Geography Group 1 Special | నిహారికలు నక్షత్రాలకు జన్మస్థానాలని తెలిపిన శాస్త్రవేత్త?

మన విశ్వం

• ప్రాచీన కాలంలో మెసపటోమియన్లు, ఈజిప్షియన్లు విశ్వాన్ని అధ్యయనం చేయడం ప్రారంభించారు. గ్రీకు కాలం నాటికి ఈ అధ్యయనం మరింత వృద్ధి చెందింది.
• అరిస్టాటిల్‌, అరిస్టార్కస్‌, ఎరటోస్తనీస్‌, టాలమీ వంటి సైంటిస్టులు విశ్వ అధ్యయనం ప్రారంభించారు. నికోలస్‌ కోపర్నికస్‌, జొహాన్నెస్‌ కెప్లర్‌, గెలీలియో గెలీలి, సర్‌ ఐజాక్‌ న్యూటన్‌ వంటి వారు ఆధునిక ఖగోళ శాస్ర్తానికి (Astronomy) పునాది వేశారు. ఆధునిక ఖగోళశాస్త్రం 15వ శతాబ్దంలో ఐరోపా నుంచి ప్రారంభించారు. 1500 సంవత్సరాల పాటు వేలెత్తి చూపని చర్చి ఆమోదిత ‘టాలమీ భూ కేంద్ర సిద్ధాంతం’ తిరస్కరించబడింది.

ఖగోళ దూరాలను కొలిచే ప్రమాణాలు

1) ఆస్ట్రానామికల్‌ యూనిట్‌ (ఏయూ)

• భూమికి, సూర్యునికి మధ్యగల దూరాన్ని ఏయూగా పేర్కొంటారు.
• దీని దూరం 14,95,98,000 కి.మీ. (149 మిలియన్‌ కి.మీ.).
• ఈ దూరాన్ని కాంతి 8.311 నిమిషాల్లో చేరుతుంది.
  2) కాంతి సంవత్సరం (లైట్‌ ఇయర్‌)
• కాంతి వేగం సెకనుకు 3 లక్షల కి.మీ.. ఇదేవిధంగా కాంతి ఒక సంవత్సర కాలం పాటు ప్రయాణిస్తే చేరుకొనే మొత్తం దూరం 9.461X1012 కి.మీ. ఈ దూరాన్నే కాంతి సంవత్సరం అంటారు. దాదాపు దీని విలువ 9 ట్రిలియన్‌ కి.మీ.
• సూర్యుడికి సమీపంలో గల మరో పెద్ద పాలపుంత ఆండ్రోమెడ. ఇది 2.5 మిలియన్‌ కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉంది.
  3) పార్సెక్‌ (Parsec)
• ఒక పార్సెక్‌ విలువ 3.26 కాంతి సంవత్సరాలు. 10 లక్షల పార్సెక్‌లను ఒక మెగా పార్సెక్‌ అంటారు.
  పార్సెక్‌= 3.26Xకాంతి సంవత్సరం
• సూర్యుడు, భూమి మధ్య దూరాన్ని కొలిచేందుకు పార్సెక్‌ను ఉపయోగిస్తారు.
• రెండు గెలాక్సీల మధ్య దూరాన్ని కూడా పార్సెక్‌లో కొలుస్తారు.
  విశ్వం: ఆకాశంలో మనకు కనిపించే కోటాను కోట్ల గెలాక్సీలు, నక్షత్రాలు, గ్రహాలు ఒక్క మాటలో చెప్పాలంటే మొత్తం భౌతిక పదార్థాన్ని విశ్వం అంటారు.
• విశ్వం ఆవిర్భావం, పరిణామం గురించి తెలిపే శాస్త్ర విభాగాన్ని ‘కాస్మాలజీ (Cosmology)’ అంటారు.
