This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
കോസ്മിക രശ്മികള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
കോസ്മിക രശ്മികള്‍
Cosmic Rays
ബഹിരാകാശത്തുനിന്നു ഭൂമിയില്‍ പതിക്കുന്ന ഊര്‍ജകണികകള്‍. അണുകേന്ദ്രങ്ങളാണ് ഭൂരിഭാഗവും; ബഹിരാകാശത്തില്‍നിന്ന് ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തില്‍ പതിക്കുന്ന പോസിറ്റീവ് ചാര്‍ജുള്ള കണികകളാണിവയെന്ന് ഗവേഷണങ്ങളില്‍ നിന്നു തെളിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. 1911-ല്‍ വി.ഹെസ്സ് എന്ന ആസ്ട്രിയന്‍ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനാണ് കോസ്മികരശ്മികള്‍ കണ്ടുപിടിച്ചത്. വായുവിന്റെ വൈദ്യുതചാലകത ഉയരത്തിലേക്കു പോകുംതോറും വര്‍ധിക്കുന്നു എന്ന് ബലൂണ്‍ പരീക്ഷണങ്ങളിലൂടെ അദ്ദേഹം കണ്ടെത്തി. 'ഭൂമിക്കുപുറത്തുനിന്ന് ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലേക്കു വന്നുപതിക്കുന്ന, വേധനശേഷി (Penetrating power) കൂടിയ വികിരണങ്ങളാണ് ഇതിനുകാരണം' എന്നദ്ദേഹം ഊഹിച്ചു. ഏറെക്കാലത്തെ തര്‍ക്കങ്ങള്‍ക്കുശേഷം അത് ശാസ്ത്രലോകം അംഗീകരിക്കുകയും 1936-ലെ ഭൗതികത്തിനുള്ള നോബല്‍സമ്മാനം ഹെസ്സിനു നല്കുകയും ചെയ്തു.
കോസ്മിക രശ്മികളെ പ്രാഥമികം, ദ്വിതീയം എന്നിങ്ങനെ രണ്ടു വിഭാഗങ്ങളില്‍ ഉള്‍പ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു; ഭൗമേതര മേഖലകളില്‍ നിന്നുവരുന്ന ഊര്‍ജകണങ്ങളെ പ്രാഥമിക വിഭാഗത്തിലും അവ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലെ അണുക്കളില്‍ തട്ടിയുണ്ടാകുന്ന ഉത്പന്നങ്ങളെ ദ്വിതീയ വിഭാഗത്തിലും.
പ്രാഥമിക വികിരണം. ഇതിന് നാലു സവിശേഷതകളുണ്ട്: സമയത്തെ അപേക്ഷിച്ച് സ്ഥിരമായ തീവ്രതയാണ് ഇതിനുള്ളത്; സ്പേസില്‍ സമദൈശികം (isotropic) ആയിരിക്കും; ഘടന വികലമാണ്; വളരെയേറെ ഊര്‍ജവത്തായ കണികകളാണ് ഉള്ളത്. സൗരപ്രഭാവം കൊണ്ടുള്ള വിക്ഷോഭമൊഴിച്ചാല്‍ ഒരു ശതമാനം വരെ മാത്രമേ തീവ്രതയ്ക്ക് വ്യതിയാനം വരുന്നുള്ളൂ എന്നാണ് ആധുനിക പരീക്ഷണങ്ങളില്‍ നിന്നു വ്യക്തമാകുന്നത്. പ്രാഥമിക കിരണങ്ങള്‍ ഭൂരിഭാഗവും വളരെയേറെ ഊര്‍ജം ഉള്ളവയാണ്. 1022eV വരെയാവാം ഒരു കണത്തിന്റെ ഊര്‍ജം. (നമ്മുടെ ഏറ്റവും മികച്ച കണികാത്വമിത്രം-ലാര്‍ജ് ഹാഡ്രോണ്‍ കൊളൈഡര്‍ പോലും ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നത് 7 x 1012eV ഊര്‍ജമുള്ള പ്രോട്ടോണുകളെയാണ്.) 108eV വോള്‍ട്ടില്‍ കുറഞ്ഞ ഊര്‍ജമുള്ള ചാര്‍ജിത കണങ്ങളെ ഭൂമിയുടെ കാന്തികമണ്ഡലം കടത്തിവിടുന്നില്ല; അവ വാന്‍ അലന്‍ ബെല്‍റ്റുകളില്‍ കുടുങ്ങിപ്പോകും. ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിലെത്തുന്ന കോസ്മിക വികിരണത്തില്‍ ഭൂരിഭാഗവും പ്രോട്ടോണും ചുരുങ്ങിയ തോതില്‍ ഹീലിയം മുതല്‍ അയേണ്‍വരെയുള്ള അണുകേന്ദ്രങ്ങളും ആയിരിക്കും. ഉന്നത ഊര്‍ജമുള്ള ഗാമാരശ്മികളും കോസ്മിക കിരണങ്ങളില്‍ കാണപ്പെടുന്നു. ഗാലക്സീയ കോസ്മിക രശ്മികളില്‍ 86 ശതമാനം പ്രോട്ടോണും 12.7 ശതമാനം ഹീലിയം അണുകേന്ദ്രങ്ങളും ബാക്കി ഭാരമേറിയ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുമാണ് അടങ്ങിയിട്ടുള്ളത്. ഒരു ശതമാനത്തില്‍ താഴെ ഇലക്ട്രോണും കാണാം.
കോസ്മിക രശ്മികളുടെ ഉദ്ഭവത്തെക്കുറിച്ച്, അവയുടെ കണ്ടുപിടിത്തത്തിനു ശേഷവും അരനൂറ്റാണ്ടോളം കാര്യമായ വിവരങ്ങളൊന്നും ലഭ്യമായില്ല. ഭൂമിയിലെ നിദര്‍ശകങ്ങള്‍ക്ക് പ്രാഥമിക കോസ്മിക രശ്മികളെ കണ്ടെത്താന്‍ കഴിയില്ല. അവ അന്തരീക്ഷത്തില്‍ വച്ച് അണുക്കളുമായി പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിച്ചതിനുശേഷം മറ്റു രൂപങ്ങളിലാണ് നിദര്‍ശിക്കപ്പെടുന്നത്. ഭൂമിയില്‍ ദ്വിതീയ രശ്മികളായേ അവ എത്തുന്നുള്ളൂ.
ദ്വിതീയ കോസ്മിക രശ്മികള്‍. പ്രാഥമിക കോസ്മിക രശ്മികള്‍ ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തില്‍ വന്നുപതിക്കുമ്പോഴാണ് ദ്വിതീയ കോസ്മികരശ്മികള്‍ ഉദ്ഭവിക്കുന്നത്. ഉപര്യന്തരീക്ഷത്തിലെ നൈട്രജന്‍, ഓക്സിജന്‍ അണുകേന്ദ്രങ്ങളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് അവയെ ചിതറിക്കുന്നതോടൊപ്പം ധാരാളം പുതിയ കണങ്ങളെ (പൈമെസോണുകള്‍ അഥവാ പയോണുകള്‍, കെമെസോണുകള്‍, ലാംഡകണങ്ങള്‍, സിഗ്മാകണങ്ങള്‍ തുടങ്ങിയവ) സൃഷ്ടിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവയെല്ലാം അതിവേഗം ശോഷണം നടത്തി മ്യൂഓണുകളും (μ ), ഇലക്ട്രോണുകളും പോസിട്രോണുകളും മറ്റുമായി മാറുന്നു. നിരന്തരമായ കൂട്ടിമുട്ടലുകളിലൂടെ ഓരോ ദ്വിതീയകണവും പുതിയ ഒന്നിലേറെ കണങ്ങളെ സൃഷ്ടിക്കുകവഴി, ഭൂതലത്തില്‍ എത്തുമ്പോഴേക്കും താരതമ്യേന ഊര്‍ജം കുറഞ്ഞ കണങ്ങളുടെ ഒരു മഴ (Cosmic ray shower) തന്നെ സൃഷ്ടിക്കാന്‍ ഓരോ പ്രാഥമിക കോസ്മിക കണത്തിനും കഴിയുന്നു. ഉപര്യന്തരീക്ഷത്തില്‍ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന വിചിത്രകണങ്ങള്‍ ഒന്നും ഭൂമിയില്‍ എത്തുന്നില്ല. എന്നാല്‍, ബലൂണുകളിലും മറ്റും അവിടെ എത്തിച്ച നിദര്‍ശകങ്ങള്‍ (ക്ലൗഡ് ചേംബര്‍, ബബ്ള്‍ ചേംബര്‍ മുതലായവ) ഉപയോഗിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങള്‍ ആണ് കണികാഭൗതികത്തിലുണ്ടായ ആദ്യകാല മുന്നേറ്റങ്ങള്‍ക്കെല്ലാം കാരണമായത്.
കോസ്മിക കിരണങ്ങളുടെ ഉദ്ഭവസ്ഥാനങ്ങള്‍ തിരിച്ചറിയുക പ്രയാസമാണ്. കാരണം, ഗാലക്സികള്‍ക്കുള്ളിലും പുറത്തും ഉള്ള കാന്തികക്ഷേത്രങ്ങള്‍ ചാര്‍ജിതകണങ്ങളെ പല വഴിക്ക് ദിശമാറ്റി വിടുന്നുണ്ട്. എന്നാല്‍, ഇങ്ങനെ വഴിമാറാത്ത ഗാമാരശ്മികള്‍ ചില സൂചനകള്‍ നല്കുന്നുണ്ട്. നമ്മുടെ ഗാലക്സിക്കുള്ളില്‍ സിഗ്നസ് X-3 (സിഗ്നസ് രാശിയിലെ ഒരു ന്യൂട്രോണ്‍നക്ഷത്രം), നിരവധി സൂപ്പര്‍നോവകള്‍, ഗാലക്സികേന്ദ്രം എന്നിവിടങ്ങളില്‍നിന്ന് ധാരാളം കണങ്ങള്‍ ഉദ്ഭവിക്കുന്നു എന്ന് കണക്കാക്കുന്നുണ്ട്. എല്ലാ വന്‍ഗാലക്സികേന്ദ്രങ്ങളിലുമുള്ള തമോഗര്‍ത്തങ്ങള്‍ (Black holes), വിദൂരക്വാസാറുകള്‍ എന്നിവയും കോസ്മിക കണങ്ങളുടെ പ്രഭവകേന്ദ്രങ്ങളാണെന്ന് ഊഹിക്കപ്പെടുന്നു. വെര്‍ഗോക്ലസ്റ്റര്‍ (Virgo Cluster) എന്ന ഗാലക്സിക്ലസ്റ്റര്‍, പ്രത്യേകിച്ച് അതിലെ M87 എന്ന ഗാലക്സിയിലെ ജറ്റ് പ്രവാഹം ആണ് അത്യധികം ഊര്‍ജമുള്ള കണങ്ങളുടെ പ്രഭവകേന്ദ്രങ്ങളിലൊന്ന്. സൂര്യനില്‍നിന്ന് ഊര്‍ജം കുറഞ്ഞ കോസ്മിക കിരണങ്ങള്‍ പ്രവഹിക്കുന്നുണ്ട്. സൗരആളലുകള്‍ നടക്കുമ്പോള്‍ പ്രവാഹതീവ്രത വര്‍ധിക്കുന്നതായി കാണാം.
ഊര്‍ജം കുറഞ്ഞ കോസ്മിക കണങ്ങള്‍ അന്തരീക്ഷത്തിലെ നൈട്രജനുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് കാര്‍ബണ്‍-14 എന്ന റേഡിയോ ആക്റ്റീവ് ഐസോടോപ്പിന് ജന്മം നല്കുന്നത് ഫോസിലുകളുടെ പ്രായനിര്‍ണയത്തിന് (കാര്‍ബണ്‍ ഡേറ്റിങ്) സഹായിക്കുന്നു. നോ. കാര്‍ബണ്‍ ഡേറ്റിങ്
(പ്രൊഫ. കെ. പാപ്പൂട്ടി; സ.പ.)
