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 एक शताब्दी पहले आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ जनरल रिलेटिविटी द्वारा की गई एक भविष्यवाणी की पुष्टि की, ने कॉस्मोलॉजिस्ट और खगोलविदों के लिए अनुसंधान के नए रास्ते खोल दिए हैं। उस समय से, अधिक हिरासत बनाए गए हैं, जिनमें से सभी को ब्लैक होल विलय के परिणाम के रूप में कहा गया था।
हालांकि, ग्लासगो और एरिज़ोना के खगोलविदों की एक टीम के अनुसार, बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण विलय के कारण तरंगों का पता लगाने के लिए खगोलविदों को खुद को सीमित करने की आवश्यकता नहीं है। एक अध्ययन के अनुसार उन्होंने हाल ही में उत्पादन किया, उन्नत एलआईजीओ, जीईओ 600, और कन्या गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टर नेटवर्क भी सुपरनोवा द्वारा बनाए गए गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगा सकते हैं। ऐसा करने में, खगोलविद पहली बार तारों को ढहने के दिलों के अंदर देख पाएंगे।
"हाल ही में ऑनलाइन दिखाई दिया त्रि-आयामी गुरुत्वाकर्षण-तरंग सिमुलेशन" के साथ कोर-पतन सुपरनोवा विस्फोट तंत्र का अध्ययन, शीर्षक। जेड पॉवेल द्वारा नेतृत्व में, जिन्होंने हाल ही में ग्लासगो विश्वविद्यालय में इंस्टीट्यूट फॉर ग्रेविटेशनल रिसर्च में अपनी पीएचडी पूरी की, टीम का तर्क है कि वर्तमान गुरुत्वाकर्षण तरंग प्रयोगों को कोर पतन सुपरनरे (CSNe) द्वारा बनाई गई तरंगों का पता लगाने में सक्षम होना चाहिए।
अन्यथा टाइप II सुपरनोवा के रूप में जाना जाता है, CCSNe क्या होता है जब एक विशाल तारा अपने जीवनकाल के अंत तक पहुंचता है और तेजी से पतन का अनुभव करता है। यह एक बड़े पैमाने पर विस्फोट को ट्रिगर करता है जो स्टार की बाहरी परतों को उड़ा देता है, एक अवशेष न्यूट्रॉन स्टार को पीछे छोड़ देता है जो अंततः ब्लैक होल बन सकता है। किसी तारे के इस तरह के पतन से गुजरने के लिए, यह सूर्य का द्रव्यमान कम से कम 8 गुना (लेकिन 40 से 50 बार से अधिक नहीं) होना चाहिए।
जब इन प्रकार के सुपरनोवा लगते हैं, तो यह माना जाता है कि कोर ट्रांसफर गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा का उत्पादन कोर के पतन से स्टार के कूलर बाहरी क्षेत्रों में होता है। डॉ। पॉवेल और उनके सहयोगियों का मानना है कि वर्तमान और भविष्य के उपकरणों का उपयोग करके इस गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा का पता लगाया जा सकता है। जैसा कि वे अपने अध्ययन में बताते हैं:
"हालांकि वर्तमान में गुरुत्वाकर्षण-तरंग डिटेक्टरों द्वारा कोई CCSNe का पता नहीं लगाया गया है, पिछले अध्ययनों से संकेत मिलता है कि एक उन्नत डिटेक्टर नेटवर्क बड़े मैगेलैनिक क्लाउड (LMC) के लिए इन स्रोतों के प्रति संवेदनशील हो सकता है। एक CCSN, ALIGO और AdV के लिए एक आदर्श मल्टी-मैसेंजर स्रोत होगा, क्योंकि न्यूट्रिनो और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक समकक्षों से सिग्नल की उम्मीद की जाएगी। गुरुत्वीय तरंगों को CCSNe के मूल के अंदर से गहराई से उत्सर्जित किया जाता है, जो कि गुरुत्वाकर्षण के-तरंग संकेत के पुनर्निर्माण से मापा जा सकता है, जैसे कि राज्य (EOS) के समीकरण को ज्योतिषीय पैरामीटर। "
डॉ। पॉवेल और उनके ने अपने अध्ययन में एक प्रक्रिया को भी रेखांकित किया है जिसे सुपरनोवा मॉडल एविडेंस एक्सट्रैक्टर (एसएमईई) का उपयोग करके लागू किया जा सकता है। टीम ने तब गुरुत्वाकर्षण तरंगों के नवीनतम त्रि-आयामी मॉडल का उपयोग करके सिमुलेशन का संचालन किया, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि पृष्ठभूमि शोर को समाप्त किया जा सकता है और CCSNe संकेतों का उचित पता लगाया जा सकता है।
जैसा कि डॉ। पॉवेल ने ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को समझाया:
"सुपरनोवा मॉडल एविडेंस एक्सट्रैक्टर (एसएमईई) एक एल्गोरिथ्म है जिसका उपयोग हम यह निर्धारित करने के लिए करते हैं कि सुपरनोवा को कितनी बड़ी मात्रा में ऊर्जा मिलती है, जिसे वे विस्फोट करने की आवश्यकता होती है। यह विभिन्न संभावित विस्फोट मॉडल के बीच अंतर करने के लिए बेयसियन सांख्यिकी का उपयोग करता है। पहला मॉडल जो हम कागज पर विचार करते हैं, वह है कि विस्फोट ऊर्जा तारे द्वारा उत्सर्जित न्यूट्रिनो से आती है। दूसरे मॉडल में विस्फोट ऊर्जा तेजी से घूमने और बेहद मजबूत चुंबकीय क्षेत्र से आती है। "
इससे, टीम ने निष्कर्ष निकाला कि तीन-डिटेक्टर नेटवर्क में शोधकर्ता अपनी दूरी के आधार पर तेजी से घूमने वाले सुपरनोवा के लिए विस्फोट यांत्रिकी को सही ढंग से निर्धारित कर सकते हैं। 10 किलोपर्सेक (32,615 प्रकाश-वर्ष) की दूरी पर वे 100% सटीकता के साथ CCSNe के संकेतों का पता लगाने में सक्षम होंगे, और 95% सटीकता के साथ 2 किलोपर्सेक (6,523 प्रकाश-वर्ष) के संकेतों पर।
दूसरे शब्दों में, अगर और जब कोई सुपरनोवा स्थानीय आकाशगंगा में होता है, तो उन्नत LIGO, कन्या और GEO 600 गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों द्वारा गठित वैश्विक नेटवर्क पर इसे लेने का एक उत्कृष्ट मौका होगा। इन संकेतों का पता लगाने के लिए कुछ ज़मीनी विज्ञान की भी अनुमति होगी, जिससे वैज्ञानिकों को पहली बार विस्फोट करने वाले सितारों के अंदर "देखने" में मदद मिलेगी। जैसा कि डॉ। पॉवेल ने समझाया:
"गुरुत्वाकर्षण तरंगें तारे के मूल के अंदर गहरे से उत्सर्जित होती हैं, जहाँ कोई भी विद्युत चुम्बकीय विकिरण नहीं बच सकता है। यह एक गुरुत्वाकर्षण लहर का पता लगाने के लिए हमें विस्फोट तंत्र के बारे में जानकारी बताने की अनुमति देता है जिसे अन्य तरीकों से निर्धारित नहीं किया जा सकता है। हम अन्य मापदंडों को भी निर्धारित करने में सक्षम हो सकते हैं जैसे कि स्टार कितनी तेजी से घूम रहा है। ”
डॉ। पावेल, जिन्होंने हाल ही में अपनी पीएचडी पर काम पूरा किया है, आरसी सेंटर ऑफ एक्सीलेंस फॉर ग्रेविटेशनल वेव डिस्कवरी (ओजीग्राव) के साथ एक पोस्टडॉक पद भी ले रहे हैं, ऑस्ट्रेलिया में यूनिवर्सिटी ऑफ स्विनबर्न द्वारा आयोजित ग्रेविटेशनल वेव प्रोग्राम। इस बीच, वह और उनके सहयोगियों ने सुपरनोवा के लिए लक्षित खोजकर्ताओं का संचालन किया जाएगा जो पहले और सेकंड के दौरान उन्नत डिटेक्टर रन चलाता है।
हालांकि इस बिंदु पर कोई गारंटी नहीं है कि वे मांगे गए संकेतों को पाएंगे जो प्रदर्शित करेगा कि सुपरनोवा का पता लगाने योग्य है, टीम को उच्च उम्मीदें हैं। और इस संभावना को देखते हुए कि यह शोध खगोल भौतिकी और खगोल विज्ञान के लिए है, वे शायद ही अकेले हों!
