कृष्णविवर-न्यूट्रॉन तारा मिलनाच्या गुरूत्वीय लहरी टिपण्यात शास्त्रज्ञांना यश

पुणे- गुरुत्वाकर्षण हे पृथ्वीच्या केंद्रातील शक्ती नसून, अवकाश आणि काळाच्या पटलावरील तरंग बदल आहे. अशी स्पष्टता देणारा अल्बर्ट आइन्स्टाईन यांचा सामान्य सापेक्षतावादाला ‘चार चाँद’ लावले ते गुरूत्वीय लहरींच्या प्रत्यक्ष शोधाने. अतिघन अवजड खगोलीय घटकांच्या विलिनीकरणामुळे निर्माण होणाऱ्या या गुरूत्वीय लहरींचा शोध घेतला तो ‘लायगो’ वेधशाळेने! आजवर फक्त कृष्णविवरे किंवा फक्त न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या समान जोडीचे निरीक्षण घेता आले होते. पण नुकतेच एक न्यूट्रॉन तारा आणि एक कृष्णविवर यांच्या संमिश्र मिलनाच्या गुरूत्वीय लहरी टिपण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले आहे. (Observations of the gravitational waves of the black hole neutron star collision were first obtained)

जानेवारी २०२० मध्ये लायगो-वर्गो प्रयोगशाळेतील निरीक्षक उपकरणांनी हे विलिकरण प्रथम टिपले होते. त्याची अधिकृत घोषणा मंगळवारी (ता.२९) रात्री करण्यात आली. लायगो-इंडियाच्या शास्त्रज्ञांच्या चमूचे या संशोधनात योगदान आहे. विशेष करून बंगळूर येथील इंटरनॅशनल सेंटर फॉर थेरॉटीकल सायन्सचे डॉ. शाश्वत कपाडि यांचे न्यूट्रॉन तारे-कृष्णविवर विलिनीकरणाच्या संभाव्यतेची मोजणी करण्यात महत्त्वपूर्ण योगदान आहे. GW200105 नावाने ओळखले जाणारे हे विलीनीकरण सापेक्षवादाच्या सिद्धांताबरोबच शास्त्रज्ञांना गुरूत्वीय लहरींचा नवा अध्याय उलगडणार आहे.

अशी घेण्यात आली निरीक्षणे

- लायगो प्रयोगशाळेच्या माध्यमातून एका अणुपेक्षा लहान असलेल्या या गुरूत्वीय लहरींचे निरीक्षण घेण्यात येते

- न्यूट्रॉन तारा आणि कृष्णविवराचे हे विलीनीकरण पृथ्वीपासून एक अब्ज प्रकाशवर्षे दूर

- यातील कृष्णविवर अति जड आणि न्यूट्रॉन तारा तुलनेने कमी जड आहे

- निरीक्षक उपकरणांतून आलेल्या डेटाचा अभ्यास करतात आणि अवजड घटकांचे वस्तुमान, परिभ्रमण, त्यांचे आपल्यापासूनचे अंतर, अवकाशातील निश्चितस्थान यांची मोजणी करतात

विज्ञानाला काय फायदा?

अशा निरीक्षणातून आपणास खगोलीय अतिघन जोड्यांच्या निर्मितीचे आणि विपुलतेचे आकलन होण्यास मदत होते. विश्वात न्यूट्रॉन तारे सर्वात घन घटकांमध्ये गणले जातात, त्यामुळे अशा शोधांचा पदार्थांचे अति घनतेच्या वातावरणातील वर्तन समजण्यास उपयोग होतो. नियमितपणे ऊर्जा उत्सर्जित करणारे न्यूट्रॉन तारे विश्वातील अत्यंत अचूक घड्याळाचेही काम करतात. आशा प्रकारे कृष्णविवरांच्या भोवती फिरणारे पल्सार तारे वैज्ञानिकांना अति शक्तिशाली गुरूत्विय शक्तीच्या सान्निध्यात आढळणाऱ्या खगोलीय प्रक्रियांचा अभ्यास करण्यास मदत करतात. याशिवाय विद्युत-चुंबकीय निरीक्षणे आढळल्यास सतत होत असणाऱ्या विश्वाच्या प्रवेगाचा अभ्यास करण्यासही मदत होते. ज्ञात विश्वातील न्यूट्रॉन तारे आणि कृष्णविवरांच्या अशा विलीनीकरणाच्या संभाव्यतेची मोजणी करताना शास्त्रज्ञांना अशा घटकांच्या उत्पत्तीचे आणि निर्मितीचे आकलन होण्यासही मदत होत.

विलीनीकरण सिस्टमचे नाव ः GW200105

प्रथम निरीक्षण ः जानेवारी २०२०

कृष्णविवराचे वस्तुमान ः सूर्याच्या ८.९ पट

न्यूट्रॉन ताऱ्याचे वस्तुमान ः सूर्याच्या १.९ पट