പശ്ചാത്തല വികിരണം

പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനീയത്തിൽ, റേഡിയോ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളിൽ പ്രപഞ്ചത്തിലാകമാനം നിറഞ്ഞു നിൽക്കുന്ന വികിരണങ്ങൾ. ഇതു് മൈക്രോവേവ് തരംദൈർഘ്യങ്ങളിലാണു് ഏറ്റവും ശക്തം. 1940ൽ തുടങ്ങിയ പഠനങ്ങളുടെ ഫലമായി 1964ൽ ആർണോ പെൻസിയാസും (Arno Penzias) റോബർട്ട് വിൽസണും (Robert Wilson) ചേർന്നാണു് ഈ വികിരണങ്ങൾ കണ്ടു പിടിച്ചതു്^[1][2]. ഇതിനു് രണ്ടു പേർക്കും 1978ൽ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിനുള്ള നോബൽ സമ്മാനം ലഭിച്ചു.^[3]

പശ്ചാത്തലവികിരണത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം 1946 ൽ ജോർജ് ഗാമോവ് (George Gamow), റാൽഫ് ആൽഫർ (Ralph Alpher), റോബർട്ട് ഹെർമ്മൻ (Robert Herman) എന്നിവർ ചേർന്നു് പ്രവചിച്ചിരുന്നു.^[4] എന്നാൽ അന്നു് ഇതു് ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടില്ല. 1960കളുടെ തുടക്കത്തിൽ റോബർട്ട് ഡിക്കെ (Robert Dicke) സ്വതന്ത്രമായി കണ്ടുപിടിക്കുകയും യാക്കോവ് സെൽഡോവിച്ച് (Yakov Zel'dovich) ഗാമോവിന്റെയും മറ്റും പ്രവചനം കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തപ്പോഴാണു് അതു് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധയിൽ വന്നതു്.

അളക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ

പശ്ചാത്തലവികിരണത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തെ തുടർന്നു് അതു് അളക്കാൻ അനേകം ശ്രമങ്ങളുണ്ടായിട്ടുണ്ടു്. അവയിൽ ഏറ്റവും പ്രശസ്തമായതു് ഒരുപക്ഷേ, പ്രാപഞ്ചിക പശ്ചാത്തല പര്യവേഷകൻ (Cosmic Background Explorer, COBE) എന്ന പേരിലറിയപ്പെടുന്ന നാസയുടെ ഉപഗ്രഹമായിരിക്കാം. 1989ൽ വിക്ഷേപിച്ച രണ്ടു ടണ്ണിലേറെ ഭാരമുള്ള ഈ ഉപഗ്രഹം നാലു വർഷത്തോളം നിരീക്ഷണങ്ങൾ ‌നടത്തി. പരഭാഗവികിരണത്തിന്റേതു് ഒരു തമോവസ്തുവിന്റെ വികിരണത്തോടു് വളരെ അടുത്ത സാമ്യമുള്ള സ്പെൿട്രമാണു് എന്നും അതിൽ ദിശയനുസരിച്ചു് വളരെ ചെറിയ വ്യത്യാസങ്ങളേ കാണാനുള്ളൂ എന്നും കണ്ടെത്തിയതിലൂടെ ഈ ഉപഗ്രഹം മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തെ പിന്താങ്ങുകയുണ്ടായി.

മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ചു് നക്ഷത്രങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നതിനു് മുമ്പുള്ള കാലത്തു് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ താപനില വളരെ ഉയർന്നതായിരുന്നു. വിസ്ഫോടനത്തിൽ ഉണ്ടായ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം പ്രകാശമായി പ്രപഞ്ചത്തിൽ നിറഞ്ഞു നിൽക്കുകയായിരുന്നു. ക്രമേണ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയും തണുക്കുകയും ചെയ്തപ്പോൾ ഈ പ്രകാശത്തിന്റെ താപനിലയും കുറഞ്ഞു. അങ്ങനെ ഗാമ രശ്മികളുണ്ടായിരുന്ന സ്ഥാനത്തു് ക്രമേണ ദൃശ്യമായ പ്രകാശവും ഇൻഫ്രാറെഡ് രശ്മികളും ഒടുവിൽ മൈക്രോവേവ് തരംഗവും ആയിത്തീർന്നു. അതുകൊണ്ടു് പരഭാഗവികിരണം `അവശിഷ്ടവികിരണം' എന്ന പേരിലും അറിയപ്പെടുന്നു.

താപനില 2.725 കെൽവിൻ ആയിരിക്കുന്ന ഒരു തമോവസ്തുവിന്റെ സ്പെൿട്രമാണു് ഇന്നു കാണുന്ന പശ്ചാത്തലവികിരണത്തിനുള്ളതു്. ഇതിന്റെ കൃത്യമായ നിർണ്ണയം പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചു് മനസ്സിലാക്കുന്നതിനു് വളരെ ആവശ്യമാണു്. കാരണം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്ഭവവും പരിണാമവും വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ഏതു് മോഡലും ഈ വികിരണത്തിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യവും കൃത്യമായ സ്വഭാവവും വിശദീകരിച്ചേ തീരൂ. സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തത്തിനു് ഇതു് തൃപ്തികരമായി വിശദീകരിക്കാനാവാത്തതാണു് അതു് പൊതുവിൽ സ്വീകരിക്കപ്പെടാതിരുന്നതിനു് ഒരു കാരണം. അതുപോലെ ഇതു് തൃപ്തികരമായി വിശദീകരിച്ചതാണു് മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തം അംഗീകൃതമായതിനു് ഒരു കാരണം.