  గెలాక్సీ
• కోటానుకోట్ల నక్షత్రాల సముదాయాన్ని గెలాక్సీ అంటారు. గెలాక్సీలో చిన్నది లక్ష నక్షత్రాలను కలిగి ఉండగా, పెద్ద పాలపుంతలు 300 బిలియన్‌ నక్షత్రాలను కలిగి ఉంటుంది.
• విశ్వంలో 100 బిలియన్ల గెలాక్సీలుండగా, ఒక్కో గెలాక్సీ సగటున 100 బిలియన్ల నక్షత్రాలను కలిగి ఉంటుంది.

పాలవెల్లి (Milky Way)

• సౌర కుటుంబం ఉన్న నక్షత్ర సముదాయాన్ని పాలవెల్లి అంటారు. దీని కేంద్రం చుట్టూ తిరగడానికి సూర్యుడికి 230 మిలియన్‌ సంవత్సరాలు పడుతుంది. ఈ సమయాన్ని గెలాక్సీ సంవత్సరం లేదా కాస్మిక్‌ సంవత్సరం అంటారు.
• విశ్వం ఒక చివరి నుంచి ఇంకో చివరికి వెళ్లడానికి లక్ష కాంతి సంవత్సరాల సమయం పడుతుంది.
• ఆకారాలను బట్టి గెలాక్సీలు 3 రకాలు. అవి..
  1) సర్పిలాకార గెలాక్సీలు
  2) దీర్ఘ వృత్తాకార గెలాక్సీలు
  3) క్రమరహిత గెలాక్సీలు
• సూర్యుడికి దగ్గరగా గల అతిపెద్ద గెలాక్సీ అయిన ఆండ్రోమెడ సర్పిలాకార గెలాక్సీకి ఉదాహరణ.
  1) విశ్వ ఆవిర్భావం
• అనంతమైన ఈ విశ్వం ఎలా ప్రారంభమైంది? ఎప్పుడు ప్రారంభమైంది? ఎక్కడ ప్రారంభమైంది? అనేవి అంతు చిక్కని ప్రశ్నలు.
• ఈ విశ్వ ఆవిర్భావాన్ని తెలిపే ముఖ్య సిద్ధాంతం ‘మహా విస్ఫోటన సిద్ధాంతం (Big Bang Theory)’. దీన్నే విశ్వ విస్తరణ పరికల్పన అని కూడా అంటారు.
• 1927లో అబ్బే జార్జెస్‌ లెమైటర్‌ అనే శాస్త్రవేత్త ఈ సిద్ధాంతాన్ని ప్రతిపాదించాడు. దీని ప్రకారం విశ్వం ఒకే ఒక ప్రదేశం నుంచి (Single Point) ప్రారంభమై సాగదీయబడి, విస్తరించబడి పరిమాణం పెరుగుతుంది.
  ఈ సిద్ధాంత భావనలు
  ఎ. ప్రారంభంలో విశ్వంలోని పదార్థం అంతా ఒకేచోట ఉండేది. ఈ పదార్థం చిన్న బంతి (Tiny Ball) రూపంలో ఉండే ‘ఏక అణు పదార్థం (Single Atom)’. ఈ పదార్థాన్ని ఆదిమ పదార్థం (Primordial Matter)గా చెబుతారు.
  బి. ఈ పదార్థం అనంత ఉష్ణోగ్రత, అనంతమైన సాంద్రత, పరిమాణాలను కలిగి ఉండేది.
  సి. 13.7 బిలియన్‌ సంవత్సరాల క్రితం ఈ మహా పదార్థం మధ్యభాగంలో విస్ఫోటనం ప్రారంభమైంది. ఈ విస్ఫోటనం ఫలితంగా ప్రస్తుతం అనంతమైన గెలాక్సీలు, నక్షత్రాలు గల సమస్త విశ్వం ఏర్పడింది.
  డి. ఈ విస్తరణ జరిగే కొద్ది కొంత శక్తి పదార్థంగా మారిపోయింది. విస్తరణ వేగం తగ్గుతూ వచ్చింది. కానీ విస్తరణ ఇప్పటికీ కొనసాగుతూ ఉంది.
  ఇ. ఎడ్విన్‌ హబుల్‌ అనే శాస్త్రవేత్త గెలాక్సీలు ఒకదానికొకటి దూరంగా విస్తరిస్తున్నాయనే విషయాన్ని గుర్తించాడు.
  ఎఫ్‌. సర్‌ ఫ్రెడ్‌ హోయ్‌లీ, థామస్‌ గోల్డ్‌ స్టడీ-స్టేట్‌ థియరీ అనే సిద్ధాంతంలో విశ్వవిస్తరణకు బదులుగా స్థిరంగా (నిలకడగానే) ఉందనే భావనను ప్రతిపాదించారు.
  2) స్పందమాన సిద్ధాంతం
• ఆర్థర్‌ ఎడ్డింగ్‌టన్‌ ఈ సిద్ధాంతాన్ని అభివృద్ధిపరిచాడు. దీని ప్రకారం గెలాక్సీలు ఎప్పటికీ విస్తరించకుండా కొద్దికాలం విస్తరించి ఆ తర్వాత గురుత్వాకర్షణ బలం వల్ల లాగబడతాయి. ఈ విధంగా విస్తరించడం, కుచించుకుపోవడం అవ్యక్తంగా జరుగుతుంటాయి.
• ఈ బిగ్‌ బ్యాంగ్‌ సిద్ధాంతాన్ని ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించేందుకు 2008, సెప్టెంబర్‌ 10న స్విట్జర్లాండ్‌, ఫ్రాన్స్‌ సరిహద్దుల్లోని బెర్న్‌ వద్ద (జూరా పర్వతాల వద్ద) నిర్వహించిన ప్రయోగానికి ఉపయోగించిన పరికరం ఎల్‌హెచ్‌సీ (Large Hadron Collider). ఈ ప్రయోగానికి ఉపయోగించిన కణం హిగ్స్‌ బోసన్‌ (దైవ కణం). ఈ సిద్ధాంతాన్ని ఎడ్విన్‌ హబుల్‌ 1929లో బలపరిచాడు.
  3) డోలనా సిద్ధాంతం
• విశ్వం కొన్ని కోట్ల సంవత్సరాల పాటు సంకోచించి మళ్లీ కొన్ని కోట్ల సంవత్సరాల పాటు వ్యాకోచిస్తుందని ఈ సిద్ధాంతం తెలుపుతుంది. దీన్ని ప్రతిపాదించింది డాక్టర్‌ అలెస్‌ శాండెజ్‌.
  4) భూ కేంద్ర సిద్ధాంతం
• క్రీ.శ.140లో టాలమీ, గ్లయోకో అనే ఈజిప్ట్‌ ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞులు దీన్ని ప్రతిపాదించారు. భూమి కేంద్రక స్థానంలో ఉంటూ దాని చుట్టూ సూర్యుడు, ఇతర ఖగోళ స్వరూపాలు పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయని చెప్పారు.
  5) సూర్య కేంద్రక సిద్ధాంతం
• క్రీ.శ.1543లో పోలాండ్‌ దేశానికి చెందిన నికోలస్‌ కొపర్నికస్‌ అనే శాస్త్రవేత్త దీన్ని ప్రతిపాదించాడు. సూర్యుడు కేంద్రక స్థానంలో ఉంటూ దాని చుట్టూ గ్రహాలు, ఉపగ్రహాలు, ఇతర ఖగోళ స్వరూపాలు పరిభ్రమిస్తూ ఉంటాయని తెలిపాడు.
  ఆస్ట్రానమీ
• విశ్వంలోని ఖగోళ వస్తువులైన గెలాక్సీలు, నక్షత్రాలు, నెబ్యులాలు, గ్రహాలు, ఉపగ్రహాలు లాంటి ఖగోళ వస్తువుల అధ్యయనాన్ని ఆస్ట్రానమీ అని పిలుస్తారు.
