चित्र साभार: पेन स्टेट
पेन स्टेट के वैज्ञानिकों ने दो छिद्रों वाले ब्लैक होल की परिकल्पना करने के प्रयास में एक नई उपलब्धि हासिल कर ली है, जो एक ऐसी घटना है जो मजबूत गुरुत्वाकर्षण तरंगों को फैलाती है। "हमने संख्यात्मक रूप से मॉडल बनाने का एक तरीका खोजा है, पहली बार, दो प्रेरणादायक ब्लैक होल की एक कक्षा," भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर और पेन स्टेट इंस्टीट्यूट फॉर ग्रैविटेशनल फ़िज़िक्स एंड ज्योमेट्री के एक शोधकर्ता बर्न ब्रूगमैन कहते हैं। ब्रूगमैन का शोध पृथ्वी पर लुढ़कने के कार्य में पहली गुरुत्व तरंग को पकड़ने के लिए एक विश्वव्यापी प्रयास का हिस्सा है।
इन सिमुलेशन का वर्णन करने वाला एक पेपर 28 मई 2004 के पत्रिका फिजिकल रिव्यू लेटर्स के अंक में प्रकाशित किया जाएगा। पेपर को ब्रूगमैन और दो पोस्टडॉक्टोरल विद्वानों ने पेन स्टेट, नीना जानसेन और वोल्फगैंग टिची में लिखा है।
ब्लैक होल का वर्णन आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत द्वारा किया गया है, जो गुरुत्वाकर्षण बातचीत का अत्यधिक सटीक विवरण देता है। हालाँकि, आइंस्टीन के समीकरण जटिल और कुख्यात हैं जिन्हें संख्यात्मक रूप से हल करना भी कठिन है। इसके अलावा, ब्लैक होल अपनी बहुत ही समस्याओं का सामना करते हैं। प्रत्येक ब्लैक होल के अंदर एक स्पेस-टाइम विलक्षणता के रूप में जाना जाता है। कोई भी वस्तु जो बहुत पास आ रही है, उसे फिर से भागने का कोई मौका दिए बिना ब्लैक होल के केंद्र में खींच लिया जाएगा, और यह विशाल गुरुत्वाकर्षण बलों का अनुभव करेगा जो इसे अलग कर देंगे।
"जब हम कंप्यूटर पर इन चरम स्थितियों को मॉडल करते हैं, तो हम पाते हैं कि ब्लैक होल भटकना चाहते हैं और उन अंकों के संख्यात्मक ग्रिड को तोड़ना चाहते हैं जो हम ब्लैक होल को अनुमानित करते हैं।" "सिंगल ब्लैक होल पहले से ही मुश्किल है, लेकिन आइंस्टीन के सिद्धांत के अत्यधिक गैर-रेखीय गतिशीलता के कारण उनके प्रेरण के अंतिम चरणों में दो ब्लैक होल बहुत अधिक कठिन हैं।" ब्लैक होल बायनेरिज़ के कंप्यूटर सिमुलेशन एक स्थिर समय के बाद अस्थिर और दुर्घटनाग्रस्त हो जाते हैं, जो एक कक्षा के लिए आवश्यक समय से काफी कम हुआ करते थे।
"हमने जो तकनीक विकसित की है वह एक ग्रिड पर आधारित है जो ब्लैक होल के साथ-साथ चलती है, उनकी गति और विरूपण को कम करती है, और हमें कंप्यूटर सिमुलेशन के क्रैश होने से पहले एक-दूसरे के चारों ओर एक सर्पिल कक्षा को पूरा करने के लिए पर्याप्त समय खरीदती है," Bruegmann कहते हैं। वह "सह-चलती ग्रिड" रणनीति का वर्णन करने के लिए एक सादृश्य प्रदान करता है: "यदि आप एक हिंडोला के बाहर खड़े हैं और आप एक व्यक्ति को देखना चाहते हैं, तो आपको उसे हलकों के रूप में देखते रहने के लिए अपना सिर हिलाते रहना होगा। लेकिन अगर आप हिंडोला पर खड़े हैं, तो आपको केवल एक दिशा में देखना होगा क्योंकि वह व्यक्ति अब आपके संबंध में नहीं चलता है, हालांकि आप दोनों घेरे में जा रहे हैं। ”
को-मूविंग ग्रिड का निर्माण ब्रूगमैन के काम का एक महत्वपूर्ण नवाचार है। जबकि भौतिकविदों के लिए एक नया विचार नहीं है, इसे दो ब्लैक होल के साथ काम करना एक चुनौती है। शोधकर्ताओं ने ब्लैक होल के विकसित होते ही समायोजन को गतिशील बनाने के लिए एक प्रतिक्रिया तंत्र भी जोड़ा। परिणाम एक विस्तृत योजना है जो वास्तव में स्पाइरलिंग गति की लगभग एक कक्षा के लिए दो ब्लैक होल के लिए काम करती है।
"ब्लैक होल इंटरैक्शन और गुरुत्वीय तरंगों का मॉडलिंग करना एक बहुत ही कठिन परियोजना है, जबकि प्रोफेसर ब्रूगमैन का परिणाम इस सिमुलेशन प्रयास में हम आखिरकार कैसे सफल हो सकते हैं, इस बारे में एक अच्छा दृष्टिकोण देता है," रिचर्ड Matzner, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय में प्रोफेसर और के प्रमुख अन्वेषक कहते हैं नेशनल साइंस फाउंडेशन के पूर्व बाइनरी ब्लैक होल ग्रैंड चैलेंज एलायंस जिसने 90 के दशक में संख्यात्मक सापेक्षता के लिए बहुत अधिक नींव रखी थी।
अभय अष्टेकर, भौतिकी के भौतिकी के प्रोफेसर और गुरुत्वाकर्षण भौतिकी और ज्यामिति के संस्थान के निदेशक, कहते हैं, “प्रोफेसर ब्रूगमैन के समूह का हालिया अनुकरण एक मील का पत्थर है क्योंकि यह विभिन्न प्रकार के ब्लैक होल टकरावों के संख्यात्मक विश्लेषण करने के लिए द्वार खोलता है जो इस प्रकार हैं गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान के लिए सबसे दिलचस्प घटनाएं। ”
यह शोध नेशनल साइंस फाउंडेशन के अनुदान से वित्त पोषित किया गया था, जिसमें से एक फ्रंटियर सेंटर फॉर ग्रेविटेशनल वेव फिजिक्स, नेशनल स्टेट फाउंडेशन द्वारा गुरुत्वाकर्षण राज्य भौतिकी और ज्यामिति के लिए स्थापित किया गया था।
मूल स्रोत: पेन स्टेट न्यूज़ रिलीज़
