Distance measuring using type 1a supernova

දුරමැනීම සඳහා Type 1a සුපර්නෝවා තරු භාවිතය

           

           type 1a සුපර්නෝවා තරු ඉතා ඇතින් පිහිටි මණ්දාකිනි වලට ඇති දුර මැනීම සඳහා යොදාගනී. සුපර්නෝවා තරුවක් යනු සාපෙක්ෂව සුර්යයාට වඩා ස්කන්ධයෙන් වැඩි තරුවක් විනාශ වන ආකාරයයි. සුපර්නෝවා පිපිරුමකින් පසු ඉතිරි වන්නේ කළු කුහරයක් හෝ නියුට්‍රෝන තාරකාවක් පමණි.( චන්ද්‍රසේකර් සීමාව පිළිඹඳ සොයා බලන්න.)   

         තාරකා විද්‍යඥයින්ට සුපර්නෝවා තරු අතරින් වැදගත් ම සුපර්නෝවා තාරකා වර්ගය වන්නේ  type 1a සුපර්නෝවා තාරකාවේ. එයට හේතුව  type 1a සුපර්නෝවා තරු Standard Candles ලෙස යොදාගත හැකිවිමයි.

Standard candle method

         Standard candle ආකෘතිය යනු ඉතා සරළ සිද්ධාන්තයකි. එය මම මෙ ආකාරයට ඉදිරිපත් කරමි. කාමරයක් තුල තැනින්තැන කාමරය පුරාම විසිරී සිටින සේ එකම ප්‍රමාණයේ හා එකම වර්ගයේ ( සර්වසම ) ඉටිපන්දම් සමූහයක් දල්වා ඔබ කාමරයේ කොනක ගොස් එම ඉටිපන්දම් දෙස නිරීක්ශනය කරන්නේ යැයි සිතන්න. ඔබට දක්නට ලැබෙන්නේ එම කාමරයේ ඔබ සිටින ස්ථානයට ආසන්නයෙන් පවතින ඉටිපන්දම් වල ආලොකය ඔබට දුරින් පිහිටන ඉටිපන්දම් වල ආලෝකයට වඩා වැඩි බවයි . ( සෑම ඉටිපන්දමකින්ම සමාන ආලෝකයක් නිකුත් කරන බැවින්.) එනම් ඕනෑම ඉටිපන්දමක දීප්තිය නිරීක්ශනය කිරීමෙන් එම ඉටිපන්දමට ඔබ සිටින ස්ථානයේ සිට ඇති දුර නිගමනය කළ හැක.)  

        type 1a සුපර්නෝවා තරුවක්  ලෙස ගත හැක්කේ කෙලසදැයි දැන් සළකා බලමු.

        සාමන්‍ය සුපර්නෝවා පිපිරුමක දිප්තිය එම තරුවේ ස්කන්ධය මත වෙනස්වේ. එනම් ස්කන්ධයෙන් වඩා විශාල තරු බොහෝවිට වඩා වැඩි දීප්තියක් ද, ස්කන්ධයෙන් වඩා අඩු තරු බොහෝ විට වඩා අඩු දිප්තියක් ද නිකුත් කරයි. නමුත්  type 1a සුපර්නෝවා පිපුරුමක් යනු සාමාන්‍ය සුපර්නෝව පිපුරුමකට වඩා වෙනස් අවස්ථාවකි. එහි දි ඇති ඇති වීශේෂත්වය වන්නේ  type 1a සුපර්නෝවා පිපුරුමක් ඇති විය හැක්කේ දිත්ව තරු පද්ධතියක පමණි.

Type 1a සුපර්නෝවා

       තාරකා දෙක වඩා අසන්නයෙන් පවතින දිත්ව තරු පද්ධතියක තාරකා දෙකෙන් එක් තාරකාවක් සුදු වාමන තාරකාවක් වූ විට එම තාරකා පද්ධතිය  type 1a  සුපර්නෝව පිපිරුමක් ලබාගැනීමේ මාර්ගයට පිවිසේ. ඉන්පසු කල යුත්තේ බලාසිටීම පමණි. 

         මෙම ඡායාරූපයෙන් දැක්වෙන්නේ  type 1a සුපර්නෝවා පිපිරුමකට ප්‍රථමයෙන් තාරකා දෙක දිස්වන ආකරය පිළිඹඳ සිතුවමකි. මෙහි සුදු වාමන තරුව කුඩා සුදු පැහැයෙන් ද අසල්වාසි අනෙක් තරුව විශාල ලෙස කහ පැහැයෙන්ද දැක්වේ. මෙම තාරකා දෙක ප්‍රමාණවත් ලෙස ආසන්නව පවතින විට සුදු වාමන තරුව මගින් සිය අසල්වාසී තරුවේ ස්කන්ධය accretion disk එකක් හරහා ක්‍රමයෙන් සියග්‍රහණයට නතුකරගනියි. මෙය මේ ලෙසම දිගටම පැවතුනොත් විශාල තාරකාවෙ ස්කධයෙන් විශාල ප්‍රමාණයක් සුදුවාමන තාරකාව ලබාගෙන කිසියම් අවස්ථාවක මෙම පද්ධතිය ස්ථයීවනු ඇත. මෙය මෙලෙස සිදුවුන හොත් කිසිම ආකාරයක සුපර්නෝවා පිපිරුමක් ඇති නොවනබව ඔබට සිතෙනු ඇත. නමුත් මෙහිදි අප එක් ප්‍රධානතම කරුණක් අමතක කර ඇත. එනම් 1930 දි චන්ද්‍රසේකර් විසින් පෙන්වා දුන්නේ සුදුවාමන තරුවකට පැවතිය හැකි උපරිම ස්කන්ධය වන්නේ සුර්යයාගෙ ස්කන්ධයමෙන් 1.44 වාරයක් පමණක් බවයි. සුදුවාමන තරුවක ස්කන්ධය කිසිම ලෙසකින්වත් මෙම සීමාවට වඩා වැඩි විය නොහැක. යම්කිසි සුදුවාමන තාරකාවක් මෙම සීමව ඉක්මවා ගියහොත් එම තාරකාවේ ඉලෙක්ට්‍රෝන අතර විකර්ශන බලයට වඩා තාරකාවේ ගුරුත්වජපීඩනය ඉහලවේ එනම් එය නියුට්‍රොන තාරකාවක් බවට පත්වේ. සුදුවාමන තාරකාව සිය අසල්වැසි තාරකාවෙන් ස්කන්ධය ලබාගැනීමෙදී යම් අවස්ථාවක දී මෙම සිමාව පසු කරනු ඇත. එම සීමාව පසු කිරීමත් සමඟම සුදුවාමන තාරකාව සුපර්නොවා පිපිරුමකට ලක්වීම සිදුවේ. මෙ අවස්ථාවේ දි තාරකාවේ ස්කන්ධය ( අසන්නලෙස ) සුර්යයාගේ ස්කන්ධය මෙන් 1.4 වේ. එනම් සෑම type 1a සුපර්නෝවා පිපිරුමකදීම තාරකාවේ ස්කන්ධය 1.4 Mඔ යන නියත අගයක් ගනී. එනම් සෑම type 1a සුපර්නෝවා පිපිරුමකදීම නිකුත් කරන්නේ එකහා සමාන ශක්තියකි. එනත් සුපර්නෝවා පිපිරුමකදී ලබාදෙන උපරිම දීප්තිය ( සත්‍ය දීප්තිවිශාලනය ) එකම අගයකි.

          සියළුම සුපර්නෝවා පිපිරුම් වර්ග අතරින්  type 1 වර්ගය හදුනාගත හැක්කේ එහි වර්ණාවලියේ H අවශෝෂණ රේඛා දැකිය නොහැක. එමෙන් ම  type 1a හි දි උපරිම දීප්තිය අසන්නයේ දි සිලිකන් හි අවශෝෂණ රේඛා නීරික්ශනය කල හැක. සුපර්නෝවා පිපිරුමෙන් ලැබෙන ආලොකයේ වර්ණාවලිය නිරික්ශනය කිරීමෙන් එම සුපර්නෝවා පිපිරුම කුමන කොටසට අයත් දැයි සොයාගත හැක.

         ඉහත ප්‍රස්තාරයෙන් දැක්වෙන්නෙ සුපර්නෝවා පිපිරුම් වර්ග අනුව එවයේ light curve එක වෙනස් වන ආකාරයයි.

         type 1a සුපර්නෝවා පිපිරුමක සත්‍ය දීප්තිවිශාලනය -19.3+/-0.03 යන අගය අතර පවතී. එනම් අප අහසේ කුමන හො ස්ථනයක  type 1a සුපර්නෝවා පිපිරුමක් නිරික්ශනය කලේ නම් එම සුපර්නෝව පිපිරුමේ light curve එක අසුරෙන් එම සුපර්නෝවා පිපිරුමේ උපරිම දෘශ්‍ය විශාලනයද, දත්ත ඇසුරෙන් එහි සත්‍ය දීප්තිවිශාලනයද සොයාගත හැක. ඉන්පසු කල යුත්තෙ අපගේ සුපුරුදු  m-M=5log(d/10) සමිකරණය භාවිතයෙන් දුර සෙවිම පමණි. 

          සුපර්නෝවා පිපිරුමක අධික දීප්තිය නිසා ඉතා ඇතින් පිහිටන මන්දාකිණියක වුවද සුපර්නෝවා පිපිරුමක් සිදු වුයේ නම් එය පහසුවෙන් නිරීක්ශනය කල හැක. සුපෙර්නෝවා පිපිරුමක දීප්තිය එම සම්පූර්ණ මන්දාකිනියේ මුලු දීප්තියටත් වඩා වැඩි වේ. මෙම ක්‍රමය මණ්දාකිනි අතර දුර මැනිමට විශ්වන්‍යාය විද්‍යාවේ දී යොදා ගනී.

The Universe - Supernovae