සැමට විදු නැන නුවණ – Science Literacy for All

අඥාත ද්‍රව්‍යය සෙවීමේ කතාවට නව නැම්මක්

පර්සියස් මන්දාකිණි පොකුරෙහි සංයුක්ත අනුරුපයක්

විද්‍යාඥයන් දශක ගණනාවක් තිස්සේ වලිකමින් සිටින ගැටලුවක් නිරාකරණය කරගැනීමට ගැලැක්සි පොකුරකින් ලබාගත්  X කිරණ දත්ත වල නිර්මාණශීලී අර්ථ නිරූපණය උපකාරී විය හැකියි: ගැටලුව තමයි අඥාත ද්‍රව්‍යවල ස්වභාවය නිර්ණය කිරීම  

Image result for A New Twist in the Dark Matter Tale

මේ සොයා ගැනීමට සම්බන්ධ වන්නේ,  නාසා ආයතනයේ චන්ද්‍රා X කිරණ නිරීක්ෂනාගාරය, යුරෝපා අභ්‍යවකාශ ඒජන්සියේ  XMM නිව්ටන් සහ හිටෝමි නමැති ජපානය ප්‍රමුඛව ක්‍රියාත්මක   X කිරණ ටෙලස්කෝපය මගින් අත්පත් කරගත් ප්‍රතිපල  පෙළක් වෙනුවෙන්  සිදුකෙරුණු නව පැහැදිලි කිරීමක්ය.  අනාගත නිරීක්ෂණ මගින් ද  මෙය සනාථ වුවහොත් නව පැහැදිලි කිරීම, විශ්වයේ 85% ක් පමණ සැදුම් ලන්නා වූ මෙම අභිරහස්, දැකිය නොහැකි ද්‍රව්‍යයෙහි(අඥාත ද්‍රව්‍යය) ස්වභාවය තේරුම් ගැනීමෙහි ලා  ප්‍රධාන පියවරක් සලකුණු වෙනු ඇත. “මේ ප්‍රතිඵලය එක්කෝ ඉතා වැදගත් එකක් වේවි නැත්නම් හුදු පුස් වෙඩිල්ලක් වේවි” මෙම නව අධ්‍යනය මෙහෙය වූ,  ඔක්ස්ෆර්ඩ් සරසවියේ ජෝසප්  කොන්ලොන් පවසයි, “වීද්‍යාවේ විශාලතම ප්‍රශ්න අතුරෙන් එකකට විසඳුම් සෙවීමේදී අපට අතරමග නතරවන්න තැනක් නැහැ”.

මේ කාර්යය පිළිබඳ කතාව පටන් ගන්නේ 2014 දීයි.  ඒ (මැසචුසෙට්හි, අභ්‍යවකාශ භෞතික විද්‍යාව සඳහා වූ හාවර්ඩ්-ස්මිත්සෝනියන් මධ්‍යස්ථානයේ) එස්රා බුල්මුල් ප්‍රමුඛ තාරකා විද්‍යාඥයන් පිරිසක් විසින්, පර්සියස් නම් ගැලැක්සි  පොකුරෙහි(Perseus galaxy cluster) උණුසුම් වායු සම්බන්ධව චන්ද්‍ර හා XMM නිව්ටන් නිරීක්ෂණවල විශේෂිත ශක්තියක තීව්‍රතාවයෙහි ක්ෂණික ඉහළ යාමක් හෙවත්  විමෝචන රේඛාවක් හඳුනා ගැනීමත් සමගය. මේ තීව්‍රතාව, කිලෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන වෝල්ට්(kilo-electron volts -keV)  3.5 ශක්ති මට්ටමෙහිය. තාරකා විද්‍යාත්මක වස්තුවල මීට පෙර නිරීක්ෂණය හෝ පුරෝකතනය හෝ කළ ආකාරයකට මේ විමෝචන රේඛාව පැහැදිලි කිරීමට නොහැකිය. හැකි වුවත් බෙහෙවින් අසීරු ය. එහෙයින් ඊට අඥාත  ද්‍රව්‍ය මුල් වෙන්නට ඇතැයි යෝජනා විණ. XMM නිව්ටන් යොදාගනිමින් බුල්බුල් සහ සගයන් විසින්  වෙනත් මන්දාකිණි ( galaxy)  පොකුරු 73ක් සම්බන්ධයෙන් සිදුකළ අධ්‍යයනයක දී ද 3.5 keV   විමෝචන රේඛාව පවතින බව  වාර්තා කෙරිණි.

Image result for chandra x-ray observatory images

චන්ද්‍රා X කිරණ නිරීක්ෂනාගාරය

Image result for ESA’s XMM-Newton                                යුරෝපා අභ්‍යවකාශ ඒජන්සියේ  XMM නිව්ටන්

Image result for Hitomi X-ray telescope                            හිටෝමි X කිරණ ටෙලස්කෝපය

අඥාත ද්‍රව්‍යය පිළිබඳ කතාවේ වස්තු බීජය තවත් සංකීර්ණ වන්නේ බුල්බුල්ගේ කණ්ඩායම සිය වාර්තාව ඉදිරිපත් කර සතියක් පමණ ගතවෙද්දී වෙනත් කණ්ඩායමක්ද  XMM නිව්ටන් මගින්  M31 ගැලැක්සිය සහ පර්සියස් ගැලැක්සි පොකුරේ  අවට නිරීක්ෂණයෙන් පසුව 3.5 keV ක විමෝචන රේඛාවක් ගැන සාක්ෂි වාර්තා කිරීමෙනි. නෙදර්ලන්තය ලෙයිඩන්  විශ්ව විද්‍යාලයේ  ඇලෙක්සි බොයර්ස්කි ප්‍රමුඛ මෙම කණ්ඩායමේ අධ්‍යනයන් බුල්බුල් ඇතුළු පිරිසගේ ප්‍රතිඵල සනාථ වේ. කෙසේ වෙතත් මෙම කණ්ඩායම් දෙකේ නිගමන මත භේදයකට තුඩු දී ඇත. මන්ද, මීට පසුව වෙනත් තාරකා විද්‍යාඥයන් වෙනත් වස්තූන් නිරීක්ෂණය කරන අතරතුර ද 3.5 keV විමෝචන රේඛාව සොයා ගනු ලැබීම සහ  එමෙන්ම තවත් කණ්ඩායමකට ඒවා කොහෙත්ම සොයා ගැනීමට නොහැකි වීමත් නිසාය.

2016 වර්ෂයේදී, හිටෝමි ටෙලස්කෝපයට පර්සියන් මන්දාකිණි පොකුරෙහි 3.5 keV රේඛාව සොයා ගැනීමට නොහැකිවීමත් සමඟම මේ පිළිබඳ විවාදය නිමාවන බවක් පෙනී ගියේය. “ඒ එක්කම ඔය පරීක්ෂණ මාර්ගයෙන් අපි ඈත් වෙයි කියලා කෙනෙක් හිතන්න පුළුවන්. ඒත් මේක මේ කතාවේ නව නැම්මක් පමණයි’  යයි ඔක්ස්ෆර්ඩ් සරසවියෙහි ම  ප්‍රැන්සිස්කා ඩේ පවසයි. ඇය අධ්‍යයනයේ සම කතෘවරියයි. හිටෝමි ටෙලස්කෝපයෙන් ලබාගත් අනුරූප,  චන්ද්‍ර අනුරූප වලට වඩා බොහෝ සේ අපැහැදිලි බව කොන්ලොන් ඇතුළු පිරිස නිරීක්ෂණය කළහ.

2009 දී ගත් පර්සියන් පොකුර මධ්‍යයෙහි පිහිටි දැවැන්ත සුපිරි කළු කුහරය ආසන්නයේ ගත  චන්ද්‍ර දත්ත oxford කණ්ඩායම විසින් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. මෙහි දී පුදුම එළවන සුළු දෙයක් ඔවුනට හමු විය: 3.5 keV මට්ටමේ දී,  X කිරණ අතිරික්තයක් වෙනුවට ඇත්තේ හිඟයක් බවයි.  මෙයින් හැඟී යන්නේ මේ නිශ්චිත ශක්ති මට්ටමේ දී  පර්සියස් පොකුරෙහි  ඇති යම් දෙයක් X කිරණ අවශෝෂණය කරන බවය. පර්යේෂකයන් හිටෝමි ආවලිය විඩම්බනය කළ විට, සම්පිණ්ඩිත ආවලියෙහි  අවශෝෂණයන් හෝ විමෝචනයන් ඇති බවට සාක්ෂි නොමැති යයි  පෙනිගියේය.

Image result for optical telescopes                                                  ප්‍රකාශ දුරේක්ෂයක්

ඉතින් අභියෝගය වන්නේ මේ චර්යා පැහැදිලි කිරීමයි: කළු කුහරය නිරීක්ෂණය  කිරීමේදී x  කිරණ අවශෝෂණය සොයා ගැනීම සහ කළු කුහරයෙන් බැහැර විශාල කෝණවලින් උණු වායු  ලෙස එම ශක්තියෙන් x කිරණ විමෝචනය සොයා ගැනීමයි. ප්‍රකාශ දුරේක්ෂය (optical telescopes)  යොදාගෙන තාරකා සහ වායු වලා ගැන  අධ්‍යයනයෙහි යෙදෙන  තාරකා විද්‍යාඥයන්ට ඇත්තටම එවන් චර්යාවන් හොඳට හුරුපුරුදුයි. වායු වලාවක ඇති පරමාණු මගින් විශේෂිත ශක්තියක තරු එළිය අවශෝෂණය කළවිට  නිපදවෙන අවශෝෂණ රේඛා, වායු වලාවකින් වටවූ තාරකාවක ආලෝකය මගින් බොහෝවිට පෙන්නුම් කෙරේ. මෙකී අවශෝෂණය පහල ශක්ති මට්ටමක ඇති පරමාණුව ඉහල ශක්තිය අවස්ථාවකට ඇද දමයි. එහෙත්  ආලෝකය විමෝචනය වීමත් සමග පරමාණුව ඉක්මනින්ම ආපසු අඩු ශක්ති තත්ත්වයකට පහළ වැටේ. එහෙත් ආලෝකය සෑම දිශාවකටම යළි විහිදෙන්නේ තාරකාවේ නිරීක්ෂිත ආවලියෙහි විශේෂිත ශක්ති මට්ටමක දී –  ඒ කියන්නේ අවශෝෂණ රේඛාවක  දී – ආලෝකයේ ශුද්ධ හානියක් ඇති කරවමිනි. මීට පටහැනිව,  තාරකාවෙන් බැහැර දිශාවක ඇති වලාවක් නිරීක්ෂණය කිරීම  මගින් සොයාගනු ලබන්නේ  සුවිශේෂිත ක්තියක යළි පිහිටු වන ආලෝකය හෝ ප්‍රතිදීපන ආලෝකය පමණකි.

oxford කණ්ඩායම අදහස් කරන්නේ අඥාත ද්‍රව්‍ය පදාර්ථ යනු, 3.5 keV මගින් වෙන් කෙරුණු ශක්ති අවස්ථා දෙකක් ඇති පරමාණු හැ සමාන වේ යයි යනුවෙනි.  “මෙය පහසුවෙන් කියාපාන්න පුළුවන් එකක් නෙවෙයි. එත් අපි හිතන්නේ පර්සියස් මන්දාකිණියෙන් එන අසාමාන්‍ය x  කිරණ සංඥා පැහැදිලි කිරීමට  මෙන්ම අඥාත ද්‍රව්‍ය කියන්නේ මොනවාද යන්න ගැන යම් හෝඩුවාවක් මතු කරගන්න මගක් අපට ලැබිලා ඇතැයි කියලයි” යනුවෙන් පවසන්නේ අධ්‍යයනයේ සම කතුවර, ඔක්ස්ෆර්ඩ් සරසවියේම නිකලස් ජේනිංග්ස්ය.  මේ කතාවේ ඊළඟ පරිච්ඡේදය ලියන්න නම් තාරකා විද්‍යාඥයන්ට පර්සියස් මන්දාකිණි පොකුර සහ එවන් තව ඒවා ගැන තවදුරටත් නිරීක්ෂණය කිරීම ද අවශ්‍ය වේ.  අඥාත ද්‍රව්‍ය පිළිබඳ  අබිරහස හෙළිදරවු කරනු පිණිස,   චන්ද්‍ර  නිරීක්ෂණාගාරය,  XMM නිව්ටන් සහ අනාගතයේ පිහිටුවනු ලබන  එක්ස් කිරණ මෙහෙයුම් මගින් තවදුරටත් මන්දාකිණි පොකුරු අඛණ්ඩව නිරීක්ෂණය කළ යුතු වේ.

 

NASA වෙබ් අඩවියෙහි පලවූ  A New Twist in the Dark Matter Tale නම්ලිපිය ඇසුරෙනි

 

 

ප්‍රතිචාරයක් ලබාදෙන්න

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ WordPress.com ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Google+ photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Google+ ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Twitter picture

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Twitter ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Facebook photo

ඔබ අදහස් දක්වන්නේ ඔබේ Facebook ගිණුම හරහා ය. පිට වන්න /  වෙනස් කරන්න )

Basic HTML is allowed. Your email address will not be published.

Subscribe to this comment feed via RSS

%d bloggers like this: