இஸ்ரோ: எக்ஸ்போசாட் செயற்கைக்கோள் விண்வெளியில் கருந்துளையை எப்படி ஆய்வு செய்யும்?

சந்திரன் மற்றும் சூரியன் குறித்து ஆய்வு செய்யும் திட்டங்களில் குறிப்பிடத்தக்க சாதனைகளை நிகழ்த்திய இந்தியா தற்போது, சூப்பர்நோவா (விண்மீன் வெடிப்பு) உள்ளிட்டவற்றை ஆய்வு செய்யும் திட்டங்களைத் தொடங்கியுள்ளது.

இந்திய விண்வெளி ஆராய்ச்சி மையமான இஸ்ரோ 2024ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்திலேயே எக்ஸ்போசேட் (XPoSat) என்னும் செயற்கைக் கோளை விண்ணுக்கு அனுப்பத் திட்டமிட்டுள்ளது.

ஆரம்பத்தில் XPoSat செயற்கைக்கோள் டிசம்பர் மாத இறுதியில் செலுத்தப்படும் என எதிர்பார்க்கப்பட்டது. ஆனால், தற்போது ஜனவரி 1ஆம் தேதி வாக்கில் அந்த செயற்கைக்கோள் விண்ணில் செலுத்தப்படலாம் என இந்திய ஊடக செய்திகள் தெரிவிக்கின்றன.

எக்ஸ்போசேட் என்பது என்ன? இது ஏன் முக்கியம்?

இந்தக் கேள்விகளுக்கான பதில்கள் இந்தக் கட்டுரையில் விளக்கப்பட்டுள்ளன.

எக்ஸ்-ரே போலாரிமீட்டர் சேட்டிலைட் என்பதன் சுருக்கமே எக்ஸ்போசேட் (XPoSat).

இந்த செயற்கைக்கோள் பி.எஸ்.எல்.வி ராக்கெட் மூலம் விண்ணுக்கு எடுத்துச் செல்லப்பட்டு, பூமியின் கீழ் சுற்றுப்பாதைக்கு சுமார் 650 கி.மீ. தொலைவில் நிலைநிறுத்தும்.

சுமார் ஐந்து ஆண்டுகள் வரை செயலில் இருக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ள இந்த செயற்கைக்கோள், கருந்துளைகளில் இருந்து வெளிப்படும் எக்ஸ் கதிர்கள் குறித்த தரவுகளைச் சேகரித்து, இந்தப் பிரபஞ்சத்தை இன்னும் சிறப்பாகப் புரிந்துகொள்ள உதவியாக இருக்கும்.

இப்படிப்பட்ட செயற்கைக்கோள் விண்ணுக்குச் செலுத்தப்படுவது இது உலகிலேயே இரண்டாவது முறை. டிசம்பர் 2021ஆம் ஆண்டில் நாசா மற்றும் இத்தாலிய விண்வெளி முகமை இணைந்து எக்ஸ்-ரே போலாரிமீட்ரி எக்ஸ்ப்ளோரர் அல்லது IXPE என்றழகக்கப்படும் இத்தகைய செயற்கைக்கோளை விண்ணில் செலுத்தியது.

விண்ணில் உள்ள பல அம்சங்கள் குறித்து வழக்கமான ஒளியியல் தொலைநோக்கிகள் மூலம் அதிகமாக அறிய முடியாது. அவற்றின் மூலம் கருந்துளைகள் போன்றவை எதனால் ஆனது, அவை என்ன செய்யும் என்பது குறித்துப் புரிந்துகொள்ள முடியாது.

அதனால்தான் விண்ணிலிருந்து உமிழப்படும் எக்ஸ், காமா, காஸ்மிக் ஆகிய கதிர்கள், ரேடியோ அலைகள் உள்ளிட்டவற்றில் இருந்து விஞ்ஞானிகள் தரவுகளைச் சேகரித்து அவற்றின் மூலம் ஆய்வுகளை மேற்கொள்கின்றனர்.

இந்த எக்ஸ் கதிர்கள், ஆக்ரோஷமான மோதல்கள், பெரும் வெடிப்புகள், அதிவேக சுழற்சிகள் மற்றும் வலுவான காந்தப்புலங்கள் போன்ற அதீத சூழல்களில் வெளிப்படும்.

இந்த அதீத நிகழ்வுகளில் கருந்துளைகளும் அடக்கம். ஆயுட்காலம் முடிவடைந்த விண்மீன் ஒன்று, தன் எடையின் அழுத்தத்தைத் தாங்க முடியாமல் வெடிக்கும்போது உருவாகும் துளைதான் கருந்துளை எனப்படுகிறது.

கருந்துளையில் உள்ள ஈர்ப்பு விசை மிகவும் அளப்பரியது. அதனால் அதிலிருந்து ஒளிகூட வெளியேற முடியாது என்பதால், நாம் அவற்றைப் பார்க்க முடியாது. இதனால் அவை குறித்து ஆய்வு மேற்கொள்ள சிறப்புக் கருவிகள் நமக்குத் தேவைப்படுகின்றன.

அதனால், எக்ஸ் கதிர்களை வெளிப்படுத்தும் குவாசர் (விண்வெளியில் அமைந்திருக்கும் ஒளி உட்பட மின்காந்தக் கதிர்வீச்சு ஆற்றலை உமிழும் பெரிய விண்மீன் போன்றவை), சூப்பர்நோவா (பெரும் வீண்மீன் வெடிப்பு), நியூட்ரான் விண்மீன்கள் (விண்மீன் வெடிப்பின் எச்சம்), எக்ஸ்-ரே இருமை விண்மீன் (ஒரு நியூட்ரான் விண்மீன் அல்லது கருந்துளை துணை விண்மீனில் இருந்து வாயுவை உள்ளிழுப்பது) உள்ளிட்டவற்றை ஆய்வு செய்ய எக்ஸ்-ரே தொலைநோக்கிகள் உதவி செய்கின்றன.

நமது பிரபஞ்சம் எப்படிச் செயல்படுகிறது என்பதை அறியவும் அதுகுறித்த மர்ம முடிச்சுகளை அவிழ்க்கவும் இவை குறித்து ஆய்வு செய்வது அவசியமாகிறது.

இத்தகைய கதிர்கள் பூமியில் எந்தப் பாதிப்பையும் ஏற்படுத்தாத வண்ணம் அவை பூமியில் நுழைவதை புவி வளிமண்டலம் தடுக்கிறது.

இதன் காரணமாக, இவற்றைப் பூமியிலிருந்து கண்காணிக்கப் பல தடைகள் உள்ளன. எனவே, எக்ஸ்-ரே கண்காணிப்பு ஆய்வகம் விண்ணுக்கு அனுப்பப்படுகின்றது.

அப்படி அனுப்பப்பட்டதில் மிகவும் பிரபலமான விண்வெளி ஆய்வகம், நாசா அனுப்பிய சந்திரா எக்ஸ்-ரே ஆய்வகம். இதற்கு இந்திய-அமெரிக்க விஞ்ஞானியான சுப்பிரமணியன் சந்திரசேகரின் பெயர் சூட்டப்பட்டது.

ஒளிக்கதிர்கள், புற ஊதாக்கதிர்கள், குறைந்த மற்றும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட எக்ஸ்-கதிர்கள் வாயிலாக பிரபஞ்சம் குறித்து ஆய்வுசெய்ய 2015ஆம் ஆண்டில் ஆஸ்ட்ரோசேட் (ASTROSAT) என்னும் ஆய்வகத்தை இந்தியா விண்ணுக்கு அனுப்பியது.

ஆனால், இந்த எக்ஸ்போசேட் எக்ஸ் கதிர்களின் மூலங்களை மட்டுமே ஆராயாமல் அதன் நீண்டகால செயல்பாடுகளைப் புரிந்துகொள்ள அவற்றின் துருவமுனைப்பில் கவனம் செலுத்தும்.

கண்ணைக் கூசும் ஒளியிலிருந்து தடுக்கும் வகையிலான துருவப்படுத்தப்பட்ட கூலிங் கிளாஸ் மூலமாகப் பார்க்கும் ஒளிக்கும் சாதாரண சூரிய ஒளிக்கும் இடையிலான வித்தியாசத்தை நாம் கவனித்திருப்போம். இது ஏன் நடக்கிறது?

ஏனெனில் ஒளி அலைகள் ஒரு கயிற்றைப் போல, அவற்றின் பயணத்தின் திசையைச் சுற்றிச் செயல்படுகின்றன.

ஆனால் அவை சிறப்பு வடிப்பான்களைக் (filter) கடந்து செல்லும்போது, அல்லது வளிமண்டலத்தில் வாயுக்களால் சிதறடிக்கப்படும்போது அவை துருவப்படுத்தப்படலாம் மற்றும் அவற்றின் அலைவுகள் அனைத்தும் வரிசையாக இருக்கும்.

எக்ஸ் கதிர்களும் இதுபோன்றுதான் செயல்படும் மற்றும் துருவமுனைப்பு என்பது அவை அசையும் திசையாகும். இந்தத் திசையைக் கண்காணிக்க போலாரிமீட்டர் உதவுகிறது. மேலும், எக்ஸ் கதிர்களை உமிழும் விண்வெளிப் பொருட்கள் குறித்து முக்கியமான தகவல்களையும் வழங்குகிறது.

இந்த XPoSat செயற்கைக்கோளிலும் இத்தகைய ஒரு போலாரிமீட்டர் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.

எக்ஸ்போசேட்டில் இருவிதமான அறிவியல் உபகரணங்கள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.