‘अॅस्ट्रोसॅट’ या वैज्ञानिक संशोधनासाठी बनवलेल्या भारताच्या पहिल्या उपग्रहाने गेल्या सप्टेंबरमध्ये झेप घेतली व ६५० किलोमीटरवरून आकाश न्याहाळायला सुरुवात केली. या उपग्रहावरील पाच उपकरणांच्या डोळ्यांना मुख्यतः अतिनील किरण (ultraviolet rays) व क्ष-किरण दिसतात. या किरणांच्या उगमांचे निरीक्षण अॅस्ट्रोसॅट करतो: तारकापुंज, घड्याळाच्या काट्यांहूनही नियमित चमकणारे पल्सार्स, उफाळून येणारे ब्लेझार्स, सुपरनोव्हांचे अवशेष, आकाशगंगांची स्फोटक केंद्रे, गामा किरणांचे स्रोत या सर्वांच्या निरीक्षणांतून त्यांच्यामागे दडलेल्या खगोलीय घटनांचा मागोवा त्याला घेता येतो.
याच आठवड्यात श्रीनगरमध्ये भारतीय ज्योतिर्विज्ञान परिषदेच्या (Astronomical Society of India) वार्षिक संमेलनात अॅस्ट्रोसॅटच्या निरीक्षणांची घोषणा झाली. गेल्या सहा महिन्यांत बराच काळ अॅस्ट्रोसॅटला समजून घेण्यात, त्याच्या चाचण्या घेण्यात, परिचित उगमांबरोबर त्याची निरीक्षणे पडताळण्यात गेला असला तरी आता त्याची नवी निरीक्षणे प्रसिद्ध होत आहेत. त्याने काही आकाशगंगांची अधिक सुस्पष्ट (high resolution) अतिनील निरीक्षणे केली आहेत. क्ष-किरणांचे व गामा किरणांचे स्रोतही पाहिले आहेत. सुरुवातीच्या थोड्या काळात सिद्ध झालेली अॅस्ट्रोसॅटची ही क्षमता वाखाणण्यायोग्य आहे.
वर उल्लेख केलेल्या खगोलीय घटनांत अतिनील व क्ष किरण हे मुख्यतः विविध विद्युत-चुंबकीय प्रक्रियांद्वारे निर्माण होतात. पण त्यांचे निरीक्षण करतानाच, या किरणांच्या उगमापाशी कोणती मूलद्रव्ये आहेत हेदेखील ओळखता येते. हे जाणण्यासाठी अणूंच्या क्वांटम विश्वात डोकावायला हवे. क्वांटम सिद्धांतानुसार, अणूंमधील इलेक्ट्रॉन्स केवळ काही ठराविक कक्षांतच राहू शकतात व काही ठराविक ऊर्जेचेच असू शकतात. ते आपली कक्षा बदलून दुसऱ्या कक्षेत जाऊ शकतात, तेदेखील फक्त ठराविक उर्जेचे किरण आसपासच्या वातावरणातून घेऊन, किंवा त्याच ठराविक उर्जेचे किरण उत्सर्जित करून. या किरणांची ऊर्जा (किंवा तरंगलांबी) ही त्या त्या अणूची ओळख. सोडिअम व्हेपर दिव्यांचा पिवळा रंग, दिवाळीतील फटाक्यांचे रंग, ही याचीच उदाहरणे. प्रकाशकिरणांच्या तरंगलांबीबरून त्यांचा ‘रंग’ कळतो, आणि प्रकाशकणाची ऊर्जाही. अतिनील व क्ष किरणांचा रंग मानवी डोळ्यांना पाहता येत नसला तरीही त्याचे मोजमाप उपकरणांनी होते.
