1916 ஆம் ஆண்டு ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீனின் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டின்படி ஈர்ப்பு அலைகளை நேரடியாகக் கண்டறிந்து செப்டம்பர் 2025 பத்து வருடங்களைக் குறிக்கிறது. விண்வெளியில் உள்ள இந்த கண்ணுக்குத் தெரியாத சிற்றலைகள் முதலில் லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் ஈர்ப்பு-அலை ஆய்வகத்தால் (LIGO) நேரடியாகக் கண்டறியப்பட்டது. ஒளியின் வேகத்தில் (வினாடிக்கு ~186,000 மைல்கள்) பயணிக்கும் இந்த அலைகள் விண்வெளியின் துணியையே நீட்டி அழுத்தி, பொருள்களுக்கு இடையே உள்ள தூரத்தை அவை கடந்து செல்லும் போது மாற்றுகிறது.
விண்வெளியில் அலைகள்
விண்வெளியில் பாரிய பொருள்கள் முடுக்கிவிடும்போது, குறிப்பாக வன்முறை நிகழ்வுகளில் ஈர்ப்பு அலைகள் உருவாக்கப்படுகின்றன. LIGO முதல் ஈர்ப்பு அலைகளை கண்டறிந்தது இரண்டு கருந்துளைகள், ஒன்றையொன்று சுற்றும் போது, இறுதியாக ஒன்றிணைந்து, விண்வெளி நேரத்தில் அலைகளை உருவாக்குகிறது. ஆனால் இந்த அலைகள் கருந்துளைகளுக்கு மட்டும் அல்ல. ஒரு நட்சத்திரம் சூப்பர்நோவாவுக்குச் சென்றால், அது அதே விளைவை ஏற்படுத்தும். நியூட்ரான் நட்சத்திரங்களும் பல்வேறு காரணங்களுக்காக இந்த அலைகளை உருவாக்கலாம். இந்த அலைகள் மனித கண்ணுக்குத் தெரியாத நிலையில், நாசாவின் சயின்ஸ் விஷுவலைசேஷன் ஸ்டுடியோவின் இந்த அனிமேஷன் இரண்டு கருந்துளைகள் மற்றும் அவை செயல்பாட்டில் உருவாக்கும் அலைகளின் இணைப்பைக் காட்டுகிறது.
இது எப்படி வேலை செய்கிறது
LIGO போன்ற ஒரு ஈர்ப்பு அலை கண்காணிப்பு இரண்டு சுரங்கங்களுடன் கட்டப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் தோராயமாக 2.5 மைல் நீளம், “L” வடிவத்தில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒவ்வொரு சுரங்கப்பாதையின் முடிவிலும், மிகவும் மெருகூட்டப்பட்ட 40 கிலோ கண்ணாடி (சுமார் 16 அங்குலம் முழுவதும்) பொருத்தப்பட்டுள்ளது; இது ஆய்வகத்திலிருந்து அனுப்பப்படும் லேசர் கற்றையை பிரதிபலிக்கும். கண்காணிப்பு அறையிலிருந்து ஒரு லேசர் கற்றை அனுப்பப்பட்டு இரண்டாகப் பிரிக்கப்பட்டு, சம பாகங்கள் ஒவ்வொரு சுரங்கப்பாதையிலும் பயணித்து, முடிவில் கண்ணாடிகளைத் துள்ளிக் குதிக்கின்றன. விட்டங்கள் திரும்பும்போது, அவை மீண்டும் இணைக்கப்படுகின்றன. கை நீளம் முற்றிலும் சமமாக இருந்தால், ஒளி அலைகள் சரியான வழியில் வெளியேறி, கண்டுபிடிப்பாளரில் இருளை உருவாக்குகின்றன. ஆனால் ஒரு ஈர்ப்பு அலை கடந்து சென்றால், அது ஒரு கையை சிறிது நீட்டி, மற்றொன்றை அழுத்துகிறது, எனவே திரும்பும் கற்றைகள் இனி சரியாக ரத்து செய்யாது, அலையின் இருப்பை வெளிப்படுத்தும் ஒளியின் ஒளியை உருவாக்குகிறது.
உண்மையான கண்டறிதல் மறுசேர்க்கையின் புள்ளியில் நிகழ்கிறது, ஒரு கையை ஒரு சிறிய அளவு நீட்டுவதும் மற்றொன்றை அழுத்துவதும் கூட லேசர் கற்றைகள் திரும்புவதற்கு எவ்வளவு நேரம் எடுக்கும் என்பதை மாற்றுகிறது. இந்த வேறுபாடு குறுக்கீடு வடிவத்தில் அளவிடக்கூடிய மாற்றத்தை உருவாக்குகிறது. சிக்னல் உண்மையானது மற்றும் உள்ளூர் சத்தம் அல்ல என்பதை உறுதிப்படுத்த, LIGO கண்காணிப்பு நிலையங்கள் – ஒன்று வாஷிங்டன் மாநிலத்தில் (LIGO Hanford) மற்றொன்று லூசியானாவில் (LIGO Livingston) – அதே மாதிரியை மில்லி விநாடிகளுக்குள் பதிவு செய்ய வேண்டும். அவர்கள் அதைச் செய்யும்போது, பூமியில் ஒரு ஈர்ப்பு அலை அலைவதை உறுதிப்படுத்துகிறது. இந்த அலைகள் நமது கிரகத்தின் வழியாகச் செல்லும்போது அவற்றை நாம் உணரவில்லை, ஆனால் இப்போது அவற்றைக் கண்டறியும் முறை உள்ளது!
ஈடுபடுங்கள்
இரண்டு கூடுதல் ஈர்ப்பு-அலை ஆய்வகங்களின் உதவியுடன், கன்னி ராசி மற்றும் காக்ராஇருந்திருக்கின்றன கடந்த பத்தாண்டுகளில் 300 கருந்துளை இணைப்புகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன; அவற்றில் சில உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளன, மற்றவை மேலதிக ஆய்வுக்காக காத்திருக்கின்றன.
சராசரி நபர் ஒரு லேசர் இன்டர்ஃபெரோமீட்டர் கொல்லைப்புறத்தில் இல்லை என்றாலும், ஈர்ப்பு அலைகள் மற்றும் அவற்றுக்கு பங்களிக்கும் கருந்துளைகளைக் கண்டறிய உதவும் இரண்டு திட்டங்களுக்கு நீங்கள் உதவலாம்:
- கருந்துளை வேட்டைக்காரர்கள்: இலிருந்து தரவைப் பயன்படுத்துதல் டெஸ் செயற்கைக்கோள்காலப்போக்கில் நட்சத்திரங்களின் பிரகாசம் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதற்கான வரைபடங்களைப் படிப்பீர்கள், ஈர்ப்பு மைக்ரோலென்சிங் எனப்படும் விளைவைத் தேடுவீர்கள். இந்த லென்சிங் விளைவு கருந்துளை போன்ற ஒரு நட்சத்திரத்தின் முன் ஒரு பாரிய பொருள் கடந்து சென்றதைக் குறிக்கலாம்.
- புவியீர்ப்பு உளவு: ஈர்ப்பு அலைகளைப் பிரதிபலிக்கும் குறைபாடுகளைத் தேடுவதன் மூலம் LIGO விஞ்ஞானிகளுக்கு அவர்களின் ஈர்ப்பு அலை ஆராய்ச்சிக்கு நீங்கள் உதவலாம். மிமிக்ஸை வரிசைப்படுத்துவதன் மூலம், உண்மையான விஷயத்தை எவ்வாறு கண்டறிவது என்பதற்கான அல்காரிதங்களைப் பயிற்றுவிக்க முடியும்.
ஜெலட்டின், காந்தப் பளிங்குகள் மற்றும் ஒரு சிறிய கண்ணாடி ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி, ஈர்ப்பு அலைகள் எவ்வாறு விண்வெளி நேரத்தில் ஜேபிஎல் மூலம் நகர்கின்றன என்பதை விளக்குவதற்கு. ஈர்ப்பு அலைகளுடன் துளிகள் செயல்பாடு!