पल्सार ब्राऊन ड्वॉर्फसच्या विश्वातील श्रीनिवास कुलकर्णी

आंतरराष्ट्रीय खगोल शास्त्रज्ञ प्रा. श्रीनिवास रामचंद्र कुलकर्णी यांना त्यांच्या खगोलशास्त्रातील अमुल्य योगदानाबद्दल प्रतिष्ठेचा डॅन डेव्हिड पुरस्कार जाहिर झाला

- उदय कुलकर्णी, कोल्हापूर

आंतरराष्ट्रीय खगोल शास्त्रज्ञ प्रा. श्रीनिवास रामचंद्र कुलकर्णी यांना त्यांच्या खगोलशास्त्रातील अमुल्य योगदानाबद्दल प्रतिष्ठेचा डॅन डेव्हिड पुरस्कार जाहिर झाला. १० लाख अमेरिकन डॉलरचा हा पुरस्कार त्यांना रविवारी प्रदान करण्यात आला. मुळचे कुरुंदवाड (जि. कोल्हापूर) येथील असलेल्या प्रा. कुलकर्णी यांच्या खगोल संशोधन क्षेत्रात केलेल्या कामगिरीविषयी...
कोल्हापूर जिल्ह्यातील शिरोळ तालुक्यातील कुरुंदवाड येथे जन्मलेल्या प्रा. कुलकर्णी यांच्या नावावर खगोल विज्ञानातील अनेक मूलभूत स्वरूपाचे शोध नोंदले गेलेले आहेत. मिल्की वे म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या आकाशगंगेतील ताऱ्यांच्या दरम्यान असणाऱ्या मूलद्रव्यांचे स्वरूप काय, याचा शोध घेण्याबरोबरच प्रा. कुलकर्णींनी ‘पल्सार’ म्हणजेच स्पंदन पावणाऱ्या ताऱ्यांचा, ब्राऊन ड्वार्फस्चा, अवकाशातील गॅमा किरणांच्या विस्फोटांचा विशेष अभ्यास व संशोधन केलेले आहे. पृथ्वीवरील सर्वाधिक क्षमतेच्या टेलिस्कोपकडून गोळा केल्या जाणाऱ्या अवकाशातील सिग्नल्सचा शोध घेऊन त्यांचे विश्लेषण करण्यासाठीची उपकरणे विकसित करण्यासाठीसुद्धा प्रा. कुलकर्णी ख्यातनाम आहेत. कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजीच्या एकमताच्या शिफारसीमुळे लंडनमधील रॉयल सोसायटीने त्यांना २००१ मध्ये मानाची फेलोशिप प्रदान केली आहे. प्रा. कुलकर्णी यांच्या या कर्तृत्वाबद्दल चालू पिढीतील कोल्हापूरवासीय मात्र काहीसे अनभिज्ञ आहेत. नाही म्हणायला रॉयल सोसायटीची फेलोशिप जाहीर झाल्यानंतर प्रा. कुलकर्णी भारतात आले तेव्हा कुरुंदवाडमध्ये म्हणजे त्यांच्या जन्मभूमीत त्यांचा एक छोटेखानी सत्कार झालेला होता, पण तो तेवढाच. त्यानंतर पुन्हा प्रा. कुलकर्णी यांची कोणत्याही जाहीर कार्यक्रमासाठी कोल्हापूरला फेरी झाली नाही, ना कधी शिवाजी विद्यापीठानेही त्यांना आवर्जून आमंत्रित केले. कुलकर्णी आजही कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजीमध्ये अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स आणि प्लॅनेटरी सायन्सचे प्रोफेसर म्हणून कार्यरत आहेत. त्यांचे संशोधनाचे काम सुरूच आहे. जगभरातील अनेक संशोधन संस्थांशी आणि विद्यापीठांशी त्यांची नाळ कायमची जुळलेली आहे. नासाच्या एक्झोप्लॅनेट सायन्स सेंटरचे तसेच ‘कॅल्टेक’ आॅप्टिकल आॅब्झर्व्हेटरीजचे संचालकपदही त्यांनी भूषविलेले आहे.
१९५० च्या दशकात कुरुंदवाडमध्ये डॉ. रामचंद्र कुलकर्णी नावाचे स्त्रीरोग तज्ज्ञ काम करीत होते. तीन मुलींच्या पाठोपाठ १९५६ साली त्यांना जो मुलगा झाला तो म्हणजे श्रीनिवास. प्रा. कुलकर्णी यांच्या जन्माविषयीची अशी काही माहिती सांगितली तरी त्यांची झटकन काही ओळख सामान्य माणसाला पटेल अशी शक्यता नाही. इन्फोसिसचे नारायण मूर्ती यांच्या पत्नी आणि कन्नड, इंग्रजी व मराठी भाषेतील लेखिका सुधा मूर्ती यांचेही लहानपण काही काळ कुरुंदवाडमध्ये गेले. श्रीनिवास हे त्यांचे सख्खे भाऊ!
