ගුරුත්වජ කාච දුරේක්ෂය
ඈත තරු අතරට එබීබලන්න, විශ්වයේ සැඟවුණු රහස් හොයන්න අපිට තියෙන්නෙ නොනිම් ආසාවක්. තාක්‍ෂණයේ දියුණුවත් එක්ක අති නවීණ දුරේක්ෂ පාවිච්චි කරල ඈත තියන චක්‍රාවාට, නෙබියුලා, තරු පොකුරු ආදී එකී මෙකී නොකී විශ්මිත වස්තූන් බලන්නත් පුළුවන් කම ලැබිල තියනව. ඒත් ඔය මොකක් බැලුවත් එක දෙයක් දකිනව වගේ විශ්මයක් ඇතිවෙන්නෙ නෑ. ඒ තමයි අපේ පෘතුවිය වගේ තවත් ග්‍රහලෝකයක්.
හැබැයි මේ වැඩේ නං ලේසි නෑ. මොකද ග්‍රහලෝක තරු වලට සාපේක්ෂව ඉතා කුඩා වීම, අයත් ග්‍රහමණ්ඩලයේ තරුවේ ඇති අධික දීප්තිය නිසා ග්‍රහලෝකයෙන් පරාවර්තනය වෙන ආලෝකය හසුකරගැනීමට ඉතා අපහසු වීම, සහ පිහිටා ඇති දුර හැම වෙලේම වෙන ලෝක වල ජායාරුප ගන්න වැඩේට හරහට හිටිනව. හැබැයි මිනිස්සු ලේසියෙන් පරදින්න කැමති නෑ. 1989 වෙද්දි පොළව වගේ දහස් වාරයක් විතර බර ග්‍රහලෝකයක් විතරක් අඳුනගන හිටියට මේ වෙද්දි අපේ සෞරග්‍රහමණ්ඩලෙන් පිට වෙනත් තරු වටා කැරකෙන ග්‍රහලෝක 4197ක් හොයාගෙන තියනව. මේ ග්‍රහලෝක ඔක්කොම ක්‍රම කිහිපයකින් තහවරු කරගත්ත ග්‍රහලෝක. ඊට අමතරව හරියටම තහවරු කර නොගත්ත ග්‍රහලෝක 5405ක් තියනව. (මේ නාසා එකෙන් කරපු ගවේෂණ වල ප්‍රතිඵල). අපේ සෞරග්‍රහමණ්ඩලෙන් පිට වෙනත් සෞරග්‍රහමණ්ඩල 3109ක් තහවරු කරල හොයාගෙන තියනව [1].
ඉතිං ග්‍රහලෝක හොයාගන්න ඔච්චර අමාරු නං කොහොමද ඔච්චර තොගයක් හොයාගත්තෙ කියන ප්‍රශ්නය අනිවාර්යයෙන් ඇතිවෙනව නේද. කලින්මුත් කිව්වෙ, අමාරු උනාට බැරි නෑ. දැනට ග්‍රහලෝක හොයන්න ක්‍රම පහක් පාවිච්චි වෙනව[2].
සංක්‍රාන්තිය (Transit) :- සමහර සෞරග්‍රහමණ්ඩල වල ග්‍රහලෝකයක් තමන්ගෙ තරුව වටේ යද්දී තරුව ඉස්සරහින් යන අවස්තාවක් එනව. (හරියටම සුර්යග්‍රහනයකදී වෙනව වගේ) එතකොට මෙහෙ ඉඳල බලද්දී ඒ තරුවේ එලිය අඩුවෙලා වැඩි වෙනව වගේ පේනව[12] (මේ අපි පියවි ඇහින් බලද්දී නිවී නිවී පත්තුවෙනව වගේ පේන එක නෙවෙයි) ඉතිං මේ එළියේ අඩු වැඩි වීම අධ්‍යනය කරල ග්‍රහලෝකයේ විශාලත්වය, කක්‍ෂය වටේ යන්න ගතවෙන කාලය වගේ දේවල් හොයාගන්න පුළුවන්. මේ ක්‍රමය ලේසියි වගේම මේ ක්‍රමයෙන් හොයාගන්න පුළුවන් ග්‍රහලෝක ප්‍රමාණයත් අඩුයි. මොකද මේ විදිහට හොයාගන්න පුළුවන් ග්‍රහලෝක වල කක්‍ෂයන් තියන තලය ඒ තරුව ආවරණය කරන එක අපිට පේන තලයක තියනවනං විතරයි. මේ ක්‍රමයෙන් තමයි මේ වෙද්දි හොයාගෙන තියන වැඩිම ග්‍රහලෝක ප්‍රමාණයක් හොයාගෙන තියෙන්නෙ (75.9% ක්). එහෙම වැඩි ප්‍රමාණයක් හොයාගන්න පුළුවන් වෙලා තියෙන්නෙ මේ ක්‍රමයේ තියන පහසු බව නිසාම තමයි.
ඩොප්ලර් වර්ණාවලීක්ෂණය - අරීය ප්‍රවේගය[11] (doppler spectroscopy - radial velocity) :- තරුවක් වටේ ග්‍රහලෝක පරිභ්‍රමණය වෙද්දි ග්‍රහලෝක විසින් තරුව චලනය කරනව. අපේ සෞරග්‍රහමණ්ඩලය ගත්තත් සමහර වෙලාවට සෞරග්‍රහමණ්ඩලේ ස්කන්ධ කේන්ද්‍රය තියෙන්නෙ සූර්යයාගෙන් පිට. ඉතිං ඇත්තටම අපි ඉර වටේ යන එක නෙවෙයි වෙන්නෙ ඉරත් අපිත් මේ ස්කන්ධ කේන්ද්‍රය වටේ යන එක. මෙන්න මේ හේතුව නිසා අපි ඈත ඉඳල බලද්දී අපේ ඉර උනත් ලාවට හෙලවෙන ස්වභාවයක් පෙන්නනව. මෙන්න මේ සුළු චලනය (radial velocity) ඩොප්ලර් ආචරණය පාවිච්චි කරල හොයාගන්න පුළුවන්. මේ ක්‍රමය හරහා යම් තරුවක් වටේ ග්‍රහලෝක තියනවද කියල හොයාගන්න පුළුවන්. දැනට අඳුනගන තියන ග්‍රහලෝක වලින් 19.3%ක් ම හොයාගෙන තියෙන්නෙ මේ ක්‍රමයෙන්.
ක්‍ෂුද්‍ර චලනයන් (astrometry) - උඩ කියපු ක්‍රමයේදී වගේම ග්‍රහලෝක නිසා තරුවේ ඇතිවෙන කුඩා චලනයන් ඩොප්ලර් ක්‍රමය පාවිච්චියෙන් තොරව (ඩොප්ලර් ක්‍රමය යොදාගන්න බැරි අවස්ථා වල) අනික් තරු වලට සාපේක්ෂව තරුවේ චලනය නිරීක්ෂණය කරල ඒ හරහා ග්‍රහලෝක ඇති බව තහවරු කරන එක තමයි මේ ක්‍රමයෙන් කරන්නෙ[10]. හැබැයි තාම මේ ක්‍රමයෙන් හොයාගෙන තියෙන්නෙ එකම එක ග්‍රහලෝකයක් විතරයි.
ක්‍ෂුද්‍රකාචනය (microlensing) :- කලින් කිවුව සංක්‍රාන්ති ක්‍රමයේදී වගේම තරුවත් පෘතුවියත් අතරට ඒ තරුවේ ග්‍රහලෝකය ආවහම, ග්‍රහලෝකයේ ගුරුත්වය නිසා තරුවෙන් එන ආලෝකය නැවීමකට ලක්වෙනව[9]. මෙන්න මේ වෙනස අඳුනාගැනීම මගිනුත් තරුවක් වටේ පරිභ්‍රමණය වෙන ග්‍රහලෝකයක් හොයාගන්න පුළුවන්. දැනට අඳුනගන තියන ග්‍රහලෝක වලින් 2.3%ක් ම හොයාගෙන තියෙන්නෙ මේ ක්‍රමයෙන්.
ජායාරුප මගින් :- කලින් කියපු ක්‍රම තුනෙන්ම කියන්න පුළුවන් යම් තරුවක් වටේට ග්‍රහලෝක තියනව කියල විතරයි. ඒත් තියනව කියල දැනගන විතරක් මදි. අපිට ඒ ග්‍රහලෝක බලන්නත් ඕනි. ඉතිං ග්‍රහලෝකයක් බලන්න පුළුවන් දුරේක්ෂයකින් කෙලින්ම බලල ජායාරුප ගත්තොත් විතරයි. මේක ලේසි වැඩක් නෙවෙයි වගේම මේ ක්‍රමයෙන් හොයාගෙන තියෙන්නෙ 1.2%ක් වගේ සුළු ප්‍රමාණයක් විතරයි. මේ ක්‍රමය හරහා මෑතකදී ඉතාම සාර්ථකව ග්‍රහලෝක දෙකක් ජායාරුපගතකරා. හැබැයි ඒ ග්‍රහලෝක ගේකම ඉතාම විශාල එවුව. එකක් බ්‍රහස්පති වගේ 14ගුණයක් බරයි. අනික 6 ගුණයක් බරයි[13] .
දැනට මේ විදිහට ජායාරූප ගන්න ක්‍රම දෙකක් පාවිච්චි කරනව. මේ ක්‍රම දෙකටම පාවිච්චි කරන්නෙ එකම සිද්ධාන්තය. ඒ තමයි තරුවේ ආලෝකය ආවරණය කරල ග්‍රහලෝකයේ පරාවර්තිත ආලෝකය ග්‍රහණය කරගන්න එක. මේකත් හරියට අපි තද අවුවෙ ඈත තියන දෙයක් බලද්දී අතින් ඉර ආවරණය කරනව වගේ වැඩක්. ඒත් මෙහෙම ආවරණය කරන්න මූලික ක්‍රම දෙකක් පාවිච්චි කරනව.
coronagraph :- දුරේක්ෂයේ සංවේදකය ඉස්සරහින් තියන විශේෂ ආවරණයක්. මේ ආවරණයට පුළුවන් ඉලක්ක කරන තරු වල ආලෝකය අවහිර කරන්න. මේ ක්‍රමය කොටස් තුනක එකතුවක්. සුනම්‍ය දර්පනයක් (මේක ආලෝකය නිසි පරිදි නාභිගත කරන අතරම වායුගෝලයේ, දුරේක්ෂයේ ඇති අඩුපාඩු නිසා ආලෝකයේ ඇතිවෙන වෙනස්කම් නිවැරදි කරන එක එක කරනව), මාස්ක් එක (මේකෙන් තමයි තරුවේ ආලෝකය අවහිර කරන්නෙ), ශෝධකය (මැද සිදුරක් සහිත තැටියක් වැනි ව්‍යුහයක්. මේකෙන් මාස්ක් එක නිසා ආලෝකයේ ඇතිවෙන වෙනස්කම් ඉවත් කරනව). මේ ක්‍රම තුන උපයෝගී කරගෙන ඈත තරුවක් වටේට පරිභ්‍රමණය වෙන ග්‍රහලෝක වල සෘජු ජායාරුප ගන්න පුළුවන්[8].
Star shade :- මේක පාවිච්චි කරන්නෙ අභ්‍යවකාශයේ තියන දුරේක්ෂ වල (තාම පාවිච්චි කරන්නෙ නෑ. අනාගතයේ තමයි පාවිච්චි කරන්න හිතාගෙන ඉන්නෙ). දුරේක්ෂයට ඉස්සරහින්, දුරේක්ෂයට ඈතින් ස්ථානගත කරන විශේෂ ආවරණයක්[8]. මේකෙන් කරන්නෙත් කොරෝනාග්‍රාෆ් එකෙන් කරන වැඩේම තමයි. හැබැයි මේකෙ විශේෂත්වය තමයි මේ ක්‍රමයෙන් කොරෝනාග්‍රාෆ් එකේ ඇතිවෙන සමහර දෝෂ ඇති නොවෙන එක. HabEx කියන දුරේක්ෂය තමයි මේ ක්‍රමය මුලින්ම පාවිච්චි කරන්න යන්නෙ. පෙති විහිදිච්ච සුර්යකාන්ත මලක් වගේ තමයි මේක නිර්මාණය කරන්නෙ. ඒ වගේම මේකෙ විෂ්කම්භය මීටර් 72ක් වගේ වෙනව. මේක දුරේක්ෂයට කිලෝමීටර් 76000ක් වගේ දුරින් තමයි ස්ථානගත කරන්න වෙන්නෙ.
මේ මොන ක්‍රමය පාවිච්චි කරත්, අපිට ග්‍රහලෝක බලන්න පුළුවන් චූටි තිත් වගේ තමයි. ඉති තරු හරියට ජායාරූපගත කරන්න නං දුරේක්ෂ වල දර්පණ විශාල කරන්න වෙනව. ආලෝක වර්ෂ සීයක් ඈත තරුවක් වටේ තියන පෘතුවිය තරං ග්‍රහලෝකෙක තනි පික්සෙල් එකක ෆොටෝ එකක් ගන්න නං දුරේක්ෂයේ විශාලත්වය කිලෝමීටර් 90ක විශ්කම්භයක් තියෙන්න ඕනි[3]. ඒ වගේ ග්‍රහලෝකෙක මෙගාපික්සල් එකක ජායාරුපයක් ගන්න නං, දුරේක්ෂයේ විෂ්කම්භය කිලෝමීටර් අනූදාහක් වෙන්න ඕනි. ඉතිං අපි දන්න සාම්ප්‍රදායික ක්‍රම වලින් නං මේ වැඩේ කරන්න හම්බවෙන්නෙ නෑ. ඔන්න මෙතනදි තමයි අපේ වීරයා උදවුවට එන්නෙ. ඒතමයි අයින්ස්ටයින්. අයින්ස්ටයින් ඉදිරිපත් කරපු සාපේක්ෂතාවාදයට අනුව ගුරුත්වයට පුළුවන් ආලෝකය නවන්න. ඒ කියන්නෙ ගුරුත්වය අධික වස්තුවක් ලඟින් යද්දී ආලෝකය නැවීමකට ලක් වෙනව. හරියටම කාචයකදි වෙනව වගේ. මෙන්න මේකට කියනව ගුරුත්ව-කාච ආචරණය කියල. මේ සංසිද්ධිය නිරීක්ෂණය කරලත් තියනව. අයින්ස්ටයින් මේ කථාව කිවුවෙ එකදාස් නවසිය බරගණන් වල[4] (1936 දි). පස්සෙ කාලෙක (1979) එශිල්මන් කියල මහාචාර්ය වරයෙක් අපේ සුර්යයා කාචයක් හැටියට පාවිච්චි කරන්න තියන හැකියාව ගැන අදහසක් ඉදිරිපත් කරා[5]. ඉතිං පස්සෙ කාලෙක මේ ගැන කරපු පරීක්ෂණ වලින් හොයාගත්ත දේ තමයි අපේ සුර්යයාට පුළුවන් කියල ඈත ග්‍රහලෝක වලින් එන ආලෝකය බිලියන සිය වාරයකින් ගුණනය කරන්න. සරලව කිව්වොත් බිලියන සිය වාරයක් විශාලනය කරන්න. මේක ලොකුම ලොකු වාසියක්. හැබැයි මේ වගේ ලොකු වාසියකින් ප්‍රයෝජනයක් ගන්න ලේසි නෑ. (ලොකු ලොකු වාසි ලේසියෙන් ලැබෙන්නෙ නෑ. ලොකු වාසියක් ලබන්න ලොකු වෙහෙසක් දරන්න ඕනි. ඔවුව ජීවිතේට පාඩම්) අපේ සුර්යයා අපිට ලොකු උනාට විශ්වයේ තියන සාමාන්‍ය ප්‍රමාණයේ වස්තුන්ගෙන් එකක්. ඉතිං සුර්යයාගේ ගුරුත්වයට බෑ අපි හිතන තරම් ළඟකට ඈත වස්තු වල ආලෝකය නාභිගත කරන්න. සුර්යයා මෙහෙම ආලෝකය නාභිගත කරන ලඟම තැන තියෙන්නෙ සුර්යයාගේ ඉඳල 550AU තරං ඈතින්[6]. අපි ඉන්නෙ ඉරේ ඉඳල 1AU දුරින්. නෙප්චුන් ඉන්නෙ 30AU දුරින්. මිනිසා විසින් ඈතටම යවපු අභ්‍යවකාශ යානය තියෙන්නෙත් 150AU දුරින්. ඒ වගේම තමයි එක එක දුරවල් වල තියන ග්‍රහලෝක වල ප්‍රතිබිම්බ හැදෙන්නෙ විවිධ දුරවල් වලින් වෙන එක. සුර්යයාගේ අධික දීප්තිය ඉහත සඳහන් කරපු ක්‍රම වලින් මග හරියත්, සුර්ය කොරෝනාව නිසා ඇතිවෙන බලපාන මග අරින්න නං දුරේක්ෂය අඩුම තරමින් 2200AU දුරින් ස්ථානගත කරන්න වෙනව. ඒත් විශේෂිත කොරෝනාග්‍රාෆ් එකක් සහ තව ක්‍රම ටිකක් පාවිච්චි කරල (අනවශ්‍ය පික්සෙල් ඕෆ් කරල) මේ දුර 650AU දුරක් වෙනකල් අඩු කරගන්න පුළුවන් බව දැන් හොයාගෙන තියනව.
ආලෝක වර්ෂ සීයයක් ඈත තරුවක් වටේ යන පෘතුවිය වගේ ග්‍රහලෝකෙකින් 650AU දුරක හැදෙන ප්‍රතිබිම්බයට කිලෝමීටර් 1.3ක විෂ්කම්භයක් තියනව. ඉතිං අපි යවන දුරේක්ෂයට ලොකු ප්‍රශ්ණයක් මතුවෙනව. සාම්ප්‍රදායික ක්‍රමයේදී දුරේක්ෂයේ ආලෝක සංවේදකය ඇතුලෙ හැදිච්ච ප්‍රතිබිම්භය වෙනුවට දැන් මුළු දුරේක්ෂයම ප්‍රතිබිම්භය ඇතුලෙ තියනව. මේ වගේ ලොකු ප්‍රතිබිම්බයකින් ජායාරුපයක් හදන්න නං දුරේක්ෂය ප්‍රතිබිම්භය පුරාවට චලනය කරන්න වෙනව. ඒත් අපි මේ වැඩේ කරනකල් ග්‍රහලෝකය එක තැනක ඉන්නෙ නෑ. එයා එයා වටේ කැරකෙන ගමන් එයාගෙ තරුව වටේත් කැරකෙනව. ඒ මදිවට අපේ ඉරත් අපිත් එක්කම සුරග්‍රහමණ්ඩලේ ස්කන්ධ කේන්ද්‍රය වටේ කැරකෙනව. ඒ නිසා දුරේක්ෂය සාපේක්ෂව ස්ථාවරව තියන්න විශේෂ උපක්‍රම යොදන්න වෙනව (microthrusters). මේ ඔක්කොම කරාට පස්සෙ අපේ සුර්යයාගේ ගුරුත්වය නිසා අදාළ ග්‍රහලෝකෙ ආලෝකය නැවිල හැදෙන අයින්ස්ටයින් වළල්ල (Einstein ring) ආශ්‍රය කරගෙන අපිට අවශ්‍ය ජායාරුපය නිර්මාණය කරන්න පුළුවන්[7].
සාර්ථකව ජායාරුප ගන්න තනි විශාල දුරේක්ෂයක් ස්ථානගත කරනවට වඩා කුඩා ප්‍රමාණයේ දුරේක්ෂ රාශියක් ක්‍රමානුකුලව ස්ථානගත කරල සාර්ථකව වගේම කාර්යක්‍ෂමව අවශ්‍ය ජායාරුප ලබාගන්න පුළුවන්. මේ කුඩා දුරේක්ෂ සුර්ය රුවල් සහ සුර්යයාගේ ගුරුත්වය solar slingshot ආකාරයට පාවිච්චි කරල ඉතාමත් කෙටි කාලයක් ඇතුලත අවශ්‍ය ස්ථාන වලට ගමන් කරන්න පුළුවන්. මේ අකාරයේ දුරේක්ෂ විශාල ප්‍රමාණයක් සුර්යයා වටා නිසි පරිදි ස්ථානගත කරල විශ්වයේ රහස් විශාල ප්‍රමාණයක් වගේම අපේ පෘතුවිය වගේ තවත් ග්‍රහලෝකත් හොයාගන්න පුළුවන් වෙයි. මේ වැඩේට අවශ්‍ය දැනුම සහ තාක්‍ෂණය දැනටමත් අපි සතුයි. අපි බලාගෙන ඉමු අපේ ජීවිතකාලය තුලදී තවත් නිල් පාටින් බබළන ග්‍රහලෝකයක් බලාගන්න පුළුවන් වෙයිද කියල.
මේ ගැන ඉතාම ලස්සන වීඩියෝ එකක්[14] තියනව Launch Pad Astronomy කියන යුටියුබ් චැනල් එකේ. ඉතාම සරළව, ආකර්ෂණීයව මේ හැම දෙයක්ම වගේ පැහැදිලි කරනව. විනාඩි 23ක විකාර නාට්‍යයක් බලනවට වඩා විනාඩි 23ක මේ වගේ වීඩියෝ එකක් බලන එක සෑහෙන්න වටිනව.
මුලාශ්‍ර :-
[1] https://exoplanets.nasa.gov/
[2] https://exoplanets.nasa.gov/alien-worlds/ways-to-find-a-planet/
[3] Direct Multipixel Imaging and Spectroscopy of an Exoplanet with a Solar Gravitational Lens Mission
[4] Lens-Like Action of a Star by the Deviation of Light in the Gravitational Field
[6] Interstellar radio links enhanced by exploiting the Sun as a Gravitational Lens
[7] Image formation for extended sources with the solar gravitational lens
[8] https://exoplanets.nasa.gov/what-is-an-exoplanet/technology/
[9] https://www.astro.caltech.edu/~george/ay20/eaa-microlensing.pdf
[10] https://www.cosmos.esa.int/web/hipparcos/astrometry
[11] http://www.as.utexas.edu/jefferys/slides/mcarthur.pdf
[12] https://www.cfa.harvard.edu/~avanderb/tutorial/tutorial.html
[13] https://exoplanets.nasa.gov/news/1653/discovery-alert-see-the-image-2-planets-orbit-a-sun-like-star/
Explore more like this
අන්තර්තාරීය දුර මැනීම
වස්තු දෙකක් අතර දුර මනින්න විවිධ විවිධ මිනුම් භාවිතා කරනව. ඒ අතරින් මීටරය තමයි සම්මත ඒකකය හැටියට සැලකෙන්නෙ. ඊට අමතරව අඩි, අඟල්, දම්වැල් වගේ මිනුම් එකකත් භාවිතා වෙනව. මේ අපිට...
Comments