जसजसे आपण अधिक जड अणूंकडे जातो तसतशी या किरणांची ऊर्जा वाढते. हायड्रोजनच्या अणूतून येणारे किरण हे दृश्य (इंद्रधनुष्याच्या रंगांमधील) किंवा अतिनील असतात, तर आरगॉन, कॅल्शिअम, गंधक, लोखंड ही मूलद्रव्ये अतितप्त होतात, तेव्हा त्यातून क्ष-किरण निघतात. प्रत्येक मूलद्रव्यापासून येणाऱ्या अशा किरणांचा ‘रंग’ प्रयोगशाळेतील प्रयोगांतून ठरतो. मग जेव्हा त्या त्या उर्जेचे किरण एखाद्या उगमापासून येतात, तेव्हा त्या उगमापाशी असणाऱ्या मूलद्रव्यांची ओळख पटते व या किरणांच्या तीव्रतेवरून त्या त्या मूलद्रव्याचे प्रमाणही जाणता येते. अर्थात हे करता येते याचे मुख्य कारण निसर्गनियमांची सार्वत्रिक समानता. कार्बनचा अणू प्रयोगशाळेत जे गुणधर्म दाखवतो तेच तो कित्येक प्रकाशवर्षे दूरच्या ताऱ्याच्या पोटातही दाखवतो. ही खात्री असल्याने आपण हे निष्कर्ष काढतो.
अॅस्ट्रोसॅट एकाचवेळी विविध ऊर्जा असणाऱ्या स्रोतांच्या उगमांकडे पाहू शकत असल्याने, एकाच मूळ खगोलशास्त्रीय घटनेच्या पैलूंचा वेध तो विविध तरंगलांबीच्या किरणांच्या माध्यमातून एकाचवेळी घेऊ शकतो. या त्याच्या वैशिष्ट्याचा उपयोग, ज्या उगमांत सतत वा वेगाने बदल होतात त्यांच्याविषयी जाणून घेण्यासाठी होतो. उदाहरणार्थ, सुपरनोव्हा, गामा रे बर्स्ट अशा घटना अल्पजीवी असतात आणि त्या थोड्या वेळातच त्यांच्याबद्दल जमेल तेवढी माहिती मिळवणे महत्त्वाचे ठरते. अॅस्ट्रोसॅटमधील पाच उपकरणेच नव्हेत तर इतरही विविध क्षमतांची उपकरणे जसजशी अशा घटनांचा एकाचवेळी आपापल्या परीने वेध घेतील तसतसे आपले खगोलशास्त्राचे ज्ञान समृद्ध होत जाईल.
अमोल दिघे,
टी. आय. एफ. आर.
याच आठवड्यात श्रीनगरमध्ये भारतीय ज्योतिर्विज्ञान परिषदेच्या (Astronomical Society of India) वार्षिक संमेलनात अॅस्ट्रोसॅटच्या निरीक्षणांची घोषणा झाली. गेल्या सहा महिन्यांत बराच काळ अॅस्ट्रोसॅटला समजून घेण्यात, त्याच्या चाचण्या घेण्यात, परिचित उगमांबरोबर त्याची निरीक्षणे पडताळण्यात गेला असला तरी आता त्याची नवी निरीक्षणे प्रसिद्ध होत आहेत. त्याने काही आकाशगंगांची अधिक सुस्पष्ट (high resolution) अतिनील निरीक्षणे केली आहेत. क्ष-किरणांचे व गामा किरणांचे स्रोतही पाहिले आहेत. सुरुवातीच्या थोड्या काळात सिद्ध झालेली अॅस्ट्रोसॅटची ही क्षमता वाखाणण्यायोग्य आहे.
वर उल्लेख केलेल्या खगोलीय घटनांत अतिनील व क्ष किरण हे मुख्यतः विविध विद्युत-चुंबकीय प्रक्रियांद्वारे निर्माण होतात. पण त्यांचे निरीक्षण करतानाच, या किरणांच्या उगमापाशी कोणती मूलद्रव्ये आहेत हेदेखील ओळखता येते. हे जाणण्यासाठी अणूंच्या क्वांटम विश्वात डोकावायला हवे. क्वांटम सिद्धांतानुसार, अणूंमधील इलेक्ट्रॉन्स केवळ काही ठराविक कक्षांतच राहू शकतात व काही ठराविक ऊर्जेचेच असू शकतात. ते आपली कक्षा बदलून दुसऱ्या कक्षेत जाऊ शकतात, तेदेखील फक्त ठराविक उर्जेचे किरण आसपासच्या वातावरणातून घेऊन, किंवा त्याच ठराविक उर्जेचे किरण उत्सर्जित करून. या किरणांची ऊर्जा (किंवा तरंगलांबी) ही त्या त्या अणूची ओळख. सोडिअम व्हेपर दिव्यांचा पिवळा रंग, दिवाळीतील फटाक्यांचे रंग, ही याचीच उदाहरणे. प्रकाशकिरणांच्या तरंगलांबीबरून त्यांचा ‘रंग’ कळतो, आणि प्रकाशकणाची ऊर्जाही. अतिनील व क्ष किरणांचा रंग मानवी डोळ्यांना पाहता येत नसला तरीही त्याचे मोजमाप उपकरणांनी होते.
जसजसे आपण अधिक जड अणूंकडे जातो तसतशी या किरणांची ऊर्जा वाढते. हायड्रोजनच्या अणूतून येणारे किरण हे दृश्य (इंद्रधनुष्याच्या रंगांमधील) किंवा अतिनील असतात, तर आरगॉन, कॅल्शिअम, गंधक, लोखंड ही मूलद्रव्ये अतितप्त होतात, तेव्हा त्यातून क्ष-किरण निघतात. प्रत्येक मूलद्रव्यापासून येणाऱ्या अशा किरणांचा ‘रंग’ प्रयोगशाळेतील प्रयोगांतून ठरतो. मग जेव्हा त्या त्या उर्जेचे किरण एखाद्या उगमापासून येतात, तेव्हा त्या उगमापाशी असणाऱ्या मूलद्रव्यांची ओळख पटते व या किरणांच्या तीव्रतेवरून त्या त्या मूलद्रव्याचे प्रमाणही जाणता येते. अर्थात हे करता येते याचे मुख्य कारण निसर्गनियमांची सार्वत्रिक समानता. कार्बनचा अणू प्रयोगशाळेत जे गुणधर्म दाखवतो तेच तो कित्येक प्रकाशवर्षे दूरच्या ताऱ्याच्या पोटातही दाखवतो. ही खात्री असल्याने आपण हे निष्कर्ष काढतो.
अॅस्ट्रोसॅट एकाचवेळी विविध ऊर्जा असणाऱ्या स्रोतांच्या उगमांकडे पाहू शकत असल्याने, एकाच मूळ खगोलशास्त्रीय घटनेच्या पैलूंचा वेध तो विविध तरंगलांबीच्या किरणांच्या माध्यमातून एकाचवेळी घेऊ शकतो. या त्याच्या वैशिष्ट्याचा उपयोग, ज्या उगमांत सतत वा वेगाने बदल होतात त्यांच्याविषयी जाणून घेण्यासाठी होतो. उदाहरणार्थ, सुपरनोव्हा, गामा रे बर्स्ट अशा घटना अल्पजीवी असतात आणि त्या थोड्या वेळातच त्यांच्याबद्दल जमेल तेवढी माहिती मिळवणे महत्त्वाचे ठरते. अॅस्ट्रोसॅटमधील पाच उपकरणेच नव्हेत तर इतरही विविध क्षमतांची उपकरणे जसजशी अशा घटनांचा एकाचवेळी आपापल्या परीने वेध घेतील तसतसे आपले खगोलशास्त्राचे ज्ञान समृद्ध होत जाईल.
अमोल दिघे,
टी. आय. एफ. आर.