Pioneer хөлгүүдийн гажилтын учирыг тайллаа

НАСА нь Pioneer 10 болон Pioneer 11 хөлгүүдийг замаараа бархасбаль болон санчир гаригууд дээр хэмжилт хийчихээд цаашаа тэр чигтээ манай нарны аймгаас гарах чиглэлтэйгээр сансарт 1972 болон 1973 онуудад тус тус хөөргөсөн юм. Энэ 2 хөлөгийг хэрвээ нэг өдөр харийнхан олзолж авбал гээд хүмүүсийн тухай дүрслэл мэдээлэлтэй жижиг хавтанг антенуудынх нь доор нь хадаж өгсөн байдаг тухай энэ нийтлэлд саяхан дэлгэрэнгүй бичсэн билээ.

Pioneer 10 хөлгийг дүрсэлсэн хиймэл зураг. Зохиогч: NASA Ames

Pioneer 10 хөлгийг тэнгэрийн заадасны наана нь байгаагаар нь дүрсэлсэн хиймэл зураг. Зохиогч: NASA Ames

1980-аад оны эхээр энэ 2 хөлөг санчир гаригийн ойролцоо ирэх үед хөлгийг жолоодож байсан хүмүүс нэгэн хачирхалтай зүйлийг илрүүлсэн юм. Хөлгүүд сансарт тогтмол хурдтайгаар нарны аймгийг орхих чиглэлд явах ёстой байтал учир битүүлэг байдлаар хурд нь маш өчүүхэн хэмжээгээр саарж байгааг хүмүүс олж нээв.  Өөрөөр хэлбэл нарнаас цаашаа тогтмол хурдтай явж байх ёстой 2 биет дээр тус хөдөлгөөнийх нь эсрэг чиглэсэн (нарлуу чиглэсэн) маш жижиг хэмжээний хурдатгал ажиглагдсан гэсэн үг. Яг энэ үед удирдах төвийнхөн хөлгийн тйирэлтэт хөлөлгүүрүүдийг дөнгөж тэр чигт нь унтраачихаад байсан үе учираас хүмүүс нээх их гайхширалгүй нарны эсрэг зүгт байрласан хөдөлгүүр үлдэгдэл түлшээрээ тийм жаахан гажилт өгсөн байх хэмээн нээх анхаарал тавилгүй өнгөрөөсөн юм.

Тэгтэл 1998 онд тус хөлгүүд нарнаас бараг 13 тэрбум км-ийн зайд холдчихсон үед НАСА-ийн JPL лабораторийн судлаач Жон Андерсоны ахалсан баг хөлгүүдээс дэлхийрүү ирүүлдэг сигналуудыг сайтар нягталж, Pioneer хөлгүүд нь нарлуу чиглэсэн 0.9nm/s^2-ийн хурдатгалтай байгааг илрүүлсэн юм. Өөрөөр хэлбэл секунд бүрт түүний хурд нь 0.9nm/s-ээр буурдаг гэсэн үг (1 нм = 1 нанометр = 10^{-9}м, хүний үсний диаметрээс 10,000 дахин бага хэмжээ). Яагаад ийм зүйл ажиглагдаж байгаа нь маш учир битүүлэг байсан учираас тус судалгааны багийнхан энэ үзэгдэл нь Эйнштэйний харьцангуйн онолтой зөрчилддөг өөр шинэ төрлийн физиктэй холбоотой байж мэдэх юм гэсэн асуудлыг анх босгож байв.

Энэ асуудалд олон хүмүүс сонирхол тавьж эхэлсэн бөгөөд, тэр дундаас мөн НАСА-ийн JPL лабораторийн өөр нэг судлаач Слава Турышев нилээн идэвхитэй байлаа. Слава нь бусад судлаачидтай хамтран зөвхөн энэ үзэгдэлийг судлах зориулалтаар тусгай хөлөг сансарт хөөргөхийг төлөвлөж байв. Гэхдээ ийм хөлөг бүтээх мөнгийг НАСА-аас асуухын өмнө үнэхээр энэ үзэгдэл нь бидний мэддэг физикээр тайлбарлагдахгүй гэдгийг хүмүүст тодорхой харуулах хэрэгтэй байсан юм.

