XPoSat काय आहे, भारताच्या अभ्यासामुळे कृष्णविवराचे गूढ उलगडणार का?

नव्या वर्षाच्या पहिल्याच दिवशी भारतानं अंतराळात एक नवं यान प्रक्षेपित केलं आहे.

भारतीय अंतराळ संशोधन संस्था अर्थात इस्रोचं XPoSat (एक्सपोसॅट) हे यान कृष्णविवरं, सुपरनोव्हा अशा अंतराळातल्या गोष्टींचा अभ्यास करेल.

1 जानेवारी 2024 रोजी सकाळी श्रीहरीकोटा इथल्या सतीश धवन स्पेस सेंटरमधून इस्रोचं PSLV हे रॉकेट XPoSat सह अंतराळात झेपावलं.

याच रॉकेटसोबत इस्रोनं आणखी दहा उपग्रह आणि उपकरणं अवकाशात प्रक्षेपित केली आहेत. त्यात वीसॅट (WESAT - Women Engineered Satellite) या तिरुअनंतपुरममधल्या महिला विद्यार्थ्यांनी तयार केलेल्या सॅटेलाईटचाही समावेश आहे.

पण XPoSat हे या मोहिमेतलं सर्वात वैशिष्ट्यपूर्ण यान आहे. XPoSat काय आहे आणि ते महत्त्वाची का आहे?

XPoSat म्हणजे काय?

XPoSat म्हणजेच एक्स-रे पोलारीमीटर सॅटेलाईट (X-ray Polarimeter Satellite), थोडक्यात क्ष-किरणांचा अभ्यास करणारा एक उपग्रह.

XPoSat पृथ्वीभोवती जमिनीपासून सुमारे 650 किलोमीटरवर फिरत राहील आणि निरीक्षणं नोंदवेल.

हा उपग्रह किमान पाच वर्षं काम करेल असा अंदाज आहे. यादरम्यान XPoSat अंतराळात दूरवरून येणाऱ्या X-ray म्हणजे क्ष-किरणांचा अभ्यास करेल.

क्ष किरणांचा पोलारीमीटरद्वारा अभ्यास करणारा हा अशा स्वरुपाचा दुसराच प्रकल्प आहे. याआधी 2021 मध्ये नासा आणि इटालियन अंतराळ संस्थेन एकत्रितपणमे इमेजिंग एक्स-रे पोलारीमीटर एक्सप्लोरर (IXPE) हा असाच एक उपग्रह अवकाशात सोडला होता.

पण एक्स-रेंचा अभ्यास कशासाठी?

आपण नेहमीच्या दुर्बिणीनं पाहिलं तर खगोलीय वस्तू नीट दिसू शकतात, कारण त्या वस्तूंपासून निघालेला प्रकाश आपण दुर्बिणीतून पाहात असतो. पण या वस्तू प्रत्यक्षात कसं वर्तन करतात, हे समजून घेण्यासाठी केवळ प्रकाश किंवा दुर्बिण पुरेशी ठरत नाही.

म्हणूनच शास्त्रज्ञ खगोलीय गोष्टींचा अभ्यास करण्यासाठी त्या वस्तूपासून येणाऱ्या इतर लहरींचा अभ्यास करतात. या इतर लहरी कोणत्या, तर क्ष कीरण (X-ray) किंवा गॅमा रे, कॉस्मिक रे, रेडियो लहरी, इत्यादी.

यातले एक्स रे हे अशा प्रदेशांत तयार होतात जिथे पदार्थ अतिशय टोकाच्या परिस्थितीचा सामना करत असतात – म्हणजे एखादा मोठा ताऱ्याचा स्फोट, अवकाशातल्या टकरी, वेगानं फिरणाऱ्या वस्तू, चुंबकीय क्षेत्र, कृष्णविवरं, क्वासार, पल्सारसारख्या गोष्टी इत्यादी. पासून एक्स रे बाहेर पडतात.

कृष्णविवरं ताऱ्यांच्या अवशेषातूनही तयार होतात. म्हणजे एखाद्या मृत ताऱ्यात गुरुत्वाकर्षण इतक वाढत वाढत जातं, की त्यातून प्रकाशही पार होणं अशक्य बनतं आणि तिथे मग कृष्णविवर तयार होतं.

प्रकाशाअभावी या कृष्णविवरांचा अभ्यास करणं अशक्य आहे, पण एक्स रे दुर्बिणीसारख्या यंत्रांद्वारा त्यांचं निरीक्षण करता येतं.

या एक्स रे दुर्बिणींनीद्‌वारा केला जाणारा अभ्यास आपल्या विश्वाच्या उत्पत्तीविषयीची गुढं आणि सध्याच्या स्थितीविषयीची माहिती उकलतो.

अवकाशात वेधशाळा कशासाठी?

पृथ्वीचं वातावरण एक्स रे, गॅमा रे असे अंतराळातले किरणोत्सार रोखतं. त्यामुळे पृथ्वीवरच्या जीवांना या किरणांपासून हानी पोहोचत नाही.

पण मग पृथ्वीवरून या किरणांचा अभ्यास करताना वातावरणामुळे अडथळे येतात. त्यामुळेच एक्स रेंचं निरीक्षण नोंदवण्यासाठी उपकरणं आणि यंत्र अवकासात पाठवली जातात.

अशा मोहिमांमधील एक प्रसिद्‌ध मोहीम म्हणजे नासानं पाठवलेली ‘चंद्रा क्ष किरण प्रयोगशाळा’. भारतीय वंशाचे अमेरिकन शास्त्रज्ञ सुब्रमण्यन चंद्रशेखर यांच्या नावावरून या अवकाश वेधशाळेला हे नाव मिळालं.

भारतानंही 2015 साली ASTROSAT (अस्ट्रोसॅट) हा उपग्रह पाठवला होता ज्यानं विश्वाचे दृश्य प्रकाशातील फोटो आणि अतीनील आणि एक्स रे निरीक्षणं नोंदवली होती.

XPoSat त्याहीपलीकडे जाऊन क्ष किरणांच्या ध्रुवीकरणाचा अभ्यास करेल, या हे किरण जिथे निर्माण होतात त्या स्रोतांमध्ये कसे बदल होतायत ते तपासेल.

प्रकाशाचं पोलोरायझेशन किंवा ध्रुवीकरण म्हणजे काय?

तुम्ही पोलोराईज्ड सनग्लासेस वापरले असतील तर त्यातून येणारा प्रकाश, नैसर्गिक सूर्यप्रकाशापेक्षा कसा बदलतो, त्याची तीव्रता कमी होते हे पाहिलं असेल, हे का होतं?

कल्पना करा की प्रकाशाच्या लहरी एखाद्या वर-खाली हलत्या दोरीसारख्या आहेत. अशा दोरीवर मग तरंग किंवा लहरी तयार होतात.

पण एखाद्या खास फिल्टरमधनं ही लहर जाते किंवा वातावरणातल्या काही वायूंमधून ती पुढे सरकते तेव्हा तिचं ध्रुवीकरण होततं म्हणजेच तिची दोलनं एकत्र येतात. थोडक्यात एका विशिष्ट पद्धतीनं ध्रुवीकृत झालेला प्रकाश त्या विशिष्ट फिल्टरमधून नीट बारकाईनं पाहता येतो.

एक्स रेंचंही तसंच आहे. त्यांच्या त्या दोलनाची दिशसा पोलारीमीटर हे यंत्र मोजतं.

XPoSat वरही असाच पोलारीमीटर बसवण्यात आला आहे.

XPoSat वरचे पेलोड्स

XPoSat वर दोन पेलोड्स म्हणजे दोन उपकरणं आहेत.

• POLIX (Polarimeter Instrument in X-rays) : हे उपकरण बंगळुरूच्या रमण रिसर्च इन्स्टिट्‌यूटनं तयार केलं असून ते येणाऱ्या किरणाचं किती आणि कुठल्या दिशेनं ध्रुवीकरण झालंय हे मोजेल.

• XSPECT (X-ray Spectroscopy and Timing) हे उपकरण स्पोक्ट्रोस्कोपिक माहिती जमा करेल.

थोडक्यात, जिथून हे किरण येतात, ते स्रोत म्हणजेच कृष्णविवरं कशी फिरतात, त्यांचा वेग वगैरे गोष्टींची माहिती यातून मिळू शकते.

हेही नक्की वाचा

(बीबीसी न्यूज मराठीचे सर्व अपडेट्स मिळवण्यासाठी आम्हाला YouTube, Facebook, Instagram आणि Twitter वर नक्की फॉलो करा.

'गोष्ट दुनियेची', 'सोपी गोष्ट' आणि '3 गोष्टी' हे मराठीतले बातम्यांचे पहिले पॉडकास्ट्स तुम्ही Gaana, Spotify आणि Apple Podcasts इथे ऐकू शकता.)