11 फरवरी, 2016 को, लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) के वैज्ञानिकों ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पहले पता लगाने की घोषणा की। इस विकास, जिसने आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी से एक सदी पहले की गई भविष्यवाणी की पुष्टि की, ने कॉस्मोलॉजिस्ट और खगोलविदों के लिए अनुसंधान के नए रास्ते खोल दिए। यह मोनाश विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं के लिए भी एक वाटरशेड था, जिसने खोज में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
और अब, एक साल बाद थोड़ा सा, एस्ट्रोफिजिक्स के लिए मोनाश सेंटर के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक और संभावित रहस्योद्घाटन की घोषणा की है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अपने चल रहे अध्ययनों के आधार पर, टीम ने हाल ही में एक सैद्धांतिक अवधारणा का प्रस्ताव रखा जिसे 'अनाथ स्मृति' के रूप में जाना जाता है। अगर सही है, तो यह अवधारणा गुरुत्वाकर्षण तरंगों और स्पेसटाइम के बारे में सोचने के तरीके में क्रांति ला सकती है।
मोनाश सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के शोधकर्ता LIGO वैज्ञानिक सहयोग (LSC) के रूप में जाना जाता है का एक हिस्सा है - गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अध्ययन करने के लिए आवश्यक हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर विकसित करने के लिए समर्पित वैज्ञानिकों का एक समूह। वेटिंग डेट्स के लिए एक सिस्टम बनाने के अलावा, टीम ने डेटा विश्लेषण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई - इकट्ठा किए गए डेटा की निगरानी और व्याख्या करना - और LIGO दर्पणों के डिजाइन में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।
LIGO और अन्य प्रयोगों (जैसे कि कन्या इंटरफेरोमीटर) का अवलोकन करने से परे शोध टीम ने पता लगाने की कोशिश की कि कैसे इन डिटेक्टरों की क्षमताओं को गुरुत्वाकर्षण तरंगों की "मेमोरी" का पता लगाकर आगे बढ़ाया जा सकता है। इस सिद्धांत का वर्णन करने वाला अध्ययन हाल ही में प्रकाशित हुआ था शारीरिक समीक्षा पत्र "अभिभावक सिग्नल के बिना गुरुत्वाकर्षण तरंग मेमोरी का पता लगाने" शीर्षक के तहत।
उनके नए सिद्धांत के अनुसार, एक प्रलय के बाद स्पेसटाइम अपनी सामान्य स्थिति में नहीं लौटता है, जिससे गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न होती हैं, जो इसे बाहर खींचती हैं। इसके बजाय, यह फैला हुआ है, जिसे वे "अनाथ स्मृति" के रूप में संदर्भित करते हैं - शब्द "अनाथ" इस तथ्य को देखते हुए कि "माता-पिता की लहर" सीधे पता लगाने योग्य नहीं है। हालांकि इस प्रभाव को अभी तक देखा जा सकता है, लेकिन यह गुरुत्वाकर्षण तरंग अनुसंधान के लिए कुछ बहुत ही दिलचस्प अवसर खोल सकता है।
वर्तमान में, LIGO और कन्या जैसे डिटेक्टर केवल कुछ आवृत्तियों पर गुरुत्वाकर्षण तरंगों की उपस्थिति को समझने में सक्षम हैं। जैसे, शोधकर्ता केवल विशिष्ट प्रकार की घटनाओं द्वारा उत्पन्न तरंगों का अध्ययन करने और उन्हें अपने स्रोत में वापस खोजने में सक्षम हैं। लुसी मैकनील के रूप में, मोनाश सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के शोधकर्ता और कागज पर प्रमुख लेखक, ने हाल ही में विश्वविद्यालय के एक प्रेस बयान में कहा:
"अगर वहाँ गुरुत्वाकर्षण तरंगों के विदेशी स्रोत हैं, उदाहरण के लिए, सूक्ष्म ब्लैक होल से, LIGO उन्हें नहीं सुनेंगे क्योंकि वे बहुत अधिक आवृत्ति वाले हैं। लेकिन इस अध्ययन से पता चलता है कि LIGO का उपयोग गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए ब्रह्मांड की जांच के लिए किया जा सकता है जिन्हें कभी इसके लिए अदृश्य माना जाता था। "
जैसा कि वे अपने अध्ययन में संकेत देते हैं, उच्च-आवृत्ति गुरुत्वाकर्षण-तरंग फटने (यानी किलोहर्ट्ज़ रेंज में या उससे नीचे वाले) अनाथ स्मृति का उत्पादन करेंगे जो LIGO और कन्या डिटेक्टरों को लेने में सक्षम होंगे। इससे न केवल इन डिटेक्टरों की बैंडविड्थ तेजी से बढ़ेगी, बल्कि पिछली खोजों में गुरुत्वाकर्षण तरंग के फटने के प्रमाण मिलने की संभावना को खोल दिया गया है जो किसी का ध्यान नहीं गया था।
मोनाश स्कूल ऑफ फिजिक्स एंड एस्ट्रोनॉमी के एक व्याख्याता और एलएससी टीम के एक अन्य सदस्य डॉ। एरिक थ्रान भी नए अध्ययन के सह-लेखकों में से एक थे। जैसा कि उन्होंने कहा, "ये तरंगें वर्तमान में हमारी तकनीक के लिए दुर्गम भौतिकी का अध्ययन करने का मार्ग खोल सकती हैं।"
लेकिन जैसा कि वे अपने अध्ययन में मानते हैं, ऐसे स्रोत भी मौजूद नहीं हो सकते हैं और यह पुष्टि करने के लिए अधिक शोध की आवश्यकता है कि "अनाथ स्मृति" वास्तव में है। फिर भी, वे यह सुनिश्चित करते हैं कि नई भौतिकी के लिए उच्च-आवृत्ति स्रोतों की खोज करना एक उपयोगी तरीका है, और यह उन चीजों को प्रकट कर सकता है जिन्हें हम खोजने की उम्मीद नहीं कर रहे थे।
"एक समर्पित गुरुत्वाकर्षण-तरंग मेमोरी खोज वांछनीय है। वर्तमान फट खोजों की तुलना में इसकी संवेदनशीलता बढ़ेगी, ”वे कहते हैं। "आगे, एक समर्पित खोज का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है कि क्या पता लगाने वाला उम्मीदवार मेमोरी फटने के साथ सुसंगत है, यह देखने के लिए कि क्या अवशेष (निम्नलिखित सिग्नल घटाव) गाऊसी शोर के अनुरूप हैं।"
काश, ऐसी खोजों को उन्नत LIGO प्रयोग के प्रस्तावित उत्तराधिकारियों पर इंतजार करना पड़ सकता है। इनमें आइंस्टीन टेलीस्कोप और कॉस्मिक एक्सप्लोरर, दो प्रस्तावित तीसरी पीढ़ी के गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर शामिल हैं। भविष्य के सर्वेक्षण क्या पाते हैं, इसके आधार पर, हम यह जान सकते हैं कि स्पेसटाइम न केवल गुरुत्वाकर्षण तरंगों के निर्माण से फैलता है, बल्कि इसे साबित करने के लिए "खिंचाव के निशान" को भी सहन करता है!
