හබල් නියතය නැවතත් අලුත් වෙයි

නූතන විශ්ව න්‍යායවේදයේ (Cosmology) වැදගත්ම සංකල්පය මහා පිපිරුම් න්‍යායයි (Big Bang Theory). මින් කියවෙන්නේ විශ්වය යනු එක්තරා ක්ෂණයකදී නොගිණිය හැකි තරම් කුඩා වූ ද අනන්ත වූ ඝණත්වයකින් යුක්ත වූ ද ලක්ෂ්‍යකින් ඇරඹී නොනවත්වා ප්‍රසාරණය වෙමින් පවතින පද්ධතියක් බවයි. ගණිතමය වශයෙන් ද පරීක්ෂණාත්මක වශයෙන් ද මෙහි ආරම්භය කෙසේ වෙතත් ප්‍රසාරණය වන බව තහවුරු කරනු ලැබ තිබේ.

ගණිතමය වශයෙන් තහවුරු කිරීමට යාමේදී විශ්ව න්‍යායවේදීන්ට විසඳීමට තිබූ ප්‍රධානතම ගැටලුවක් නම් විශ්වය ප්‍රසාරණය වන වේගය කුමක් ද යන්නයි. මෙහිදී සැලකිය යුතු ප්‍රධානතම කරුණ වන්නේ ප්‍රසාරණ වේගය සෑම තැනම එක සමාන නොවන බවයි. මෙය තේරුම් ගැනීම ඉතා පහසු ය. වැලි ගොඩක සඟවා තිබෙන පුපුරණ ද්‍රව්‍යයක් ගැන සිතන්න. එය පුපුරා යන විට වඩාත්ම වේගයෙන් ඉවතට විසි වන්නේ පොළොවට සමීපවම ඇති වැලි තට්ටුව ය. පොළොව තුල ඇති වැලි විසි වන්නේ ඊට වඩා අඩු වේගයෙනි. ඒ ආකාරයටම ප්‍රසාරණය වන විශ්වයේ ඈතම කොණේ ඇති මන්දාකිණි වඩාත් වේගයෙන් ඉවතට ඇදී යයි. නමුත් ඒ එක් සබඳතාවකට අනුව ය.

එනම්,

මන්දාකිණියක් ඉවතව ඇදී යන වේගය එයත් නිරීක්ෂකයාත් අතර දුරට අනුලෝමව සමානුපාතික වේ.

V_r α D

මෙහි
V_r = Radial Velocity (ඈත් වීමේ ප්‍රවේගය)
D = Distance (දුර)

මෙය සිදුවීමට නිරීක්ෂකයා විශ්වය මධ්‍යයේම සිටිය යුතු නොවේ. හරියට බැලුමක් මත ඇඳි තිත් කිහිපයක් බැලුම පුම්න්බන විට එක ලෙස ඈත් වන්නාක් මෙන් නිරීක්ෂකයා කුමන ස්ථානයක සිට නිරීක්ෂණය කළත් මන්දාකිණි එක ලෙසටම ඔහුගෙන් ඈත්ව යනු පෙනේ. මේ බව මුලින්ම ලොවට ප්‍රකාශ කළේ එඩ්වින් හබල් විසින් 1929දී ය. හබල්ට ගරු කිරීමක් වශයෙන් මෙහි සමානුපාතික නියතය, හබල් නියතය ලෙස නම් කරන ලදී.

සමානුපාතික නියතය යෙදූ පසු,

V_r = H₀D

මෙහි
H₀ = හබල් නියතය

මෙම හබල් නියතය වෙනත් නියතයන් මෙන් සෛද්ධාන්තිකව සොයාගැනීමට හැකියාවක් නොමැති නිසා අනිවාර්යයෙන්ම ඈත තිබෙන මන්දාකිණි වල ඈත්වීමේ ප්‍රවේගයන් පරීක්ෂණාත්මකව මැන, ඒ සමඟම ඊට ඇති දුර ද සොයාගෙන ඉහත සමීකරණයට ආදේශ කිරීම මගින්ම සොයාගත යුතු ය. ඈත් වීමේ ප්‍රවේගයන් රක්ත විස්ථාපනය මැනීමෙන් ඉතා පහසුවෙන් සොයාගත හැකි වුවත් දුර සොයාගැනීමට නම් ඉතා සංකීර්ණ ක්‍රමවේදයන් භාවිත කළ යුතු වේ. එනිසා හබල් නියතයට ලැබෙන අගය 100%ක් නිවැරදිව ප්‍රකාශ කිරීම අපහසු ය.

මෙය පළමුව ගණනය කළ එඩ්වින් හබල් ඊට ලබාගත් අගය (මන්දාකිණි 46ක් අධ්‍යයනය කිරීමෙන්) දැන් පිළිගත් අගය පරාසයට වඩා හත් ගුණයකින් පමණ වැඩි ය. එනම් මෙගා පාසෙක් එකට, තත්පරයට කිලෝමීටර් 500කි. (500 km/s/Mpc). ඊට කාලයත් සමඟම විවිධ අගයන් ලැබිණි. නමුත් අවසානයේදී සැබෑ අගය තිබිය යුත්තේ 50ත් 100ත් km/s/Mpc අතර බව විද්‍යාඥයන් හට පසක් විය. ඒ අනුව 2003දී අභ්‍යාවකාශගත කළ WMAP චන්ද්‍රිකාවේ (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) ගණනය කිරීම් වලට අනුව ලබාගත් අගය 72 km/s/Mpc විය. නමුත් මෙහි වැරදීමේ ඉඩකඩ ± 8ක් විය.

ඉන් අවුරුදු 6කට පසු දැන් හබල් නියතයට තවත් අගයක් ලැබී තිබේ. එය 74.2 km/s/Mpc කි. නමුත් මෙය කලින් අගයට වඩා දෙගුණයකින් පමණ නිරවද්‍ය ය. එනම් වරදේ ඉඩකඩ ± 3.6 km/s/Mpc වේ. මෙය තාරකා විද්‍යාත්මකව ඉතා වැදගත් ජයග්‍රහණයක් බව අමුතුවෙන් කිව යුතු නොවේ.

මන්ද විශ්වයේ වයස නිර්ණය කිරීමට මෙන්ම විශ්වයේ උපත විශ්ලේශනය කිරීමට පවා H₀හි අගය ඉතා වැදගත් වන බැවිනි. මෙම සොයාගැනීම කරනු ලැබූයේ Space Telescope Science Institute හි හා ජෝන් හොප්කින්ස් විශ්ව විද්‍යාලයේ Supernova H₀ for the Equation of State (SHOES) පර්යේෂණ කණ්ඩායම මගිනි. මේ සඳහා උපයෝගී කරගනු ලැබූයේ හබල් දුරේක්ෂය මගින් ලබාගත් NGC 4258 නම් මන්දාකිණියේ සහ වෙනත් මන්දාකිණි වල Type 1a සුපර්නෝවා පිපිරීම් වලට අදාළ ඡායාරූප ය.