Երկնային Վաչկատուններ

ԴՈԿՏ. ՀՐԱՉ ՊԱՐՍՈՒՄԵԱՆ

Արեգակնային դրութիւն պարբերաբար կ՛այցելեն ոչ միայն թափառական երկնաքարեր եւ ասուպներ, որոնց նախապէս անդրադարձած եմ, այլ նաեւ` «վտարանդի» աստղեր եւ անտէր մոլորակներ (1, 2): Վաչկատուն աստղերը ընդհանրապէս արագաշարժ են (3): Ուրկէ՞ կու գան այդպէս շտապ:

Տիեզերաբանական առասպելներ` հին ու նոր.- Կար ժամանակ, երբ հնդկական, չինական, եւ այլ մշակոյթներ կը հաւատային, որ Երկիրը սկաւառակ մըն` տեղադրուած կռնակին վրայ չորս հսկայ փիղերու, որոնք կանգնած են շալակին աւելի հսկայ կրիայի մը, որ կը լողայ անհուն ովկիանոսի մը մէջ: Այս պատկերի միակ վաւերական տարրը անհունի մէջ շարժումն է: Ապա տեղի ունեցաւ «Յունական հրաշք»-ը (Ե. դար ՆՔ): Յոյն գիտնականներ լուսնի վրայ Երկրի ձգած շուքէն ոչ միայն կռահեցին, որ անիկա գնդաձեւ է, այլ նաեւ ն.ք. 240 թուականին կարողացան չափել անոր շառաւիղը (radius) 0,6 % ճշգրտութեամբ (4): Այդ հնարքը պարզապէս ապշեցուցիչ է:

Պտղոմէոս (Ptolemy, 367-283 ՆՔ) համադրեց մինչ այդ կուտակուած աստղաբաշխական գիտելիքները, որոնք տիրող արիստոտէլեան փիլիսոփայութեան պարտադրանքով երկրակեդրոն (geo-centric) էին: Արեւը կը դառնայ երկրին շուրջ, իսկ մոլորակները` արեւի շուրջ: Նման շարժում կարելի է իրագործել քանի մը յարկանի ատամնաւոր անիւներով (gears, engrenages): Յոյներ ի հարկէ պատրաստած էին նման «մոլորակացոյց» սարքեր, որոնցմէ մին 1901 թուականին գտնուեցաւ Եգէականի Antikythera կղզիին մօտ եւ ստացաւ այդ անուանումը: Պտղոմէական հաշուարկները, որոնք արդէն իսկ տաղտկալիօրէն երկարապատում էին, ճշգրիտ պատասխաններ տալու համար դատապարտուած էին աւելի բարդանալու, որովհետեւ մոլորակներու ծիրերը ոչ թէ կլոր են, այլ ձուաձեւ (elliptical): Ձուագիծ կարելի է ստանալ, մէկի փոխարէն, երկու ատամնաւոր անիւներով: Բայց այդ եւս ցաւօք անբաւարար է, որովհետեւ մոլորակներու ձուաձեւ ծիրերը արտակեդրոն են (eccentric)… եւն, եւն… Իսլամ աստղագէտներ դարեր աշխատած են այս ձեւաւորումին վրայ, որպէսզի հաշուարկեն աղօթքի ճշգրիտ ժամերը եւ Մեքքայի ճշգրիտ ուղղութիւնը (5):

Արդիական պարզում եւ պարզամտութիւն.- Շուրջ 15 դար ետք եկաւ Կոպեռնիկոսը, ապա` Նիւթոնը (1643-1727) եւ այլ հանճարեղ գիտնականներ, որոնք շարժումի նկարագրութեամբ (kinematics) սահմանափակուած աստղագիտութիւնը վերածեցին վաւերական գիտութեան` շնորհիւ Նիւթոնի ձգողականութեան տեսութեան, մեքենական շարժումը կառավարող օրէնքներուն եւ համարողութեան (calculus): Ապա եկաւ J. Maxwell-ը (1831-79), որ ձեւաւորեց ելեկտրա-մագնիսական դաշտերը (Electromagnetic fields) կառավարող հիանալի ամփոփ, գեղեցիկ եւ համապարփակ հաւասարութիւններ: Յայտարարուեցաւ, որ տեսական գիտութիւնը աւարտած էր: Կը մնար հնարել չափող գործիքներ եւ այլ օգտակար սարքեր: Մտած էինք արդիականութեան դարաշրջան, ուր կարելի էր ամէն երեւոյթ (բնական, թէ ընկերային) բացատրել քանի մը պարզ հաւասարութեամբ:

Տիեզերքը պտուտակաւոր մեծ մեքենական սարք մըն է, որ իտէալական ձեւով կազմուած է գերագոյն էակի մը կողմէ: «Տիեզերք» այդ երջանիկ օրերուն կը նշանակէր արեւ, մոլորակներ եւ հեռաւոր աստղեր, որոնց մասին գրեթէ ոչինչ ծանօթ էր: Տիեզերքը կատարեալ էր եւ անփոփոխ: Մոլորակները ունէին իրենց անխախտ ծիրերը, որոնց շառաւիղները կը համապատասխանէին երկրաչափական պարզ յառաջատուութեան մը (Geometrical progression) (6):

Այդ խաղաղ, հոգեպարար պատկերը գիտութեան միամիտ մանկութեան կը պատկանի: Համակարգիչի օգնութեամբ այժմ գիտենք, որ իրարու շուրջ դարձող բազմանդամ (2-է աւելի) դրութեան մը ծիրերը պարտադրաբար անկայուն են: Նիւթոն անդրադարձած էր այս հաւանականութեան, բայց կը հաւատար, որ երկնաւորը պարբերաբար կը միջամտէ, որպէսզի մոլորակներու ծիրերը մնան կայուն եւ զիրար չհատեն: Այդ կործանարար հետեւանք պիտի ունենար:

Նիւթոն տէր էր բացառիկ հանճարի: Ցաւօք տէր էր նաեւ բացառիկ յոռի, անպարկեշտ նկարագրի: Ունէր պետական շատ բարձր պաշտօն: Անդամ էր մասոնական կազմակերպութեան մը եւ կը կատարէր ոչ գիտական հետազօտութիւններ: Այս մասին կայ լայն գրականութիւն:

Մեր Յարդագողը.- Մեր Ծիր Կաթինը (galaxy) (7) կը պատկանի ձողաւոր պարուրաձեւ (barred spiral) խումբին, այսինքն համեմատաբար երիտասարդ է: Բացի թեւերէն (ուր կը գտնուի աստղերու մեծամասնութիւնը)` ունի նաեւ կեդրոնական շուրջ 300 միլիառ աստղեր (եւ այլազան մարմիններ), որոնք կը դառնան կեդրոնական յղփացած «սեւ խոռոչ»-ի (black hole) մը շուրջ (8):

Ունի կեդրոնական «ուռ» մը (bulge), գնդաձեւ լուսապսակ (halo) «ամպ» մը եւ աստղախումբերու գնդաձեւ հոյլեր (globular clusters): Աստղային «արիւնակից» (կամ պատմակից) խմբաւորումներու գոյութիւնը 1947 թուական յայտնաբերած էր Վ. Համբարձումեանը: Նշուած չորս մասերը կազմաւորուած են տարբեր ժամանակաշրջաններու: Այդ կարելի է որոշել զանոնք բաղադրող հիւլէներու եւ մասնիկներու (atoms and molecules) կորիզներու զանգուածներէն: Թեւերու ձեւը տակաւ կը փոխուի, որովհետեւ աստղերը կեդրոնի շուրջ կը դառնան գրեթէ, բայց` ոչ ճշգրտօրէն նոյն արագութեամբ (220 քմ/երկվարկեան) (9):