1973 оны 12-р сарын 4-нд Pioneer 10 хөлөг Бархасбадь гаригтай ойртож хажуугаар өндөр хурдтай нисэн өнгөрөхдөө тус гаригийн анхны зургуудаа явуулж байв. Хөлөг ойртох тусам зураг улам том тод болж, хажуугаар зөрж дуусаад холдох тусам буцаад жижгэрсэн байна. Зохиогч: NASA Ames

1973 оны 12-р сарын 4-нд Pioneer 10 хөлөг Бархасбадь гаригтай ойртож хажуугаар өндөр хурдтай нисэн өнгөрөхдөө тус гаригийн анхны зургуудаа явуулж байв. Хөлөг ойртох тусам зураг улам том тод болж, хажуугаар зөрж дуусаад холдох тусам буцаад жижгэрсэн байна. Зохиогч: NASA Ames

2004 оноос хойш Слава нь Pioneer хөлгүүдийн хадгалагдаж үлдсэн хуучны бүхий л мэдээллүүдийг АНУ даяарх өөр өөр газруудаас бүгдийг нь цуглуулж нэг нэгдгүй нарийвчлан судлах ажилдаа орсон байна. Тэдгээр мэдээлэл нь ерөнхийдөө хөлгүүд хөөрсөнөөс хойших дэлхийтэй холбогдож байсан бүхий л хөлгөөс ирсэн болон хөлгийн хүлээж авсан сигналууд гэсэн үг юм, хамгийн гол нь эдгээр хуучны соронзон хальсан дээрх мэдээлэлүүд нь дижитал хэлбэрт урьд нь хувилагдаж байгаагүй бөгөөд асар их зай эзлээд байсан учир бүгдийг нь устгах шийдвэрийг НАСА юу юугүй гаргах гэж байжээ. Энэ үед Слава судалгаанд нь хамгардаагүй бусад судлаачидаас тус шийдвэр гарж хэрэгжиж эхлэхээс нь өмнө дижитал хэлбэрт хувилж авах ажилд туслахыг уриалж, үр дүнд нь хэдхэн сарын дотор 43ГБ-ийн (гигабайт) бүх датаг хувилж амжсан байна. Мэдээж өнөөдөр таны компьютерийн хатуу дискний багтаамж хэдэн зуун ГБ-р хэмжигдэж байгаа үед энэ нь тийм ч их хэмжээ биш боловч, тэр үедээ 70аад оны хувьд энэ нь асар том дата байсан юм.

Энэ бүх мэдээлэл гар дээр нь ирмэгц тэд хөлгүүдийн электрон системүүдийн ялгаруулж буй дулааны энерги болон хөлгийн цөмийн энергийн эх үүвэр дахь плутонийн задралын энергийг тооцоолтол, энэ 2-ын нийлбэр нь хөлгүүдийг хөдөлгөөнийх нь эсрэг хурдасгаад байгаа энергитэй яг таг таарсан байна. Энгийн үгээр энэ үзэгдэлийг тайлбарлах нь жаахан ярвигтай, ерөнхийдөө хөлгөөс ялгарч байгаа анизотроп дулааны цацаргалтаас үүдэлтэй хариу хүчнээс үүдэн хөлгүүд удаашираад байгаа юм. Хамгийн гол нь энэ хүч нь маш маш сул, Славагийн өөрийнх нь хэлж байгаагаар, “та машин жолоодож байхад, таны машины урд талын гэрэлнээс ялгарч байгаа гэрлийн бөөмс машиныг чинь маш маш багаар удаашруулж байгаатай л агаар нэг үзэгдэл” юм.

Судлаачид үр дүнгээ Physical Review Letters сэтгүүлийн саяхны дугаарт хэвлүүлсэн байна. Turyshev et al., нийтлэлийн эх хувийг үнэгүйгээр доорх линкнээс үзэж болно:

http://arxiv.org/abs/1204.2507

Advertisements

3 comments

  1. Таны блог дээрх нийтлэлүүдийг өөрийн блог дээрээ хуулж оруулж болох уу?

    1. Бололгүй яахав, гэхдээ зохиогчийг нь дурьдаад энэ блогруу линк хийж байвал их баярлана шүү!

      1. Мэдээж тэгэх болно оо.
        Баярлалаа. 🙂

Хариулт үлдээх

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Өөрчлөх )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Өөрчлөх )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Өөрчлөх )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Өөрчлөх )

Connecting to %s

%d bloggers like this: