लगभग 100 वर्षों से, वैज्ञानिक सामान्य सापेक्षता के अल्बर्ट आइंस्टीन सिद्धांत में बताए गए स्पेसटाइम के कपड़े में गुरुत्वाकर्षण तरंगों के बेहोश लहरों के अस्तित्व के प्रत्यक्ष प्रमाण की खोज कर रहे हैं। आज, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का शिकार दुनिया भर में एक प्रयास बन गया है जिसमें सैकड़ों वैज्ञानिक शामिल हैं। यूरोप, संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान में कई बड़ी, भू-आधारित सुविधाएं विकसित की गई हैं, लेकिन सभी की सबसे परिष्कृत खोज जल्द ही अंतरिक्ष में होगी।
बर्मिंघम में आरएएस नेशनल एस्ट्रोनॉमी मीटिंग में मंगलवार 5 अप्रैल को बोलते हुए, प्रोफेसर माइक क्रूज़ एलआईएसए (लेजर इंटरफेरोमेट्रिक स्पेस एंटीना) नामक एक संयुक्त ईएसए-नासा परियोजना का वर्णन करेंगे। 2012 में लॉन्च के लिए निर्धारित, एलआईएसए में सूर्य के चारों ओर उड़ने वाले तीन अंतरिक्ष यान शामिल होंगे, जो इसे अब तक की कक्षा में रखा गया सबसे बड़ा वैज्ञानिक उपकरण बनाता है।
उम्मीद है कि LISA रोमांचक, कम आवृत्ति गुरुत्वाकर्षण तरंगों की खोज में सफलता का सबसे अच्छा मौका प्रदान करेगा, प्रोफेसर क्रूज ने कहा। हालाँकि, मिशन अब तक की सबसे जटिल, तकनीकी चुनौतियों में से एक है। आइंस्टीन सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्माण्ड की तरंगें ब्रह्मांड में बड़े द्रव्यमान (जैसे न्यूट्रॉन तारे या ब्लैक होल) की गति के कारण होती हैं। दूर की वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव जैसे-जैसे द्रव्यमान बढ़ता जाता है, वैसे-वैसे विद्युत आवेशों के चलते विद्युत चुम्बकीय तरंगों का निर्माण होता है जिसे रेडियो सेट और टीवी पहचान सकते हैं।
एक बहुत ही हल्के परमाणु कण जैसे कि इलेक्ट्रॉन के मामले में, गति बहुत तेज हो सकती है, इसलिए तरंगों की एक विस्तृत श्रृंखला पर तरंगों को उत्पन्न करना, प्रभाव सहित हम प्रकाश और एक्स-रे कहते हैं। चूंकि जो वस्तुएं गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न करती हैं, वे इलेक्ट्रॉनों की तुलना में बहुत बड़ी और अधिक विशाल होती हैं, वैज्ञानिकों को बहुत कम आवृत्ति तरंगों का पता लगाने की उम्मीद होती है, जिसमें एक सेकंड से लेकर कई घंटों तक की अवधि होती है।
लहरें वास्तव में बहुत कमजोर हैं। वे खुद को एक वैकल्पिक खींच और परीक्षण द्रव्यमान के बीच की दूरी के संकुचन के रूप में प्रकट करते हैं जो एक तरह से निलंबित हैं जो उन्हें स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। यदि इस तरह के दो परीक्षण द्रव्यमान एक मीटर अलग थे, तो वर्तमान में मांगी जा रही ताकत की गुरुत्व तरंगें मीटर के केवल 10e-22, या मीटर के एक लाखवें हिस्से के दसवें हिस्से के दसवें हिस्से से उनके अलगाव को बदल देंगी।
पृथक्करण में यह परिवर्तन इतना छोटा है कि परीक्षण वस्तुओं को स्थानीय वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव से परेशान किया जा रहा है, और भूकंपीय शोर या स्वयं पृथ्वी का कांप, जो डिटेक्टरों की संवेदनशीलता को सीमित करता है, एक वास्तविक समस्या है। चूंकि परीक्षण द्रव्यमानों के बीच की दूरी में प्रत्येक मीटर की लंबाई अलग-अलग होने वाले छोटे-छोटे परिवर्तनों को जन्म देती है, इसलिए जनता के बीच अलगाव की लंबाई बढ़ने से एक समग्र समग्र परिवर्तन को जन्म मिलता है जिसका पता लगाया जा सकता है। परिणामस्वरूप, गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों को यथासंभव बड़ा किया जाता है।
वर्तमान ग्राउंड-आधारित डिटेक्टर कुछ किलोमीटर की दूरी तय करते हैं और यह तेजी से घूमने वाली वस्तुओं की मिलीसेकंड अवधि को मापने में सक्षम होना चाहिए जैसे कि न्यूट्रॉन तारे तारकीय विस्फोटों से बचे, या हमारे स्थानीय गांगेय पड़ोस में वस्तुओं के बीच टकराव। हालांकि, विशाल आकाशगंगाओं के बीच टकरावों को खोजने के लिए डिटेक्टरों का निर्माण करने में एक मजबूत दिलचस्पी है जो पूर्ण आकाशगंगाओं के विलय के दौरान होती है। ये हिंसक घटनाएं बहुत कम आवृत्तियों के साथ सिग्नल उत्पन्न करती हैं- बहुत कम पृथ्वी के यादृच्छिक भूकंपीय शोर के ऊपर देखा जाना।
इस तरह की गड़बड़ियों से दूर, अंतरिक्ष में जाने का जवाब है। LISA के मामले में, तीन अंतरिक्ष यान, 5 मिलियन किलोमीटर दूर, गठन में उड़ान भरेंगे। उनके बीच यात्रा करने वाले लेजर बीम गुरुत्वाकर्षण तरंगों के कारण होने वाले परिवर्तनों को मापेंगे, जिसमें लगभग 10 पिकोमेट्रेस (एक मीटर के एक लाखवें हिस्से का एक लाखवां हिस्सा) की शुद्धता होती है। चूंकि प्रत्येक अंतरिक्ष यान पर परीक्षण द्रव्यमान को अंतरिक्ष में आवेशित कणों के कारण होने वाली विभिन्न गड़बड़ियों से बचाना होगा, इसलिए उन्हें अंतरिक्ष यान में एक निर्वात कक्ष में रखा जाना चाहिए। पहले की तुलना में अब तक की गई सटीकता की तुलना में 1,000 गुना अधिक मांग की गई है, इसलिए ईएसए 2008 में लॉन्च होने के कारण, एलआईएसए पाथफाइंडर नामक मिशन में लेजर माप प्रणाली की एक परीक्षण उड़ान तैयार कर रहा है।
बर्मिंघम विश्वविद्यालय, ग्लासगो विश्वविद्यालय और इंपीरियल कॉलेज लंदन के वैज्ञानिक वर्तमान में ईएसए और जर्मनी, इटली, हॉलैंड, फ्रांस, स्पेन और स्विट्जरलैंड में सहयोगियों के साथ मिलकर एलआईएसए पाथफाइंडर के लिए इंस्ट्रूमेंटेशन तैयार कर रहे हैं। जब LISA कक्षा में काम कर रहा होता है, तो हम उम्मीद करते हैं कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों द्वारा पेश की गई नई खिड़की के माध्यम से ब्रह्मांड का निरीक्षण किया जाए। न्यूट्रॉन सितारों और बड़े पैमाने पर ब्लैक होल के अलावा, हम इस घटना के बाद एक दूसरे के छोटे अंशों से उत्सर्जित होने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों से बिग बैंग की गूँज का पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं, जिसने हमारे ब्रह्मांड को उसके वर्तमान विकास पर शुरू किया था।
मूल स्रोत: RAS न्यूज़ रिलीज़
