ஒளி வேகத்தில் 75% எட்டும்போது சூரிய பாய்மரங்களுக்கு புதிய தடை

அடுத்த நட்சத்திரத்தை நடைமுறை காலத்தில் எட்ட, வேதிப்பொருள் ராக்கெட்டுகளை விட மிகவும் சக்திவாய்ந்த உந்துதல் தேவை. இதற்கான முன்னணி யோசனைகளில் ஒன்று சூரிய பாய்மரம் — ஒளியால் தள்ளப்படும் பெரிய பிரதிபலிப்புத் தட்டு. இத்தகைய பாய்மரத்தின் மீது சக்திவாய்ந்த லேசர்களை குவித்தால், இன்றைய இயந்திரங்களால் இயலாத வேகத்தை அது அடையக்கூடும். ஆனால் பாய்மரம் ஏற்கெனவே வேகமாக பயணிக்கும்போது எதிர்பாராத ஒரு தடை ஏற்படுவதாக புதிய ஆய்வு கண்டறிந்துள்ளது.

ஹார்பின் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த சாவ் ஷென் மற்றும் ஜியாஸெ லீ ஆகியோர் arXiv முன்-வெளியீட்டு தளத்தில் ஒரு கட்டுரையை வெளியிட்டனர். அதில், பாய்மரத்தைத் தள்ள பயன்படுத்தப்படும் அதே லேசர் ஒளியே இறுதியில் இழுவிசையை உருவாக்கக்கூடும் என அவர்கள் கண்டறிந்துள்ளனர். பாய்மரத்தில் மோதும் ஒளித்துகள்களின் விசைகளை ஆய்வாளர்கள் மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கின்றனர். முதலாவது, நேரடியாக மோதும் ஒளியின் மூல தள்ளுவிசை. இரண்டாவது, பாய்மரத்தில் தூய்மையாக பிரதிபலிக்கும் ஒளியின் உந்துவிசை. மூன்றாவது, உறிஞ்சப்பட்டு சீரற்ற திசைகளில் மீண்டும் வெளியிடப்படும் "பரவல் சிதறல்" எனப்படும் மிக பலவீனமான உந்துவிசை.

பாய்மரம் லேசர் மூலத்திலிருந்து விலகி வேகமாகச் செல்லும்போது, அதை வந்தடையும் ஒளி டாப்ளர் விளைவால் படிப்படியாக குறைந்த அலைவரிசைக்கு மாறுகிறது. இதனால் மூன்று விசைகளும் பலவீனமடைகின்றன. தொடர் முடுக்கம் படிப்படியாக குறைவான திறனுடையதாக மாறுகிறது. ஒளிவேகத்தில் சுமார் 75% அளவை பாய்மரம் எட்டும்போது, சார்பியல் ஒளி விலகல் என்னும் நிகழ்வு குறிப்பிடத்தக்கதாக மாறுகிறது — இது உயர் வேகத்தில் ஒளிக்கற்றையின் தோற்ற திசை மாறுவதைக் குறிக்கிறது. பூமியில் இருந்து கவனிக்கும் ஒருவரின் பார்வையில், பரவலாக சிதறும் ஒளி முன்நோக்கி தள்ளப்படத் தொடங்குகிறது. நியூட்டனின் மூன்றாம் விதிப்படி, இது பாய்மரத்தின் மீது பின்நோக்கிய விசையை உருவாக்குகிறது. மூன்று விசைகளிலும் பலவீனமானதான பரவல் சிதறல், பாய்மரம் ஒளிவேகத்தில் சுமார் 75%-ஐ கடக்கும்போது இழுவிசையாக செயல்படத் தொடங்குகிறது. எனினும் லேசரின் மொத்த தள்ளுவிசை நேர்மறையாகவே உள்ளது.

இந்த ஆய்வு பாய்மரத்தை ஒரு இலட்சிய கண்ணாடியாக மாதிரியமைத்து, கதிர்வீச்சு விசைகளை மட்டுமே கருதுகிறது. விண்வெளி வாயு மற்றும் தூசியுடனான மோதல்கள், உண்மையான பாய்மர பொருட்களின் வெப்ப வரம்புகள், நட்சத்திரங்களுக்கு இடையேயான தூரத்தில் காலவெளியின் வளைவு ஆகியவை இதில் சேர்க்கப்படவில்லை. குறிப்பிட்ட லேசர் அலைநீளங்களுக்கு ஏற்ப வடிவமைக்கப்பட்ட மேம்பட்ட மேற்பொருட்கள் (மெட்டாமெட்டீரியல்) மற்றும் ஒளியியல் படிகங்களை பொறியாளர்கள் ஏற்கெனவே ஆராய்ந்து வருகின்றனர். இதே விலகல் விளைவை பயன்படுத்தி, பாய்மரம் லேசர் கற்றையின் மையத்தில் தானாகவே நிலைத்திருக்க இவை உதவக்கூடும் என ஆய்வாளர்கள் கூறுகின்றனர்.