• ఇప్పటి వరకు గుర్తించిన గెలాక్సీల్లో అతిపెద్ద గెలాక్సీ ‘ఎల్సీఓనియస్‌’, పాలపుంతకు అతి దగ్గరలో ఉన్న గెలాక్సీ ఆండ్రమోమెడా.
  పాలపుంతకు గల ఇతర పేర్లు
  1) భారతీయులు- పాలపుంత లేదా ఆకాశగంగ
  2) చైనీయులు- ఖగోళ నదులు
  3) హిబ్రూలు- కాంతి నదులు
  4) గ్రీకులు- స్వర్గానికి దారులు
  నక్షత్రాలు
• ఇవి స్వయం ప్రకాశకాలు. వీటి స్వయం ప్రకాశక శక్తికి కారణం అందులో జరిగే కేంద్రక సంలీన చర్య. అతిపెద్ద నక్షత్రం ‘బెటిల్‌ గ్లక్స్‌’. అతి ప్రకాశవంతమైన ‘సిరియస్‌-ఎ లేదా డాగ్‌ స్టార్‌’ భూమికి అతి దగ్గరగా ఉన్న నక్షత్రం సూర్యుడు. సూర్యుని తర్వాత భూమికి దగ్గరి నక్షత్రం ‘ప్రాక్సిమా సెంటారి’.
• నక్షత్రాల్లోనూ, విశ్వంలో అధిక శాతంలో ఉన్న వాయువు హైడ్రోజన్‌ (71 శాతం), అధిక శాతంలో ఉన్న జడవాయువు హీలియం (26.5 శాతం).
  నిహారిక
• అతి వేగంగా ప్రయాణిస్తూ ఉన్న వేడి వాయువులతో కూడిన మేఘాల లాంటి వాయు మండలాన్ని నిహారిక అంటారు. ఇవి నక్షత్రాలకు జన్మస్థానాలు. హ్యూజెన్స్‌ అనే శాస్త్రవేత్త వీటిని మొదటిసారి కనుగొన్నాడు.
  శూన్యప్రదేశాలు
• గెలాక్సీలకు, నిహారికలకు మధ్యగల ఖాళీ ప్రదేశాలే శూన్య ప్రదేశాలు. 97 శాతం విశ్వమంతా శూన్యమే.
  నక్షత్ర ఆవిర్భావ పరిణామక్రమంలో దశలు: విశ్వ పదార్థంలో జరిగే అణుసంలీన చర్య వల్ల విడుదలయ్యే శక్తి విద్యుదయస్కాంత తరంగాల రూపంలో విడుదలై వివిధ కాస్మిక్‌ పదార్థాలుగా మారుతూ నక్షత్ర దశలోకి పరిణామం చెంది తిరిగి నక్షత్రాల్లోని వాయువు తరిగిపోవడం వల్ల, నక్షత్రాలు తమ స్వయం ప్రకాశిక శక్తిని క్రమంగా కోల్పోతూ నోవా, సూపర్‌ నోవా దశలోనికి చేరి చివరకు బ్లాక్‌ హోల్‌గా మారుతాయి. ఈ క్రమంలో కింది దశలు ఏర్పడతాయి.
  1) నాడీ కొట్టుకుంటున్న రీతిలో విద్యుదయస్కాంత శక్తిని వెలువరిస్తూ ఉన్న నక్షత్రాలను ‘న్యూట్రాన్‌ నక్షత్రాలు’ అంటారు.
  2) పూర్తిస్థాయి నక్షత్ర దశను పొందకముందు శక్తి జనక ప్రక్రియ ప్రారంభమైన నక్షత్రాలను ‘అర్ధ నక్షత్రాలు’ అంటారు.
  3) కేంద్రక సంలీన చర్య ప్రారంభమైన తర్వాత నిలకడగా ఒకే ప్రకాశశక్తితో కనిపించే నక్షత్రాలను ‘స్థిర నక్షత్రాలు’ అంటారు.
  4) బాహ్య పొరలను ఆక్రమించి పరిమాణంలో, ప్రకాశతలో పూర్తిస్థాయి వృద్ధి పొందిన నక్షత్రాలను ‘అరుణామహతరలు’ అంటారు. ప్రస్తుతం సూర్యుడు అరుణామహతర దశలో ఉన్నాడు.
  5) అరుణామహతర దశ తర్వాత ఇంధనాన్ని పీల్చుకునే ప్రయత్నంలో తెల్లగా మారుతూ పరిమాణంలో చిన్నగా మారే నక్షత్రాన్ని ‘మరుగుజ్జు నక్షత్రం’ అంటారు.
  6) ఇంధనం అయిపోయిన తర్వాత నిర్దిష్ట కాలవ్యవధిలో ప్రకాశంలో మార్పునకు లోనయ్యే నక్షత్రాలను అస్థిర/ చంచల/ భేదాత్మక నక్షత్రాలు అంటారు.
  7) చంచల దశ తర్వాత బాహ్యపొరలను ఆక్రమించుకునే ప్రయత్నంలో మనకు పేలినట్లుగా కనిపించే నక్షత్రాలను తాత్కాలిక నక్షత్రాలు అంటారు.
• వీటికి గల ఇతర పేర్లు- నోవా (నవ్యతారక), సూపర్‌ నోవా (బృహత్‌ నవ్యతారక)
• నక్షత్ర బాహ్యప్రదేశం మాత్రమే పై ప్రభావానికి లోనైతే ‘నోవా’ అని, నక్షత్రం మొత్తం ప్రభావానికి లోనైతే ‘సూపర్‌ నోవా’ అంటారు.
  8) నక్షత్రంలో అణుసంలీన (కేంద్రక సంలీన) చర్య పూర్తిగా అంతరించిన తర్వాత పదార్థం అంతా కేంద్రం దిశగా ఆకర్షితమవ్వగా ఏర్పడిన ఖగోళ వస్తువులను ‘కృష్ణబిలాలు (Black Hole)’ అంటారు.
• సూర్యుని కంటే 1.4 రెట్లు ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి గల నక్షత్రాలే ‘బ్లాక్‌ హోల్‌’గా మారుతాయి.
• ఇవి అత్యధిక సాంద్రతను, అత్యధిక గురుత్వాకర్షణ శక్తి కలిగి తన మార్గం గుండా వెళ్లే ప్రతి వస్తువును తనలో విలీనం చేసుకుంటుంది.
• 1916లో ‘ఆల్బర్ట్‌ ఐన్‌స్టీన్‌’ మొదటిసారి తన సాపేక్ష సిద్ధాంతంలో బ్లాక్‌ హోల్స్‌ ఉనికిని ఊహించాడు.
• 1967లో అమెరికాకు చెందిన ఆస్ట్రానమర్‌ ‘జాన్‌ వీలర్‌’ బ్లాక్‌ హోల్‌ అనే పదాన్ని మొదటగా ఉపయోగించాడు.
• 1974లో స్టీఫెన్‌ హాకిన్స్‌ మొదట కృష్ణబిలం గురించి వివరించి, దానిపై ప్రయోగాలు చేశాడు.
• 1983లో కృష్ణబిలాలపై పరిశోధన చేసి నోబెల్‌ పొందిన భారతీయ భౌతిక శాస్త్రవేత్త ‘సుబ్రమణ్య చంద్రశేఖర్‌’. ఇతను ప్రతిపాదించిన సిద్ధాంతం ‘చంద్రశేఖర్‌ లిమిట్‌’.

జీ గిరిధర్‌
సివిల్స్‌ ఫ్యాకల్టీ
ఏకేఎస్‌ ఐఏఎస్‌ ఇన్‌స్టిట్యూట్‌
అశోక్‌నగర్‌, హైదరాబాద్‌
9966330068