श्रीनिवास यांचा जन्म कुरुंदवाडमध्ये झाला असला तरी त्यांचे शालेय व महाविद्यालयीन शिक्षण मात्र कर्नाटकातील हुबळी येथे झाले. पदार्थ विज्ञान हा विषय घेऊन दिल्लीतील आयआयटीमधून पदव्युत्तर पदवी घेतल्यानंतर खगोल विज्ञानात डॉक्टरेट करण्यासाठी श्रीनिवास यांनी अमेरिका गाठली ती कायमचीच. गंमत अशी की, ज्या ‘कॅल्टेक’मध्ये त्यांना पीएच.डी.साठी प्रवेश मिळू शकला नव्हता त्याच ‘कॅल्टेक’मध्ये म्हणजे कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजीमध्ये कालांतराने श्रीनिवास अ‍ॅस्ट्रॉनॉमी डिपार्टमेंटचे चेअरमन बनले. तत्पूर्वी १९८३ मध्ये बर्कले येथून कॅलिफोर्निया युनिव्हर्सिटीच्या फाईन अ‍ॅस्ट्रॉनॉमी डिपार्टमेंटमधून त्यांनी डॉक्टरेट पूर्ण केली होती. दिल्लीमध्ये आयआयटीत असताना त्यांनी जो संशोधन प्रकल्प प्रयोगासाठी निवडला होता त्याचाच फायदा त्यांना बर्कलेत डॉक्टरेटसाठी प्रवेश मिळताना झाला. खरं तर अमेरिकेत त्यांनी आपल्या पल्सार, ब्राऊन ड्वार्फस्च्या विश्वातील कुलकर्णी अभ्यासक्रमासाठी परिश्रम घ्यायला सुरुवात केली तेव्हा त्यांना खगोल विज्ञानाची फारशी पार्श्वभूमी नव्हती, पण जे समजणार नाही ते कितीही प्राथमिक स्वरूपाचे असले तरी त्याबाबत विचारणा करून समजावून घेण्याचा त्यांचा स्वभाव होता. अल्पावधीतच त्यांची आकलन क्षमता आणि तीव्र बुद्धिमत्ता याची जाणीव त्यांच्या मार्गदर्शकांना व सहकाऱ्यांना झाली. त्यांनी सर्वप्रथम ‘मिल्की वे’ या आकाशगंगेतील हायड्रोजन वायूचे स्वरूप आणि विभागणी यावर काम सुरू केले. यासाठी पोर्टो रिको येथे असलेल्या एका मोठ्या रेडिओ टेलिस्कोपमधून केल्या जाणाऱ्या निरीक्षणांचा उपयोग कुलकर्णी यांना करून घ्यावा लागला. अशाच अभ्यासासाठी पोर्टो रिकोला कुलकर्णी एकदा गेले असताना त्यांना अवकाशातून येणाऱ्या रेडिओ सिग्नल्सपैकी विशिष्ट रेडिओ सिग्नल्सचा मूळ स्रोत कोठे आणि कसा असू शकेल याबाबत विचारणा करण्यात आली. कुलकर्णी यांनी मन:पूर्वक हा शोध घेतला आणि हा मूळ स्रोत म्हणजे एक स्पंदन पावणारा तारा (पल्सार) असल्याचे स्पष्ट झाले. कुलकर्णी यांच्या नावावर १९८२ मध्ये या पल्सारचा शोध नोंदला गेला.
सूर्यापेक्षा कितीतरी पट मोठा तारा विनाशाच्या उंबरठ्यावर येऊन पोहोचतो, त्याच्यामधील आण्विक इंधन संपुष्टात येऊ लागते आणि त्याच्या केंद्रभागाचे रूपांतर न्यूट्रॉन स्टारमध्ये होऊ लागते तेव्हा या ताऱ्याचा बाह्य भाग विस्फोटांसह नाहीसा व्हायला लागतो. अशा स्थितीत असणाऱ्या ताऱ्याला सुपर नोव्हा असे संबोधण्यात येते. एखाद्या ताऱ्याचा केंद्रभाग न्यूट्रॉन स्टार बनतो म्हणजे त्याचा फक्त न्यूट्रॉनने बनलेला भाग शिल्लक राहतो. उदा. सूर्याच्या वजनाच्या दीडपट वजन आणि केवळ दहा किलोमीटरचा व्यास असे रूप एखाद्या ताऱ्याने धारण केले असेल तर त्याला न्यूट्रॉन स्टार म्हणून ओळखण्यात येते. अशा ताऱ्याचे चुंबकीय क्षेत्र हे खूपच प्रभावी असते आणि तारा स्वत:भोवती वेगाने फिरत असताना त्यातून सतत ऊर्जा बाहेर फेकली जाते. असा न्यूट्रॉन तारा तरुण असतो तेव्हा त्याच्याकडून बाहेर फेकल्या जाणाऱ्या ऊर्जेत काही रेडिओ तरंगांचाही समावेश असतो. हा रेडिओ तरंगांचा झोत नेमकेपणाने पकडता आला व अभ्यासता आला तर त्यातून अवकाशातील न्यूट्रॉन स्टार किंवा पल्सार यांचा शोध लागू शकतो. अवकाशातील अशा पल्सारचा पहिल्यांदा शोध १९६७ मध्ये लागला होता आणि श्रीनिवास कुलकर्णी व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी ‘पीएसआर १९३७+२१’ या नावाने ओळखला जाणारा पल्सार शोधला तो १९८२ मध्ये. असा तारा १.६ मिली सेकंदात स्वत:भोवती गिरक्या घेत असतो म्हणजे सूर्यापेक्षा अधिक वस्तूमान असणारा तारा दर सेकंदाला स्वत:भोवती ६२५ गिरक्या घेत असतो. यापेक्षा जास्त वेगाने गिरक्या या ताऱ्याला सहन होत नाहीत. हळूहळू या गिरक्यांचा वेग कमी होत जातो.
एकदा असा काही शोध नावावर लागल्यानंतर कुलकर्णींनी पल्सारवरच अधिक काम सुरू केले. त्यांनी पल्सारच्या चुंबकीय क्षेत्रांचा अभ्यास केला. पल्सारची निर्मिती खगोलीय प्रणालींमध्ये कशा पद्धतीने होत जाते याविषयी खूपशी नवी माहिती जगासमोर आणली. यानंतर कुलकर्णींच्या नावावर शोध जमा झाला तो ब्राऊन ड्वार्फस् म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या अवकाशातील एका वेगळ्या गोष्टीचा. अवकाशातील ब्राऊन ड्वार्फचे वस्तुमान तो तारा बनण्यासाठी पुरेसे नसते आणि ग्रह म्हणून त्याची घडण व्हायची तर त्यासाठी ते वस्तुमान खूपच जास्त असते. तारे काय किंंवा ब्राऊन ड्वार्फस् काय यांची घडण ही इंटर स्टेलर क्लाऊडस्च्या टकरावातून होत असते. कुलकर्णी आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी सर्वात प्रथम नि:संदिग्धपणे ब्राऊन डॉर्फचे अस्तित्व जगासमोर आणले. त्यांनी शोधलेल्या पहिल्या ब्राऊन ड्वार्फस्चे नाव ‘ग्लिज २२९ बी’. पृथ्वीपासून १९ प्रकाशवर्ष दूर असलेल्या एका ताऱ्याच्या जोडीने हा ब्राऊन डॉर्फ अवकाशात भ्रमण करीत असल्याचे कुलकर्णींना आढळले. माऊंट पालोमर येथील ६० इंची टेलिस्कोपमधून या ब्राऊन ड्वार्फस्च्या अस्तित्वाचा माग मिळाल्यानंतर त्यांनी २०० इंची टेलिस्कोपच्या माध्यमातून पाठपुरावा करीत या ब्राऊन ड्वार्फस्चे अस्तित्व सिद्ध केले. पुढे हबल स्पेस टेलिस्कोपमुळे त्याच्याविषयीची आणखी माहिती मिळत गेली. यानंतर कुलकर्णींनी अवकाशातील गॅमा रे विस्फोटांचा पद्धतशीर अभ्यास सुरू केला. या अभ्यासात मोठी मदत झाली ती डच-इटालियन कृत्रिम उपग्रह बेप्पो एस.ए.एक्स. याच्या प्रक्षेपणानंतर. त्याच्या मदतीने जीआरबी ९७०२२८ म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या गॅमा रे विस्फोटाबाबतचा शोध कुलकर्णी व त्यांच्या सहकाऱ्यांनी १९९७ मध्ये घेतला. श्रीनिवास कुलकर्णींच्या अवकाश संशोधन क्षेत्रातील अशा योगदानामुळे जगभरातील अनेक सन्मान त्यांना मिळत गेले. त्यांचे नाव आदराने घेतले जाऊ लागले. त्यांना मिळालेल्या सन्मानांमध्ये रॉयल सोसायटीच्या फेलोशिपखेरीज हेन्री बुकर फेलोशिप, आल्फ्रेड पी स्लोन फेलोशिप, एनएसएफ प्रेसिडेंशियल यंग इन्व्हेस्टिगेटर अवॉर्ड, वेणूबापू मेमोरियल अवॉर्ड, एनएसएफ अ‍ॅलन वॉटरमन प्राईज, हेलन बी वॉर्नर प्राईज, अमेरिकन अकॅडमी आॅफ आर्ट अँड सायन्सची फेलोशिप अशा अनेक सन्मानांचा समावेश आहे. त्यात आता डॅन डेव्हिड पुरस्काराची भर पडली आहे.

(प्रा. श्रीनिवास कुलकर्णी)