആശ്രയിക്കണം. ശക്തിയേറിയ ഗാമാ കിരണങ്ങളുടെ സാമീപ്യം അത് ഉണ്ടാക്കുന്ന air shower എന്ന പ്രതിഭാസത്തിലൂടെ തിരിച്ചറിയാം. കോസ്മിക് കിരണങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനവും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു ശാഖ ആണ്.[7]
ഗ്രഹങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനത്തിനു ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങളും കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹങ്ങളും മറ്റും ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ചില പ്രത്യേക ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ ചില ഗ്രഹങ്ങളിലും ഉപഗ്രഹങ്ങളിലും പോയും സമീപത്തു കൂടി പറന്നും പഠനങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥാന നിർണയം
ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ, അതോടൊപ്പം എല്ലാ വിധത്തിലുള്ള ശാസ്ത്രങ്ങളുടേയും, ആദ്യത്തെ ശാഖകളിൽ ഒന്നാണ് ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ സ്ഥാനം അളക്കുക എന്നത്. പല ഖഗോള സംഭവങ്ങളേയും കൃത്യമായി പ്രവചിക്കാൻ സൂര്യന്റേയും, ചന്ദ്രന്റേയും, ഗ്രഹങ്ങളുടേയും ഒക്കെ സ്ഥാനം കൃത്യമായി അറിയണമായിരുന്നു. ഗ്രഹങ്ങളുടെ സ്ഥാനം കൃത്യമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിഞ്ഞത് മൂലം ഗുരുത്വവ്യതിയാനങ്ങളെ മനസ്സിലാക്കാനും അത് വഴി അവയുടെ ഭൂത കാലത്തേയും ഭാവി കാലത്തേയും ചലനങ്ങളെ കൃത്യതയോടെ വിശദീകരിക്കാനും കഴിഞ്ഞു. ഇതെല്ലാം കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖയ്ക്ക് celestial mechanics എന്നു പറയുന്നു. ഭൂമിയുടെ സമീപത്തുള്ള ഖഗോള വസ്തുക്കളെ ഈ ശാസ്ത്ര ശാഖ ഉപയോഗിച്ച് പഠിക്കുന്നത് ഈ വസ്തുക്കൾക്ക് ഭൂമിയുമായി ഉണ്ടാവാൻ സാധ്യതയുള്ള കൂട്ടിയിടിക്കലും മറ്റും പ്രവചിക്കുവാൻ സഹായിക്കുന്നു.[8]
സമീപ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ദൃഗ്‌ഭ്രംശം അളക്കുന്നത് ആ നക്ഷത്രങ്ങളിലേക്കുള്ള ദൂരത്തേയും അത് വഴി നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം എത്രത്തോളം വലിയതാണെന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. നക്ഷത്രങ്ങളുടെ തനതു ചലനവും റേഡിയൽ പ്രവേഗവും അളക്കുന്നത് ആകാശ ഗംഗയിൽ അവയുടെ ചലനത്തെ കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ വിവിധ തരത്തിൽ ലഭിക്കുന്ന വസ്തുതകൾ നമ്മുടെ താരാപഥത്തിലെ കറുത്ത ദ്രവ്യത്തെ കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കാനും സഹായിക്കുന്നു.[9]
1990-കളിൽ ചില സമീപ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ അവയുടെ ചലനത്തിൽ വരുന്ന വ്യതിയാനം നോക്കി പല സൗരയൂഥേതര ഗ്രഹങ്ങളേയും കണ്ടെത്താനായി.[10]
മറ്റു ശാസ്ത്ര ശാഖകളുമായുള്ള ബന്ധം
ജ്യോതിശാസ്ത്രം മറ്റു ശാസ്ത്ര ശാഖകളുമായി പല പ്രധാനപ്പെട്ട ബന്ധങ്ങൾ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇത് താഴെ പറയുന്നവ ആണ്.
ജ്യോതിർഭൗതികം (Astrophysics): ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലെ വിവിധ വസ്തുക്കളുടെ ഭൗതിക പ്രത്യേകതകളെ (തേജസ്സ്, സാന്ദ്രത, താപ നില, രാസ സംയുക്തം മുതലായവ) കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖ.
ജ്യോതിർ ജീവശാസ്ത്രം (Astrobiology): പ്രപഞ്ചത്തിൽ ജീവൻ ഉറവെടുത്തതിനെ കുറിച്ചും അതിന്റെ പരിണാമത്തെ കുറിച്ചും പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖ.
ആർക്കിയോ ജ്യോതിശാസ്ത്രം (Archaeoastronomy): പുരാതന ജ്യോതിശാസ്ത്ര പാരമ്പര്യത്തെ കുറിച്ചും അത് സാംസ്കാരികമായി നടത്തിയ ഇടപെടലുകളെ കുറിച്ചും പുരാവസ്തു തെളിവുകളും നരവംശ ശാസ്ത്രപരമായ തെളിവുകളും ഉപയോഗിച്ച് പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്ര ശാഖ.
രസതന്ത്ര ജ്യോതിശാസ്ത്രം (Astrochemistry): ബഹിരാകാശത്ത് കാണുന്ന രാസ സംയുക്തങ്ങളെ കുറിച്ച്, പ്രത്യേകിച്ച് തന്മാത്ര മേഘപടലങ്ങളിൽ, അവയുടെ രൂപവത്കരണം, ഇടപെടലുകൾ, നശീകരണം ഇവയൊക്കെ പഠിക്കുന്ന ശാഖ. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലേയും രസതന്ത്രത്തിലേയും പരസ്പരം കവിഞ്ഞു കിടക്കുന്ന മേഖലകളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം ആണ് ഇത്.
