ಪೆಂಜಿಯಾಸ್-ವಿಲ್ಸನ್ ರ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಪ್ರಯೋಗ (ಭಾಗ ೧೫)

ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಬ್ಯಾಕ್ ಗ್ರೌಂಡ್ ವಿಕಿರಣ (Cosmic Microwave Background Radiation)ದ ಆಕಸ್ಮಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಆಧುನಿಕ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಬೆಳವಣಿಗೆಯಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹಿಂದಿನ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳ ಮೂಲಕ ಊಹಿಸಿದಂತೆ, ಇದನ್ನು ಆಕಸ್ಮಿಕವಾಗಿ ಅರ್ನೋ ಪೆಂಜಿಯಾಸ್ (Arno Penzias) ಮತ್ತು ರಾಬರ್ಟ್ ವಿಲ್ಸನ್ (Robert Wilson) ಅಮೆರಿಕದ ಬೆಲ್ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ತಮ್ಮ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿ ಅವರು ಕ್ಷೀರಪಥ (Milkyway) ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದಿಂದ ರೇಡಿಯೋ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಮೂಲತಃ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ನಿರ್ಮಿಸಲಾದ ಸೂಪರ್ಸೆನ್ಸಿಟಿವ್ (Super Sensitive) 6 ಮೀಟರ್ (20 ಅಡಿ) ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ (Horn Antenna) ವನ್ನು ಬಳಸಿದರು.

ಈ ಮಸುಕಾದ ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ಅವರು ತಮ್ಮ ರಿಸೀವರ್‌ (Receiver)ನಿಂದ ಗುರುತಿಸ ಬಹುದಾದ ಎಲ್ಲ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬೇಕಾಯಿತು. ಅವರು ತಮ್ಮ ರೇಡಿಯೋ ರಿಸೀವರ್ ಅನ್ನು 7.35 ಸೆಂ.ಮೀ ತರಂಗಾಂತರ (4080 MHz) ರೇಡಿಯೋ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಿದರು, ಅಲ್ಲಿ ರೇಡಾರ್ ಮತ್ತು ರೇಡಿಯೋ ಪ್ರಸಾರದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರು ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಶಾಖದ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ದ್ರವ ಹೀಲಿಯಂ (Liquid Helium) ನಿಂದ -269*C ಗೆ ತಣ್ಣಗಾಗಿಸಿ ನಿಗ್ರಹಿಸಿದರು; ಸಂಪೂರ್ಣ ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ 4 ಕೆಲ್ವಿನ್!

ಪೆನ್ಜಿಯಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ತಮ್ಮ ಡೇಟಾವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವಾಗ, ಅವರು ಕಡಿಮೆ, ಸ್ಥಿರ, ನಿಗೂಢ ಶಬ್ದವೊಂದನ್ನು ತಮ್ಮ ರಿಸೀವರ್‌ನಲ್ಲಿ ಸೆರೆಹಿಡಿದರು. ಈ ಅವಶೇಷ ಶಬ್ದವು ಅವರು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ 100 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ತೀವ್ರವಾಗಿತ್ತು; ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ಹರಡಿದ ಅಲೆಗಳು, ಹಗಲಿರುಳು ಸಮವಾಗಿತ್ತು. 7.35 ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ ತರಂಗಾಂತರದಲ್ಲಿ ಅವರು ಪತ್ತೆ ಮಾಡಿದ ವಿಕಿರಣವು ಭೂಮಿ, ಸೂರ್ಯ ಅಥವಾ ನಮ್ಮ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದಿಂದ ಬಂದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅವರಿಗೆ ಖಚಿತವಾಯಿತು. ತಮ್ಮ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದ ನಂತರ, ಆಂಟೆನಾದಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಪಾರಿವಾಳಗಳ ಗೂಡುಗಳನ್ನು ತೆಗೆದರು; ಆಂಟೆನಾ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದ ಹಕ್ಕಿ ಹಿಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸಿ, 2.7 ಕೆಲ್ವಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಪ್ಪು ದೇಹದಂತೆಯೇ 7.35 ಸೆಂ.ಮೀ.ನಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದವು ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು.

ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ರಾಬರ್ಟ್ ಡಿಕ್ (Robert Dicke) ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದ ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಇತರ ಖಗೋಳ ಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ ನಂತರ ಉಳಿದಿರುವ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹುಡುಕಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದರು. ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ತಂಡವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ, ಚರ್ಚೆಯ ನಂತರ ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅವರು ಶಬ್ದವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದ್ದು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಬಿಗ್-ಬ್ಯಾಂಗ್ - ವಿಕಿರಣದ ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್‌ನ ಅವಶೇಷ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಿದರು. ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಕಪ್ಪು ದೇಹದಂತೆ ವರ್ತಿಸಿದರೆ, 2.73 ಕೆಲ್ವಿನ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿರುವ ಕಪ್ಪು ದೇಹವು ಅದೇ ರೀತಿಯ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಒದಗಿಸಬೇಕು. ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ರೋಲ್ (Rolle) ಮತ್ತು ಪ್ರಿನ್ಸಿಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ವಿಲ್ಕಿನ್ಸನ್ (Wilkinson) ಅಂತಹ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ಪಡೆದಿದ್ದಕ್ಕೆ ಹೊಂದುವಂತಹ ಶಕ್ತಿಯ ವರ್ಣಪಟಲ (Spectrum)ವನ್ನು ಪಡೆದರು, ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆ ವಿಕಿರಣದ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಪಡೆದರು.

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್ ನಿಂದ ವಿಕಸನಗೊಂಡರೆ, ವಿಕಿರಣವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಸಮವಾಗಿ ಹರಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಿದ್ದರು. ಅಂದರೆ ಇದು ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ - ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಬ್ಯಾಕ್ ಗ್ರೌಂಡ್ ವಿಕಿರಣದ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು, ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷೆಯ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ನಾಸಾ (NASA) ಯೋಜಿಸಿತು. "ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಬ್ಯಾಕ್‌ಗ್ರೌಂಡ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪ್ಲೋರರ್ (COBE- Cosmic Background Explorer)" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯನ್ನು 1988ರಲ್ಲಿ ಉಡಾಯಿಸಲಾಯಿತು. ಭೂಮಿಯಿಂದ 900 ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುತ್ತಿತ್ತು. ಕೋಬ್ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ನಾಲ್ಕು ವರ್ಷಗಳವರೆಗೆ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನಿಸಿ, ಅಲೆಗಳ ವಿಕಿರಣದ ತೀವ್ರತೆಯು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ಸವನೆ ಇದೆ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಪುರಾವೆ ಒದಗಿಸಿತು!!

-ಶಿಕ್ರಾನ್ ಶರ್ಫುದ್ದೀನ್ ಎಂ, ಮಂಗಳೂರು

ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಪೆಂಜಿಯಾಸ್-ವಿಲ್ಸನ್ ರ ಹಾರ್ನ್ ಆಂಟೆನಾ ಹಾಗೂ ಪೆಂಜಿಯಾಸ್ ಹಾಗೂ ವಿಲ್ಸನ್