ගැමා කිරණ ස්ඵෝටන(පිපුරුම්) II කොටස

මෙහි මුල් කොටස 2016  ජුනි 22 දා පළ විය. මීට පෙර මෙහෙයුම්වලට වඩා ගැමා කිරණවලට සංවේදී ආකාරයට 1991 දී නාසා ආයතනය අභ්‍යාවකාශ ගත කළ කොම්ප්ටන් නිරීක්ෂණාගාරය තුළ ඇති පිපිරුම් සහ අනිත්‍ය ප‍්‍රභව පරීක්ෂණය (Burst and Transient Source Experiment = BATSE) සැලසුම් කර තිබූ බව එහි සඳහන් කෙරිණ. අද ලිපියෙන් ඒ පිළිබඳව හා ගැමා කිරණ ස්ඵෝටන ගැන වැඩි විස්තර දැක්වේ.

BATSE උපකරණයට නිරීක්ෂණාගාර  අභ්‍යවකාශ යානයෙහි මුලුවල අනාවරක  (detectors) අටක් තිබිණ. තවද, මෙකී විවිධ අනාවරක උපයෝගී කර ගනිමින් ඊට අංශක 10 ක කවුළුවකින් අහසේ ගැමා කිරණ පිපිරුම් වෙන්කර ගැනීමට හැකියාව තිබුනේය. විශේෂිත ගැමා කිරණ පිපිරුමක ප‍්‍රතිරූපයක් හඳුනා ගැනීමට නොහැකි තරමට කවුළුව විශාල වැඩිය. කෙසේ වෙතත්, සෑම දිනකම එන ගැමා කිරණ පිපිරුමක් සොයා ගැනීමට ඇත්තටම කොම්ප්ටන් අභ්‍යවකාශ යානය මත වූ BATSE හි සාපේක්ෂව වැඩි සංවේදීතාව, මග පෑදීය. වෙනත් වචනවලින් දක්වතොත්, මෙම පිපිරුම ආකාශයේ කොයිබ සිදුවී දැයි සෙවීමට කිසිවෙකු විශාල සංඛ්‍යාලේඛන එකතුවක් ගොඩ නැගුවහොත් එම අයට අහසේ එකී සියළු ස්ථාන ගැන බලා සිදුවන්නේ කුමක්දැයි නිගමනය කළ හැකිවේ.   විශේෂයෙන්ම , මෙකී ගැමා කිරණ පිපිරුම් ප‍්‍රභවය මන්දාකිණියෙහි නම්, ඒවා ක්ෂීරපථය මත ඒකරාශීව ඇතැයි අපට අපේක්ෂා කළ හැකිය. මන්ද, ක්ෂීරපථයෙහි තාරකා බොහොමයක් ම ඇත්තේ එහිවීම හේතුවෙනි.

BATSE සිය නව අවුරුදු ජීවිත කාලය තුළ ගැමා කිරණ පිපිරුම් 2,700 කට වැඩියෙන් සොයා ගත්තේය. තවද ඒවායේ ව්‍යාප්තිය, බෙදී යාම සම්පූර්ණයෙන් ම සම සමසාර්වදිශ (isotropic) බව ද එමගින් සොයා ගනු ලැබූ අතර ඒවා අහස පුරාවටම සොයා ගත හැකි විය. මෙම සොයා ගැනීම පාර මන්දාකිණිමය (extragalactic) අර්ථ දැක්වීමක් හා ඉතා මනාව සමානුයෝගී වෙයි. මෙකී ගැමා කිරණ පිපිරුම් සිදුවන්නේ ක්ෂීරපථය මන්දාකිණියට අතිශය ඈතින් නම් එයින් හැඟවෙන්නේ ඒවා සතුව දැවැන්ත ශක්තීන් ඇති බවයි.

එකිනෙකට වෙනස් ගැමා කිරණ පිපිරුම් සංගහන (gamma-ray populations) දෙකක් ඇති බව ස්ථාපිත කිරීමට ද BATSE ට හැකිවිය. ඉන් බොහොමයක් දිගු කාලයක් තුළ පවතින පිපිරුම් ය. එවැනි ඒවා තත්පර දෙකකට වැඩි කාලයක් පැවතීමට නැඹුරුවක් දක්වයි. එහෙත්, යම් ආකාරයක කෙටි කාල සීමාවක් ඇති කුඩා පිපිරුම් සංගහන ද විය.