ഖഗോള വസ്തുക്കളെ കുറിച്ചുള്ള പഠനം
സൗര ജ്യോതിശാസ്ത്രം
ഒരു മുഖ്യധാരാ നക്ഷത്രവും സ്‌പെക്ട്രൽ തരം G2 V-ഉം ആയ സൂര്യനാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ പഠിക്കപ്പെടുന്ന നക്ഷത്രം. സൂര്യന്റെ പ്രായം 460 കോടി വർഷം ആണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. സൂര്യൻ ഒരു ചര നക്ഷത്രം അല്ലെങ്കിലും സൂര്യനിൽ സൗര കളങ്ക ചക്രം (Sun spot cycle)എന്ന ഒരു ക്രമീകൃത മാറ്റംനടക്കുന്നു. ഇത് 11 വർഷത്തിൽ ആവർത്തിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ ആണ്. മറ്റ് സമീപ പ്രദേശങ്ങളിൽ നിന്ന് താപനില കുറവും പക്ഷേ തീവ്രമായ കാന്തിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ നടക്കുന്നതും ആയ മേഖലകളാണ് സൗര കളങ്കങ്ങൾ.[11]
സൂര്യന്റെ തേജസ്സിൽ (Luminosity) ക്രമീകൃതമായ ഉയർച്ച ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്. സൂര്യൻ ഒരു മുഖ്യധാരാ നക്ഷത്രം ആയി മാറിയ ഘട്ടത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന തേജസ്സിനേക്കാൾ 40 % അധികം തേജസ്സ് അതിന് ഇപ്പോൾ ഉണ്ട്. സൂര്യന്റെ തേജസ്സിൽ വരുന്ന വ്യത്യാസം ഭൂമിയെ ബാധിക്കും.[12] Maunder minimum-എന്ന പ്രക്രിയ, മദ്ധ്യകാലഘട്ടത്തിൽ ചെറിയ ഹിമയുഗം എന്ന പ്രതിഭാസത്തിനു കാരണമായി എന്നു വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.[13]
സൂര്യന്റെ പുറം ഉപരിതലത്തിനു ഫോട്ടോസ്‌ഫിയർ എന്നു പറയുന്നു. ഈ ഉപരിതലത്തിനു തൊട്ടു മുകളിൽ ക്രോമോസ്പിയർ എന്ന വേറെ ഒരു പാളിയും സൂര്യനുണ്ട്. അതിനെ ചുറ്റി താപനിലയിൽ അതിവേഗത്തിൽ മാറ്റങ്ങൾ വരുന്ന ഒരു പ്രദേശവും അതിനുശേഷം അതീവ താപപൂരിതമായ കൊറോണ എന്ന ഭാഗവും സൂര്യനിലുണ്ട്.
അണുസംയോജന പ്രക്രിയകൾ നടക്കുവാൻ വേണ്ട താപനില സൂര്യന്റെ കാമ്പിൽ ഉണ്ട്. കാമ്പിനു ശേഷം ഊർജ്ജകിരണങ്ങളെ പ്രസരിപ്പിക്കുന്ന പ്ലാസ്മ അവസ്ഥയിൽ ഉള്ള പ്രസരണ മേഖല ആണ്. അതിനെ തുടർന്ന് വാതകത്തിന്റെ ഭൗതിക നീക്കത്തിലൂടെ ഊർജ്ജം പ്രസരണം ചെയ്യുന്ന convection zone ആണ്. ഈ മേഖലയാണ് സൗരകളങ്കങ്ങൾക്ക് കാരണമായ കാന്തിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത് എന്നു വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.[11]
പ്ലാസ്മ കണികകളേയും വഹിച്ചു കൊണ്ടുള്ള സൗരകാറ്റ് (solar wind) സൂര്യനിൽ നിന്നു തുടർച്ചയായി പുറത്തേക്ക് വന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. അതു ഭൂമിയുടെ heliopause വരെ തടസ്സമൊന്നും ഇല്ലാതെ വരും. അവിടെ വച്ച് ഈ സൗരകാറ്റ് ഭൂമിയുടെ magnetosphere-മായി പ്രതിപ്രവർത്തനം ചെയ്ത് Van Allen radiation belts-നും ധ്രുവ ദീപ്തിക്കും കാരണമാകുന്നു.[14]
ഗ്രഹ ശാസ്ത്രം
ഗ്രഹങ്ങളുടേയും, ഉപഗ്രഹങ്ങളുടേയും, കുള്ളൻ ഗ്രഹങ്ങളുടേയും, വാൽ നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും , ഉൽക്കകളേയും, അതേ പോലെ സൂര്യനെ ചുറ്റുന്ന മറ്റു വസ്തുക്കളേയും കുറിച്ചുള്ള പഠനം ആണ് ഈ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര ശാഖയിൽ ചെയ്യുന്നത്. സൗരയൂഥത്തെകുറിച്ച് താരതമ്യേന കൂടുതൽ പഠനങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്. ആദ്യം ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ചും പിന്നീട് ബഹിരാകാശവാഹനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചും വളരെയധികം പഠനങ്ങൾ നടന്നു. ഈ ഗ്രഹവ്യവസ്ഥിതിയുടെ ഉത്ഭവത്തെ കുറിച്ചും പരിണാമത്തെകുറിച്ചും വളരെയധികം കാര്യങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ ഈ പഠനങ്ങൾ സഹായിച്ചു. ഇപ്പോഴും പഠനങ്ങൾ നടന്നു കൊണ്ടിരിക്കുന്നു.[15]
സൗരയൂഥം അന്തർഗ്രഹങ്ങൾ, ഉൽക്കാവലയം, ബാഹ്യ ഗ്രഹങ്ങൾ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു. അന്തർഗ്രഹങ്ങൾ (inner terrestrial planets)ബുധൻ, ശുക്രൻ, ഭൂമി, ചൊവ്വ എന്നിവ ആണ്. വ്യാഴം, ശനി, യുറാനസ്, നെപ്റ്റ്യൂൺ, എന്നിവ ആണ് ബാഹ്യഗ്രഹങ്ങൾ (outer gas giant planets).[16] നെപ്റ്റ്യൂണിനു അപ്പുറം കൈപ്പർ വലയവും അതിനെ തുടർന്ന് ഒരു പ്രകാശവർഷത്തോളം വരെ വ്യാപ്തിയുള്ള ഓർട്ട് മേഘവും കിടക്കുന്നു.
ഗ്രഹങ്ങൾ ശൈശവ ദശയിലായിരുന്ന സൂര്യനു ചുറ്റും നിലനിന്നിരുന്ന ഒരു പ്രാങ്ഗ്രഹ തളികയിൽ നിന്നു ആണ് രൂപം പ്രാപിച്ചത്. ഗുരുത്വാകർഷണം, കൂട്ടിയിടി, പിണ്ഡ ശേഖരണം അങ്ങനെ വിവിധ പ്രക്രിയകളിലൂടെ ആണ് ഒരു പ്രാങ് ഗ്രഹം ജനിക്കുന്നത്.
ക്രമേണ സൂര്യന്റെ വികിരണ മർദ്ദം (Radiation pressure)ഗ്രഹങ്ങളിലേക്ക് അടിഞ്ഞു കൂടാത്ത വസ്തുക്കളെ നീക്കികളയുകയും ഒരു വാതക അന്തരീക്ഷം സൂക്ഷിക്കുവാൻ തക്ക പിണ്ഡമുള്ള വസ്തുകൾ മാത്രം ഗ്രഹം ആയിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു.
ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു ദ്രവ്യം കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്ന പ്രക്രിയ ഗ്രഹം തുടർന്നു കൊണ്ടേ ഇരുന്നു. ഈ സമയത്ത് കൂട്ടിയിടികൾ നടക്കുകയും ചെയ്തു. പല ഗ്രഹങ്ങളിലും ഇന്നു കാണുന്ന ഗർത്തങ്ങൾ ഇങ്ങനെയാണ് രൂപപ്പെട്ടത് എന്നു ചിലർ അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു. ചില ചെറിയ പ്രാങ്ങ് ഗ്രഹങ്ങൾ വലിയ ഗ്രഹങ്ങളുമായി കൂട്ടി ഇടിക്കുകയും അങ്ങനെയാണ് ചന്ദ്രനെ പോലുള്ള ഉപഗ്രഹങ്ങൾ രൂപപ്പെട്ടത് എന്നും ചില ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു.[17]
ഗ്രഹമായി സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ നിൽക്കാനുള്ള ദ്രവ്യമാനം നേടിക്കഴിഞ്ഞാൽ വ്യത്യസ്ത സാന്ദ്രത ഉള്ള സം‌യുക്തങ്ങൾ പല സ്ഥലത്തായി കേന്ദ്രീകരിക്കും. ഈ പ്രക്രിയ കടുപ്പമുള്ള ഒരു ലോഹ കാമ്പും, അതിനെ ചുറ്റി മാന്റിലും (mantle), അതിനുശേഷം പുറം പാളിയും ഉള്ള ഒരു ഘടന കൈവരിക്കാൻ ഗ്രഹത്തെ സഹായിക്കുന്നു. കാമ്പിൽ ദ്രവ്യം ഉള്ള ഭാഗം ഉണ്ടാകാം. ചില ഗ്രഹങ്ങളുടെ കാമ്പ് അതിനെ ഒരു കാന്തിക വലയം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇതു അതിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തെ സൗരകാറ്റിൽ നിന്നും അന്തരീക്ഷം ഗ്രഹത്തിൽ നിന്നും അടർന്നു പോകുന്നതിൽ നിന്നും തടയുന്നു.[18]
ഒരു ഗ്രഹത്തിന്റേയോ ഉപഗ്രഹത്തിന്റേയോ അന്തർ ഭാഗത്തെ ചൂട് ഉണ്ടാകുന്നത് ആ ഖഗോള വസ്തു ഉണ്ടാക്കിയ കൂട്ടിയിടി മൂലമോ, റേഡിയോ ആക്ടീവ് മൂലകങ്ങൾ മൂലമോ (ഉദാഹരണം: യുറേനിയം (uranium), തോറിയം (thorium), അലുമിനിയത്തിന്റെ ഐസോടോപ്പായ 26Al) അതുമല്ലെങ്കിൽ tidal heating മൂലമോ ആണ്. ചില ഗ്രഹങ്ങളും ഉപഗ്രഹങ്ങളും അഗ്നിപർവ്വതങ്ങളും tectonics -ഉം മറ്റും ഉണ്ടാക്കുവാൻ തക്ക ചൂട് കൈവരിക്കും. ഒരു അന്തരീക്ഷം ഉണ്ടാക്കുവാൻ സാധിച്ച ഗ്രഹങ്ങളിൽ കാറ്റു മൂലമോ വെള്ളം മൂലമോ surface erosion ഉണ്ടാകുന്നു. ചെറിയ വസ്തുക്കളിൽ താപം ഉണ്ടാകുവാനുള്ള സാഹചര്യം ഇല്ലാത്തതിനാൽ അത് ക്രമേണ തണുക്കുന്നു. അതിലെ പ്രക്രിയകൾ ഒക്കെ പതുക്കെ അവസാനിക്കുന്നു. പിന്നെ ഉൽക്കാപതനം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന പ്രക്രിയകൾ മാത്രം ആയിരിക്കും ഇത്തരം ചെറു ഗ്രഹ-ഉപഗ്രഹങ്ങളിൽ നടക്കുക.[19]
നക്ഷത്ര ജ്യോതിശാസ്ത്രം
നക്ഷത്രങ്ങളെ കുറിച്ചും അതിന്റെ പരിണാമത്തെ കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങളും നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ വളരെ അത്യാവശ്യം ആണ്. നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഭൗതികം മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു നിരീക്ഷണങ്ങളും സൈദ്ധാന്തികമായ അറിവുകളും നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ആന്തരിക പ്രവർത്തനങ്ങളെ കുറിച്ചുള്ള കമ്പ്യൂട്ടർ സിമുലേഷനും ഒക്കെ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരെ സഹായിക്കുന്നു.
നീഹാരിക അല്ലെങ്കിൽ നെബുല എന്നു അറിയപ്പെടുന്ന സാന്ദ്രത കൂടിയ ഭീമ തന്മാത്രമേഘങ്ങളിലാണ് നക്ഷത്രങ്ങൾ ജനിക്കുന്നത്. സന്തുലിതാവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ ഫലമായി ഈ തന്മാത്രമേഘങ്ങൾ സങ്കോചിച്ച് അതിൽ നിന്ന് പ്രാങ് നക്ഷത്രം പിറവിയെടുക്കുന്നു. പിണ്ഡം ആവശ്യത്തിനുള്ള പ്രാങ് നക്ഷത്രത്തിൽ അണുസംയോജനപ്രക്രിയകൾ ആരംഭിക്കുകയും അത് ഒരു മുഖ്യധാരാ നക്ഷത്രം ആയി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.[20]
ഇങ്ങനെ പിറവിയെടുക്കുന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ പ്രത്യേകതകൾ അതിന്റെ ദ്രവ്യമാനം അനുസരിച്ച് ഇരിക്കുന്നു. ദ്രവ്യമാനം കൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ തേജസ്സും കാമ്പിലെ അണുസംയോജന പ്രക്രിയകളുടെ തോതും കൂടുതൽ ആയിരിക്കും. കാലക്രമേണ കാമ്പിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ മൊത്തം അണുസംയോജനം വഴി ഹീലിയം ആയി തീരുകയും നക്ഷത്രം പരിണമിക്കുവാൻ ആരംഭിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. കാമ്പിലുള്ള ഹീലിയം എരിയണം എങ്കിൽ അവിടുത്ത താപനില ഭീമമായിരിക്കണം. ഈ ഘട്ടത്തിൽ നക്ഷത്രം വികസിക്കുകയും നക്ഷത്രം ചുവന്ന ഭീമൻ എന്ന ഒരു ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നു പോവുകയും ചെയ്യും. ദ്രവ്യമാനം കൂടിയ ഭീമൻ നക്ഷത്രങ്ങൾ കൂടുതൽ പരിണാമപ്രക്രിയകളിലൂടെ കടന്നു പോവുകയും അണുസംയോജന പ്രക്രിയകളിലൂടെ ഉയർന്ന മൂലകങ്ങൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ അവസാനം പ്രസ്തുതനക്ഷത്രത്തിന്റെ ദ്രവ്യമാനം അനുസരിച്ച് ഇരിക്കുന്നു. ലഘു നക്ഷത്രങ്ങൾ പ്ലാനെറ്ററി നെബുല എന്ന ഒരു ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നു പോയി ഒരു വെള്ളക്കുള്ളനായി തീരുന്നു. വലിയ താരങ്ങൾ സൂപ്പർനോവ സ്‌ഫോടനം എന്ന ഒരു ഘട്ടത്തിലൂടെ കടന്നു പോയി ഒന്നുകിൽ പൂർണ്ണമായി ഇല്ലാതാവുകയോ അതുമല്ലെങ്കിൽ ഒരു ന്യൂട്രോൺ താരമോ ഒരു തമോഗർത്തമോ [21] ആയി തീരുന്നു. വളരെ അടുത്ത് കിടക്കുന്ന ദ്വന്ദ നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ പരിണാമം ആണ് ഉണ്ടാവുക എന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ കരുതുന്നു.
താരാപഥ ജ്യോതിശാസ്ത്രം
ലോക്കൽ ഗ്രൂപ്പ് ഗാലക്സി എന്ന ഗാലക്സിക്കൂട്ടത്തിലെ വളരെ പ്രമുഖമായ ഒരു ഗാലക്സിയാണ് നമ്മുടെ സൗരയൂഥം ഉൾപ്പെടുന്ന ഗാലക്സിയായ ആകാശഗംഗ. പരസ്പരം ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന വാതകങ്ങളുടേയും, നക്ഷത്രങ്ങളുടേയും മറ്റും ഒരു കൂട്ടമാണ് താരാപഥം. ഭൂമി ആകാശഗംഗ എന്ന താരാപഥത്തിന്റെ ഭാഗമായതിനാൽ പ്രസ്തുത താരാപഥത്തിന്റെ പല ഭാഗങ്ങളും നമ്മുടെ കാഴ്ചയിൽ നിന്നു മറഞ്ഞിരിക്കുന്നു.
നമ്മളുടെ തരാപഥമായ ആകാശഗംഗയുടെ മദ്ധ്യഭാഗത്തിനു തളികയുടെ രൂപം ആണ്. ആകാശഗംഗയുടെ കാമ്പിൽ ഒരു അതി ഭീമ തമോദ്വാരം ആണെന്നു വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. അതിനെ ചുറ്റി നാല് പ്രാഥമിക ശാഖകൾ കാമ്പിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്നു. ഈ ഭാഗത്താണ് പുതു നക്ഷത്രങ്ങൾ പിറക്കുന്നതും താരതമ്യേനെ പ്രായം കുറഞ്ഞ നക്ഷത്രങ്ങളായ Population II നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉള്ളതും. തളികയെ ചുറ്റി വൃത്താകൃതിയിലുള്ള വലയം ഉണ്ട്. ഈ ഭാഗത്താണ് പ്രായം കൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങൾ ആയ Population I നക്ഷത്രങ്ങൾ. അതിനു പുറമേ നക്ഷത്രങ്ങൾ തിങ്ങി നിറഞ്ഞ ഗ്ലോബുലാർ ക്ലസ്റ്റർ എന്ന നക്ഷത്ര കൂട്ടവും ഇവിടെയാണ്.[22]
നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഇടയ്ക്ക് നക്ഷത്രാന്തരീയ മാദ്ധ്യമം ആണ്. ഇതിന്റെ സാന്ദ്രത കൂടിയ പ്രദേശങ്ങളിൽ ഹൈഡ്രജന്റേയും മറ്റു മൂലകങ്ങളുടേയും തന്മാത്രാ മേഘങ്ങൾ ചേന്ന് പുതുനക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് പിറക്കാൻ പറ്റിയ ഒരു സ്ഥിതി ഉണ്ടാക്കുന്നു. ആദ്യം ഈ പ്രദേശം പ്രത്യേകിച്ച് ആകൃതിയൊന്നും ഇല്ലാത്ത ഒരു തമോനീഹാരികയാവുന്നു (black nebula). പിന്നീട് അതിന്റെ Jeans length എന്ന ഭൗതിക ഗുണം അനുയോജ്യം ആണെങ്കിൽ ആ ഘട്ടത്തിൽ നിന്നു പതുക്കെ സങ്കോചിച്ച് ഒരു പ്രാങ് നക്ഷത്രം (protostar) ആകുന്നു.[23]
ദ്രവ്യമാനം കൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉടലെടുക്കുമ്പോൾ ചുറ്റുമുള്ള മേഘപടലങ്ങൾ തിളങ്ങുന്ന വാതകവും പ്ലാസ്മയും ആയി മാറുന്നു. നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള സൗരക്കാറ്റും നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നടക്കുന്ന സൂപ്പർനോവ പോലുള്ള സ്ഫോടനങ്ങളും മേഘപടലങ്ങളെ ചിതറിക്കുകയും അങ്ങനെ ചെറുനക്ഷത്രക്കൂട്ടങ്ങൾ മാത്രം അവശേഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ നക്ഷത്രക്കൂട്ടങ്ങളും പതുക്കെ ചിതറുകയും അങ്ങനെ നക്ഷത്രങ്ങൾ താരാപഥത്തിലെ ഒരു അംഗമായി ചേരുകയും ചെയ്യുന്നു.
താരാപഥത്തിലെ ദ്രവ്യത്തെ പറ്റി പഠിച്ചതിൽ നിന്നു നമുക്ക് കണ്ടു പിടിക്കാവുന്നതിലും അധികം ദ്രവ്യം നമ്മുടെ ഗാലക്സിയിൽ ഉണ്ടെന്നു മനസ്സിലായി. ഇതിനെ കറുത്ത ദ്രവ്യം എന്നു വിളിക്കുന്നു. ഈ കറുത്ത ദ്രവ്യത്തിന്റെ വലയം ആണ് ആകാശഗംഗയുടെ പിണ്ഡത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും. പക്ഷേ ഈ കറുത്തദ്രവ്യത്തെകുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ വിവരം ഒന്നും നമുക്ക് അറിയില്ല.[24]
താരാപഥങ്ങളും താരാപഥകൂട്ടങ്ങളും
നമ്മുടെ താരാപഥമായ ആകാശഗംഗയുടെ പുറത്തുള്ള ഖഗോളവസ്തുക്കളെ കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത് ഗാലക്സികളുടെ ഉത്ഭവത്തെക്കുറിച്ചും, പരിണാമത്തെക്കുറിച്ചും, രൂപത്തെക്കുറിച്ചും, വിവിധ തരം താരാപഥങ്ങളെക്കുറിച്ചും (morphology and classification of galaxies)അതോടൊപ്പം സജീവ താരാപഥങ്ങളെക്കുറിച്ചും (active galaxy) താരാപഥ കൂട്ടങ്ങളെ (cluster of galaxies) കുറിച്ചും ഒക്കെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു നമ്മളെ സഹായിക്കുന്നു. സജീവ താരാപഥങ്ങളെക്കുറിച്ചും താരാപഥ കൂട്ടങ്ങളെ കുറിച്ചും ഒക്കെ പഠിക്കുന്നത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടന മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു നമ്മളെ സഹായിക്കും.
താരാപഥങ്ങളെ അവയുടെ രൂപത്തിനും ഭാവത്തിനും അനുസരിച്ച് തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. എലിപ്റ്റിക്കൽ താരാപഥം (elliptical galaxy), സ്പൈറൽ താരാപഥം (spiral galaxy), രൂപരഹിത തരാപഥം (irregular galaxy) എന്നിവ ആണ് പ്രധാനപ്പെട്ട ഗാലക്സി തരങ്ങൾ.[25]
എലിപ്റ്റിക്കൽ താരാപഥത്തിനു പേരു സൂചിപ്പിക്കുന്നതു പോലെ ദീർഘവൃത്താകൃതിയാണ്. നക്ഷത്രങ്ങൾ ഒരു പ്രത്യേക ക്രമം ഇല്ലാതെ സഞ്ചരിക്കുന്നു. ഇത്തരം താരാപഥങ്ങളിൽ നക്ഷത്രാന്തരീയ മാദ്ധ്യമം വളരെ കുറവായിരിക്കും. അതിനാൽ തന്നെ പുതു നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ജനിക്കാനുള്ള സാഹചര്യവും കുറവാണ്. ഇത്തരം താരാപഥങ്ങൾ താരാപഥക്കൂട്ടത്തിന്റെ കാമ്പിനോടടുത്താണ് കാണപ്പെടുക. താരാപഥങ്ങൾ തമ്മിലുണ്ടാകുന്ന സംയോജനത്തിന്റെ ഫലം ആണ് എലിപ്റ്റിക്കൽ താരാപഥങ്ങൾ എന്നു കരുതുന്നു.
സ്പൈറൽ താരാപഥത്തിനു നടുഭാഗം വീർത്തിരിക്കുന്ന ഒരു തളികയുടെ രൂപം ആണ്. മാത്രമല്ല കാമ്പിൽ നിന്നു പുറത്തേയ്ക്ക് നീണ്ടു നിൽക്കുന്ന ശാഖകളും ഇതിനുണ്ട്. ഈ ശാഖകളിൽ ആണ് പുതു നക്ഷത്രങ്ങൾ പിറവിയെടുക്കുന്നത്. തളികയെ മുകളിലും താഴെയും വലയം ചെയ്ത് പ്രായം കൂടിയ നക്ഷത്രകൂട്ടങ്ങളും. നമ്മുടെ ഗാലക്സിയായ ആകാശഗംഗയും ആൻഡ്രോമിഡ ഗാലക്സിയും സ്പൈറൽ ഗാലക്സിയാണ്.
രൂപരഹിത താരാപഥം പേരു സൂചിപ്പിക്കുന്നതു പോലെ രൂപരഹിതവും ക്രമരഹിതവുമായ താരാപഥം ആണ്. താരാപഥങ്ങളിലെ നാലിലൊന്നും ഈ വിഭാഗത്തിൽ പെടുന്നു. മറ്റ് താരാപഥങ്ങളുമായി ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുണ്ടായ കൂട്ടിയിടികൾ മൂലവും മറ്റുമാണ് ഈ താരാപഥങ്ങൾ രൂപരഹിതം ആയി പോയതെന്നു കരുതുന്നു.
നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നോ മറ്റ് വാതകങ്ങളിൽ നിന്നോ മറ്റോ അല്ലാതെ ഊർജ്ജം പുറത്തു വിടുന്ന താരാപഥങ്ങൾ ആണ് സജീവ താരാപഥങ്ങൾ ഇത്തരം താരാപഥങ്ങളുടെ മദ്ധ്യത്തിൽ ഒരു ഭീമ തമോദ്വാരം ആണെന്നു കരുതുന്നു. പ്രസ്തുത തമോദ്വാരത്തിലേക്ക് ചുറ്റുമുള്ള വസ്തുക്കളിൽ നിന്നു വീഴുന്ന ദ്രവ്യത്തിൽ നിന്നാണ് ഊർജ്ജപ്രവാഹം ഉണ്ടാകുന്നത് എന്നു കരുതുന്നു.
വിദ്യുത് കാന്തിക വർണ്ണരാജിയിലെ റേഡിയോ തരംഗഭാഗത്ത് വളരെ സജീവമായി കാണുന്ന താരാപഥങ്ങൾ ആണ് റേഡിയോ താരാപഥങ്ങൾ (Radio Galaxy) ഇതും സജീവ താരാപഥത്തിന്റെ ഒരു വിഭാഗം ആയിട്ടാണ് കരുതുന്നത്. Seyfert താരാപഥങ്ങൾ (Seyfert galaxies), ക്വസാറുകൾ (Quasars), ബ്ലേസറുകൾ (Blazars) ഇവയൊക്കെ സജീവ താരാപഥങ്ങളിൽ പെടുന്ന ഖഗോള വസ്തുക്കൾ ആണെന്ന് ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞർ കരുതുന്നു. ക്വസാറുകൾ നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രഭാപൂരിതമായ വസ്തുക്കൾ ആണെന്നും പഠനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.[26]
പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനനിർമ്മാണ ഘടകം താരാപഥക്കൂട്ടങ്ങൾ ആണെന്നു കരുതുന്നു. ഈ അടിസ്ഥാനനിർമ്മാണ ഘടകം വലിപ്പം അനുസരിച്ച് തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിൽ ഏറ്റവും വലുത് സൂപ്പർ ക്ലസ്റ്ററുകൾ ആണ് . The collective matter is formed into filaments and walls, leaving large voids in between.[27]
പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനശാസ്ത്രം
പ്രപഞ്ചത്തെ വിശാലമായ കാഴ്ചപ്പാടിൽ നോക്കി കാണുന്ന ഭൗതികപ്രപഞ്ചശാസ്ത്രം (physical cosmology)എന്ന ശാസ്ത്രശാഖ നമുക്ക് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉല്പത്തിയെകുറിച്ചും പരിണാമത്തെകുറിച്ചും വളരെയധികം കാര്യങ്ങൾ മനസ്സിലാക്കാൻ നമ്മളെ സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്. ആധുനിക പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനശാസ്ത്രത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനപരമായത് ഇതിനകം ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുടെ ഇടയിൽ പ്രചുരപ്രചാരം നേടിയ മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തമാണ്. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം 1370 കോടി വർഷം മുൻപ് ഉണ്ടായ ഒരു മഹാവിസ്ഫോടനത്തിൽ നിന്നാണ് ഉടലെടുത്തത് എന്നും അതിനു ശേഷം പ്രപഞ്ചം വികസിച്ച് ഇന്നത്തെ രൂപം കൈവരിച്ചും എന്നതാണ് ഈ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ കാതൽ. മഹാവിസ്ഫോടനസിദ്ധാന്തത്തിന്റെ വേരുകൾ 1965-ൽ കണ്ടെത്തിയ cosmic microwave background radiation-ലാണ്.
മഹാവിസ്ഫോടനത്തിനുശേഷം വികാസത്തിൽ പല പരിണാമങ്ങളിലൂടെയും നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം കടന്നു പോയി. ചില സിദ്ധാന്തങ്ങൾ അനുസരിച്ച് ആദ്യനിമിഷങ്ങളിൽ പ്രപഞ്ചം ഒരു ധ്രുത cosmic inflationനു വഴിപ്പെടുകയും അതു മൂലം പ്രപഞ്ചത്തിലെ സ്ഥിതി ഒരേ പോലെ ആയി തീരുകയും ഇതു തുടർന്നുള്ള പരിണാമത്തെ സഹായിക്കുകയും ചെയ്തു.അതിനുശേഷം വിസ്ഫോടന അണുസംയോജനം (Big Bang nucleosynthesis) പ്രപഞ്ചത്തിൽ ലിഥിയം വരെയുള്ള മൂലകങ്ങളെ നിർമ്മിച്ചു.
ആദ്യത്തെ അണുക്കൾ പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഉണ്ടായ സമയത്ത് പ്രപഞ്ചം പ്രസരണത്തിനു യോഗ്യമായി . ഈ സമയത്ത് പുറത്ത് വന്ന ഊർജ്ജം ആണ് ഇന്നു cosmic microwave background radiation-ന്റെ രൂപത്തിൽ ഇന്നു കാണുന്നത്. വികസിച്ചു കൊണ്ടിരുന്ന പ്രപഞ്ചം ആ സമയത്ത് ഒരു ഇരുണ്ട യുഗത്തിലൂടെ ആണ് കടന്നു പോയത്. അതിനു കാരണം ആ സമയത്ത് ഊർജ്ജം ഉണ്ടാക്കാൻ നക്ഷത്രങ്ങളോ മറ്റോ ഉണ്ടായിരുന്നില്ല.[28]
ദ്രവ്യസാന്ദ്രതയിലുണ്ടായ നേരിയ വ്യതിയാനങ്ങൾ മൂലം പല പദാർത്ഥങ്ങളും രൂപപ്പെടാൻ തുടങ്ങി. അങ്ങനെ ഉണ്ടായ പദാർത്ഥങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത കൂടിയ സ്ഥലത്ത് നെബുലകളും അതിൽ നിന്നു പോപ്പുലേഷൻ II നക്ഷത്രങ്ങളും ഉടലെടുത്തു. ഈ നക്ഷത്രങ്ങളിലെ ദ്രവ്യ മാനം കൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങൾ താരതമ്യേന വേഗത്തിൽ പരിണമിക്കുകയും അവയിൽ നിന്നു പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഉയർന്ന മൂലകങ്ങൾ ഉണ്ടായി എന്നും വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു.
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലം പലയിടങ്ങളിലും ദ്രവ്യം പല രൂപത്തിൽ ചേർന്നു കൊണ്ടിരുന്നു. പതുക്കെ വാതകങ്ങളും നക്ഷത്രങ്ങളും കൂടിച്ചേർന്ന് താരാപഥത്തിന്റെ ആദ്യരൂപം ഉടലെടുത്തു. കാലക്രമേണ കൂടുതൽ ദ്രവ്യം ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ പല രൂപത്തിൽ കൂടിച്ചേരുകയും അവയിൽ നിന്നു താരപഥകൂട്ടങ്ങൾ (Galaxy groups and clusters) ഉടലെടുക്കുകയും ചെയ്തു. [29]
പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടനയിലെ അടിസ്ഥാനപരമായ കാര്യങ്ങൾ ആണ് കറുത്ത ദ്രവ്യത്തിന്റേയും (dark matter) കറുത്ത ഊർജ്ജത്തിന്റേയും (dark energy) സാന്നിദ്ധ്യം. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയുടെ 96%-വും ഇതാണെന്ന് ഇപ്പോൾ കരുതപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ തന്നെ ഈ ഘടകങ്ങളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനും അവയുടെ അടിസ്ഥാനഗുണഗണങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിലും ശാസ്ത്രലോകം പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു.[30]
അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിലെ ഏറ്റവും നല്ല കൂട്ടായ്മ കാണുന്നത് അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുടെ ഇടയിലാണ്. ചില പ്രത്യേക ഖഗോളവസ്തുക്കളെ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനോ അല്ലെങ്കിൽ ചില പ്രത്യേക സംഭവവികാസങ്ങൾ നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനോ അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ പലപ്പോഴും ഒത്തു ചേരുന്നു. പലപ്പോഴും കൂട്ടായ്മയിലൂടെ നിർമ്മിച്ച നിരീക്ഷണസംവിധാനവും ആയാണ് അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുടെ പഠനം. ഇവർ സാധാരണ നിരീക്ഷിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ചന്ദ്രൻ, ഗ്രഹങ്ങൾ, നക്ഷത്രങ്ങൾ, വാൽ നക്ഷത്രങ്ങൾ, ഉൽക്കകൾ, ഉൽക്കാപതനം മുതലായവ ആണ്. കുറച്ച് പേർ ഗാലക്സികൾ, നെബുല, നക്ഷത്രകൂട്ടങ്ങൾ തുടങ്ങിയ വിദൂര ആകാശ വസ്തുക്കളേയും നിരീക്ഷിക്കാറുണ്ട്. അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഒരു ശാഖയായി അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രഛായാഗ്രഹണവും (astrophotography) രാത്രി ആകാശത്തിന്റെ പടങ്ങൾ എടുക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ചില അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ അവർക്ക് താല്പര്യം ഉള്ള ചില പ്രത്യേക വസ്തുക്കളെ മാത്രം നിരീക്ഷിക്കാനും അതിനെ കുറിച്ച് മാത്രം പഠിക്കാനും താൽ‌പര്യപ്പെടുന്നു.[31][32]
കൂടുതൽ അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരും ദൃശ്യപ്രകാശ തരംഗപരിധിലാണ് നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നത്. പക്ഷേ ഒരു ന്യൂനപക്ഷം മറ്റുള്ള തരംഗങ്ങളേയും നിരീക്ഷിക്കാറുണ്ട്. ഇതിൽ സാധാരണ ദൂരദർശിനികളിൽ ഇൻഫ്രാറെഡ് ഫിൽറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ചു നടത്തുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങളും റേഡിയോ ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ചു നടത്തുന്ന നിരീക്ഷണങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു. അമച്വർ റേഡിയോ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിന്റെ കുലപതി Karl Jansky ആണ്. 1930 കളിൽ ഇദ്ദേഹം റേഡിയോ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ നടത്തിയ ആകാശനിരീക്ഷണങ്ങളാണ് റേഡിയോ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പിറവിയ്ക്ക് തുടക്കം കുറിച്ചത്. സ്വന്തമായി ഭവനങ്ങളിൽ നിർമ്മിച്ച ദൂരദർശിനികൾ ഉപയോഗിച്ച് ചില അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ നിരീക്ഷണം നടത്താറുണ്ട്. ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രഗവേഷണത്തിനു നിർമ്മിച്ച ചില റേഡിയോ ടെലിസ്ക്പോപ്പുകൾ ഇപ്പോൾ അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുമായി പങ്കു വെയ്ക്കാറുണ്ട് (ഉദാ:One-Mile Telescope).[33][34]
പ്രധാനപ്പെട്ട പല ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്ര കണ്ടുപിടിത്തങ്ങളും അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ ഇപ്പോഴും നടത്തി കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ഇപ്പോഴും അമച്വർ ആയവർക്ക് കാര്യമായ സംഭാവന നൽ‌കുവാൻ കഴിയുന്ന ചുരുക്കം ശാസ്ത്രശാഖകളിൽ ഒന്നാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രം. അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് സംതരണ (occultation) നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്താവുന്നതാണ്. ഇത്തരം നിരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിന്നു ചെറുഗ്രഹങ്ങളുടെ ഭ്രമണപഥം കൃത്യമായി നിർ‌വചിക്കാൻ പറ്റുന്നു. ഡിജിറ്റൽ ടെക്നോളജിയിൽ വന്നിട്ടുള്ള വളർച്ച മൂലം ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രഛായാഗ്രഹണത്തിൽ (astrophotography)കാര്യമായ മുന്നേറ്റം നടത്താൻ അമച്വർ ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർക്ക് കഴിയുന്നു.[35][36][37]
ഉത്തരം കിട്ടാതെ അവശേഷിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങൾ
ജ്യോതിശാസ്ത്രം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സ്വഭാവവും അതിന്റെ പ്രത്യേകതകളും ഒക്കെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ വളരെയേറെ മുന്നോട്ട് പോയിട്ടുണ്ടെങ്കിലും പല പ്രധാനപ്പെട്ട ചോദ്യങ്ങളും ഉത്തരം കിട്ടാതെ അവശേഷിക്കുന്നുണ്ട്. ഇങ്ങനെയുള്ള പല ചോദ്യങ്ങൾക്കും ഉത്തരം തേടണമെങ്കിൽ നമുക്ക് ഭൂമിയിലും ബഹിരാകാശത്തും നല്ല നിരീക്ഷണ സംവിധാനങ്ങളും സൈദ്ധ്യാന്തിക പരീക്ഷണ ഭൗതിക ശാസ്ത്രങ്ങളിൽ പുതിയ മുന്നേറ്റങ്ങളും ആവശ്യമാണ്. ഉത്തരം കിട്ടാതെ അവശേഷിക്കുന്ന ചില പ്രധാന പ്രശ്നങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവ ആണ്.
- ഭൂമിയെ പോലെയുള്ള ഗ്രഹങ്ങൾ മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ഉണ്ടോ? ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർക്ക് ചില നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ചുറ്റും ചില ഭീമൻ ഗ്രഹങ്ങളെ കണ്ടെത്താൻ കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. അതിനാൽ ഭൂമിയെ പോലെയുള്ള അന്തരീക്ഷം ഉള്ള ഗ്രഹങ്ങളും ഉണ്ടാകാൻ സാദ്ധ്യത ഉണ്ട്.[38]
- ഭൂമിയിലല്ലാതെ മറ്റെവിടെയെങ്കിലും ജീവന്റെ കണിക ഉണ്ടോ? അതിനപ്പുറം എവിടെയെങ്കിലും മനുഷ്യനെപ്പോലെ ബുദ്ധിയുള്ള ഒരു സമൂഹം ഉണ്ടാകാനുള്ള സാദ്ധ്യത ഉണ്ടോ? അങ്ങനെയെങ്കിൽ ഫെർമി പാരഡോക്സിന്റെ (Fermi paradox) വിശദീകരണം എന്ത്? പ്രപഞ്ചത്തിൽ വേറെ എവിടെയെങ്കിലും ജീവന്റെ കണികയുണ്ടെന്ന് കണ്ടെത്തിയാൽ അതിനു ശാസ്ത്രപരമായും ത്വത്വശാസ്ത്രപരമായും പല മാനങ്ങളും ഉണ്ടാകും.[39][40]
- കറുത്ത ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗുണഗണങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്? കറുത്ത ദ്രവ്യം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പരിണാമത്തിലും ഭാവി നിർണ്ണയിക്കുന്നതിലും കാര്യമായ പങ്കു വഹിക്കുന്നു എന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. പക്ഷേ കറുത്ത ദ്രവ്യത്തെക്കുറിച്ച് ഇപ്പോഴും വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ നമുക്ക് അറിയൂ. .[41]
- എന്തു കൊണ്ട് ഈ പ്രപഞ്ചം നിലവിൽ വന്നു? ഭൗതിക അചരങ്ങൾ (Physical constants) എന്തു കൊണ്ട് ഇങ്ങനെ കൃത്യമായി നിർവചിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുകയും അങ്ങനെ ജീവന്റെ നിലനിൽപ്പിനു സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു? പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ സ്വാഭാവിക തിരഞ്ഞെടുപ്പ് മൂലമാണോ ജീവൻ നിലവിൽ വന്നത്? മാത്രമല്ല പ്രപഞ്ചത്തിനു സമീകൃത സ്വഭാവം നൽകിയ cosmic inflation ഉണ്ടാകാനുള്ള കാരണം എന്തായിരുന്നു? [42]
ഇതും കാണുക
ജ്യോതിശ്ശാസ്ത്രവുമായി ബന്ധമുള്ള ലേഖനങ്ങൾ
അവലംബം
- ↑ Albrecht Unsöld (2001). The New Cosmos: An Introduction to Astronomy and Astrophysics. Berlin, New York: Springer. ISBN 3-540-67877-8.
{{cite book}}: Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - ↑ George Forbes (1909). History of Astronomy (Free e-book from Project Gutenberg). London: Watts & Co.
- ↑ 3.0 3.1 Arthur Berry (1961). A Short History of Astronomy From Earliest Times Through the Nineteenth Century. New York: Dover Publications, Inc.
- ↑ Michael Hoskin, ed. (1999). The Cambridge Concise History of Astronomy. Cambridge University Press. ISBN 0-521-57600-8.
- ↑ "Electromagnetic Spectrum". NASA. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ G. A. Tammann, F. K. Thielemann, D. Trautmann (2003). "Opening new windows in observing the Universe". Europhysics News. Archived from the original on 2006-11-16. Retrieved 2006-08-22.
{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ Penston, Margaret J. (2002-08-14). "The electromagnetic spectrum". Particle Physics and Astronomy Research Council. Archived from the original on 2012-09-08. Retrieved 2006-08-17.
- ↑ Calvert, James B. (2003-03-28). "Celestial Mechanics". University of Denver. Retrieved 2006-08-21.
- ↑ "Hall of Precision Astrometry". University of Virginia Department of Astronomy. Archived from the original on 2006-08-26. Retrieved 2006-08-10.
- ↑ Wolszczan, A.; Frail, D. A. (1992). "A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257+12". Nature. 355: 145–147.
{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ 11.0 11.1 Johansson, Sverker (2003-07-27). "The Solar FAQ". Talk.Origins Archive. Retrieved 2006-08-11.
- ↑ Lerner & K. Lee Lerner, Brenda Wilmoth (2006). "Environmental issues : essential primary sources."". Thomson Gale. Retrieved 2006-09-11.
- ↑ Pogge, Richard W. (1997). "The Once & Future Sun". New Vistas in Astronomy. Archived from the original (lecture notes) on 2005-12-18. Retrieved 2005-12-07.
{{cite web}}: External link in|work= - ↑ D. P. Stern, M. Peredo (2004-09-28). "The Exploration of the Earth's Magnetosphere". NASA. Retrieved 2006-08-22.
- ↑ J. F. Bell III, B. A. Campbell, M. S. Robinson (2004). Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing (3rd ed.). John Wiley & Sons. Retrieved 2006-08-23.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ↑ E. Grayzeck, D. R. Williams (2006-05-11). "Lunar and Planetary Science". NASA. Retrieved 2006-08-21.
- ↑ Roberge, Aki (1997-05-05). "Planetary Formation and Our Solar System". Carnegie Institute of Washington—Department of Terrestrial Magnetism. Retrieved 2006-08-11.
- ↑ Roberge, Aki (1998-04-21). "The Planets After Formation". Department of Terrestrial Magnetism. Retrieved 2006-08-23.
- ↑ J.K. Beatty, C.C. Petersen, A. Chaikin, ed. (1999). The New Solar System (4th ed.). Cambridge press. ISBN 0-521-64587-5.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: editors list (link) - ↑ "Stellar Evolution & Death". NASA Observatorium. Archived from the original on 2008-02-10. Retrieved 2006-06-08.
- ↑ Jean Audouze, Guy Israel, ed. (1994). The Cambridge Atlas of Astronomy (3rd ed.). Cambridge University Press. ISBN 0-521-43438-6.
- ↑ Faulkner, Danny R. (1993). "The Role Of Stellar Population Types In The Discussion Of Stellar Evolution". CRS Quarterly. 30 (1): 174–180. Archived from the original on 2011-05-14. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ Hanes, Dave (2006-08-24). "Star Formation; The Interstellar Medium". Queen's University. Archived from the original on 2006-10-02. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ Van den Bergh, Sidney (1999). "The Early History of Dark Matter". Publications of the Astronomy Society of the Pacific. 111: 657–660.
- ↑ Keel, Bill (2006-08-01). "Galaxy Classification". University of Alabama. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ "Active Galaxies and Quasars". NASA. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ Zeilik, Michael (2002). Astronomy: The Evolving Universe (8th ed.). Wiley. ISBN 0-521-80090-0.
- ↑ Hinshaw, Gary (2006-07-13). "Cosmology 101: The Study of the Universe". NASA WMAP. Retrieved 2006-08-10.
- ↑ "Galaxy Clusters and Large-Scale Structure". University of Cambridge. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ Preuss, Paul. "Dark Energy Fills the Cosmos". U.S. Department of Energy, Berkeley Lab. Archived from the original on 2006-08-11. Retrieved 2006-09-08.
- ↑ "The Americal Meteor Society". Retrieved 2006-08-24.
- ↑ Lodriguss, Jerry. "Catching the Light: Astrophotography". Retrieved 2006-08-24.
- ↑ F. Ghigo (2006-02-07). "Karl Jansky and the Discovery of Cosmic Radio Waves". National Radio Astronomy Observatory. Retrieved 2006-08-24.
- ↑ "Cambridge Amateur Radio Astronomers". Retrieved 2006-08-24.
- ↑ "The International Occultation Timing Association". Retrieved 2006-08-24.
- ↑ "Edgar Wilson Award". Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Retrieved 2006-08-24.
- ↑ "American Association of Variable Star Observers". AAVSO. Retrieved 2006-08-24.
- ↑ "Origins: Are There Other Earth-like Planets?". NASA Origins Education Forum. Retrieved 2006-08-12.[പ്രവർത്തിക്കാത്ത കണ്ണി]
- ↑ "Complex Life Elsewhere in the Universe?". Astrobiology Magazine. Retrieved 2006-08-12.
- ↑ "The Quest for Extraterrestrial Intelligence". Cosmic Search Magazine. Retrieved 2006-08-12.
- ↑ "11 Physics Questions for the New Century". Pacific Northwest National Laboratory. Archived from the original on 2006-02-03. Retrieved 2006-08-12.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: original URL status unknown (link) - ↑ "Was the Universe Designed?". Counterbalance Meta Library. Archived from the original on 2011-07-21. Retrieved 2006-08-12.
പുറത്തേക്കുള്ള കണ്ണികൾ
നിർവചനങ്ങൾ വിക്കിനിഘണ്ടുവിൽനിന്ന്
മീഡിയ വിക്കിമീഡിയ കോമൺസിൽനിന്ന്
വാർത്തകൾ വിക്കിന്യൂസിൽനിന്ന്
ഉദ്ധരണികൾ വിക്കിക്വോട്ട്സിൽനിന്ന്
ഗ്രന്ഥങ്ങൾ വിക്കിസോഴ്സിൽനിന്ന്
പാഠപുസ്തകങ്ങൾ വിക്കിബുക്സിൽനിന്ന്
പഠനസഹായികൾ വിക്കിവാഴ്സിറ്റിയിൽനിന്ന്
- International Year of Astronomy 2009 IYA2009 Main website
- Cosmic Journey: A History of Scientific Cosmology Archived 2008-10-21 at the Wayback Machine. from the American Institute of Physics
- Astronomy Picture of the Day Archived 2011-01-26 at the Wayback Machine.
- Southern Hemisphere Astronomy Archived 2019-01-19 at the Wayback Machine.
- Sky & Telescope publishers
- Astronomy Magazine
- Latest astronomy news in 11 languages Archived 2007-09-27 at the Wayback Machine.
- Universe Today for astronomy and space-related news
- Search Engine for Astronomy Archived 2006-10-18 at the Wayback Machine.
- Hubblesite.org - home of NASA's Hubble Space Telescope
- The New Student's Reference Work/Astronomy (historical)