ஹபிள் தொலைநோக்கியும் விண்ணியல் வளர்ச்சியும் 3

எழுதியது: சிறி சரவணா

முன்னைய பாகங்களை படிக்க

ஹபிள் தொலைநோக்கியும் விண்ணியல் வளர்ச்சியும் 1

ஹபிள் தொலைநோக்கியும் விண்ணியல் வளர்ச்சியும் 2

---

இந்தப் பகுதியில் நாம் ஹபிளின் உள்ளகக் கட்டமைப்புக்களையும் அதன் கருவிகளையும் பார்க்கலாம். ஹபிள் ஒரு தொலைநோக்கிதான் ஆனாலும் அது பல்வேறுபட்ட ஒளியியல் கருவிகளை தன்னகத்தே கொண்டுள்ளது. இது பல்வேறு அலைநீளங்களில் வரும் மின்காந்த கதிர்வீச்சை படம்பிடிக்க உதவுகின்றது.

ஹபிள் தொலைநோக்கி காசக்ரைன் எதிரோளிப்பான் (Cassegrain reflector) எனப்படும் வகையைச்சார்ந்த தொலைநோக்கியாகும். ஒளியானது ஹபிளின் முதன்மை ஆடியில் பட்டுத் தெறிப்படைந்து அடுத்த சிறிய ஆடியில் படும். அந்த இரண்டாவது ஆடி, முதன்மை ஆடியின் மையத்தில் இருக்கும் துவாரத்தின் ஊடாக ஒளியை குவித்து அனுப்பும். அந்தத் துவாரத்தின் பின்னால், அந்த ஒளியை உணரும் அறிவியல் கருவிகள் காணப்படும். கீழுள்ள படத்தைப் பாருங்கள் புரியும்.

ஹபிளின் முதன்மை ஆடி 2.4 மீட்டார் விட்டம் கொண்டது. பூமியில் உள்ள பாரிய தொலைநோக்கிகளுடன் ஒப்பிட்டால் இது ஒரு சிறிய ஆடிதான். பூமியில் 10 மீட்டார் விட்டம் கொண்ட ஆடிகளைக் கொண்ட தொலைநோக்கிகள் எல்லாம் உண்டு! ஆனால் ஹபிள் விண்வெளித் தொலைநோக்கியின் மிக முக்கிய பாயிண்ட் – அதன் அமைவிடம், அது நமது வளிமண்டலத்திற்கு மேலே உள்ளது. முதலாவது பாகத்தில் நாம் விண்வெளித் தொலைநோக்கிகளின் அனுகூலங்களைப் பார்த்தோம்.

வளிமண்டலத்திற்கு மேலே இருப்பதால் ஹபிள் தொலைநோக்கியால் துல்லியமான படங்களை பெற முடிகிறது.

பொதுவாக நாம் எல்லோரும், தொலைநோக்கியின் திறமை, அது எவ்வளவு தூரம் ஒரு பொருளை உருப்பெருக்கும் என்பதில் தங்கியிருக்கும் என்று தவறாக எண்ணிக்கொண்டு இருப்போம். ஆனால் உண்மையிலேயே தொலைநோக்கியின் திறன், அது எவ்வளவு ஒளியைப் பெற்றுக்கொள்கிறது என்பதில் இருக்கிறது. நிறைய ஒளி என்றால் தெளிவான படம்! குறைய ஒளி என்றால் தெளிவு குறைந்த படம். ஆகவேதான் பிரதான ஆடியின் அளவு அதிகரிக்க அதன் திறனும் அதிகரிக்கிறது. பெரிய ஆடி அதிகளவான ஒளியை பெற்றுக்கொள்கிறது.

