LISA जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांचे वजन त्यांच्याकडे न जाता मोजू शकते

ग्रहीय विज्ञानाला अतिरिक्त फायदा देणारी गुरुत्वीय-तरंग मोहीम

Laser Interferometer Space Antenna, म्हणजेच LISA, विश्वातील काही अत्यंत हिंसक घटनांमधून येणारे गुरुत्वीय तरंग शोधण्यासाठी तयार केली जात आहे. पण एका नव्या शोधनिबंधानुसार ही मोहीम लघुग्रहांच्या वजनकाट्याप्रमाणेही वापरता येऊ शकते; अत्यंत संवेदनशीलतेचा उपयोग करून जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांचे वस्तुमान कोणतेही हार्डवेअर बदल न करता मोजता येऊ शकते.

ही कल्पना संकल्पनेत सोपी आहे, पण तांत्रिकदृष्ट्या वेगळी आहे. LISA तीन अवकाशयानांच्या त्रिकोणी संरचनेत उड्डाण करेल, आणि प्रत्येक यानात मुक्तपणे पडणाऱ्या चाचणी वस्तुमानांच्या स्थितीतील अतिशय सूक्ष्म बदल ओळखू शकणारी साधने असतील. ही मोजमापे दूरच्या खगोलभौतिक घटनांमधून येणाऱ्या अवकाश-कालातील लहरी टिपण्यासाठी आहेत. मात्र हीच संवेदनशीलता जवळून जाणाऱ्या लघुग्रहांकडून येणारे अतिसूक्ष्म गुरुत्वीय ओढही नोंदवू शकते.

लघुग्रहांचे वस्तुमान मोजणे अवघड का आहे

वस्तुमान हे लघुग्रहाचे सर्वात महत्त्वाचे गुणधर्मांपैकी एक आहे, पण ते अचूकपणे ठरवणे सर्वात कठीण आहे. यामुळे धडक धोका, संसाधनांची शक्यता आणि कक्षीय वर्तन प्रभावित होते. तरीही, बहुतांश जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांसाठी शास्त्रज्ञ वस्तुमान थेट मोजत नाहीत. त्याऐवजी, ते अनेकदा प्रकाशीय निरीक्षणे आणि वर्णक्रमीय वैशिष्ट्यांवर आधारित गृहित धरलेल्या घनतेचे संयोजन करून अंदाज काढतात.

स्रोतानुसार, जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांपैकी 35% पेक्षा कमी वस्तूंसाठी वस्तुमानाचा अंदाज 10% इतक्या कमी अनिश्चिततेने लावता येतो. सर्वात विश्वासार्ह मोजमापे बहुधा द्वैती लघुग्रहांकडून मिळतात, जिथे कक्षीय गती अतिरिक्त माहिती देते, किंवा अशा दुर्मिळ प्रसंगांतून जिथे एखादा लघुग्रह दुसऱ्या वस्तूसोबत मोजता येण्याजोग्या पद्धतीने गुरुत्वीय परस्परक्रिया करतो. प्रत्येक वस्तूकडे एक अवकाशयान पाठवणे अधिक अचूक ठरेल, पण लेखात नमूद केलेल्या 41,000 हून अधिक ज्ञात जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांसाठी ते व्यवहार्य नाही.

LISA कशी मदत करू शकते

जर एखादा लघुग्रह LISA च्या एखाद्या अवकाशयानाच्या पुरेसा जवळून गेला, विशेषतः Minimum Orbital Intersection Distance म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या अंतराच्या आत, तर त्याचे गुरुत्व त्या यानातील मुक्तपणे पडणाऱ्या चाचणी वस्तुमानांना किंचित ओढेल. LISA ची साधने पिकोमीटर पातळीवरील बदल ओळखण्याइतकी अचूक आहेत, आणि नव्या शोधनिबंधात असा युक्तिवाद केला आहे की ही विक्षेपणे मोहिमेतील इतर संकेतांपासून वेगळी करता येतील.

म्हणून मोहिमेच्या रचनाकारांनी सुरुवातीला आवाज मानलेली गोष्टच कदाचित डेटा बनेल. गुरुत्वीय तरंगांच्या शोधात सामान्य न्यूटनियन ओढ त्रासदायक मानण्याऐवजी, संशोधकांचा प्रस्ताव आहे की ती मॉडेल करून ग्रहीय विज्ञानासाठी वापरता येईल.

स्रोतात अधोरेखित केलेला शोधनिबंध University of Bern मधील Sara Marques आणि ESA मधील Oliver Jennrich यांचा आहे. त्यांच्या कामात लघुग्रहामुळे निर्माण होणारा संकेत कसा दिसेल याचे मॉडेलिंग केले असून, हा परिणाम पार्श्वभूमी मोजमापांच्या गुंतागुंतीत हरवण्याऐवजी ओळखता येण्याजोगा असू शकतो असा युक्तिवाद केला आहे.

कमी खर्चात मिळणारी वैज्ञानिक भर

ही सूचना वेगळी उठून दिसण्याचे एक कारण म्हणजे त्यासाठी नवीन साधने जोडण्याची गरज नाही. LISA आधीच 2035 च्या जुलैमध्ये प्रमुख गुरुत्वीय-तरंग वेधशाळा म्हणून प्रक्षेपित करण्याची योजना आहे. त्याच मोजमापांमधून जर लघुग्रहांच्या वस्तुमानाचा अंदाज काढता आला, तर फायदा अतिरिक्त अवकाशयान हार्डवेअरमधून नाही तर विश्लेषणातून मिळेल.

हे आकर्षक आहे, कारण लघुग्रहांचे वैशिष्ट्यनिर्धारण महत्त्वाच्या तुलनेत अजूनही माहितीअभावी आहे. हे वस्तू ग्रहसंरक्षण आणि भविष्यातील संसाधन चर्चांसाठी महत्त्वाच्या आहेत. अधिक चांगल्या प्रकारे बंधित वस्तुमान असलेल्या वस्तूंची संख्या थोडीशी जरी वाढली, तरी जोखमीचे मॉडेलिंग आणि वैज्ञानिक समज सुधारू शकते.

• LISA गुरुत्वीय तरंग शोधण्यासाठी तयार केली आहे, लघुग्रहांसाठी नाही.
• तिची साधने जवळच्या-पृथ्वीवरील लघुग्रहांकडून येणारे अतिसूक्ष्म गुरुत्वीय ओढही शोधू शकतात.
• या पद्धतीमुळे मोहिमेच्या हार्डवेअरमध्ये बदल न करता लघुग्रहांच्या वस्तुमानाचा अंदाज अधिक सुधारू शकतो.

ही संकल्पना अद्याप संभाव्यच आहे, आणि प्रक्षेपणाला अजून काही वर्षे बाकी आहेत. पण ती अवकाशविज्ञानातील व्यापक नमुना दर्शवते: एका सीमावर्ती प्रश्नासाठी तयार केलेली अत्यंत संवेदनशील साधने कधीकधी शेजारील क्षेत्रातही उत्तरे उलगडू शकतात. या प्रकरणात, कृष्णविवरांसारख्या आणि इतर वैश्विक घटनांना उद्देशून केलेली मोहीम ग्रहीय विज्ञानातील अधिक स्थानिक समस्येचेही निराकरण करू शकते.

पद्धत जशी प्रस्तावित आहे तशी कार्यरत ठरली, तर LISA केवळ खोल विश्वाचे ऐकणार नाही. ती आपल्या स्वतःच्या आकाशीय परिसरात फिरणाऱ्या काही लहान वस्तूंचे वजन मोजण्यातही मदत करेल.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.