Եղբայրակերութիւն.- Կեդրոնական «ուռ»-ի գնդաձեւ խմբաւորումները մնացորդներն են այն գաճաճ ծիրկաթիններուն, զորս Յարդագողը անցեալին «յօշոտած» է: Ներկայիս այն տակաւ կը յօշոտէ այլ գաճաճ ծիրկաթին մը` Sagittarius: Յարդագողը կը պատկանի մօտ 50 անդամ հաշուող այսպէս կոչուած «տեղական խումբ»-ի մը: Կը կարծուի, թէ արդէն իսկ յօշոտած է հարիւր գաճաճներ: Յարդագողը շուրջ 4,5 միլիառ տարի ետք պիտի բախի եւ միախառնուի մօտաւորապէս իր զանգուածով ծիրկաթին Andromeda-ի: Կազմուելիք ծիրկաթինը արդէն իսկ ունի անուն` «Կաթնամետա» (Milk-o-Meda): Հետեւանքները կրնան անհաճոյ ըլլալ արեգակնային դրութեան համար: Այստեղ յօդուածի նիւթին յարիր տեղեկութիւնը այն է, որ նման միաձուլումներ կ՛արտաքսեն բազմամիլիոն միլիոն աստղեր, որոնք կը դառնան թափառականներ: Արեւը կրնայ դառնալ անոնցմէ մէկը (10):

Կենսագրական.- Տիեզերքի մէջ ցրուած նախատարրը (primordial matter) համածին /համանման (homogenous) չէ: Աստղեր կը կազմուին տարածքներուն մէջ, ուր խտութիւնը բարձր է: Այդ ամպանման կազային կոյտը կը կոչուի «միգամածութիւններ» (nebula): Ձգողութեան պատճառով «ամպը» հետզհետէ կը կծկուի: Որեւէ խմբաւորում, թէկուզ` դանդաղ, ինքն իր շուրջ կը դառնայ: Երբ կոյտը փոքրանայ, պտոյտը կ՛արագանայ այնպէս, ինչպէս սառոյցի վրայ չմշկողի պտոյտը կ՛արագանայ, երբ կը կծկուի: Ձգողական ներուժը կը վերածուի մեքենականի եւ տաքութեան: Ի վերջոյ կը կազմուին հաւանաբար երկու` իրարու շուրջ դարձող աստղեր: Եթէ երրորդ մը եւս կար, ապա ամենափոքր աստղը մեծ արագութեամբ հեռու կը շպրտուի, որովհետեւ, ինչպէս վերը նշեցի, ծիրերը պարտադրաբար անկայուն կ՛ըլլան: Շպրտուած աստղը կը դառնայ թափառական: Վաչկատուն աստղերու գոյացման գլխաւոր ձեւերէն մէկը այս է:

Վաղամահ երկուորեակ.- Նորածին զոյգ աստղերը հաւանաբար հաւասար զանգուած չեն ունենար: Աւելի մեծ աստղը կ՛ունենայ աւելի մեծ ներուժ, եւ հետեւաբար անոր ջերմաստիճանը աւելի արագ կը բարձրանայ, միջուկային գործողութիւնները (reaction) աւելի արագ կ՛ընթանան, եւ եթէ այդ աստղը ունի բաւարար զանգուած, կարճ ժամանակ ետք (թերեւս քանի մը միլիոն տարի) կը պայթի որպէս «supernova» (գեր-մեծ նոր աստղ) (11): Առանց կեդրոնաձիգ (centripetal) ուժի մնացած միւս աստղը կը թռչի այնպէս, ինչպէս պարսատիկի քարը, երբ արձակողը թոյլ կու տայ առասանը: Այս է վաչկատուն աստղեր գոյացնելու երկրորդ մեքանիզմը: Կը կարծուի, թէ ան մեզմէ մօտ 170 հազար թրիլիոն քմ հեռաւորութեան վրայ գտնուող HD 186302 աստղը մեր արեւի երկուորեակ զոյգն էր: Կը կոչուի նաեւ «Նեմեսիս», որովհետեւ կը կարծուի, թէ մեկնած պահուն վրէժխնդրօրէն երկնաքարերու տարափ մը ուղղած է դէպի մեզ:

Անկայուն ծիրեր.- Նոյնիսկ Ծիր Կաթինի թեւերուն մէջ, որոնք համեմատաբար հարթ ու բարակ են (plane), աստղեր չունին կայուն ծիրեր (12): Մեր արեւի պտոյտը կը տեւէ 230-250 միլիոն տարի, որուն ընթացքին կը կատարէ մօտ երեք ալիքաձեւ շարժում (Տե՛ս կողքի նկարը): Բոլոր ծիրերը տակաւ կը փոխուին: Ծիրերու 30%-ը մե՛ծ փոփոխութիւններ կրած է: Երբ երրորդ աստղ մը պատահմամբ մօտենայ բազմաթիւ զոյգերէն մէկուն, այդ զոյգին փոքր անդամը կրնայ դուրս շպրտուիլ եւ դառնալ վաչկատուն: Վտարանդին հաւանաբար կը հանդիպի շատ աւելի մեծ զանգուած ունեցող սեւ խոռոչներու, որոնք կրնան կատարել «ձգողական պարսատիկի» (gravitational slingshot) դեր եւ իրենց արագութիւնը բարդել աստղին: (13) Թափառականը կրնայ դառնալ այնքան սրընթաց, որ անվերադարձ կը լքէ մեր Ծիր Կաթինը: Աստղահոյլեր այսպիսով տակաւ կը կորսնցնեն իրենց անդամները: Հին աստղահոյլեր աւելի բազմանդամ են, քան` նորերը: Վաչկատուն այցելուներու երրորդ աղբիւրը այս է: Աստղերու փոքր տոկոս մը միա՛յն (0,05%) թափառական է: Տոկոս փոքր է, բայց թիւը` մեծ, շուրջ 150 միլիոն (14): Այս աստղերէն մէկն ու մէկը արեգակնային դրութեան մօտէն կ՛անցնի միջին հաշուող իւրաքանչիւր 50 հազար տարին անգամ մը (15): Նախորդ այցելութիւն տուած է փոքրիկն Scholz-ի աստղը մօտ 70 հազար տարի առաջ, ուրեմն յաջորդը արդէն իսկ ուշացած կը համարուի: Մօտ միլիոն տարի ետք այցելութեան պիտի գայ հսկայ Gliese 710-ը, որ մեծ իրարանցում պիտի ստեղծէ արեգակնային դրութիւնը շրջապատող «Oort »ամպին մէջ: Այցելութիւնը միլիոնաւոր երկնաքարեր պիտի շպրտէ այս ու այն կողմ: Անոնցմէ ոմանք 2 կամ 3 միլիոն տարի ետք կրնան հասնիլ Երկիր: Այդ «ռմբակոծումը» պիտի տեւէ շուրջ 4 միլիոն տարի: Յուսանք, որ Երկրի այդ օրերու բնակիչները ի վիճակի պիտի ըլլան դիմագրաւելու այդ վտանգը:

Կանխայայտ Կենսագրութիւն.- Գիտնականներ շատոնց նկատած էին, որ կարելի եւ ուսանելի է աստղերը դասաւորել ըստ անոնց մեծութեան (magnitude, իմա` լուսարձակութիւն, luminosity) եւ գոյնին: Գոյն կը նշանակէ աստղի մակերեսի տաքութեան աստիճան: Գիտենք, օրինակ, որ օճախի կապոյտ բոցը աւելի տաք է, քան` կարմիրը: Արեւու դեղինը կը համապատասխանէ մօտ 6 հազար աստիճանի: 1911-13 թուականներուն E. Hertzsprung եւ H.N. Russell իրարմէ անկախ ձեւաւորեցին այժմ երկուքին անունը կրող H-R գծագիրը, որուն տարբերակներէն մէկը կողքին ցոյց տրուած է: Նկատել, որ երկնագոյն կամ սպիտակ գերաստղերը աւելի քան 10 միլիառ անգամ աւելի փայլուն են, քան` կարմիր թզուկները: Նման հսկայ տարբերութիւն կարելի չէ նոյն գծագիր էջին վրայ ներկայացնել իսկական համեմատութեամբ (16): Մեր արեւը աւելի մօտ է թզուկներու, քան հսկաներու (17): Զանգուածը անբաւարար է «Նովայ»-ի վերածուելու համար: Մօտ հինգ միլիառ տարի ետք արեւը պիտի սպառէ իր ջրածինը եւ սկսի վերածուելու «Կարմիր հսկայի», այդ միջոցին խանձելով եւ ապա կուլ տալով մեր մոլորակը: Մօտ միլիառ տարի մը եւս ետք պիտի վերածուի երկնագոյն թզուկի մը, ապա դանդաղ պաղի եւ վերածուի հազիւ նշմարելի տակաւ հանգչող կարմիր թզուկի մը: Ոչ մէկ յուշարձան պիտի կանգնի երբեմնի հզօր աստուած Շամաշի անյայտ շիրիմին վրայ:

Մոլորած մոլորակներ եւ անծանօթներ.- Իւրաքանչիւր արեգակնային դրութիւն իր կազմութեան շրջանին անկայուն ծիրերու պատճառով կը վտարէ առնուազն մէկ երկրի զանգուածի հաւասար անաւարտ փոքր մոլորակներ: Այդ կը նշանակէ, որ կան աւելի մեծ թիւով մոլորած փոքրիկ մոլորակներ, քան` աստղեր: Մոլորակներու արտաքսումը շատ աւելի մեծ թիւերով կը կատարուի կեդրոնական մասին մէջ, ուր ե՛ւ աստղերու թիւը ե՛ւ խտութիւնը աւելի բարձր են: Բարձր է ուրեմն նաեւ անոնց փոխազդեցութիւնը: Անհաւանական է սակայն, որ անոնք այնքան հեռանան կեդրոնէն, որ հասնին մեզի: Նոյնիսկ եթէ հասնին, այդ փոքրիկները պիտի չկարենան մեծ իրարանցում պատճառել:

Վերջապէս կան այցելուներ, որոնք կու գան բոլորովին ա՛յլ ծիրկաթիններէ: Ի տարբերութիւն տեղական այցելուներու` անոնց ուղեգիծը բաց է, անդրաձիգ (hyperbola) (18): Ըստ պատահականութեան, անոնք Յարդագողի հարթակը կը հատեն միայն մէկ կէտով: Աստղագէտներու կողմէ նկատուած այս դասի առաջին այցելուն էր երկնաքար մը, որ կոչուեցաւ «Oumuamua»: Հաուայեան լեզուով կը նշանակէ հետախոյզ սկաուտ: Այդ ի հարկէ հիւմըր է այն իմաստով, որ ան թերեւս մեզի ուղարկուած էր հեռաւոր այլ մշակոյթի մը կողմէ: Այս մասին ի հարկէ կան բազմաթիւ սիրողական վարկածներ (19): Ումուամուա Երկիր այցելեց շուրջ հինգ տարի առաջ: Գծանկարը ցոյց կու տայ անոր ծիրը:

——————–

Տես, օրինակ, https://scitechdaily.com/astronomers-catch-stellar-intruder-redhanded-chaotic-streams-of-dust-and-gas/
Տես «Դիւապետի կռանը», «Ազդակ», 27 ապրիլ 2020:
Աստղերու արագութիւնը կարելի է` համադրելով քանի մը հաշուարկներ, ինչպէս` անոնց վայրի փոփոխութիւնը, գոյնի խախտումը եւ «ձայնային սեպ»-ը: Գոյնի փոփոխութիւնը նման է շտապ օգնութեան սուլոցի փոփոխութեան, երբ կ’անցնի մեր կողքէն (Doppler Effect): Իսկ ձայնային սեպը (shock wave) նման է սրընթաց շոգեմակոյկներու ձգած հետքին` ջուրի մակերեսին վրայ:
Eratosthenes այդ կատարեց` բաղդատելով շուքերու անկիւնները Աղեքսանդրիոյ եւ մօտ 800 քմ հարաւ գտնուող «Սիէնէ»-ի մէջ: Տես, օրինակ, https://physicsteacher.blog/2021/05/22/measuring-the-radius-of-the-earth-in-240-bc/
Երկու կլորակով հաւկթաձեւ ծիր կազմելու հնարքը կը կրէ պարսիկ գիտնական Ալ-Թուսիի անունը (Tusi Couple):
Titius-Bode յարաբերութիւնը Rn= 0.4 + 0.3×2^n գտնուած է 1772-ին, ապա` հետագային ձեւաւորուած: Rn կը նշանակէ տուեալ մոլորակի ծիրը` բաղդատած Արուսեակի (Venus): Արուսեակ.- n=1 Rn=1, Երկիր.- n=2, Rn=1.6, Հրատ (Mars) n=3, Rn=2.8 , եւն
Galaxy եզրը յունարէնի հետեւողութեամբ կազմուած է: Կալաքսիաս կը նշանակէ «կաթնոտ», հայերէնով` ծիր կաթին, որուն տեսանելի մէկ մասը մեր նախնիները «Յարդագողի ճանապարհ» կոչած են:
Մեծ աստղեր երբ մահանան, կը վերածուին «սեւ խոռոչներու» (black hole), ուր ձգողութիւնը այնքան ուժեղ է որ ոչինչ կրնայ փախչիլ: Սեւ խոռոչները կ’աճին կլլելով ամէն ինչ, որ կը մօտենայ իրենց: Յարդագողի կեդրոնական սեւ խոռոչի զանգուածը արեւէն 4,6 միլիոն անգամ մեծ է:
Ի տարբերութիւն արեգակնային դրութեան, ուր հեռաւոր մոլորակները շատ աւելի դանդաղ են: Գիտական բացատրութիւնը այն է, որ Ծիր Կաթինի ձգողական ուժը միայն կեդրոնի սեւ խոռոչը չէ: Միջոցը լեցուն է անտեսանելի «մութ նիւթով» (dark matter) մը, որ շուրջ 5 անգամ աւելի մեծ զանգուած ունի, քան` լուսատու աստղերը: Ինչեւիցէ …
Տես, օրինակ, «Andromeda-Milky Way collision: what happens when the galaxies collide?» https://www.skyatnightmagazine.com/space-science/andromeda-milky-way-galaxy-collision/
«Նովա» անունը պատմական է: Այդ պայթիւնները արագ են եւ շատ լուսաւոր: Պարզ աչքով դիտած` կը թուէին որպէս նոր յայտնուած աստղ:
Երբ աստղը հեռանայ թեւերու «հարթակէն», ետին մնացած ծաւալներու ձգողական ուժը ետ կը բերէ զինք: Մեքանիքի բարբառով այդ կը կոչուի «վերականգնող ուժ» (resoring force): Նման ուժի առկայութիւնը ծնունդ կու տայ տատանումի (oscillation):
Հրատը կ՛օգտագործուի որպէս «ձգողական պարսատիկ» աստղանաւերը դէպի Լուսնթագ (Jupiter) մղելու համար, իսկ Լուսնթագը եւ այլ մեծ մոլորակներ` արեգակնային դրութեան աւելի հեռաւոր անկիւններ հասնելու: Աստղերու մօտաւոր թիւն է 300 միլիառ: 0,5% կը նշանակէ (3×10^11)x(0.05/100)= 1.5×10^8
Salisbury, D, Milky Way Filled with Wandering stars, Vanderbilt Univ. News, 31, Յուլիս5 2015
Betz, Eric , Wandering stars pass through our solar system surprisingly often, Astronomy 21 May 2020:
Այլապէս, եթէ թզուկը գտնուէր առանցքէն լոկ 1սմ հեռաւորութեան վրայ, ապա հսկաները պիտի ըլլային 10 միլիառ սմ եւ կամ 10 քմ աւելի վեր: Նման պարագաներու հարկ է դիմել տիպահամարային (logarithmic) գծապատկերի:
Տասը հազար անգամ մեծ է ամենաթզուկէն, բայց հարիւր հազար անգամ փոքր` ամենամեծէն:
Տե՛ս «Դիւապետի կռան», «Ազդակ», 27 ապրիլ 2020: