రవిరాజ పోతినేని
సుమారు 13.8 బిలియన్ ఏళ్ల క్రితం.. అప్పుడు కాలం లేదు, స్థలం (Space) లేదు, అసలు శూన్యం తప్ప ఏమీ లేదు! కానీ, ఒకే ఒక్క క్షణం.. ఒక అంతుచిక్కని మహా విస్ఫోటనం! ఒక చిన్న అణువు కంటే తక్కువ పరిమాణం ఉన్న బిందువు నుండి నేటి అనంత విశ్వం ఎలా పుట్టింది? శూన్యం నుండి నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, గెలాక్సీలు ఎలా ఆవిర్భవించాయి? మన విశ్వం వెనుక ఉన్న అసలైన రహస్యం – ‘బిగ్ బ్యాంగ్’ గురించి మరింత ఆసక్తికరంగా తెలుసుకుందాం రండి!
బిగ్ బ్యాంగ్ మోడల్ ప్రకారం విశ్వం ఒక సింగ్యులారిటీ నుండి ప్రారంభమైంది. సింగ్యులారిటీ అంటే అనంతమైన సాంద్రత మరియు అత్యంత ఉష్ణోగ్రత కలిగిన ఒక సూక్ష్మ బిందువు. ఆ బిందువు నుండి విశ్వం విస్ఫోటనాత్మకంగా విస్తరించడం ప్రారంభమైంది. ప్రారంభ క్షణాల్లోనే జరిగిన అత్యంత కీలక ఘట్టాలలో ఒకటి కాస్మిక్ ఇన్ఫ్లేషన్. ఇది జరిగిన సమయంలో విశ్వం కంటికి కనిపించని బిందువు నుండి కేవలం సెకనులో కోటానుకోట్ల వంతు సమయంలోనే అనూహ్యమైన వేగంతో విస్తరించింది. ఇది కనురెప్ప కొట్టేలోపే జరిగిపోయిన ఒక అద్భుతమైన ప్రక్రియగా శాస్త్రవేత్తలు వివరిస్తారు.
ఆ సమయంలో విశ్వం అత్యంత వేడి మరియు సాంద్రతతో నిండిపోయి ఉండేది. పదార్థాన్ని నిర్మించే క్వార్క్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు స్వేచ్ఛగా తిరిగే ఒక “క్వార్క్ సూప్” లాంటి స్థితి ఉండేది. కొంతకాలం తర్వాత విశ్వం కొద్దిగా చల్లబడడంతో క్వార్క్లు కలిసి ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లుగా మారాయి. ఇది హాడ్రాన్ యుగం (Hadron Era)గా పిలువబడుతుంది. ఈ దశలోనే విశ్వంలో మొదటి స్థిరమైన ఉప పరమాణు కణాలు ఏర్పడడం ప్రారంభమైంది.
బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగిన సుమారు మూడు నిమిషాల తర్వాత విశ్వం మరింత చల్లబడింది. అప్పుడు ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు కలిసి హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం వంటి తొలి మూలకాలను నిర్మించాయి. ఈ ప్రక్రియను “బిగ్ బ్యాంగ్ న్యూక్లియోసింథసిస్” అని అంటారు. ఈ మూలకాలు తరువాత నక్షత్రాలు మరియు గెలాక్సీల ఏర్పాటుకు పునాది అయ్యాయి.
అయితే విశ్వం ఇంకా పూర్తిగా పారదర్శకంగా మారలేదు. సుమారు 380,000 సంవత్సరాల పాటు విశ్వం ఒక దట్టమైన ప్లాస్మాతో నిండి ఉండేది. కాంతి కిరణాలు స్వేచ్ఛగా ప్రయాణించడానికి వీలులేని స్థితి ఉండేది. చివరికి విశ్వం తగినంతగా చల్లబడిన తర్వాత ఆ దట్టమైన ప్లాస్మా తొలగిపోయి కాంతి స్వేచ్ఛగా ప్రయాణించడం ప్రారంభించింది. ఆ సమయంలో విడుదలైన కాంతి అవశేషాలను నేడు శాస్త్రవేత్తలు “కాస్మిక్ మైక్రోవేవ్ బ్యాక్గ్రౌండ్” (Cosmic Microwave Background – CMB) అని పిలుస్తారు. ఇది బిగ్ బ్యాంగ్ నిజంగా జరిగినదనే విషయానికి అత్యంత బలమైన శాస్త్రీయ ఆధారం.
కాంతి విడుదలైన తర్వాత కూడా విశ్వంలో వెంటనే నక్షత్రాలు పుట్టలేదు. కొన్ని లక్షల సంవత్సరాల పాటు విశ్వం నక్షత్రాల వెలుతురు లేకుండా ఉండేది. ఈ కాలాన్ని “కాస్మిక్ డార్క్ ఏజెస్” అని పిలుస్తారు. ఆ తరువాత డార్క్ మ్యాటర్ మరియు గురుత్వాకర్షణ ప్రభావంతో వాయువులు ఒకచోట చేరి గుచ్ఛాలుగా మారాయి. ఈ గుచ్ఛాల ఒత్తిడి పెరగడంతో వేడి పెరిగి తొలి నక్షత్రాలు వెలిగాయి. ఆ నక్షత్రాల సమూహాలే తరువాత గెలాక్సీలుగా ఏర్పడ్డాయి.
1929లో అమెరికన్ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త ఎడ్విన్ హబుల్ ఒక విప్లవాత్మక ఆవిష్కరణ చేశారు. ఆయన టెలిస్కోప్ ద్వారా పరిశీలిస్తూ గెలాక్సీలు మన నుండి దూరంగా కదులుతున్నాయని గుర్తించారు. గెలాక్సీల కాంతిలో కనిపించే “రెడ్షిఫ్ట్” అనే ప్రభావం ద్వారా ఈ విషయం నిరూపితమైంది. ఈ పరిశోధన విశ్వం నిరంతరం విస్తరిస్తోందనే సిద్ధాంతానికి బలమైన ఆధారం ఇచ్చింది. తరువాతి పరిశోధనలు డార్క్ ఎనర్జీ అనే ఒక అంతుచిక్కని శక్తి కారణంగా విశ్వం విస్తరణ వేగం మరింత పెరుగుతుందని సూచించాయి.
బిగ్ బ్యాంగ్ సిద్ధాంతానికి ప్రపంచవ్యాప్తంగా విస్తృత ఆమోదం ఉన్నప్పటికీ, కొన్ని ప్రత్యామ్నాయ సిద్ధాంతాలు కూడా ప్రతిపాదించబడ్డాయి. వాటిలో ముఖ్యమైనది “స్టెడీ స్టేట్ థియరీ”. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం విశ్వానికి ఆది లేదా అంతం ఉండవు. విశ్వం విస్తరిస్తున్నప్పటికీ సాంద్రత తగ్గకుండా ఉండేందుకు కొత్త పదార్థం నిరంతరం సృష్టించబడుతూనే ఉంటుంది. ప్రముఖ భారతీయ ఖగోళ శాస్త్రవేత్త ప్రొఫెసర్ జయంత్ నార్లికర్, ఫ్రెడ్ హోయ్ల్ మరియు జెఫ్రీ బర్బిడ్జ్లతో కలిసి “క్వాసీ-స్టెడీ స్టేట్ కాస్మోలజీ” (QSSC) అనే నమూనాను ప్రతిపాదించారు. ఈ సిద్ధాంతం ప్రకారం విశ్వం ఒకే మహా విస్ఫోటనంతో పుట్టలేదని, బదులుగా “క్రియేషన్ సెంటర్స్” అనే ప్రాంతాలలో జరిగే చిన్న చిన్న విస్ఫోటనాల ద్వారా పదార్థం నిరంతరం ఉద్భవిస్తుందని భావించారు. ఈ విధంగా బిగ్ బ్యాంగ్ మోడల్లో ఉన్న సింగ్యులారిటీ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ప్రయత్నించారు.
ఇప్పటికీ విశ్వం గురించి అనేక ప్రశ్నలు శాస్త్రవేత్తలను ఆలోచింపజేస్తూనే ఉన్నాయి. “బిగ్ బ్యాంగ్కు ముందు ఏమి ఉండేది?”, “విశ్వంలో 95 శాతం భాగాన్ని ఆక్రమించిన డార్క్ మ్యాటర్, డార్క్ ఎనర్జీ అసలు ఏమిటి?” వంటి ప్రశ్నలకు ఇంకా స్పష్టమైన సమాధానాలు లేవు. ఆధునిక శాస్త్ర సాంకేతికత అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ ఈ ప్రశ్నలకు సమాధానాలు కనుగొనే ప్రయత్నాలు వేగంగా సాగుతున్నాయి. జేమ్స్ వెబ్ స్పేస్ టెలిస్కోప్ వంటి ఆధునిక పరిశోధనా పరికరాలు విశ్వం ప్రారంభ దశలపై కొత్త సమాచారాన్ని అందిస్తూ శాస్త్రవేత్తలకు కొత్త దిశలు చూపిస్తున్నాయి. విశ్వం పుట్టుక వెనుక ఉన్న ఈ మహా రహస్యాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకునే రోజు కోసం శాస్త్ర ప్రపంచం ఇప్పటికీ ఆసక్తిగా ఎదురుచూస్తోంది.
రచయిత: రవి రాజా పోతినేని, Ph.D, డిపార్ట్మెంట్ అఫ్ ఆస్ట్రానమీ, ఉస్మానియా యూనివర్సిటీ.
