26 සෙ.මී. නිරීක්ෂණය ගුවන් විදුලි කොස්මික් හයිඩ්රජන් අධි සුක්ෂම සංක්රාන්තිය හේතුවෙන් සාදනු ලබන සංඥා, මුල් අධ්යයනය සඳහා විකල්ප මෙවලමක් ඉදිරිපත් කරයි විශ්වය. ළදරුවාගේ උදාසීන යුගය සම්බන්ධයෙන් විශ්වය ආලෝකය විමෝචනය නොවූ විට, සෙන්ටිමීටර 26 රේඛා සමහරවිට කවුළුව පමණක් විය හැකිය. කෙසේ වෙතත්, මේවා රතු මාරු විය ගුවන් විදුලි මුල් කාලයේ කොස්මික් හයිඩ්රජන් මගින් නිකුත් කරන ලද සංඥා විශ්වය අතිශයින් දුර්වල වන අතර මෙතෙක් නොපැහැදිලි වී ඇත. 2018 දී, EDGE පරීක්ෂණයෙන් 26 cm සංඥා හඳුනා ගැනීම වාර්තා කළ නමුත් සොයාගැනීම් ස්වාධීනව තහවුරු කළ නොහැකි විය. ප්රධාන ගැටළුව වූයේ උපකරණ ක්රමානුකූලව සහ අහසින් එන අනෙකුත් සංඥා සමඟ දූෂණය වීමයි. REACH අත්හදා බැලීම යනු බාධක ජය ගැනීම සඳහා අද්විතීය ක්රමවේදයක් භාවිතා කිරීමයි. නුදුරු අනාගතයේ දී මෙම නොපැහැදිලි සංඥා හඳුනා ගැනීමට මෙම පර්යේෂණ කණ්ඩායමට හැකි වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ. සාර්ථක නම්, REACH Experiment '26 cm ගුවන්විදුලි තාරකා විද්යාව' මුල් අධ්යයනයේ දී ප්රමුඛස්ථානයට ගෙන එනු ඇත. විශ්වය සහ මුල් කාලයේ අභිරහස් හෙළි කිරීමට අපට බොහෝ උපකාර කරන්න විශ්වය.
පිළිබඳ අධ්යයනයට පැමිණි විට මුල් විශ්වය, මෑතකදී දියත් කළ නම ජේම්ස් වෙබ් අභ්යවකාශ දුරේක්ෂය (JWST) අපගේ මනසෙහි මතු වේ. JWST, අති සාර්ථක අනුප්රාප්තිකයෙක් හබල් දුරේක්ෂය යනු a අවකාශය-පදනම් වූ, අධෝරක්ත නිරීක්ෂණාගාරයක් පිහිටුවා ඇති මුල් තරු සහ මන්දාකිණි වලින් දෘශ්ය/අධෝරක්ත සංඥා ග්රහණය කර ගැනීමට සන්නද්ධ විශ්වය මහා පිපිරුමෙන් ඉක්බිතිව1. කෙසේ වුවද, JWST හි මධ්යස්ථ යුගයේ සිට සංඥා ලබා ගැනීම දක්වා යම් සීමාවක් ඇත මුල් විශ්වය සැලකිලිමත් වේ.
වගුව: ඉතිහාසයේ යුග විශ්වය මහා පිපිරුමේ සිට
(මූලාශ්රය: විශ්ව විද්යාවේ දර්ශනය - සෙ.මී. 21 පසුබිම. ලබා ගත හැක http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/images/21-cm-background.jpg)
මහා පිපිරුමෙන් වසර 380 k දක්වා, විශ්වය අයනීකෘත වායුවෙන් පිරී තිබූ අතර සම්පූර්ණයෙන්ම පාරාන්ධ විය. වසර මිලියන 380-400 අතර, ද විශ්වය මධ්යස්ථ සහ විනිවිද පෙනෙන බවට පත් විය. මහා පිපිරුමෙන් පසු මිලියන 400 කින් ආරම්භ වූ මෙම අදියරෙන් පසු නැවත අයනීකරණයේ යුගය ආරම්භ විය.
මුල් උදාසීන යුගය තුළ විශ්වය, විට විශ්වය උදාසීන වායූන්ගෙන් පිරී ඇති අතර විනිවිද පෙනෙන, දෘශ්ය සංඥා නිකුත් නොවීය (එබැවින් අඳුරු යුගය ලෙස හැඳින්වේ). ඒකාබද්ධ ද්රව්ය ආලෝකය විමෝචනය නොකරයි. මෙය මුල් අධ්යයනයේදී අභියෝගයක් එල්ල කරයි විශ්වය මධ්යස්ථ යුගයේ. කෙසේ වෙතත්, හයිපර්ෆයින් සංක්රාන්තියේ ප්රතිඵලයක් ලෙස (සමාන්තර භ්රමණයේ සිට වඩාත් ස්ථායී ප්රති-සමාන්තර භ්රමණය දක්වා) ප්රතිඵලයක් ලෙස මෙම යුගයේ දී සීතල, මධ්යස්ථ කොස්මික් හයිඩ්රජන් මගින් විමෝචනය වන සෙන්ටිමීටර 21 තරංග ආයාමයේ (1420 MHz ට අනුරූප) මයික්රෝවේව් විකිරණය පර්යේෂකයන්ට අවස්ථා ලබා දෙයි. මෙම 21 cm ක්ෂුද්ර තරංග විකිරණය පෘථිවියට ළඟා වීමත් සමඟ රතු මාරු කරනු ලබන අතර රේඩියෝ තරංග ලෙස 200MHz සිට 10 MHz සංඛ්යාතවල නිරීක්ෂණය කෙරේ.2,3.
21 cm රේඩියෝ තාරකා විද්යාව: 21-සෙන්ටිමීටර් කොස්මික් හයිඩ්රජන් සංඥා නිරීක්ෂණය කිරීම මුල් අධ්යයනය සඳහා විකල්ප ප්රවේශයක් සපයයි විශ්වය විශේෂයෙන් කිසිදු ආලෝක විමෝචනයකින් තොර උදාසීන යුග අවධියේ. කාලයත් සමඟ පදාර්ථ ව්යාප්තිය, අඳුරු ශක්තිය, අඳුරු පදාර්ථ, නියුට්රිනෝ ස්කන්ධ සහ උද්ධමනය වැනි නව භෞතික විද්යාව පිළිබඳව ද මෙය අපට දැනුම් දිය හැකිය.2.
කෙසේ වෙතත්, මුල් කාලයේදී කොස්මික් හයිඩ්රජන් මගින් නිකුත් කරන ලද 21-cm සංඥා විශ්වය අදියර නොපැහැදිලි වේ. එය අතිශයින් දුර්වල වනු ඇතැයි අපේක්ෂා කෙරේ (අහසින් නිකුත් වන අනෙකුත් රේඩියෝ සංඥා වලට වඩා සිය දහස් ගුණයකින් පමණ දුර්වල වේ). එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, මෙම ප්රවේශය තවමත් ළදරු අවධියේ පවතී.
2018 දී, පර්යේෂකයන් 78 MHz සංඛ්යාතයකින් එවැනි රේඩියෝ සංඥාවක් හඳුනාගෙන ඇති බව වාර්තා කර ඇති අතර එහි පැතිකඩ බොහෝ දුරට ප්රාථමික කොස්මික් හයිඩ්රජන් මගින් විමෝචනය කරන ලද සෙන්ටිමීටර 21 සංඥා සඳහා අපේක්ෂාවන්ට අනුකූල විය.4. නමුත් මෙම ප්රාථමික 21-cm රේඩියෝ සංඥාව හඳුනා ගැනීම ස්වාධීනව තහවුරු කළ නොහැකි වූ නිසා අත්හදා බැලීමේ විශ්වසනීයත්වය මෙතෙක් තහවුරු කර ගැනීමට නොහැකි විය. ප්රධාන ගැටළුව වන්නේ පෙරබිම් රේඩියෝ සංඥා සමඟ දූෂණය වීමයි.
නවතම සන්ධිස්ථානය වන්නේ 21 ජූලි 2022 වන දින කොස්මික් හයිඩ්රජන් (REACH) විශ්ලේෂණය සඳහා වූ ගුවන්විදුලි අත්හදා බැලීමේ වාර්තාවයි. මෙම දුර්වල නොපෙනෙන කොස්මික් රේඩියෝ සංඥා හඳුනා ගැනීම සඳහා REACH නව පර්යේෂණාත්මක ප්රවේශයක් භාවිතා කරනු ඇති අතර එමඟින් සෙන්ටිමීටර 21 කොස්මික් සංඥා තහවුරු කිරීම සඳහා නව බලාපොරොත්තුවක් ලබා දේ.
කොස්මික් හයිඩ්රජන් විශ්ලේෂණය සඳහා වූ රේඩියෝ පරීක්ෂණය (REACH) යනු අහසේ සාමාන්ය 21 සෙ.මී. දත්තවල අවශේෂ ක්රමානුකූල සංඥාවලට අදාළ උපකරණ මුහුණ දෙන ගැටලු කළමනාකරණය කිරීමෙන් නිරීක්ෂණ වැඩිදියුණු කිරීම මෙහි අරමුණයි. එය Bayesian සංඛ්යාලේඛන භාවිතා කරමින් පෙරබිම් සහ විශ්ව විද්යාත්මක සංඥා සමඟ එක්ව ක්රමවේද හඳුනා ගැනීම සහ ඒකාබද්ධව පැහැදිලි කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි. එම අත්හදා බැලීම විවිධ ඇන්ටනා දෙකක් සමග එකවර නිරීක්ෂණ ඇතුළත් වේ, අල්ට්රා වයිඩ්බෑන්ඩ් පද්ධතියක් (රෙඩ්ෂිෆ්ට් පරාසය 7.5 සිට 28 දක්වා) සහ ක්ෂේත්ර මිනුම් මත පදනම් වූ ග්රාහක ක්රමාංකනයකි.
හොඳම මෙවලම් වලින් එකක් වීමට ඇති හැකියාව අනුව මෙම සංවර්ධනය සැලකිය යුතු වේ (සහ පිරිවැය ඵලදායී වේ අවකාශයවැනි - පදනම් වූ නිරීක්ෂණාගාර ජේම්ස් වෙබ්) කලින් අධ්යයනය සඳහා විශ්වය නව මූලික භෞතික විද්යාවට පිවිසීමේ හැකියාව මෙන්ම.
***
යොමුව:
- ප්රසාද් යූ., 2021. ජේම්ස් වෙබ් අභ්යවකාශ දුරේක්ෂය (JWST): මුල් විශ්වය පිළිබඳ අධ්යයනය සඳහා කැප වූ පළමු අභ්යවකාශ නිරීක්ෂණාගාරය. විද්යාත්මක යුරෝපීය. පළ කළේ 6 නොවැම්බර් 2021. ලබා ගත හැකිය http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/james-webb-space-telescope-jwst-the-first-space-observatory-dedicated-to-the-study-of-early-universe/
- Pritchard JA සහ Loeb A., 2012. 21 වන සියවසේ 21 cm විශ්ව විද්යාව. භෞතික විද්යාවේ ප්රගතිය පිළිබඳ වාර්තා 75 086901. ලබා ගත හැක https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/75/8/086901. arXiv හි පූර්ව මුද්රණය ලබා ගත හැක https://arxiv.org/abs/1109.6012 pdf අනුවාදය https://arxiv.org/pdf/1109.6012.pdf
- ඔක්ස්ෆර්ඩ් විශ්වවිද්යාලය. විශ්ව විද්යාව පිළිබඳ දර්ශනය - 21 cm පසුබිම. ලබා ගත හැක http://philosophy-of-cosmology.ox.ac.uk/21cm-background.html
- Bowman, J., Rogers, A., Monsalve, R. et al. අහස්-සාමාන්ය වර්ණාවලියේ මෙගාහර්ට්ස් 78ක කේන්ද්රගත වූ අවශෝෂණ පැතිකඩකි. නේචර් 555, 67-70 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25792
- de Lera Acedo, E., de Villiers, DIL, Razavi-Ghods, N. et al. Redshift z ≈ 21-7.5 සිට 28-cm හයිඩ්රජන් සංඥාව හඳුනා ගැනීම සඳහා REACH රේඩියෝමීටරය. Nat Astron (2022). https://doi.org/10.1038/s41550-022-01709-9
- Eloy de Lera Acedo 2022. REACH රේඩියෝමීටරය සමඟ ළදරු විශ්වයේ අභිරහස් හෙළිදරව් කිරීම. සබැඳිව ඇත https://astronomycommunity.nature.com/posts/u
***
