ஈர்ப்பு அலை was directly detected for the first time in 2015 after a century of its prediction by Einstein’s General Theory of Relativity in 1916. But, the continuous, low frequency ஈர்ப்பு-wave Background (GWB) that is thought to be present throughout the பிரபஞ்சம் has not been detected directly so far. The researchers at North American Nanohertz Observatory for ஈர்ப்பு அலைகள் (NANOGrav) have recently reported detection of a low-frequency signal that could be ‘Gravitational-wave Background (GWB)’.
1916 ஆம் ஆண்டு ஐன்ஸ்டீனால் முன்வைக்கப்பட்ட பொது சார்பியல் கோட்பாடு சூப்பர்நோவா அல்லது இணைவு போன்ற முக்கிய அண்ட நிகழ்வுகளை முன்னறிவிக்கிறது. கருப்பு ஓட்டைகள் உற்பத்தி செய்ய வேண்டும் ஈர்ப்பு அலைகள் that propagate through the பிரபஞ்சம். Earth should be awash with ஈர்ப்பு அலைகள் from all directions all the time but these are undetected because they become extremely weak by the time they reach earth. It took about a century to make a direct detection of gravitational ripples when in 2015 LIGO-Virgo team was successful in detecting ஈர்ப்பு அலைகள் produced due to merger of two கருப்பு ஓட்டைகள் situated at a distance of 1.3 billion light-years from the Earth (1). சுமார் 1.3 பில்லியன் ஆண்டுகளுக்கு முன்பு நடந்த அண்ட நிகழ்வைப் பற்றிய தகவல்களைத் தாங்கிய சிற்றலைகள் கண்டறியப்பட்டதாகவும் இதன் பொருள்.
2015 இல் முதன்முதலில் கண்டறியப்பட்டதிலிருந்து, ஒரு நல்ல எண்ணிக்கை ஈர்ப்பு அலைகள் have been recorded till date. Most of them were due to merger of two கருப்பு ஓட்டைகள், few were due to collision of two neutron stars (2). All detected ஈர்ப்பு அலைகள் so far were episodic, caused due to binary pair of கருப்பு ஓட்டைகள் or neutron stars spiralling and merging or colliding with each other (3) மற்றும் அதிக அதிர்வெண், குறுகிய அலைநீளம் (மில்லி விநாடிகள் வரம்பில்).
However, since there is possibility of large number of sources of ஈர்ப்பு அலைகள் உள்ள பிரபஞ்சம் hence many ஈர்ப்பு அலைகள் together from all over the பிரபஞ்சம் may be continuously passing through the earth all the time forming a background or noise. This should be continuous, random and of low frequency small wave. It is estimated that some part of it may even have originated from the Big Bang. Called ஈர்ப்பு-wave Background (GWB), this has not been detected so far (3).
But we may be on the verge of a breakthrough – the researchers at the North American Nanohertz Observatory for ஈர்ப்பு அலைகள் (NANOGrav) have reported detection of a low-frequency signal that could be ‘Gravitational-wave Background (GWB) (4,5,6).
Unlike LIGO-virgo team who detected ஈர்ப்பு அலை from individual pairs of கருப்பு ஓட்டைகள், NANOGrav team have looked for persistent, noise like, ‘combined’ ஈர்ப்பு அலை created over very long period of time by countless blackholes உள்ள பிரபஞ்சம். The focus was on ‘very long wavelength’ ஈர்ப்பு அலை at the other end of ‘gravitational wave spectrum’.
ஒளி மற்றும் பிற மின்காந்த கதிர்வீச்சுகளைப் போலன்றி, ஈர்ப்பு அலைகளை தொலைநோக்கி மூலம் நேரடியாகக் காண முடியாது.
NANOGrav குழு தேர்வு செய்தது மில்லி விநாடி pulsars (MSPs) that rotate very rapidly with long term stability. There is steady pattern of light coming from these pulsers which should be altered by the gravitational wave. The idea was to observe and monitor an ensemble of ultra-stable millisecond pulsars (MSP) for correlated changes in the timing of the arrival of the signals at the Earth thus creating a “கேலக்ஸி-sized” gravitational-wave detector within our own விண்மீன். The team created a pulsar timing array by studying 47 of such pulsars. The Arecibo Observatory and the Green Bank Telescope were the வானொலி telescopes used for the measurements.
இதுவரை பெறப்பட்ட தரவுத் தொகுப்பில் 47 MSPகள் மற்றும் 12.5 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான அவதானிப்புகள் உள்ளன. இதன் அடிப்படையில், GWB இன் நேரடி கண்டறிதலை உறுதியாக நிரூபிக்க முடியாது, இருப்பினும் கண்டறியப்பட்ட குறைந்த அதிர்வெண் சமிக்ஞைகள் அதைக் குறிப்பிடுகின்றன. ஒருவேளை, அடுத்த கட்டமாக, அதிக பல்சர்களை வரிசையில் சேர்த்து, உணர்திறனை அதிகரிக்க நீண்ட காலத்திற்கு அவற்றைப் படிப்பது.
To study the பிரபஞ்சம், scientists were exclusively dependant on electromagnetic radiations like light, X-ray, வானொலி wave etc. Being completely unrelated to electromagnetic radiation, detection of gravitational in 2015 opened a new window of opportunity to scientists to study celestial bodies and understanding the பிரபஞ்சம் especially those celestial events which are invisible to electromagnetic astronomers. Further, unlike electromagnetic radiation, gravitational waves do not interact with matter hence travel virtually unimpeded carrying information about their origin and source free of any distortion.(3)
Detection of Gravitational-wave Background (GWB) would broaden the opportunity further. It may even become possible to detect the waves generated from Big Bang which may help us understand origin of பிரபஞ்சம் in a better way.
***
குறிப்புகள்:
- காஸ்டெல்வெச்சி டி. மற்றும் விட்ஸ் ஏ.,2016. ஐன்ஸ்டீனின் ஈர்ப்பு அலைகள் கடைசியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. நேச்சர் நியூஸ் 11 பிப்ரவரி 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361
- காஸ்டெல்வெச்சி டி., 2020. பிரபஞ்சத்தைப் பற்றி 50 ஈர்ப்பு-அலை நிகழ்வுகள் வெளிப்படுத்துகின்றன. நேச்சர் நியூஸ் 30 அக்டோபர் 2020 அன்று வெளியிடப்பட்டது. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0
- LIGO 2021. ஈர்ப்பு அலைகளின் ஆதாரங்கள் மற்றும் வகைகள். ஆன்லைனில் கிடைக்கும் https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources 12 ஜனவரி 2021 அன்று அணுகப்பட்டது.
- NANOGrav ஒத்துழைப்பு, 2021. NANOGrav குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட ஈர்ப்பு அலை பின்னணியின் சாத்தியமான 'முதல் குறிப்புகளை' கண்டறிகிறது. ஆன்லைனில் கிடைக்கும் http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html 12 ஜனவரி 2021 அன்று அணுகப்பட்டது
- NANOGrav ஒத்துழைப்பு 2021. செய்தியாளர் சந்திப்பு - NANOGrav தரவு 12.5 ஆண்டுகளில் ஈர்ப்பு-அலை பின்னணியைத் தேடுகிறது. 11 ஜனவரி 2021. ஆன்லைனில் கிடைக்கும் http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf
- Arzoumanian Z., et al 2020. NANOGrav 12.5 yr டேட்டா செட்: ஐசோட்ரோபிக் ஸ்டோகாஸ்டிக் கிராவிடேஷனல்-அலை பின்னணியைத் தேடுங்கள். தி அஸ்ட்ரோபிசிகல் ஜர்னல் லெட்டர்ஸ், வால்யூம் 905, எண் 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401
***