ஹபிள் தொலைநோக்கியில் இருக்கும் அறிவியல் கருவிகள்

அகண்டபுலக் கமேரா 3 (Wide Field Camera 3 – WFC3)

ஹபிள் தொலைநோக்கியில் இருக்கும் மிகவும் தொழில்நுட்பத்தில் முன்னேறிய கருவி. இதனால் கட்புலனாகும் ஒளியில் படங்களை எடுக்க முடியும். அது மட்டுமல்லாது ஊதா நிறத்திற்கு அருகில் இருக்கும் புறவூதாக் கதிர்கள் (near-ultraviolet) மற்றும் சிவப்பிற்கு மிக அருகில் இருக்கும் அகச்சிவப்புக் கதிர்கள் (near-infrared) ஆகியவற்றையும் படம்பிடிக்க முடிகிறது.

அகண்டபுலக் கமேரா தயாரிப்பின் போது
நன்றி: விக்கிபீடியா

இந்தக் கமெராவைப் பயன்படுத்தி கரும்சக்தி, கரும்பொருள் ஆகியவற்றைப் பற்றிய ஆய்வுகளும், விண்மீன்களின் உருவாக்கம் பற்றிய ஆய்வுகளும், மிக மிகத் தொலைவில் இருக்கும் விண்மீன் பேரடைகளையும் ஆய்வாளர்கள் ஆய்வு செய்கின்றனர்.

முதன் முதலில் ஹபிள் விண்ணுக்குச் செலுத்தப்பட்ட பொது அதில் அகண்ட புலக் கமேரா/கோள் கமேரா (Wide Field/Planetary Camera – WFPC) தான் பொருத்தப்பட்டிருந்தது. 1993 வரை இந்தக் கமேராவை வைத்தே ஹபிள் படங்களை எடுத்தது. ஆனால் ஆடியில் இருந்த குறைபாட்டால் தெளிவான படங்களை எடுக்க முடியவில்லை. (பகுதி 1 இல் அதைப் பற்றிப் பார்த்துள்ளோம். அதனை வாசிக்க கிளிக் செய்யவும்.)

பின்னர் 1993 இல் அதனை திருத்தும் பணிக்கு சென்ற குழு, அகண்டபுலக் கமேரா/கோள் கமேரா 2 (Wide Field/Planetary Camera 2) என்ற கமெராவைப் பொருத்திவிட்டு வந்தது. ஆனாலும் காலப்போக்கில் இந்த கமெராவின் CCD இல் ஏற்பட்ட குறைபாட்டினால், 2009 இல் WFC3 ஹபிள் தொலைநோக்கியில் பொருத்தப்பட்டது. இது முந்தய இரண்டு கமேரக்களை விட மிகுந்த சக்திவாந்த்தாகும்.

பிரபஞ்சத் தோற்ற நிறமாலை வரைவி (Cosmic Origins Spectrograph – COS)

2009 இல் ஹபிள் திருத்தப் பணிக்கு சென்ற குழு பொருத்திவிட்டு வந்த ஒரு புதிய கருவி. இது மின்காந்த அலைகளில் புறவூதாக்கதிர்களின் அலைகளை மட்டுமே ஆய்வுசெய்கிறது.

நிறமாலை வரைவிகள், அரியம் போல தொழிற்பட்டு வரும் கதிர்களை வேறுபட்ட அலைநீளங்களில் பிரித்துக் காட்டுகின்றது. இதன் மூலம் எம்மால் குறித்த முதலில் (source) இருந்து வந்த கதிர்களை வைத்துக்கொண்டு, அந்த முதலின் வெப்பநிலை, அதன் இரசாயனக் கட்டமைப்பு மற்றும் அடர்த்தி, அதன் இயக்கம் இப்படி பல்வேறுபட்ட விடயங்களை கண்டறியமுடியும்!

பிரபஞ்சத் தோற்ற நிறமாலை வரைவி

இந்த COS கருவியைப் பொருத்தமுதல் ஹபிள் தொலைநோக்கி பார்த்த புறவூதாக்கதிர்களின் துல்லியத்தன்மையை இது 10 மடங்கு அதிகரித்தது.

நமது பிரபஞ்சம் தோன்றிய காலகட்டத்தை ஆய்வுசெய்யவும். பிரபஞ்சத்தில் இருக்கும் பாரிய கட்டமைப்புகளைப் பற்றிய ஆய்வுக்கும் இந்த COS பயன்படும்.

COS ஐ பயன்படுத்தி நாம் அறிந்துகொள்ள விளையும் விடயங்கள் இதோ,

1. பிரபஞ்சத்தில் இருக்கும் பாரிய கட்டமைப்புகள் என்ன?
2. பிரபஞ்சத்தில் எப்படி விண்மீன் பேரடைகள் முதன் முதலில் உருவாகியது?
3. விண்மீன்கள் பிறந்துகொண்டிருக்கும் விண்மீன் பேரடைகளைச் சுற்றி எப்படியான பிரபைகள் (halos) காணப்படுகின்றன?
4. பாரிய விண்மீன்கள், விண்மீன் பெருவெடிப்புகள் என்பவற்றில் தோன்றும் உயிர் உருவாவதற்கு தேவையான மூலகங்கள் என்ன?
5. விண்மீன்கள், கோள் தொகுதிகள் எப்படி தோன்றுகின்றன?

ஆய்வுக்கான மேம்பட்ட கமேரா (Advanced Camera for Surveys – ACS)

கட்புலனாகும் ஒளி அலைவீச்சில் தொழிற்படும் இந்த கமேரா, பிரபஞ்சத்தின் ஆரம்பக்கால நிகழ்வுகளை ஆய்வுசெய்ய பயன்படுகிறது. புறவிண்மீன் கோள்களை கண்டறியவும், விண்மீன்பேரடைத் தொகுதிகளின் பரிணாமத்தை ஆய்வு செய்யவும் ஆய்வாளர்கள் இதனைப் பயன்படுத்துகின்றனர்.

ஆய்வுக்கான மேம்பட்ட கமேரா

2002 இல் பொருத்தப்பட்ட இந்தக் கருவி, 2007 இல் செயலிழந்தது. மின்சாரக் குறுஞ்சுற்றினால் ஏற்பட்ட பாதிப்பினால் இந்தக் கருவி பயன்படுத்தமுடியாத நிலைக்குச் சென்றது. ஆனால் 2009 இல் ஹபிள் தொலைநோக்கியை திருத்தச் சென்றகுழு இதனை மீண்டும் திருத்தி அமைத்தது.

விண்வெளித் தொலைநோக்கியின் படமாக்கல் நிறமாலைப் வரைவி (Space Telescope Imaging Spectrograph – STIS)

இந்தக் கருவி COS போலவே புறவூதாக்கதிர்களில் தொழிற்படுகிறது. மற்றும் இதனால் கட்புலனாகும் ஒளி மற்றும் சிவப்பிற்கு அருகில் இருக்கும் அகச்சிவப்புக்கதிர்களையும் பார்க்க முடியும். COS மிகத் தொலைவில் இருக்கும் சிறிய புள்ளிகளாக தெரியும் விண்மீன்களையும் குவாசார் போன்ற அமைப்புக்களையும் ஆய்வு செய்யும், ஆனால் இந்த STIS பாரிய கட்டமைப்புகளான விண்மீன் பேரடைகளை அவதானிக்கிறது.

சனிக்கோளில் தோன்றும் அரோராவைப் படம் பிடித்த STIS

அதோடு STIS இனால் கருந்துளைகளைக் கண்டறியமுடியும் என்பதும் ஒரு கூடுதல் சிறப்பு.

இது 1997 இல் ஹபிள் தொலைநோக்கியில் பொருத்தப்பட்டது. அன்றிலிருந்து 2004 வரை தொழிற்பட்ட இது, 2004 இல் மின்சாரத்தடை காரணமாக செயலிழந்தது. மீண்டும் 2009 இல் திருத்தப் பணிக்கு சென்ற குழு இதனையும் சரிசெய்துவிட்டு வந்தது.

அகச்சிவப்புக் கதிர் கமேரா மற்றும் பல்பொருள் நிறமாலை வரைவி (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer)

ஹபிள் தொலைநோக்கியின் வெப்ப அளவீட்டுக்கருவி இது. சூரியனிலிருந்து வரும் வெப்பம் அகச்சிவப்புக் கதிர்வீச்சாகத்தான் வருகிறது. இந்தக் கருவியில் இருக்கும் பெரிய அனுகூலம், விண்வெளித் தூசுகளால் மறைக்கப்பட்ட பொருட்களையும் இதனால் பார்க்க முடியும்.

இவை போல இன்னும் பல சிறிய கருவிகள் ஹபிள் தொலைநோக்கியில் இருக்கின்றன. நாம் முக்கிய கருவிகளை மட்டும் இங்கு பார்த்துள்ளோம்.

இப்போது உங்களுக்குத் தெரிந்திருக்கும், ஹபிள் வெறும் சாதாரண தொலைநோக்கி அல்ல! பல்வேறுபட்ட அறிவியல் கருவிகள் அதில் உண்டு, அவை அனைத்தும் இந்தப் பிரபஞ்சத்தின் வேறுபட்ட பகுதிகளை ஆய்வு செய்கின்றன.

ஹபிளுக்கு அடுத்து என்ன?

ஹபிள் தொலைநோக்கி 25 வருடங்களுக்கு மேலாக விண்வெளியில் தொழிற்பட்டு வருகிறது. பல முறை திருத்தப் பணிகள் மேட்கொன்டாலும், ஹபிளிற்கு அடுத்த வழித்தோன்றலை உருவாக்கும் நேரம் வந்துவிட்டது – ஜேம்ஸ் வெப் விண்வெளித் தொலைநோக்கி!

2018 இல் விண்வெளிக்கு அனுப்பத் தயாரிக்கப்பட்டு வரும் ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி, ஹபிள் தொலைநோக்கியைவிட சக்திவாய்ந்தது. இது 6.5 மீட்டார் விட்டம் கொண்ட முதன்மை ஆடியைக் கொண்டிருப்பது குறிப்பிடத்தக்கது. (ஹபிளின் ஆடி 2.4 மீட்டார் விட்டம் கொண்டது). அதோடு இது பூமியில் இருந்து 1,500,000 கிமீ தொலைவில் இயங்கும்.

மனிதன், ஹபிளின் பிரதான ஆடி, ஜேம்ஸ் வெப்பின் பிரதான ஆடி – அளவு ஒப்பீடு.

ஹபிள் தொலைநோக்கியைப் போல கட்புலனாகும் ஒளி வீச்சில் இந்த ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி இயங்காது, மாறாக இது அகச்சிவப்பு அலைவரிசையில் தொழிற்படும்.

ஹபிள் தொலைநோக்கி எப்படி விண்ணியல் சார்ந்த அறிவியல் வளர்ச்சியில் பாரிய பங்களிப்பை வழங்கியதோ, அதேபோல ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கி அடுத்த சகாப்தத்தை தொடங்கிவைக்கும் என்பதில் எந்தவித சந்தேகமும் இல்லை.

ஜேம்ஸ் வெப் தொலைநோக்கியைப் பற்றி நாம் விரிவாக தனியான ஒரு பதிவில் பார்க்கலாம்.

முற்றும்.

---

உபரித்தகவல்

ஹபிள் தொலைநோக்கி ஒவ்வொரு 97 நிமிடத்திற்கு ஒரு தடவை பூமியைச் சுற்றிவருகிறது. அதாவது அதன் வேகம் அண்ணளவாக செக்கனுக்கு 8 கிமீ.