පාර මන්දාකිණියෙහි ප‍්‍රභවයක් සනාථ කිරීම පිණිස ගැමා කිරණ පිපිරුම හටගත් තැන හෙවත් මූලය සොයා ගැනීම අවශ්‍ය වෙයි. මේ කාර්යය මුලින් සාර්ථක කර ගත්තේ 1997 පෙබරවාරි 28 දා සිදු වූ ගැමා කිරණ පිපිරීමක් සොයා ගත් ඉතාලි –  ඕලන්ද X  කිරණ චන්ද්‍රිකා නිරීක්ෂණාගාරය වන බෙපෝසැක්ස්(BeppoSAX)  මගිනි. ගැමා කිරණ පිපිරුමෙහි ක‍්‍රමයෙන් අඩුවීගෙන යන X කිරණ පසුදිලියුම (afterglow) හසුකරගෙන චාප විනාඩි එකක් තුළ එහි පිහිටීම හුදකලා කර හඳුනා ගත්තේය. මෙම ස්ථානය ගැන ඉක්මණින් ප‍්‍රසිද්ධියක් ලබාදෙන ලද අතර පිපිරුමෙන් පැය 20 කට පසුව පෘථීවි පාදක අනුරූපයක් ලබා ගන්නා ලදී. මැලවී යන ප‍්‍රකාශ තිත, චාප තත්පරයක් ඇතුළත ස්ථානය තහවුරු කිරීමට සමත්විය. පසු කලෙක ලබාගත් හබල් අනුරූපයකින් මෙම ස්ථානය වටා දුබල මන්දාකිණියක්, සොයා ගැනීමට පුළුවන් විය. එහි රක්ත විස්ථාපනය අනුව මෙහි දුර ආලෝක වර්ෂ බිලියන 5 ක් ලෙස දක්වයි.

මෙයට අමතරව දුර ඈත මන්දාකිණිවල ගැමා කිරණ පිපිරුම් සොයා ගැනීමට බොපෝසැක්ස් නිරීක්ෂණාගාරයට වැඩි කලක් ගත නොවීය. ඒවායේ ගම්‍ය වූ පිපිරුම් ශක්තීන් අති දැවැන්ත විය. ප‍්‍රභව ප‍්‍රමාණයන් හා දුර ප‍්‍රමාණයන් සැලකිල්ලට ගන්නා විට එකී ගැමා කිරණ පිපිරීම් වනාහි මහා පිපිරුමෙන් (Big Bang) පසු ඇති වූ වඩාත් ම බලගතු පිපිරීම් ය. ඒවායේ උච්ච බලය අධිනවතාරාවක(supernova) බලය මෙන් මිලියන ගණනකින් වැඩිය.

අධිනවතාරාවක පිපිරීමට වඩා බලගතු ලෙස පෙනී යන පිපිරුමක් ගැන පැහැදිලි කිරීමක් කළ හැක්කේ කුමකින් ද? දිගු වේලාවක් ගත් පිපිරීම් ඇතිවීමට තිබෙන හැකියාව අතින් ගත්තොත් පෙරමුණ සිටින්නේ () අධිනව තාරාවක් ය. ඒවායේ ශක්තියෙන් බොහොමයක් ම කිටි කිටියේ ප‍්‍රතිවිරුද්ධ ප‍්‍රවාහයන් ලෙස විහිදුවනු ලැබේ. ඉන් එක් ප‍්‍රවාහයක් යොමුව ඇත්තේ නිරීක්ෂකයා වෙතය. අතිශය දැවැන්ත තාරකාවක හරය සීඝ‍්‍රයෙන් භ‍්‍රමණය වන කළු කුහරයක් සහ උපවයන ඩිම්බයක් හෙවත් තැටියක්(accretion)  වෙත බිඳ වැටීමක් සිදු වූ කල එවැනි අධිනවතාරවක් මතුවේ.

මෙකී ඊනියා හියිපනෝවා ආකෘතිය සම්බන්ධයෙන් මූලික වශයෙන් ආධාර විය හැකි සාක්ෂි සැලකිය යුතු ප‍්‍රමාණයක් ඇත. පළමුවැන්න : මෙම ගැමා කිරණ පිපිරුම් වල සත්කාරක මන්දාකිණි සාමාන්‍යයෙන් පෙනී යන්නේ තාරකා නිර්මාණය කරන (ඒවා තුළ යෝධ තාරකා බොහොමයක් තිබෙන) මන්දාකිනි බවයි. දෙවැන්න : ආසන්නතම ගැමා කිරණ පිපිරීම් ගණනාවකම ගැමා කිරණ පිපිරීමක් සමග යන ප‍්‍රභා සම්පන්න සුප්රනෝවා හෙවත් අධිනවතාරාවය. තුන්වැන්න : ආකෘතික අධිනව තාරක සමසාර්වදිශව පිටවෙතැයි සිතිය හැකි සියළුම ශක්තීන් මූලික වශයෙන් ලබාගෙන අනතුරුව එය බලශක්ති පටු කදම්භ ලෙස එක් රැස් කරයි. කදම්භ විහිදුවන මෙකී ආකෘතිය අපට කියන්නේ අපට පෙනෙනවාට වඩා ගැමා කිරණ පිපිරීම් ඇති බවයි.

Visual Guide to the Universe (by Professor David M. Meyer) ග‍්‍රන්ථය ඇසුරෙන් සැකසෙන ලිපි මාලාවක තවත් ලිපියක්