ஈர்ப்பு அலை 2015 இல் ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின் ஒரு நூற்றாண்டுக்கு பிறகு 1916 இல் முதல் முறையாக நேரடியாகக் கண்டறியப்பட்டது. ஆனால், தொடர்ச்சியான, குறைந்த அதிர்வெண் ஈர்ப்புஅலை பின்னணி (GWB) முழுவதும் இருப்பதாகக் கருதப்படுகிறது பிரபஞ்சம் இதுவரை நேரடியாக கண்டறியப்படவில்லை. வட அமெரிக்க நானோஹெர்ட்ஸ் ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஈர்ப்பு அலைகள் (NANOGrav) சமீபத்தில் 'ஈர்ப்பு-அலை பின்னணி (GWB)' ஆகக்கூடிய குறைந்த அதிர்வெண் சமிக்ஞையைக் கண்டறிவதாக அறிவித்தது.
1916 ஆம் ஆண்டு ஐன்ஸ்டீனால் முன்வைக்கப்பட்ட பொது சார்பியல் கோட்பாடு சூப்பர்நோவா அல்லது இணைவு போன்ற முக்கிய அண்ட நிகழ்வுகளை முன்னறிவிக்கிறது. கருப்பு ஓட்டைகள் உற்பத்தி செய்ய வேண்டும் ஈர்ப்பு அலைகள் மூலம் பிரச்சாரம் பிரபஞ்சம். பூமி நிரம்பியிருக்க வேண்டும் ஈர்ப்பு அலைகள் எல்லா திசைகளிலிருந்தும் எல்லா நேரத்திலும் ஆனால் இவை கண்டறியப்படவில்லை, ஏனெனில் அவை பூமியை அடையும் நேரத்தில் மிகவும் பலவீனமாகின்றன. 2015 இல் LIGO-Virgo குழு வெற்றிகரமாக கண்டறிவதில் ஈர்ப்பு சிற்றலைகளை நேரடியாகக் கண்டறிய சுமார் ஒரு நூற்றாண்டு ஆனது. ஈர்ப்பு அலைகள் இரண்டின் இணைப்பு காரணமாக உருவாக்கப்பட்டது கருப்பு ஓட்டைகள் பூமியில் இருந்து 1.3 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது (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 இன்று வரை பதிவு செய்யப்பட்டுள்ளது. அவர்களில் பெரும்பாலோர் இரண்டின் இணைப்பு காரணமாக இருந்தன கருப்பு ஓட்டைகள், சில இரண்டு நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களின் மோதல் காரணமாக இருந்தன (2). அனைத்தும் கண்டறியப்பட்டது ஈர்ப்பு அலைகள் இதுவரை எபிசோடிக், பைனரி ஜோடி காரணமாக ஏற்பட்டது கருப்பு ஓட்டைகள் அல்லது நியூட்ரான் நட்சத்திரங்கள் ஒன்றுடன் ஒன்று சுழன்று இணைகின்றன அல்லது மோதுகின்றன (3) மற்றும் அதிக அதிர்வெண், குறுகிய அலைநீளம் (மில்லி விநாடிகள் வரம்பில்).
இருப்பினும், அதிக எண்ணிக்கையிலான ஆதாரங்களின் சாத்தியம் இருப்பதால் ஈர்ப்பு அலைகள் உள்ள பிரபஞ்சம் எனவே பல ஈர்ப்பு அலைகள் எல்லா இடங்களிலிருந்தும் ஒன்றாக பிரபஞ்சம் ஒரு பின்னணி அல்லது சத்தத்தை உருவாக்கும் எல்லா நேரங்களிலும் பூமியின் வழியாக தொடர்ந்து கடந்து செல்லலாம். இது தொடர்ச்சியாகவும், சீரற்றதாகவும், குறைந்த அதிர்வெண் கொண்ட சிறிய அலையாகவும் இருக்க வேண்டும். அதன் சில பகுதிகள் பெருவெடிப்பிலிருந்து தோன்றியிருக்கலாம் என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. அழைக்கப்பட்டது ஈர்ப்பு-அலை பின்னணி (GWB), இது இதுவரை கண்டறியப்படவில்லை (3).
ஆனால் நாம் ஒரு முன்னேற்றத்தின் விளிம்பில் இருக்கலாம் - வட அமெரிக்க நானோஹெர்ட்ஸ் ஆய்வகத்தின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஈர்ப்பு அலைகள் (NANOGrav) குறைந்த அதிர்வெண் சிக்னலை 'ஈர்ப்பு-அலை பின்னணியாக (GWB) கண்டறிவதாக அறிக்கை அளித்துள்ளது. (4,5,6).
கண்டறிந்த LIGO-கன்னி குழு போலல்லாமல் ஈர்ப்பு அலை தனிப்பட்ட ஜோடிகளில் இருந்து கருப்பு ஓட்டைகள், NANOGrav குழு தொடர்ந்து, சத்தம் போன்ற, 'ஒருங்கிணைந்த' தேடியது ஈர்ப்பு அலை எண்ணற்றவர்களால் மிக நீண்ட காலத்திற்கு உருவாக்கப்பட்டது கருந்துளைகள் உள்ள பிரபஞ்சம். 'மிக நீண்ட அலைநீளம்' என்பதில் கவனம் செலுத்தப்பட்டது ஈர்ப்பு அலை 'ஈர்ப்பு அலை ஸ்பெக்ட்ரம்' இன் மறுமுனையில்.
ஒளி மற்றும் பிற மின்காந்த கதிர்வீச்சுகளைப் போலன்றி, ஈர்ப்பு அலைகளை தொலைநோக்கி மூலம் நேரடியாகக் காண முடியாது.
NANOGrav குழு தேர்வு செய்தது மில்லி விநாடி பல்சர்கள் (எம்எஸ்பி) நீண்ட கால நிலைத்தன்மையுடன் மிக வேகமாக சுழலும். ஈர்ப்பு அலையால் மாற்றப்பட வேண்டிய இந்த துடிப்புகளில் இருந்து வரும் ஒளியின் நிலையான வடிவம் உள்ளது. பூமியில் சிக்னல்களின் வருகையின் நேரத்தில் தொடர்புடைய மாற்றங்களுக்காக அல்ட்ரா-ஸ்டேபிள் மில்லிசெகண்ட் பல்சர்களின் (எம்எஸ்பி) குழுமத்தை அவதானித்து கண்காணிப்பதே யோசனையாக இருந்தது.கேலக்ஸி-அளவிலான” ஈர்ப்பு-அலை கண்டறிதல் நமக்குள் இருக்கும் விண்மீன். 47 பல்சர்களைப் படிப்பதன் மூலம் குழு பல்சர் நேர வரிசையை உருவாக்கியது. அரேசிபோ ஆய்வகம் மற்றும் பசுமை வங்கி தொலைநோக்கி ஆகியவை இருந்தன வானொலி அளவீடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படும் தொலைநோக்கிகள்.
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.
படிப்பதற்கு பிரபஞ்சம், விஞ்ஞானிகள் ஒளி, எக்ஸ்ரே போன்ற மின்காந்த கதிர்வீச்சுகளை மட்டுமே சார்ந்து இருந்தனர். வானொலி அலை போன்றவை. மின்காந்த கதிர்வீச்சுடன் முற்றிலும் தொடர்பில்லாததால், 2015 இல் புவியீர்ப்பு விசையைக் கண்டறிதல், வான உடல்களை ஆய்வு செய்வதற்கும் அவற்றைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் விஞ்ஞானிகளுக்கு ஒரு புதிய வாய்ப்பைத் திறந்தது. பிரபஞ்சம் குறிப்பாக மின்காந்த வானியலாளர்களால் கண்ணுக்கு தெரியாத வான நிகழ்வுகள். மேலும், மின்காந்தக் கதிர்வீச்சைப் போலல்லாமல், ஈர்ப்பு அலைகள் பொருளுடன் தொடர்பு கொள்ளாது, எனவே அவற்றின் தோற்றம் மற்றும் மூலத்தைப் பற்றிய தகவல்களை எந்த சிதைவும் இல்லாமல் சுமந்து செல்லும்.(3)
ஈர்ப்பு-அலை பின்னணியைக் கண்டறிதல் (GWB) வாய்ப்பை மேலும் விரிவுபடுத்தும். பெருவெடிப்பிலிருந்து உருவாகும் அலைகளைக் கண்டறிவது கூட சாத்தியமாகலாம், இதன் மூலத்தைப் புரிந்துகொள்ள இது நமக்கு உதவும் பிரபஞ்சம் ஒரு சிறந்த வழியில்.
***
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
***
