ஒரு மறைந்த மக்கள் தொகை இறுதியாக கண்ணுக்கு தென்படலாம்
நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் பிரபஞ்சத்தின் மிக விசித்திரமான பொருட்களில் சில: சூரியனைவிட அதிக திரளைக் கூட ஒரு நகரம் அளவுள்ள கோளத்தில் அடுக்கி வைக்கக்கூடிய சுருங்கிய நட்சத்திரக் கருக்கள். இவை மில்கி வே முழுவதும் பரவியிருக்க வேண்டும் என்று வானியலாளர்கள் நம்புகிறார்கள். ஆனால் பிரச்சினை என்னவென்றால், அவற்றில் பெரும்பாலானவற்றைக் கண்டுபிடிப்பது மிகக் கடினம். அவை வானொலி அலைநீளங்களில் துடிப்பதாகவோ அல்லது X-கதிர்களில் ஒளிர்வதாகவோ இல்லையெனில், அவை செயல்பாட்டில் மறைந்தே இருக்கலாம்.
NASA மேற்கோளிட்ட ஒரு புதிய ஆய்வு, Nancy Grace Roman Space Telescope கண்காணிப்பைத் தொடங்கும் போது இது மாறக்கூடும் எனக் கூறுகிறது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் மில்கி வேயின் சிமுலேஷன்களையும் Roman இன் எதிர்கால திறன்களையும் பயன்படுத்தி, astrometric microlensing என்ற நுட்பத்தின் மூலம் இந்த தொலைநோக்கி பல டஜன் தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களை அடையாளம் கண்டு அவற்றின் பண்புகளை மதிப்பிட முடியும் என்பதை காட்டினர். இது பின்னணித் தாரைகளின் தோற்றமான பிரகாசத்தையும் நிலையையும் குறுகிய நேரத்திற்கு மாற்றும் நுண்ணிய ஈர்ப்பியல் விளைவு.
தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் ஏன் இவ்வளவு பிடிபடாதவை
பல நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் தங்களைத் தாமே அறிவிப்பதால் கண்டுபிடிக்கப்படுகின்றன. Pulsars பரந்த வானொலி கதிர்களை வெளியிடுகின்றன. மற்றவை X-கதிர் அலைநீளங்களில் காணப்படலாம். ஆனால் ஒவ்வொரு நியூட்ரான் நட்சத்திரமும் இவ்வளவு உதவியாளனாக இருப்பதில்லை. சில தனியாகவே இருந்து, மங்கலாகவும் பாரம்பரிய கண்காணிப்பு முறைகளால் கண்டறிவதற்குக் கடினமாகவும் இருக்கின்றன. இது வானியல் துறையில் ஒரு பெரிய blind spot-ஐ உருவாக்குகிறது; ஏனெனில் இந்த பொருட்கள் பெரிய நட்சத்திரங்கள் எப்படி இறக்கின்றன, கனமான மூலக்கூறுகள் எப்படி பகிரப்படுகின்றன, மற்றும் மிகுந்த அழுத்தம் மற்றும் அடர்த்தியின் கீழ் பொருள் எப்படி நடந்து கொள்கிறது என்பதைக் காட்ட முடியும்.
Heidelberg University-இன் Zofia Kaczmarek, Astronomy and Astrophysics இதழில் வெளியான ஆய்வை வழிநடத்தியவர், வழங்கப்பட்ட மூல உரையில் சிக்கலை நேரடியாகச் சுருக்கினார்: பெரும்பாலான நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் ஒப்பீட்டளவில் மங்கலாகவும் தனியாகவும் உள்ளதால், எவ்வித உதவியுமின்றி அவற்றைக் காண்பது மிகவும் கடினம்.
Roman-இன் பலம் அதன் துல்லியம்
Roman ஈர்ப்பையே குறியீடாகப் பயன்படுத்தி உதவுவதாக எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. நியூட்ரான் நட்சத்திரம் போன்ற மிகுந்த திரளுடைய முன்னணி பொருள், மேலும் தொலைவில் உள்ள ஒரு நட்சத்திரத்தின் முன் செல்லும்போது, அதன் ஈர்ப்பு பின்னணித் தாரையின் ஒளியை வளைத்துவிடுகிறது. அதுவே microlensing. இந்த ஒழுங்கமைப்பால் உருவாகும் தற்காலிக பிரகாசிப்பை தொலைநோக்கிகள் சில நேரங்களில் கண்டறியலாம், ஆனால் Roman மிகவும் மதிப்புள்ள ஒன்றைச் சேர்க்கும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது: பின்னணித் தாரையின் தோற்ற நிலை வானில் எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதற்கான மிகத் துல்லியமான astrometric அளவீடுகள்.
Photometry மற்றும் astrometry ஆகியவற்றின் இந்த இணைப்பு தான் இந்த மிஷனை நம்பிக்கையளிப்பதாக மாற்றுகிறது. பிரகாசத்தின் அதிகரிப்பு மட்டுமே, ஒரு கனமான பொருள் ஒரு நட்சத்திரத்தின் முன் சென்றதைச் சுட்டிக்காட்ட முடியும். நிலைமாற்றம் lensing பொருளைப் பற்றி மேலும், அதின் திரள் போன்ற தகவல்களையும் வெளிப்படுத்த உதவும்.
அது முக்கியம், ஏனெனில் தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களை கண்டுபிடிப்பது மட்டுமல்ல, அவற்றின் திரளைக் கணக்கிடுவதும் கடினம். அவற்றைக் கண்டறிந்து, திரளைக் கட்டுப்படுத்தவும் கூடிய ஒரு தொலைநோக்கி, எளிய எண்ணிக்கையைக் காட்டிலும் அதிகமான அறிவியல் பலனைக் கொடுக்கும்.
Microlensing என்ன வெளிப்படுத்த முடியும்
முன்னணி நியூட்ரான் நட்சத்திரத்தின் ஈர்ப்பு தொலைவிலுள்ள பின்னணித் தாரையின் ஒளியை வளைத்தால், அந்த விரிசல் படங்களை நேரடியாகப் பிரித்தறிய முடியாது; ஆனால் அவற்றின் இணைந்த ஒளி அதிகமாகவும் சிறிது இடம்பெயர்ந்ததாகவும் தோன்றும் என்று மூல உரை விளக்குகிறது. காலத்தோடு ஒழுங்கமைப்பு மாறும்போது, வானியலாளர்கள் அந்த மாற்றங்களைப் பதிவுசெய்து, இல்லையெனில் கண்ணுக்குத் தெரியாத பொருளின் இருப்பை ஊகிக்க முடியும்.
இதனால் ஒளிக்குப் பதிலாக ஈர்ப்பு மூலம் தங்களை வெளிப்படுத்தும் சுருங்கிய, இருண்ட அல்லது மங்கலான பொருட்களை ஆய்வு செய்ய Roman மிகச் சிறப்பாகப் பொருந்துகிறது. நடைமுறையில், இந்த தொலைநோக்கி நட்சத்திர ஒழுங்கமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி விண்கலையின் மறைந்த எச்சங்களின் கணக்கெடுப்பை நடத்தும் ஒரு முறையாக மாறக்கூடும்.
இது அறிவியல் ரீதியாக வலிமையானது, ஏனெனில் நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் வானியல் இயற்பியலில் ஒரு முக்கிய எல்லையைத் தொடுகின்றன. அவற்றின் பண்புகள் நட்சத்திர பரிணாமம், supernova எச்சங்கள், அணு இயற்பியல், மற்றும் பொது சார்பியல் ஆகியவற்றை இணைக்கின்றன. மேலும் பலவற்றை, குறிப்பாக தனித்த உதாரணங்களை, கண்டுபிடிப்பது இந்த எல்லா துறைகளிலும் மாதிரிகளை மேம்படுத்தும்.
பல டஜன் என்பதன் முக்கியத்துவம்
Roman பல டஜன் தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களை அடையாளம் கண்டு அவற்றை விவரிக்கக்கூடும் என்ற ஆய்வு மதிப்பீடு மிதமானதாகத் தோன்றலாம்; ஆனால் சிறப்பு வழக்குகள் தவிர பெரும்பாலும் கண்ணுக்குத் தென்படாத இந்த வகை பொருட்களுக்கு இது ஒரு பெரிய முன்னேற்றமாக இருக்கும். வானியலில், கண்டறிய மிகவும் கடினமான பொருட்களில் குறைந்த எண்ணிக்கையிலான உயர்தர அளவீடுகள், வேறு இடங்களில் உள்ள ஆயிரக்கணக்கான குறைந்த தரமான கண்காணிப்புகளைவிட கோட்பாட்டை அதிகமாக மாற்றக்கூடும்.
பல டஜன் அளவிலான மாதிரி, சில முக்கியக் கேள்விகளுக்கு பதில் காணத் தொடங்கலாம்: மில்கி வேயில் தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் எவ்வாறு பரவியுள்ளன, அவற்றின் திரள்கள் எவ்வாறு மாறுகின்றன, மற்றும் நட்சத்திர மரணம் மற்றும் எச்ச உருவாக்கம் குறித்த தற்போதைய மாதிரிகள் மக்கள் தொகை மட்டத்திலான முக்கிய அம்சங்களை தவறவிட்டுள்ளனவா என்பதைக்.
கணக்கெடுப்பு அறிவியலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட மிஷன்
Roman-இன் வடிவமைப்பு எப்போதும் பெரிய அளவிலான, மிகத் துல்லியமான கணக்கெடுப்பு பணியுடன் தொடர்புடையதாக இருந்தது. நியூட்ரான் நட்சத்திர முடிவு அந்த அணுகுமுறையின் மதிப்பை வெளிப்படுத்துகிறது. பரந்தும் உணர்திறன் கொண்டும் கண்காணிக்க உருவாக்கப்பட்ட ஒரு தொலைநோக்கி, அதன் முக்கிய இலக்குகளைத் தாண்டியும் கண்டுபிடிப்புகளை உருவாக்க முடியும், ஏனெனில் அது பெரிய நட்சத்திரப் பகுதிகளில் நுண்மையான மாற்றங்களை மீண்டும் மீண்டும் பிடிக்கிறது.
பல முக்கிய வானியற் கூடங்கள் நிலையான அறிவியல் தாக்கத்தை உருவாக்கும் விதம் இதுதான். அவை ஒரு வகை பொருள் அல்லது ஒரு முக்கியக் கேள்விக்குள் மட்டும் கட்டுப்படுவதில்லை. புதிய பார்வை முறைகளை இயலுமைப்படுத்துவதில்தான் அவற்றின் உண்மையான வலிமை உள்ளது. Roman-இன் நிலையில், அந்த முறைகளில் ஒன்று, தங்களுடைய தெளிவான சிக்னல் மிகக் குறைவாகவோ இல்லையோ உள்ள சுருங்கிய நட்சத்திரங்களை கண்டுபிடிக்கும் திறன் ஆக இருக்கலாம்.
காணப்படாததைப் பார்ப்பதின் பெரிய முக்கியத்துவம்
இந்த ஆய்வின் ஈர்ப்பு நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களைத் தாண்டியும் செல்கிறது. வானியல் increasingly மறைமுக ஆதாரங்களில் இருந்து தகவலைப் பெறுவதன் மூலம் முன்னேறுகிறது என்பதை இது நினைவூட்டுகிறது. பிரபஞ்சத்தில் மிக முக்கியமான சில விஷயங்கள் பழைய முறையில் கண்டுபிடிக்கத் தகுந்த அளவிற்கு பிரகாசிப்பதில்லை. அதற்கு பதிலாக, ஆராய்ச்சியாளர்கள் அந்தப் பொருட்கள் spacetime, இயக்கம், அல்லது பின்னணித் தகலில் விட்டுச் செல்லும் தடயங்களைத் தேடுகின்றனர்.
Roman எதிர்பார்த்தபடி செயல்பட்டால், தனித்த நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் அந்தக் கோட்பாட்டின் மிகத் தெளிவான உதாரணங்களில் ஒன்றாக மாறக்கூடும். ஒருகாலத்தில் மில்கி வேயில் முற்றிலும் தொலைந்திருந்த பொருட்கள், திடீரென பிரகாசிப்பதால் அல்ல, அவற்றின் ஈர்ப்பு கைரேகையை கவனிக்கத் தகுந்த அளவுக்கு துல்லியமான தொலைநோக்கி இறுதியாக வந்திருப்பதால், அளவிடக்கூடிய இலக்குகளாக மாறலாம்.
வானியலாளர்களுக்கு, அது ஒரு தொழில்நுட்ப மைல்கல்லை விட அதிகம். அது விண்மீன் மண்டலத்தின் மிகுந்த தீவிரமான எச்சங்களில் சிலவற்றை நோக்கி ஒரு புதிய கண்காணிப்பு சாளரத்தைத் திறக்கும்; கண்ணுக்குத் தெரியாத நட்சத்திரச் சடலங்களை அடிப்படை இயற்பியலுக்கான தரவுகள் நிறைந்த ஆய்வகங்களாக மாற்றும்.
இந்த கட்டுரை NASA வழங்கிய செய்திப்பதிவை அடிப்படையாகக் கொண்டது. மூலக் கட்டுரையைப் படிக்கவும்.
Originally published on nasa.gov