විකිරණ දඩයම්කරුවෝ

මීට පෙර පළවූ මහා පිපිරුම සනාථ කළ අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණය ලිපිය මගින් අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණය පිළිබඳව පැහැදිලි කෙරිණි. මේ සම්බන්ධයෙන් වැඩිදුර පර්යේෂණ කටයුතු කිරීම සඳහා විවිධ වර්ෂයන්හිදී විවිධ අභ්‍යවකාශ පර්යේෂණ ආයතනයන් මගින් චන්ද්‍රිකා කිහිපයක්ම උඩුගුවනට යවා ඇති බවද ලිපිය අවසානයේදී සඳහන් කරන ලදී. මේ එහි සවිස්තර විවරණය යි.

අභ්‍යවකාශ ඉතිහාසයේ ඉහත පරිදි අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම නිරීක්‍ෂණය කිරීම සඳහා අභ්‍යවකාශගත වූ චන්ද්‍රිකාවන් ගණන තුනකි. මෙම චන්ද්‍රිකා තුනෙහිම මෙහෙයුම් මේ වනවිට නිමා වී තිබේ.



Cosmic Background Explorer (COBE)

අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම පිළිබඳව සොයාබැලීම සඳහා මුලින්ම අභ්‍යවකාශගත වූයේ COBE ය. නාසා ආයතනය විසින් නිපදවූ මෙම චන්ද්‍රිකාව 1989 වසරේ නොවැම්බර් 18 දින ඩෙල්ටා රොකට්ටුවක් ආධාරයෙන් උඩුගුවනට යැවුණු අතර ඉන්පසු පෘථිවිය වටා කක්ෂගත කරන ලදී. අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග වල ඇති කුඩා උෂ්ණත්ව විචලනයන් (මෙම උෂ්ණත්ව විචලනයන්ට හේතුව ආදිකල්පික විශ්වයේ තිබූ ඝනත්ව අසමානතා බවද, සාපේක්‍ෂව වැඩි ඝනත්වයකින් යුතු වූ කොටස් වලින් පසුකාලීනව ආකාශ වස්තූන් බිහිවන්නට ඇති බවද වර්තමානයේදී පිළිගැනේ.) පළමු වරට සොයාගනු ලැබුවේද, එහි වර්ණාවලිය පරිපූර්ණ කෘෂ්ණ වස්තුවක වර්ණාවලියට සර්වසම වන බව විශ්ලේෂණාත්මකව හෙළිදරව් කළේද (මහා පිපිරුම සනාථ කළ අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණය කියවන්න.) COBE විසිනි. මේ හැර තම මූලික මෙහෙයුමෙන් පරිබාහිරව අධෝරක්ත කිරණ නිකුත් කරන මන්දාකිණි දහයක් සොයාගැනීමේ ගෞරවයද COBE යන නාමය ඉදිරියේ සටහන් වී තිබේ.

෴අභ්‍යවකාශගත කිරීම.෴

අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග විකිරණ ග්‍රහණය කරගැනීම සඳහා COBE යානාව විශේෂ තත්ත්වයන් කිහිපයක් යටතේ පැවතිය යුතු විය. ප්‍රධාන වශයෙන් පෘථිවියෙන්, සඳෙන්, සූර්යයාගෙන්, වෙනත් කක්ෂගත චන්ද්‍රිකාවන්ගෙන් හා තමාගෙන්ම නිකුත් වන රේඩියෝ තරංග වැනි විකිරණයන් නොසලකා හැර අවශ්‍ය විකිරණ වර්ගය පමණක් හසුකරගැනීමට යානාවේ පද්ධති වලට හැකි විය යුතුය. එමෙන්ම උෂ්ණත්ව සමතුලිතතාවය, ගණනයන්හිදී සිදුවන අතිශය කුඩා දෝෂ පවා පාලනය කරගැනීමේ හැකියාව සහ ඉහළ පිරිසිදු බව (බාහිර ආලෝක/ තාප කිරණ ග්‍රාහක පද්ධතියට ඇතුළු වීම වැළැක්වීමට) මෙවැනි පර්යේෂණයක යෙදෙන යානාවක තිබිය යුතු අත්‍යවශ්‍ය ගුණාංග ය. මේ සියළු ලක්ෂණයන් කැටිකොටගත් COBE නිපදවීමට නාසාහි ගොඩාඩ් අභ්‍යවකාශ මධ්‍යස්‌ථානයට වසර අටක කාලයක් සහ ආසන්නව ඩොලර් මිලියන තිහක පමණ මුදලක් වැය විණි.

විවිධ තරංග ආයාමයන්ගෙන් යුතු අධෝරක්ත කිරණ ග්‍රාහකයක් (Diffuse InfraRed Background Experiment - DIRBE),  අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ විචලනයන් හඳුනාගත හැකි ක්ෂුද්‍ර තරංග විකිරණමානයක් (Differential Microwave Radiometer - DMR), එහි වර්ණාවලිය සටහන් කළ හැකි වර්ණාවලිමානයක් (Far InfraRed Absolute Spectrophotometer - FIRAS) හා DIRBE සහ FIRAS උපකරණ සිසිල්ව තබාගැනීම සඳහා භාවිතා වූ ලීටර 650ක ධාරිතාවකින් යුතු Dewar නම් ද්‍රව හීලියම් ටැංකියක් COBE සතුව තිබුණු වැදගත්ම උපකරණ අතර වේ.

වසර හතරකට පසු COBEහි මෙහෙයුම් කාලය නිමාවුණු අතර චන්ද්‍රිකාව අදාළ කක්ෂය තුළම රඳවා තබන ලදී. ඒ මගින් කළ සොයාගැනීම් වෙනුවෙන් එහි මෙහෙයුම් ප්‍රධානීන් වූ ජෝන් මේතර්, ජෝර්ජ් ස්මූත් හා ගොඩාඩ් අභ්‍යවකාශ මධ්‍යස්‌ථානය 2006 වසරේදී භෞතික විද්‍යාව සඳහා වන නොබෙල් සම්මානයෙන් පිදුම් ලැබූහ.

෴COBE මගින් සැකසූ අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිමේ සිතියම෴

Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)

COBE විසින් අවසන් කළ මෙහෙයුම් කටයුතු තවදුරටත් ඉදිරියට ගෙනයාම සඳහා නාසාහි ගොඩාඩ් අභ්‍යවකාශ මධ්‍යස්‌ථානය සහ ප්‍රින්සිටන් විශ්වවිද්‍යාලය ඒකාබද්ධව තැනූ WMAP, 2001 වසරේ ජූනි මස 30 වනදා ඩෙල්ටා II රොකට්ටුවක් ආධාරයෙන් අභ්‍යවකාශගත විය. COBE මෙන් නොව WMAP රඳවා තබන ලද්දේ ලිසාවුස් (Lissajous orbit) නමින් හැඳින්වෙන ගණනය කරන ලද කක්ෂයකය. (ලිසාවුස් කක්ෂය පිළිබඳව ලිපියක් ඉදිරියේදී)

අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ ඇති කුඩා විචලනයන් වඩා නිවැරදිව මැනගැනීමත්, එම විකිරණයේ සම්පූර්ණ සිතියමක් වඩාත් නිරවද්‍යව සකස් කිරීමත් මෙහි මූලික අරමුණ විය. ඒ මගින් විශ්වයේ ආරම්භය, පරිණාමනය හා එහි අන්තර්ගතය පිළිබඳව පැහැදිලි අදහසක් ලබාගැනීමට අපේක්ෂා කෙරිණි. මේ සඳහා COBEට වඩා 45 ගුණයකින් පමණ විශාල සංවේදීතාවයකින් යුක්තව WMAPහි උපකරණ නිර්මාණය කරන ලදී.  

෴අභ්‍යවකාශගත කිරීම.෴

WMAP මෙහෙයුම ආරම්භ කරන අවස්ථාවේදී ඒ සඳහා අපේක්ෂිත මෙහෙයුම් කාලය වසර දෙකක් පමණක් වුවද, යානාව බලාපොරොත්තු වූවාටත් වඩා හොඳින් ක්‍රියාත්මකවීම නිසා නාසා ආයතනය විටින්විට එහි මෙහෙයුම් කාලය දීර්ඝ කිරීම්වලට ලක් කළේය. අවසානයේදී වසර දෙකකින් විශ්‍රාම යාමට නියමිතව සිටි WMAP විශ්‍රාම යන්නේ වසර නවයක් ගතවෙද්දී 2010 වසරේදී ය. WMAP මගින් ලැබුණු දත්ත අනුසාරයෙන් සකසනු ලැබූ වාර්තාවන් වසරකට පසු, වසර තුනකට පසු, වසර පහකට පසු, වසර හතකට පසු හා වසර නවයකට පසු ලෙස පස්වරකදී එළිදැක්වුණු අතර අවසන් වාර්තාව මගින් විශ්වය ආසන්නව වර්ෂ බිලියන 13.8ක් පමණ (වර්ෂ බිලියන 13.772) වයසැති බවද, ආදිකල්පික විශ්වයේ 95%ක් පමණ අඳුරු පදාර්ථයෙන් හා අඳුරු ශක්තීන්ගෙන් සමන්විත වූ බවද ආදී වූ නිගමනයන් කිහිපයක් ඉදිරිපත් කෙරිණි.

2010 වසරේ අගෝස්තු මස මෙහෙයුම් කටයුතු නිමාවූ පසු ඔක්තෝබර් මසදී WMAP චන්ද්‍රිකාව අභ්‍යවකාශ සුන්බුන් රඳවා තබන, සූර්යයා කේන්ද්‍ර කොටගත් කක්ෂයක් (heliocentric "graveyard" orbit) වෙත ගෙනයන ලදී.

෴WMAP මගින් සැකසූ අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිමේ සිතියම෴

Planck

ජර්මානු ජාතික භෞතික විද්‍යාඥ මැක්ස් ප්ලාන්ක්ට කෙරෙන ගෞරවයක් වශයෙන් Planck ලෙස නම් වූ මෙම යානාව ඊසා හෙවත් යුරෝපීය අභ්‍යවකාශ ඒජන්සියේ (ESA - European Space Agency) නිමැවුමකි. 2009 වසරේ මැයි 14 වන දින ඒරියාන් 5 රොකට්ටුවක් මගින් අභ්‍යවකාශගත කෙරුණු Planckද ස්ථානගත කෙරුණේ ලිසාවුස් කක්ෂය තුළ ය. වියදම් අඩුකිරීම සඳහා Planck සමග වෙනත් අභ්‍යවකාශ මෙහෙයුමකට අයත් Herschel (හර්ෂල්) නම් චන්ද්‍රිකාවක්ද එකම රොකට්ටුවෙන් උඩුගුවනට යැවිණි.

පෙර අභ්‍යවකාශගත වුණු COBE හා WMAP මෙන් නොව යුරෝ මිලියන 700ක මුදලක් වැය කරමින් ක්‍රියාත්මක වුණු Planck මෙහෙයුම තුළ විවිධ අරමුණු රැසක් තිබිණ. අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ ඇති විචලනයන්හි බහුලත්වය හා ධ්‍රැවීකරණය පිළිබඳව සොයාබැලීම, සෞරග්‍රහමණ්ඩලයේ ඇති ආකාශ වස්තු අධ්‍යයනය කිරීම, ක්ෂීරපථයේ චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ස්වභාවය අධ්‍යයනය කිරීම ආදී ඉලක්කයන් ඒ අතර විය. එමෙන්ම පෙර යානා වලට වඩා ඉහළ විභේදන බලයක් හා සංවේදීතාවයක්ද Planck සතු වූයේය. 

෴අභ්‍යවකාශගත කිරීම.෴

Planck සතු වැදගත්ම උපකරණ දෙක වූ Low Frequency Instrument (LFI) හා High Frequency Instrument (HFI) මගින් ඉහත සඳහන් අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ විචලනයන් වල බහුලත්වය හා ධ්‍රැවීකරණය පිළිබඳව සොයාබැලීම සිදු කෙරුණු අතර ඒවා සිසිල් තත්ත්වයේ තබාගැනීම සඳහා ද්‍රව හීලියම් භාවිතා විය.

2013 වසරේ මාර්තු මස Planck පර්යේෂණ වාර්තාව සහ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිමේ සම්පූර්ණ සිතියම එළිදක්වන ලදී. ඒ මගින් විශ්වයේ සැබෑ වයස WMAP ව්‍යාපෘතිය ඉදිරිපත් කළ අගයට වඩා සුළු වශයෙන් වැඩි බව (වසර බිලියන 13.819), අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිම් විකිරණයේ සිතියම්වල සටහන් වන සියුම් විචලනයන් විශ්වය බිහිවී වසර 370,000ක පමණ කාල පරාසයක් තුළදී හටගැනුණු බව ආදී වැදගත් නිගමනයන් ඉදිරිපත් කෙරිණි.

2013 ඔක්තෝබර් මස 3 වනදා Planck මෙහෙයුම් කටයුතු නිමාවුණු අතර චන්ද්‍රිකාව heliocentric "graveyard" කක්ෂය වෙත ගෙනගොස් එය සතුවූ ඉන්ධන, බැටරි ආදී සියළු බලශක්ති ප්‍රභවයන් ඉවත් කොට (passivation) ක්‍රියාවිරහිත කර දමන ලදී.

෴Planck මගින් සැකසූ අන්තරීක්‍ෂ ක්ෂුද්‍ර තරංග පසුබිමේ සිතියම෴

 සටහන:

මන්දාකිණියෙන් ඔබ්බට බ්ලොග් අඩවිය ආරම්භ කොට වසරකුත් මාස දෙකක කාලයක් ගෙවෙමින් තිබියදී හත්වැනිවරටත් බ්ලොග් අඩවියේ පළවන ලිපියක් උපුටාගෙන කිසිදු මූලාශ්‍ර  දැක්වීමකින් තොරව වෙනත් අඩවියක පළකර තිබේ. මෙහි පළවන සියළු ලිපිවල පූර්ණ හිමිකම මන්දාකිණියෙන් ඔබ්බට බ්ලොග් අඩවිය සතු වන බවද, ලිපියක්/ ලිපියක කොටසක් උපුටාගැනීමට අවශ්‍ය නම් ඒ පිළිබඳව දැනුම් දී, මූලාශ්‍ර ලෙස මෙම බ්ලොග් අඩවියේ සබැඳියක් (link) සඳහන් කරමින් උපුටාගන්නා ලෙසද දිගින් දිගටම ඉල්ලා සිටීමට සිදුවීම කණගාටුවට කරුණකි. ලිපියක් ලිවීමේදී (විශේෂයෙන්ම මෙවැනි විද්‍යා ලිපියක් ලිවීමේදී) වැයවන කාලය හා ඒ සඳහා දැරීමට සිදුවන වෙහෙස දන්නේ එම ලිපිය ලියන රචකයාම පමණි. යමෙකු පැය 4 - 5ක කාලයක් වැයකරමින් ලියා පළකරන ලිපියක් තත්පර 4 - 5ක කාලයකදී පිටපත් කරගෙන ඔබේ ලිපියක් ලෙස පළකිරීමෙන් ඔබ බලාපොරොත්තු වන්නේ කුමක්ද? "උපුටාගැනීම තහනම්!" යැයි සඳහන් නොකර උපුටාගැනීමට අවකාශය සලසා දී තිබියදීත් රචකයා ඉල්ලා ඇති පරිදි ඔහුට මුල් ලිපියේ ගෞරවය දීමට ඔබට නොහැකි නම් වරද ඇත්තේ කොතැනද?

මන්දාකිණියෙන් ඔබ්බට බ්ලොග් අඩවියේ පළවූ ලිපියක කොටසක් මූලාශ්‍ර දැක්වීමකින් තොරව විද්‍යා ගවේෂණ නම් බ්ලොග් අඩවියක පළකර ඇති අයුරු.