Tue. Jun 2nd, 2020

LUCA

Online Science portal by KSSP

തമോദ്വാരങ്ങൾ തേടി പുതിയ എക്‌സ്-റേ കണ്ണുകൾ

നാസ വീണ്ടും എക്‌സ്-റേ ദൂരദർശിനി വിക്ഷേപിക്കുന്നു. മൂന്ന് ബഹിരാകാശ ദൂർദർശിനികളുടെ സംഘാതമായ ഈ എക്‌സ്- റേ കബ്‌സർവേറ്ററി  (The Imaging X-ray Polarimetry Explorer - IXPE) ഈ വര്‍ഷം വിക്ഷേപിക്കപ്പെടും.

സാബു ജോസ് 

Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE).ചിത്രീകരണം കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ
നാസ വീണ്ടും എക്‌സ്-റേ ദൂരദർശിനി വിക്ഷേപിക്കുന്നു. മൂന്ന് ബഹിരാകാശ ദൂർദർശിനികളുടെ സംഘാതമായ ഈ എക്‌സ്- റേ കബ്‌സർവേറ്ററി  (The Imaging X-ray Polarimetry Explorer – IXPE) ഈ വര്‍ഷം വിക്ഷേപിക്കപ്പെടും. തമോദ്വാരങ്ങൾ, ന്യൂട്രോൺ താരങ്ങൾ, ക്വാസാറുകൾ, പൾസാറുകൾ തുടങ്ങിയ വിദൂരവും ദുരൂഹവുമായ പ്രതിഭാസങ്ങളേക്കുറിച്ചുള്ള വിശദമായ പഠനമാണ് പുതിയ ഉപഗ്രഹവിക്ഷേപണം കൊണ്ട് നാസ ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്.

തമോദ്വാരങ്ങൾ പോലെയുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങൾ അവയ്ക്കുചുറ്റുമുള്ള വാതകപടലത്തെ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി സെല്‍ഷ്യസ് ചൂടുപിടിപ്പിക്കും ഈ വാതകപടലത്തില്‍  നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന ഉന്നത ഊർജനിലയിലുള്ള എക്‌സ്- കിരണങ്ങൾ ധ്രുവീകരണത്തിന് (Polarization) വിധേയമായിരിക്കും. അതായത് ഏതെങ്കിലും ഒരു പ്രത്യേക ദിശയില്‍  മാത്രം കമ്പനം ചെയ്തു കൊണ്ടിരിക്കും. നാസയുടെ പുതിയ എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററി ഈ എക്‌സ്-കിരണങ്ങളുടെ ധ്രുവീകരണം അളക്കുകയും അവയുടെ ഉറവിടം കൃത്യമായി അടയാളപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. ഇതിലൂടെ തമോദ്വാരങ്ങളുടെയും പൾസാറുകളുടെയുമെല്ലാം ഗുരുത്വ, വിദ്യുത്കാന്തിക ക്ഷേത്രങ്ങളേക്കുറിച്ചും അവയുടെ പരിധിയേക്കുറിച്ചും സമഗ്രമായ വിവരങ്ങൾ ലഭിക്കും.

തമോദ്വാരങ്ങളെയും ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങളേയും നേരിട്ടുള്ള നിരീക്ഷണത്തിലൂടെ കണ്ടെത്തൻ കഴിയില്ല. അതിനാല്‍  അവയുടെ ചുറ്റുപാടുകളുടെ നിരീക്ഷണത്തിലൂടെയാണ് ഇത്തരം പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം തിരിച്ചറിയുന്നത്. എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററികളുടെ പ്രസക്തിയും അതുതന്നെയാണ്. ഇത്തരം പ്രതിഭാസങ്ങളുടെ സമീപമുള്ള വാതകപടലം ചൂടുപിടിക്കുമ്പോൾ ഉത്സർജിക്കുന്ന വികിരണങ്ങളില്‍ ദൂരിഭാഗവും എക്‌സ്-കിരണങ്ങളാണ്.
കടപ്പാട് : IXPE Team

നാസയുടെ ആസ്‌ട്രോഫിസിക്‌സ് എക്‌സ്‌പ്ലോറേഴ്‌സ് പ്രോഗ്രാം പതിനാല് നിർദേശങ്ങളില്‍  നിന്നും 2014 സെപ്തംബറില്‍ തിരഞ്ഞെടുത്ത ദൗത്യമാണ് IXPE. 188 മില്യൺ യു. എസ് ഡോളറാണ് പദ്ധതിയുടെ ചെലവ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. നാസയുടെ മാർഷ  സ്‌പേസ് ഫ്‌ളൈറ്റ് സെന്ററാണ് ദൗത്യം നിയന്ത്രിക്കുന്നത്. ബാൾ എയ്‌റോസ്‌പേസ് കമ്പനിയാണ് സ്‌പേസ്‌ക്രാഫ്റ്റിന്റെ നിർമാതാക്കൾ. എക്‌സ്-റേ ഡിറ്റക്ടറുകൾ നിർമിക്കുന്നത് ഇറ്റാലിയൻ സ്‌പേസ് ഏജൻസിയാണ്. എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററികൾ തുറന്നുതരുന്നത് അദൃശ്യലോകങ്ങളുടെ കിളിവാതിലുകളാണ്. ഈ മേഖലയിലെ വളർച്ച ബഹിരാകാശ പര്യവേഷണ രംഗത്ത് വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടമാണ് ഉണ്ടാക്കിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത്.

എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററികളുടെ പ്രസക്തി

1962 ജൂൺ 18 ന് ന്യൂ മെക്‌സിക്കോ മരുഭൂമിയില്‍  നിന്ന് വിക്ഷേപിച്ച ഒരു കൊച്ചു എക്‌സ്-റേ ഡിറ്റക്ടറിന്റെ പ്രവർത്തനത്തോടു കൂടിയാണ് ജ്യോതിശാസ്ത്ര പര്യവേഷണരംഗത്ത് എക്‌സ്-റേ ആസ്‌ട്രോണമിയുടെ യുഗം പിറക്കുന്നത്. ഭൗമോപരിതലത്തി  നിന്നു 224 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിലുള്ള ഭ്രമണപഥത്തിലേക്കാണ് സ്‌കോർപിയസ്-എക്‌സ് 1 എന്ന ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ എക്‌സ്-റേ ഡിറ്റക്ടറിനെ നാസ എത്തിച്ചത്. സൗരയൂഥത്തിന് വെളിയില്‍ നിന്നുവരുന്ന എക്‌സ്-കിരണങ്ങളെ കണ്ടെത്തുന്നതിനാണ് സ്‌കോർപിയസ്-എക്‌സ് 1 വിക്ഷേപിച്ചത്. സൂര്യനില്‍  നിന്നും എക്‌സ്-കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുന്നുണ്ടെന്ന് ഇതിനു മുമ്പുതന്നെ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്കറിയാമായിരുന്നു. എന്നാല്‍ ആകാശത്തിന്റെ എല്ലാ ദിശകളി നിന്നും എക്‌സ്-കിരണങ്ങൾ പ്രവഹിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് സ്‌കോർപിയസ്-എക്‌സ് 1 കണ്ടെത്തിയതോടെ എക്‌സ്-റേ ജ്യോതിശാസ്ത്രമെന്ന പുതിയ ശാസ്ത്രശാഖ പിറവിയെടുത്തു. സ്‌കോർപിയസ്-എക്‌സ് 1 ന്റെ വിജയത്തേത്തുടർന്ന് 1963   നാസ ഒരു എക്‌സ്-റേ ഇമേജിംഗ് ദൂരദർശിനി ബഹിരാകാശത്തെത്തിച്ചു.

17-ാം നൂറ്റാണ്ടിലെ ഗലീലിയോ ദൂർദർശിനിയേക്കാൾ പത്തുകോടി മടങ്ങ് ശക്തവും സംവേദനക്ഷമവുമാണ് ഇപ്പോഴുള്ള ഏറ്റവും വലിയ ഒപ്ടിക്കല്‍  ടെലസ്‌ക്കോപ്പുകൾ.
ദൃശ്യപ്രകാശം ആധാരമാക്കി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ദൂരദർശിനികളാണ് ഒപ്ടിക്കല്‍ ടെലസ്‌ക്കോപ്പുകൾ. ഈ നേട്ടം കൈവരിക്കുന്നതിന് ഒപ്ടിക്കല്‍  ടെലസ്‌ക്കോപ്പുകൾക്ക് നാല് നൂറ്റാണ്ട് വേണ്ടിവന്നപ്പേൾ എക്‌സ്-റേ ദൂരദർശിനികൾക്ക് ഇതിന് വെറും നാല്‍പത് വർഷം മാത്രമേ വേണ്ടിവന്നുള്ളൂ. നാസയുടെ ചന്ദ്രാ എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സവേറ്ററി ആദ്യത്തെ എക്‌സ്-റേ ഡിറ്റക്ടറായ സ്‌കോർപിയസ്-എക്സ് 1 നേക്കാൾ പത്ത്‌കോടി മടങ്ങ് ശക്തമാണ്. എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററികൾക്ക് നിരീക്ഷണ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിലുള്ള പ്രാധാന്യമാണ് ഇത് വ്യക്തമാക്കുന്നത്.

നാസയുടെ ചന്ദ്രാ എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സവേറ്ററി – ചിത്രീകരണം കടപ്പാട് :വിക്കിപീഡിയ

ദൂരദർശിനികൾ എന്നു കേൾക്കുമ്പോൾ ദൃശ്യപ്രകാശത്തെ ആധാരമാക്കി പ്രവർത്തിക്കുന്ന നിരീക്ഷണ ഉപകരണം എന്നായിരിക്കും ഓർമയിലെത്തുന്നത്. എന്നാല്‍  ഗാമാ കിരണങ്ങൾ മുതല്‍ റേഡിയോ തരംഗങ്ങൾ വരെ വിദ്യുത്കാന്തിക സ്‌പെക്ട്രത്തിലെ എല്ലാ തരംഗങ്ങളെയും ജ്യോതിശാസ്ത്ര നിരീക്ഷണത്തിന് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നുണ്ട്. അതുമാത്രവുമല്ല പല പ്രാപഞ്ചിക പ്രതിഭാസങ്ങളും ദൃശ്യപ്രകാശം ഉത്സർജിക്കുന്നുമില്ല. ഇത്തരം പ്രതിഭാസങ്ങളേക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നതിന് ഒപ്ടിക്കല്‍  ടെലസ്‌ക്കോപ്പുകൾ അനുയോജ്യമാകില്ല. ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനികൾ മാത്രമല്ല ഭൂതല ദൂരദർശിനികളും വ്യത്യസ്ത തരംഗദൈർഘ്യം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്നവയാണ്. സ്‌ക്വയർ കിലോമീറ്റർ അറേ  (SKA)റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസിയില്‍  പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ അറ്റക്കാമയിലെ അൽമ  (ALMA)മില്ലിമീറ്റർ വേവ് ബാൻഡിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്.

എക്‌സ് – കിരണങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന പ്രാപഞ്ചിക പ്രതിഭാസങ്ങളെ കണ്ടെത്തുന്നതിനായി രൂപകൽപന നിർവഹിച്ചിട്ടുള്ള ബലൂണുകളും, കൃത്രിമ ഉപഗ്രഹങ്ങളും, ബഹിരാകാശ-ഭൂതല ദൂരദർശിനികളും ചേർന്നുള്ള പര്യവേഷണ ഉപകരണങ്ങളുടെ ശൃംഖലയാണ് എക്‌സ്-റേ ആസ്‌ട്രോണമി.
പത്തുലക്ഷം കെൽവിനിൽ   അധികം ഊഷ്മാവുള്ള വാതകങ്ങളിൽ നിന്നാണ് സാധാരണയായി എക്‌സ്-കിരണങ്ങൾ ഉത്സർജിക്കപ്പെടുന്നത്. നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് പുറമെ തമോദ്വാരങ്ങൾ, ക്വാസാറുകൾ, ന്യൂട്രോൺ താരങ്ങൾ, പൾസാറുകൾ, സൂപ്പർനോവ സ്‌ഫോടനങ്ങൾ, കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങൾ എന്നിവയെല്ലാം എക്‌സ്-കിരണങ്ങൾ ഉത്സർജിക്കുന്നുണ്ട്.

ഭൗമാന്തരീക്ഷത്തിന്റെ പ്രക്ഷുബ്ധതകളോ, കാലാവസ്ഥാമാറ്റങ്ങളോ എക്‌സ്-റേ ആസ്‌ട്രോണമിക്ക് തടസ്സമാകാറില്ല. ആകാശത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗങ്ങളി  നിന്നുമുള്ള ചിത്രങ്ങൾ ഒരേസമയം നിർമിക്കാൻ കഴിയുന്നതും നിരീക്ഷണത്തിന്റെ കൃത്യതയും സാധാരണ ഒപ്ടിക്ക ടെലസ്‌ക്കോപ്പുകളെ അപേക്ഷിച്ച് എക്‌സ്-റേ ദൂരദർശിനികളി  മികച്ചതായിരിക്കും.
നാസയുടെ ചന്ദ്രാ, ഹീറ്റ് – 2, ന്യൂസ്റ്റാർ, സ്വിഫ്റ്റ്, യൂറോപ്യൻ സ്‌പേസ് ഏജൻസിയുടെ ഇന്റഗ്ര , എഗൈ , എക്‌സ്.എം.എം.ന്യൂട്ടൺ, ജപ്പാന്റെ സുസാകു എന്നിവ പ്രശസ്തമായ എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററികളാണ്. ഈ ദൂരദർശിനികൾ വ്യത്യസ്ത ഊർജനിലയിലുള്ള എക്‌സ്-കിരണങ്ങളുപയോഗിച്ചാണ് ആകാശനിരീക്ഷണം നടത്തിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത്. ഇത്തരം നിരീക്ഷണ കേന്ദ്രങ്ങളുടെ സംയുക്ത നിരീക്ഷണവും നടത്താറുണ്ട്. ചന്ദ്രാ ഒബ്‌സർവേറ്ററിയും, ന്യൂസ്റ്റാറും ചേർന്നുള്ള സംയുക്ത നിരീക്ഷണം തമോദ്വാരങ്ങളേക്കുറിച്ച് വിലയേറിയ വിവരങ്ങളാണ് ന കിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നത്. ഈ രംഗത്ത് വലിയൊരു കാല്‍വയ്പായിരിക്കും 2020 ലെ എക്‌സ്-റേ ഒബ്‌സർവേറ്ററി വിക്ഷേപണത്തിലൂടെ നാസ നടത്തുന്നത്.

%d bloggers like this: