ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಯ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಯುಗದತ್ತ…

11 ಫೆಬ್ರವರಿ 2015ರಂದು ಲೈಗೋ ಸಹಯೋಗವು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿತು. ಈ ಅಸಾಧ್ಯವೆನೆಸಿದ್ದ ಪತ್ತೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದ್ದು ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ಹರಡಿದ್ದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಬೃಹತ್ ಸಹಯೋಗ. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಗುರುತಿಸಿ 2017ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯನ್ನು ಈ ಸಹಯೋಗದ ಮುಖ್ಯ ಫಾತ್ರಧಾರಿಗಳಾದ ರೈನರ್ ವೆಸ್, ಬ್ಯಾರ್ರಿ ಬಾರಿಶ್ ಮತ್ತು ಕಿಪ್ ಥಾರ್ನ್ ಅವರಿಗೆ ನೀಡಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿದ ಲೈಗೋ ಸಹಯೋಗದ ಎಲ್ಲ ಬಹುಕಾಲಿಕ ಸದಸ್ಯರಿಗೆ ಸ್ಪೆಷಲ್ ಬ್ರೇಕ್‍ಥ್ರೂ ಪ್ರೈಜ್ ಇನ್ ಫಂಡಮೆಂಟಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ನೀಡಲಾಯಿತು. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಬಗ್ಗೆ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಬಗ್ಗೆ ಲೈಗೋ ಸಹಯೋಗದ ಸದಸ್ಯೆಯಾದ, ಜರ್ಮನಿಯ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್‍ನಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾದ (ಬೆಂಗಳೂರಿನವರಾದ) ವೈಶಾಲಿ ಆದ್ಯ ಋತುಮಾನಕ್ಕಾಗಿ ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ. ತಿರುವಂತಪುರಂನ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಶಿಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾಗಿರುವ ಸುಬ್ರಹ್ಮಣ್ಯ ಹೆಗಡೆ ಕನ್ನಡಕ್ಕೆ ಅನುವಾದಿಸಿದ್ದಾರೆ.

“Ladies and Gentlemen, We have detected gravitational waves : David Reitze”

“ಮಾನ್ಯರೇ ಮತ್ತು ಮಹಿಳೆಯರೇ, ನಾವು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದ್ದೇವೆ!” – ಡೇವಿಡ್ ರೈಟ್ಜೆ

೧೧ ಫೆಬ್ರವರಿ ೨೦೧೫ರ ದಿನ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಭಾಗಿಯಾಗಿರುವ ನಮಗೆಲ್ಲ ಮಹತ್ತರವಾದ ದಿನವಾಗಿತ್ತು. ಡೇವಿಡ್ ರೈಟ್ಜೆ ಅವರ ಹೇಳಿಕೆಯೇ ಎಲ್ಲವನ್ನೂ ಹೇಳಿದೆ.

ಮೊದಲಿಗೆ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಎಂದರೆ ಏನು ಎನ್ನುವುದನ್ನು ನೋಡೋಣ. ದೇಶಕಾಲವನ್ನು ಒಂದು ಬಿಗಿಯಾದ ವಸ್ತ್ರ ಎಂದು ನಾವು ತಿಳಿದಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಈ ವಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಮೂಡುವ ತರಂಗಗಳು. ೧೯೧೬ರಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಯಾವುದೇ ಗಣಕಯಂತ್ರಗಳಿಲ್ಲದೇ, ಕೇವಲ ಪೇಪರ್, ಪೆನ್ಸಿಲ್ ಸಹಾಯದಿಂದ – ದೇಶಕಾಲದ ವಸ್ತ್ರದ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಭಾರವುಳ್ಳ ವಸ್ತು ಚಲಿಸಿದಾಗ ಈ ತರಂಗಗಳನ್ನು, ಅಂದರೆ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದ್ದರು. ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ಶಕ್ತಿಯುತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಾದ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನ, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ತಾರೆಗಳ ಡಿಕ್ಕಿ, ತಾರೆಗಳ ಆಸ್ಫೋಟಗಳು, ನಾವು ಅಳೆಯುವಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ತರಂಗಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತಮ್ಮ ಮೂಲದ ಕುರಿತ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ನಮಗೆ ವಿಶ್ವದ ಮೊಟ್ಟಮೊದಲ ಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಕುರಿತು, ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲಕ ತಲುಪಲಾರದ ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಕುರಿತು ಅರಿಯಲು ಅನವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ. ಹಾಗೂ ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ಗುರುತ್ವದ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ತಿಳಿಯುವುದನ್ನೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತವೆ.

ಈ ಕಳೆದ ಕೆಲವು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಇವೆ ಎನ್ನುವುದಕ್ಕೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಪರೋಕ್ಷವಾದ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ್ದರು; ಮುಖ್ಯವಾಗಿ, ನಮ್ಮ ಗ್ಯಾಲಾಕ್ಸಿಯಲ್ಲಿರುವ ಒಂದರ ಸುತ್ತ ಒಂದು ಸುತ್ತುವ ಜೋಡಿ ತಾರೆಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸುವ ಮೂಲಕ. ಈ ಪರೋಕ್ಷ ಅಧ್ಯಯನಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತದೊಡನೆ ನಿಖರವಾಗಿ ಹೊಂದುತ್ತಿದ್ದವು – ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಹೊರಹೋದದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳ ಕಕ್ಷೆಗಳು ಕುಗ್ಗುತ್ತಿದ್ದವು. ಇಷ್ಟಾಗಿಯೂ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಕುರಿತು ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ವಲಯದಲ್ಲಿ ಕಾತರವಿತ್ತು. ಈ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍ನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ವಿಪರೀತ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ, ನಿಖರವಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸುವ ಹೊಸ ಹಾದಿಗಳನ್ನು ನೀಡಬಲ್ಲದಾಗಿತ್ತು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುವ ವಿನೂತನ ಮಾರ್ಗವಾಗುತ್ತಿತ್ತು.

ಸಪ್ಟೆಂಬರ್ ೧೪, ೨೦೧೫ರಂದು ನಮ್ಮ ಸಹಯೋಗವು ಗುರತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆ ಆಗಿರಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆಯ ಸುದ್ದಿಯಿಂದ ತುಂಬಿತ್ತು. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾದ ಭಾಗ, ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಖಾತ್ರಿ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು. ಇದು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಯ ಸಂಕೇತವೇ ಸರಿ, ಹೊರತಾಗಿ ಯಾವುದೋ ಅನ್ಯ ಕಾರಣಗಳಿಂದ ಬಂದ ನಕಲಿ ಸಂಕೇತವಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ನಂಬಲಿಕ್ಕೆ ಹಲವು ವಾರಗಳೇ ಹಿಡಿಯಿತು. ಮೊದಲ ಪತ್ತೆಯ ನಂತರ, ನಾವು ಮತ್ತೈದು ಬಾರಿ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ, ಒಮ್ಮೆ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ತಾರೆಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದ್ದೇವೆ ಹಾಗೂ ನಮ್ಮ ಎರಡನೇ ಕಂತಿನ ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಅಂಕಿ ಸಂಖ್ಯೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಇನ್ನೂ ಚಾಲ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ.

ಚಿತ್ರ: ಕುಟುಂಬ ಚಿತ್ರ: ಲೈಗೋ ಮತ್ತು ವಿರ್ಗೋ ಈ ಮುಂಚೆ X-ರೇ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಂದ (ನೇರಳೆ) ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದ್ದ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳಿಗಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಘನರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿವೆ. ಲೈಗೋದ ಮೂರು ಮೊದಲಿನ ಖಚಿತಗೊಂಡ ಪತ್ತೆಗಳು (GW150914, GW151226, GW170104), ಇನ್ನೊಂದು ಸಂಖ್ಯಾಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಶ್ವಾಸ ಕಡಿಮೆ ಉಳ್ಳ ಪತ್ತೆ (LVT151012), ಮತ್ತು ನಾಲ್ಕನೆಯ ಖಚಿತಗೊಂಡ (GW170814) ಪತ್ತೆಗಳನ್ನು ಮೇಲೆ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ; ಈ ಕೊನೆಯದನ್ನು ಲೈಗೋ ಮತ್ತು ವಿರ್ಗೋ ಎರಡೂ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಕಂಡಿವೆ. ಈ ಚಿತ್ರ ರಚನೆಯಾದ ನಂತರ ನಾವು ಇನ್ನೂ ಒಂದು ಪತ್ತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದ್ದೇವೆ: GW 170608 – ನಮ್ಮ ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗಿನ ಅತಿ ಕಡಿಮೆ ಘನರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಜೋಡಿ ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರ ಮತ್ತು ಈ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ನನ್ನ ವೈಯಕ್ತಿಕ ಪಾತ್ರವಿತ್ತು.

 

ಮೊದಲನೇ ಪತ್ತೆಯ ಈ ಮಹತ್ತರ ಸಾಧನೆಯನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದ್ದು ಅಮೇರಿಕದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತವಾಗಿರುವ LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)ದ ಎರಡು ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳು (interferometer). ಲೈಗೋದ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳು ಎನ್ನುವುದು ಎರಡು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ: ಲೈಗೋ ಹಾನ್ಫರ್ಡ್ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ (ರಿಚ್ಲ್ಯಾಂಡ್ ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ಗೆ ಸಮೀಪವಾದದ್ದು) ಹಾಗೂ ಲೈಗೋ ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ (ಲೂಸಿಯಾನದ ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್ನಲ್ಲಿಯದ್ದು).

ನಮಗೆ ಎರಡು (ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಒಂದು ಟೇಬಲ್ಲಿನ ಮೇಲಿನ) ಬಿಂದುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಅಳೆಯಬೇಕೆಂದರೆ, ನಾವು ಸಹಜವಾಗಿ ಒಂದು ಅಳೆತೆಗೋಲನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಆದರೆ ದೇಶಕಾಲದ ಮೂಲಭೂತ ಹಿಗ್ಗುವಿಕೆ ಅಥವಾ ಕುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಸವಾಲಿನ ಕೆಲಸ. ಇದಕ್ಕೆ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪನದಂತಹ ನಿಖರ ತಂತ್ರಗಳ ಬಳಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಲೈಗೋದ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳು ೪ಕಿಲೋ ಮೀಟರ್ ಉದ್ದವಿದ್ದು, ಇದುವರೆಗೆ ನಿರ್ಮಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅತಿ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳಾಗಿವೆ.

ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕ ಏನು ಮತ್ತು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಿಳಿಯಲು ಮೊದಲು ವ್ಯತಿಕರಣದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕುರಿತು ತಿಳಿಯೋಣ. ಕೊಳವೊಂದಕ್ಕೆ ನೀವು ಕಲ್ಲೆಸೆದಲ್ಲಿ ಅದು ತನ್ನ ಸುತ್ತ ಏರಿಳಿತದ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಮೂಡಿಸುತ್ತದೆ. ಕಲ್ಲೆಸೆತದಿಂದ ಉಂಟಾದ ಏಕಕೇಂದ್ರಿತ ಅಲೆಗಳು ಒಂದನ್ನೊಂದು ಹಲವೆಡೆ ಛೇದಿಸಿ, ಛೇದಿಸಿದಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟುವ, ಮೊದಲಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡ ಅಥವಾ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಹೊಸ ಅಲೆಗಳಿಂದ ಈ ತರಂಗವು ಕೂಡಿರುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಅಲೆಗಳ ಉಬ್ಬುಗಳು, ತಗ್ಗುಗಳು ಛೇದಿಸಿ ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಉಬ್ಬು ತಗ್ಗಿನ ಅಲೆ ಉಂಟಾಗುವುದನ್ನು ರಚನಾತ್ಮಕ ವ್ಯತಿಕರಣ ಎಂದೂ ಮತ್ತು ಒಂದು ಅಲೆಯ ಉಬ್ಬು ಇನ್ನೊಂದು ಅಲೆಯ ತಗ್ಗನ್ನು ಛೇದಿಸಿ ಸಣ್ಣ ಗಾತ್ರದ ಅಲೆಗಳು ಉಂಟಾಗುವುದನ್ನು ವಿನಾಶಕ ವ್ಯತಿಕರಣ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡು ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣಗಳು ಸೇರಿದಾಗಲೂ ಹೀಗೆಯೇ, ನೀರಿನ ಅಲೆಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಸುವ ಕಿರುದೆರೆಗಳಂತಹದ್ದನ್ನೇ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಲೈಗೋದ ಸಂಯೋಜನೆ ಹೇಗಿದೆಯೆಂದರೆ ಎರಡೂ ಬಾಹುಗಳ ಅಳತೆ ಒಂದೇ ಇದ್ದಾಗ ಅದರ ‘ಡಾರ್ಕ್ ಪೋರ್ಟ್’ನಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿ) ವಿನಾಶಕ ವ್ಯತಿಕರಣವಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಎರಡು ಬಾಹುವಿನ ಅಳತೆ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಎರಡೂ ಬಾಹುಗಳಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನ ದೂರವನ್ನು ಕ್ರಮಿಸಿದಲ್ಲಿ ಈ ಔಟ್ಪುಟ್ ಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಬೆಳಕು ಕಾಣಿಸುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು, ಅವಕಾಶವು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಹಿಗ್ಗುವಂತೆ ಹಾಗೂ ಅದರ ಲಂಬವಾದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕುಗ್ಗುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಮಾಪಕವನ್ನು ಹಾಯುವಾಗ ಒಂದು ಬಾಹು ದೊಡ್ಡದಾಗಿ, ಮತ್ತೊಂದು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿ, ಡಾರ್ಕ್ ಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿಯ ವ್ಯತಿಕರಣದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ಹೀಗೆ ಉಂಟಾದ ಬಾಹುಗಳ ಅಳತೆಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸ 10^-19 (0.0000000000000000001) ಮೀಟರಿನಷ್ಟು ಸಣ್ಣದು. ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ ಹೇಳಬೇಕೆಂದರೆ ಮನುಷ್ಯರ ಕೂದಲಿನ ಅಗಲ ಸುಮಾರು 10^-6 (0.000001) ಮೀಟರ್. ಹೀಗಾಗಿ 10^-19 ಮೀಟರ್ ಎಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದೆಂದರೆ ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಡಾರ್ಕ್ ಪೋರ್ಟ್ನಲ್ಲಿ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಫೋಟೋ ಡಯೋಡ್ನಲ್ಲಿ ಕೇವಲ ತೃಣಮಾತ್ರದಷ್ಟೇ ಬದಲಾವಣೆ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ಸವಾಲು, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳಿಂದಾದ ಈ ತೃಣಮಾತ್ರದ ಸಂಕೇತವನ್ನು, ಮಾಪಕದ ನಡತೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಯ ಉಂಟುಮಾಡುವ ಬೇರೆಲ್ಲ ಗದ್ದಲಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವುದು.

ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕದ ನಿಖರತೆ ಬಾಹುವಿನ ಅಳತೆಯನ್ನವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಬಾಹು ಉದ್ದವಿದ್ದಷ್ಟೂ ಉಪಕರಣ ಹೆಚ್ಚು ಸೂಕ್ಷ್ಮಗ್ರಾಹಿ ಮಾಪಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ (ಯುರೋಪ್) ಮತ್ತು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಎಕ್ಸ್ ಪ್ಲೋರರ್ನಂತಹ ಭವಿಷ್ಯದ ಮುಂದುವರಿದ ವೀಕ್ಷಣಾ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ, ಉಪಕರಣದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲೆಂದೇ, ಕ್ರಮವಾಗಿ 10 ಕಿಲೋ ಮೀಟರ್ ಮತ್ತು 40 ಕಿಲೋ ಮೀಟರ್ ಅಳತೆಯ ಬಾಹುಗಳಿರುವ ಪ್ರಸ್ತಾವವಿದೆ. ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪನವನ್ನು ಹೀಗೆ ಎಷ್ಟು ಉದ್ದವಾಗಿಸಬಹುದು ಎನ್ನುವುದಕ್ಕೆ ಸ್ಪಷ್ಟ ಅಡೆತಡೆಗಳಿವೆ. ಲೈಗೋ 4 ಕಿಮೀ ಬಾಹುವಿನಲ್ಲಿ ಭೂಮಿಯ ವಕ್ರತೆಯ ಪರಿಣಾಮ ೧ಮೀಟರಿನಷ್ಟು ಹಿರಿದಾಗಿದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಈ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೋಗಲಾಡಿಸಲು, ನಿಖರವಾದ ಸಮೀಕ್ಷೆ ನಡೆಸಿ ಕಾಂಕ್ರೀಟ್ ಸುರಿದು ಸಮತಟ್ಟು ಮಾಡಲಾಯಿತು. ಇಲ್ಲವಾದಲ್ಲಿ, ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ನ ಬೆಳಕು ಬಾಹುವಿನ ತುದಿಯಲ್ಲಿರುವ ಕನ್ನಡಿಗೆ ಹೊಡೆಯುವ ಬದಲಾಗಿ, ಕನ್ನಡಿಯಿಂದ ಒಂದು ಮೀಟರ್ ಮೇಲಕ್ಕೆ ತಲುಪುತ್ತಿತ್ತು.

ಚಿತ್ರಗಳು: ಬಲಕ್ಕೆ: GW150914, ಲೈಗೋ ಹ್ಯಾನ್ಫರ್ಡ್(H1, ಎಡ ಕಾಲಮ್ನಲ್ಲಿ) ಮತ್ತು ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್(L1, ಬಲ ಕಾಲಮ್ನಲ್ಲಿ) ನೋಡಿದ ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಯ ಸಂಕೇತ. ತೋರಿಸಿದ ಸಮಯಗಳು ಸಪ್ಟೆಂಬರ್ 14, 2015ರ 9:50:45 UTC (ಸಮನ್ವಯಿತ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಸಮಯ)ಕ್ಕೆ ಮುಂದಿನವು. ಮೊದಲನೆಯ ಸಾಲು: ಎಡ: H1 ಎಳೆತ, ಮೊದಲ ಸಾಲು: ಬಲ: L1 ಎಳೆತ. GW150914 ಮೊದಲು L1ಗೆ ಬಂದು 6.9(+0.5 ಅಥವಾ −0.4) ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ಗಳ ನಂತರ H1 ತಲುಪಿತು. ಹೋಲಿಕೆಗಾಗಿ H1 ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಹಿಂದೂಡಿ, ದಿಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿಸಿ ನೀಡಲಾಗಿದೆ. ಎರಡೆನೆಯ ಸಾಲು: ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳು ಪ್ರತಿ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಉಂಟು ಮಾಡಿದ ಎಳೆತ 35 ರಿಂದ 350 ಹರ್ಟ್ಜ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ನಲ್ಲಿ. ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಾಕ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯಿಂದ ದೊರೆತ ತರಂಗರೂಪವನ್ನು ಗೆರೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಬಿಡಿಸಲಾಗಿದೆ. (ಆಬಟ್ ಇತ್ಯಾದಿ ಬರೆದ ಸಂಶೋಧನಾ ಲೇಖನದಿಂದ ಆಯ್ದದ್ದು http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102#fulltext)

ಉಪಕರಣದ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಅರಿತಾಯ್ತು. ಹಾಗಾದರೆ ಲೈಗೋ ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ಮೊದಲ ಹಂತದಲ್ಲೇ ಏಕೆ ಗುರತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಿಲ್ಲ? ಏಕೆಂದರೆ ಲೈಗೋ ಅಸಂಖ್ಯ ಗದ್ದಲಗಳಿಂದ ಪೀಡಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಹತ್ತಿರದ ರಸ್ತೆಗಳಲ್ಲಿನ ವಾಹನ ಸಂಚಾರ (ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪನಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ನಿರ್ಜನ ಜಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಿದ್ದರೂ ಕೂಡ), ಭೂಕಂಪನದ ಅಲೆಗಳು, ಹತ್ತಿರದ ಸಮುದ್ರತೀರಗಳು, ಎರಡು ಬಾಹುಗಳ ನಡುವೆ ಇರುವ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯತ್ಯಾಸ, ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಚಂದ್ರರ ಉಬ್ಬರವಿಳಿತದ ಬಲ ಇತ್ಯಾದಿ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಹುಟ್ಟಿದ ಗದ್ದಲಗಳೆಲ್ಲ ಲೈಗೋ ಉಪಕರಣವನ್ನು ಕದಡುತ್ತವೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಲೈಗೋ ಮಾಪನದ ಸೂಕ್ಷ್ಮಗ್ರಾಹಿತ್ವವನ್ನು ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು 2010ರಲ್ಲಿ ಮಾಪಕಗಳನ್ನು, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಭೂಪಂಕನದ ಅಲೆಗಳಿಂದ ಪರಿಣಾಮಗೊಳ್ಳದಂತೆ ಮತ್ತು ಹಾಗೆಯೇ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೈಗೋ ಮತ್ತಷ್ಟು ಗಾತ್ರದ ಅವಕಾಶವನ್ನು ‘ಕೇಳ’ಬಲ್ಲಂತೆ, ಸುಧಾರಿಸಲಾಯಿತು.

LIGO ಮಾಪಕಗಳ ಕುರಿತು ಮತ್ತಷ್ಟು ಮಾಹಿತಿ ಹಾಗೂ ಹೇಗೆ ಕೆಲವು ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಸೂಕ್ಷಗ್ರಾಹಿತ್ವವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ ಎನ್ನುವುದರ ಕುರಿತು:

ಬಾಹುವಿನ ಉದ್ದವನ್ನು ಬೇಕೆಂದಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದ್ದರಿಂದ, ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು (ಇದನ್ನು ಫ್ಯಾಬ್ರಿ ಪೆರೋ ಕ್ಯಾವಿಟಿ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ) ಅಳವಡಿಸಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಬಾಹುವಿನಲ್ಲಿ ಕ್ರಮಿಸುವ ದೂರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈಗಿರುವ ಸಂರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಪ್ರತಿ ಬಾಹುವಿನಲ್ಲಿ 280 ಬಾರಿ ಪ್ರತಿಫಲನಗೊಂಡು ಒಟ್ಟು 1120ಕಿಮೀ ಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ! ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಲೈಗೋ(ಪ್ರಾರಂಭದ ಲೈಗೋ ಸುಧಾರಣೆಪಡಿಸಿದ ನಂತರ ನೀಡಿರುವ ಹೆಸರು) 200 ವ್ಯಾಟ್ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್ ಹೊಂದಿದೆ. ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಲೇಸರ್ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳ ಸ್ಪಷ್ಟತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ ಲೈಗೋ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಬಾಹುಗಳನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವುದಕ್ಕೂ ಮುನ್ನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕನ್ನಡಿಯೊಂದನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ‘ಶಕ್ತಿಯ ಪುನರ್ಬಳಕೆ’ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ ಬಾಹುಗಳ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರಬರುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಿ ಮತ್ತೆ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕಕ್ಕೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (‘ಪುನರ್ಬಳಕೆ’), ಹೀಗೆ ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಬೆಳಕಿನ ಕಣ(ಫೋಟಾನ್)ಗಳು, ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತಿರುವ ಹೊಸ ಬೆಳಕಿನ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ 750ಕಿಲೋ ವ್ಯಾಟ್ ಶಕ್ತಿಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಶುರುವಿನಲ್ಲೇ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದಂತೆ ಲೇಸರ್ ಕಿರಣದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಹಳವೇ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಔಟ್ಪುಟ್ ಆಗಿ ಬರುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಕೂಡ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕದಿಂದ ಹೊರಬರುವ ಮುನ್ನ ಇದೇ ತಂತ್ರವನ್ನುಪಯೋಗಿಸಿ ವರ್ಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ ಸಂಕೇತದ ಪುನರ್ಬಳಕೆಗೆ ಉಪಯೋಗಿಸುವ ಕನ್ನಡಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಮಾಪಕವನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೂಲಗಳು ಹೊರಡಿಸುವ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳತ್ತ ಸೂಕ್ಷಗ್ರಾಹಿಯಾಗಿ ಮಾಡಬಹುದು. Advanced LIGOನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಉಭಯ ಪುನರ್ಬಳಕೆಯ ಫ್ಯಾಬ್ರಿ-ಪೆರೋ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ (Dual Recycled Fabry-Perot Michelson Interferometer/DRFPMI).

ಲೈಗೋದ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕದೊಳಗಿನ ಕನ್ನಡಿಗಳು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿಯ ಅಣು, ಕಣಗಳ ಬಡಿಯುವಿಕೆಯಿಂದಲೂ ಕದಲಬಹುದಾದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಾತ(vacuum)ದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಬೇಕು. ಈ ನಿರ್ವಾತದ ಕೊಳವೆಗಳಲ್ಲಿಯ ಒತ್ತಡ ಸಮುದ್ರ ಮಟ್ಟದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿಯ ಒತ್ತಡದ ಟ್ರಿಲಿಯನ್ನಿನಲ್ಲಿ ಒಂದರಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದು. ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿರಿಸಲು ಇನ್ನೊಂದು ಕಾರಣವೆಂದರೆ: ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಧೂಳಿನ ಕಣಗಳು ಲೇಸರ್ನ ಹಾದಿಯಲ್ಲಿ ಬರುವುದನ್ನು, ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕೂ ಮಿಗಿಲಾಗಿ ಕನ್ನಡಿಯ ಮೇಲೆ ಕುಳಿತು ಬೆಳಕನ್ನು ಚದುರಿಸುವುದನ್ನು, ತಡೆಯುವುದು.

ಇನ್ನು ಲೈಗೋದಲ್ಲಿನ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಬಳಸಿದ ವಸ್ತುಗಳು ಹಾಗೂ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಸಂರಚನೆಯು ಈವರೆಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಉತ್ಕೃಷ್ಟ ಗುಣಮಟ್ಟದ್ದಾಗಿದ್ದು, ಶುದ್ಧವಾದ ಕರಗಿಸಿದ ಸಿಲಿಕಾ ಗಾಜಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ್ದಾಗಿದೆ. ಇವು ತಮಗೆ ಬಡಿಯುವ ಮೂರು ಮಿಲಿಯನ್ ಫೋಟಾನ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಂತೆ ಮಾತ್ರ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಮುಖ್ಯವಾದದ್ದು, ಏಕೆಂದರೆ ಇದರರ್ಥ ಬಹುಪಾಲು ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಪ್ರತಿಫಲಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಹೀಗೆ ಬಹುಪಾಲು ಬೆಳಕನ್ನು ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವುದರಿಂದ ಕನ್ನಡಿಗಳ ತಾಪಮಾನ ಹೆಚ್ಚವುದಿಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಶುದ್ಧವಾಗಿರುವಂತೆ ನೋಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಲೈಗೋದ ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳಲ್ಲೊಂದು.

ಭೂಮಿಯಿಂದ ಮೂಡಬಲ್ಲ ಧಿಡೀರ್ ಕದಲುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಲೈಗೋ, ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಪೆಂಡ್ಯುಲಮ್ಗಳು ಹಾಗೂ ಕನ್ನಡಿಗಳನ್ನು ತೂಗು ಹಾಕಲು ಬಳಸುವ ನಾಲ್ಕು ಹಂತದ ಪೆಂಡ್ಯುಲಮ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ನವೀನ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ‘ಕಂಪನ ಹಾಗೂ ಭೂಕಂಪನ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವ ವ್ಯವಸ್ಥೆ'(vibration and seismic isolation system) ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಲೈಗೋ ‘ವೀಕ್ಷಣೆ’ಯ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುವಾಗ, ಪ್ರತಿದಿನ ಒಂದು ಟೆರಾಬೈಟ್ನಷ್ಟು ಡೇಟಾವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಎಲ್ಲ ಮಾಹಿತಿಗಳನ್ನು ಶೇಖರಣೆ ಮತ್ತು ದಾಖಲಿಕೆಗಾಗಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳ ಜಾಲಕ್ಕೆ ರವಾನಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಸೂಪರ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಎರಡೂ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ(Caltech)ಯಲ್ಲಿ, ಮೆಸ್ಯಾಚುಸೆಟ್ಸ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ(MIT) ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ಹಲವಾರು ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿತವಾಗಿವೆ. ಡೇಟಾ ಭದ್ರವಾಗಿ ಶೇಖರಿಸಿದ ಕೂಡಲೇ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇದಕ್ಕೆಂದೇ ಬರೆಯಲ್ಪಟ್ಟ ವಿವಿಧ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಪ್ರೋಗ್ರಾಮ್ಗಳಿಂದ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳಿಗಾಗಿ ಡೇಟಾವನ್ನು ಜಾಲಾಡಬಹುದು. ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಎಷ್ಟು ಊಹೆಗೆ ನಿಲುಕದಂತೆ ಚಿಕ್ಕವೋ ಲೈಗೋ ಸಂಗ್ರಹಿಸುವ ಡೇಟಾದ ಪ್ರಮಾಣ ಅಷ್ಟೇ ದೊಡ್ಡದು. ಲೈಗೋ ಈಗಾಗಲೇ ಹತ್ತು ಲಕ್ಷ ಡಿವಿಡಿಗಳಷ್ಟು ಡೇಟಾ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದೆ, ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ವರ್ಷ ಒಂದು ಲಕ್ಷದ ಎಪ್ಪತ್ತೆಂಟು ಸಾವಿರ ಡಿವಿಡಿಗಳಷ್ಟು ಡೇಟಾವನ್ನು ತನ್ನ ಸಂಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಿದೆ. ಅಂಕಿಸಂಖ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಕ್ಯಾಲ್ಟೆಕ್‍ನಲ್ಲಿ 4.5 ಪೆಟಾ ಬೈಟ್ನಷ್ಟು (4.5 ಲಕ್ಷ ಲಕ್ಷ ಲಕ್ಷ ಬೈಟ್) ಡೇಟಾ ಶೇಖರವಾಗಿದೆ ಹಾಗೂ ವರ್ಷಕ್ಕೆ 0.8 ಪೆಟಾ ಬೈಟ್ನಂತೆ ಹೆಚ್ಚಲಿದೆ. ಒಂದು ಪೆಟಾಬೈಟ್ ಎಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದೆಂದು ಹೀಗೆ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ನೀವು ಸೆಕೆಂಡ್ಗೆ ಒಂದು ಬೈಟ್ನಂತೆ ಪೆಟಾಬೈಟ್ ಅನ್ನು ಎಣಿಸಬೇಕೆಂದರೆ ನೀವು ಒಂದು ಪೆಟಾಬೈಟ್ ಮುಟ್ಟುವಷ್ಟರಲ್ಲಿ 35.7 ಬಿಲಿಯನ್ ವರ್ಷಗಳಾಗಿರುತ್ತವೆ! ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಶೇಖರಿಸುವುದು ಒಂದಾದರೆ, ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುವುದು ಇನ್ನೊಂದು ಸವಾಲು. ಲೈಗೋದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿ, ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಅಗಾಧವಾದ ಗಣಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. 2015ರ ಲೈಗೋದ ಮೊದಲ ವೀಕ್ಷಣಾ ಸುತ್ತಿಗೆಂದು, ಲೈಗೋ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯವು 35ಎಂಎಸ್‍ಯು (million service units)ನಷ್ಟು ಗಣನಾ ಸಮಯವನ್ನು ನೀಡಿದೆ. ಇದು ಆಧುನಿಕ ನಾಲ್ಕು ಕೋರ್ ಲ್ಯಾಪ್ಟಾಪ್ ಗಣಕಯಂತ್ರವನ್ನು ಒಂದು ಸಾವಿರ ವರ್ಷ ಚಲಿಸುವುದಕ್ಕೆ ಸಮಾನ! ಲೈಗೋ ತನ್ನ ಮೂರನೇ ವೀಕ್ಷಣಾ ಸುತ್ತನ್ನು ಮುಗಿಸುವಷ್ಟರಲ್ಲಿ ಈ ಗಣನಾ ಸಮಯ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಸುಮಾರು 400ಎಂಎಸ್‍ಯುಗಳಷ್ಟಾಗುವ ನಿರೀಕ್ಷೆ ಇದೆ(ಈ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಲೈಗೋ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾಹಿತಿ ಪುಟದಿಂದ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ).

ಪತ್ತೆ ಎಂದು ನಮಗೆ ಖಚಿತವಾಗಿದ್ದು ಹೇಗೆ?

ಲೈಗೋದ ಕಾರ್ಯಸ್ವರೂಪ ಅರಿತ ನಂತರ ಈಗ ಮೊದಲನೆಯ ಪತ್ತೆಗೆ (GW120914) ಮರಳಿ, ಇದು ಪತ್ತೆಯೇ ಎಂದು ಖಚಿತವಾದದ್ದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನೋಡೋಣ.

ವೀಕ್ಷಣಾಲಯವು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಡೇಟಾವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು, coherent WaveBurst (cWB) pipeline (ಸುಸಂಬದ್ಧ ತರಂಗಾಸ್ಫೋಟ ಕೊಳವೆ ಮಾರ್ಗ)ವನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗಿತ್ತು. ಡೇಟಾ ಬಂದಂತೆಯೇ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚುವ ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಭೂಮಿಯನ್ನು ತಲುಪಿದ ಮೂರು ನಿಮಿಷಗಳೊಳಗೆ ಅವನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದ್ದವು. ಈ cWB ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ನಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೂಪದ ಸಂಕೇತಕ್ಕಾಗಿ ಹುಡುಕುವ ಬದಲಾಗಿ, ಎರಡೂ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳ ಡೇಟಾದಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುವ ಸಂಕೇತಗಳಿಗಾಗಿ ಹುಡುಕಲಾಗುತ್ತದೆ – ಇದನ್ನೇ ನಾವು burst(ಸ್ಫೋಟ) ಹುಡುಕುವಿಕೆಗಳು ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ. ಇವು ಸೂಪರ್ ನೋವಾ ಸ್ಫೋಟಗಳನ್ನು, ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು, ಜೊತೆಗೆ ಇನ್ನಿತರ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು (ಸಂಕೇತ ಕಡಿಮೆ ಸಮಯದ್ದಾಗಿರಬೇಕು) ಹುಡುಕುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. ಡೇಟಾವನ್ನು ನಾವು ಹೀಗೆ ನೋಡಿದಾಗ, ತರಂಗದ ಪುನರಾವರ್ತನೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತ ಹೋಗಿ, ಇದು ಜೋಡಿ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳು ವಿಲೀನವಾಗುವ ಸಂಕೇತದ ಚಿಲಿಪಿಲಿಯನ್ನು ರಚಿಸಿದ್ದು ಕಂಡುಬಂದಿತು! ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿ ನಡೆಸುತ್ತಿದ್ದ, ಜೋಡಿ ತಾರೆ/ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನದ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆಂದೇ ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್ಗಳು ಕೂಡ ಈ ಸಂಕೇತವನ್ನು ಹುಡುಕಿರಬೇಕು ಎಂದಾಯಿತು. ಹಾಗೂ ನಾವು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಘನರಾಶಿ ಇತ್ಯಾದಿ ಗುಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಡೇಟಾವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು ಎಂದಾಯಿತು.

ಡೇಟಾವನ್ನು ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್‍ರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮಂಡನೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಯಿತು. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತವು (ಒಂದು ನೂರು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಬರೀ ಪೆನ್ನು ಪೇಪರಿನೊಂದಿಗೆ ಮಾಡಿದ್ದ ಗಣಿತ) ಇಡೀ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದನ್ನು ನೋಡುವುದು ವಿನಯ ಮೂಡಿಸುವ ಅನುಭವವಾಗಿತ್ತು. GW150914 ಅನ್ನು ಹೊರಡಿಸಿದ ವಿಲೀನವಾಗುತ್ತಿದ್ದ ಎರಡು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಘನರಾಶಿ, ವಿಲೀನದ ನಂತರ ಹುಟ್ಟಿದ ಒಂದು ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರದ ಘನರಾಶಿ, ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯಿಂದ ಇವುಗಳ ದೂರವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಡೇಟಾವನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಯಿತು. ಸೂರ್ಯನಿಗಿಂತ 36ಪಟ್ಟು ಮತ್ತು 29ಪಟ್ಟು ಘನರಾಶಿ ಹೊಂದಿದ ಎರಡು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನದಿಂದಾಗಿ GW150914 ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಯಿತು. ವಿಲೀನದ ನಂತರದ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರವು ಸೂರ್ಯನಿಗಿಂತ 62 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಘನರಾಶಿ ಉಳ್ಳದ್ದಾಗಿತ್ತು. ನಮ್ಮ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು, GW150914 ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗಿದ್ದು ಒಂದು ಬಿಲಿಯನ್ ಜ್ಯೋತಿರ್ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ದೂರದಲ್ಲಿ ಎಂದು ತಿಳಿಸಿದ್ದು, ಸ್ಟಾರ್ ವಾರ್ಸ್‍ ನ ಜನಪ್ರಿಯ ಹೇಳಿಕೆಯಾದ ‘In a galaxy far far away..’(ದೂರದೂರದ ಗ್ಯಾಲಾಕ್ಸಿಯೊಂದರಲ್ಲಿ…) ಅನ್ನು ನೆನಪಿಸುತ್ತದೆ.

ಪತ್ತೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಈ ತಾಣದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು – http://ligo.org/science/outreach.php

ತರಂಗ ರೂಪದ ವಿವರಣೆ:  https://christopherplberry.files.wordpress.com/2016/02/waveformexplained-8.png

ಗುರುತ್ವ ಅಲೆ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳ ಜಾಲ ಮತ್ತು ಸಹಯೋಗದ ಕುರಿತು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತ ಮಾಹಿತಿ:

ಲೈಗೋ ಎರಡು ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ವ್ಯ್ತತಿಕರಣಮಾಪಕಗಳು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುಹುವ ಒಂದು ‘ವೀಕ್ಷಣಾಲಯ’ವಾಗಿದೆ; ಒಂದು ಮಾಪಕ ಆಗ್ನೇಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ ರಾಜ್ಯದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಲೂಸಿಯಾನದ ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ಗ್ರಾಮೀಣ ಭಾಗದಲ್ಲಿದೆ. ೨೦೧೫ರಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಮಾಪಕಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮಗ್ರಾಹಿತ್ವ ಹತ್ತು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗುವಂತೆ ಸುಧಾರಿಸಲಾಯಿತು.

ಹ್ಯಾನ್ಫರ್ಡ್ ಮತ್ತು ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ನಡುವೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಇಲ್ಲದೇ ಲೈಗೋ ಕಾರ್ಯ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲದಂತೆಯೇ, ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ ಇರುವ ಗುರುತ್ವ ಅಲೆ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳ ಹಾಗೂ ಸಂಶೋಧಕರ ಜೊತೆಗೆ ಲೈಗೋ ಹೊಂದಿರುವ ಸಹಯೋಗ ಕೂಡ ಅಷ್ಟೇ ಪ್ರಮುಖವಾದದ್ದು. ಪ್ರಮುಖವಾಗಿ, ಲೈಗೋ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯವು ಇಟಲಿಯ ಪೀಸಾದಲ್ಲಿರುವ 3ಕಿಮೀ ಬಾಹುವುಳ್ಳ Virgo(ವಿರ್ಗೋ) ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದೊಂದಿಗೆ ಸಮೀಪದ ಸಹಯೋಗ ಹೊಂದಿದೆ. ಲೈಗೋ ಮತ್ತು ವಿರ್ಗೋದ ಡಾಟಾವನ್ನು ಜೊತೆಗೂಡಿಸಿ, ಲೈಗೋ ಮತ್ತು ವಿರ್ಗೋ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಪರಿಶೀಲನೆ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಹುಡುಕಾಟವನ್ನು ಈ ಸಹಯೋಗದ ಕ್ರಿಯೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ವಿರ್ಗೋ ಪ್ರಾರಂಭವಾದಂದಿನಿಂದ GW170817 (ಮೊದಲ ಜೋಡಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಸ್ಟಾರ್ ಬಡಿತದ ಪತ್ತೆ: ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ಅಲೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ LIGO ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದ ಮೊದಲ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯೂ ಆಗಿತ್ತು) ಹಾಗೂ GW170814ಗಳ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ಸಹಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

ಲೈಗೋ-ವಿರ್ಗೋ ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಜಗತ್ತಿನಾದ್ಯಂತ 15 ದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಹರಡಿರುವ 83 ವಿವಿಧ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ 1135 ಸದಸ್ಯರಿದ್ದಾರೆ! ಎಲ್ಲರೂ ಸಾಮರಸ್ಯದಿಂದ, ನಮ್ಮನ್ನು ‘ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ’ದ ಯುಗಕ್ಕೆ ಕೊಂಡೊಯ್ಯುವತ್ತ ದುಡಿಯುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.

ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾಗೆ ಪ್ರೇರೇಪಣೆ:

(www.ligo.orgದ ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾ ಪುಟದ ಆಯ್ದ ಭಾಗ)

ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಎಲ್ಲಿಂದ ಹೊರಟಿದ್ದೆಂದು ನಾವು ನಿಖರವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಿದಲ್ಲಿ, ವೀಕ್ಷಣೆಯು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಹಾಗೂ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಎರಡೂ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ಮಾಹಿತಿ ನೀಡುವಂತಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಜಗತ್ತಿನ ವಿವಿಧ ಜಾಗಗಳಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳು ಹರಡಿರುವ ಅವಶ್ಯಕತೆ ಇದೆ. ಲೈಗೋ ಈಗ ಅಮೇರಿಕಾದ ಎರಡು ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿದ್ದು, ಇಟಲಿಯಲ್ಲಿ ವಿರ್ಗೋ ಇದೆ. ಈ ಮೂರು ವಿಕ್ಷಣಾಲಯಗಳು ಸೇರಿ ಆಕಾಶದ ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅಲೆಗಳು ಹೊರಟ ಸ್ಥಳವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಲು ಅನುವಾಗುತ್ತವೆ. ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾ ಕೂಡ ಜೊತೆಯಾದಲ್ಲಿ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇಡೀ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಗುರುತಿಸಬಹುದು. ಕೆಳಗಿರುವ ಆಕಾಶದ ನಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾದ ಜೊತೆಗೆ ಎಷ್ಟು ನಿಖರತೆಯಿಂದ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಬಹುದೆಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೀಗೆ ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾದಿಂದಾಗುವ ಮುಖ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವು, ಈ ಯೋಜನೆಗೆ ಪ್ರೇರೇಪಣೆಯಾಗಿದೆ.

ಚಿತ್ರಗಳು: ಈಗ ಇರುವ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳಿಂದ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಕಾಣಲಾಗದ ಕಪ್ಪು ಸ್ಥಳಗಳನ್ನು ಕೆಂಪು X ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬಲಕ್ಕೆ ಲೈಗೋ ಇಂಡಿಯಾದಿಂದ ಮೂಡುವ ಸುಧಾರಿತ ಗೋಚರತೆ

ಈ ಯೋಜನೆಯಿಂದ ಭಾರತಕ್ಕೆ ಇನ್ನೂ ಹಲವು ಪ್ರಯೋಜನಗಳಿವೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಅಲೆಗಳ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆ ನಮ್ಮ ಕಾಲದ ಅತ್ಯಂತ ಮಹತ್ತರ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳಲ್ಲೊಂದಾಗಿದೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಭಾರತದ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಮುದಾಯ ಪಾಲ್ಗೊಳ್ಳುವುದರಿಂದ ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದ ಮಹತ್ವ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಭಾರತದಲ್ಲಿ ಜಗತ್ತಿನ ಅತ್ಯಂತ ಮುಂದುವರಿದ ಸೌಲಭ್ಯ ಇದ್ದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳನ್ನು ತಾಂತ್ರಿಕ ವೃತ್ತಿಗಳತ್ತ ಆಕರ್ಷಿಸುವುದು ಸುಲಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಕೊನೆಯದಾಗಿ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆಗಾಗಿ ನಡೆಸುವ ಮಾಪನಗಳು ಇದುವರೆಗೆ ನಡೆಸಿದ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರ ಮಾಪನಗಳಾಗಿದ್ದು, ಇವು ಹಲವು ವಾಸ್ತವಿಕ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿವೆ.

ನಮಗೆ ವಿಶೇಷವಾದ ಜೋಡಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ವಿಲೀನದ ಪತ್ತೆ:

ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪತ್ತೆಯೂ ನಮಗೆ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಚ್ಚು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ನೀಡಿದ್ದರೂ ಕೂಡ, GW170817 ವಿಶೇಷವಾದದ್ದು. ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ‘ಬಹುಸಂದೇಶವಾಹಕ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ’ವನ್ನು ನಮ್ಮ ಮುಂದೆ ತೆರೆದಿಟ್ಟಿತು. ಅಂದರೆ, ಬೆಳಕನ್ನಾಧರಿಸಿದ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು, ರೇಡಿಯೋ ದೂರದರ್ಶಕಗಳು ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರ ಎಲ್ಲವೂ ಒಟ್ಟಾಗಿ ವಿಶ್ವವನ್ನು ಅಧ್ಯಯಿಸುವುದು.

ಈ ಪತ್ತೆಯಿಂದ ನಮಗೆ ಭಾರೀ (ಸಾಕಷ್ಟು ಪ್ರೋಟಾನ್, ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳುಳ್ಳ) ಧಾತುಗಳ ರಚನೆಯ ಕುರಿತು ಕೂಡ ತಿಳಿಯಿತು. ಜಗತ್ತಿನ ಮಹಾ ಸ್ಫೋಟದಲ್ಲಿ ಹುಟ್ಟಿದ ಹಗುರವಾದ ಧಾತುಗಳಾದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್, ಹೀಲಿಯಂ, ಲೀಥಿಯಂಗಳನ್ನು ನಕ್ಷತ್ರಗಳು ಉರಿಸುತ್ತ ಭಾರೀ ಧಾತುಗಳಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕಬ್ಬಿಣದಷ್ಟು ಭಾರವುಳ್ಳ ಧಾತುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಬಹುದು. ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ಭಾರವುಳ್ಳ ಧಾತುಗಳು ಬೇರೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸೂಪರ್ ನೋವಾದಂದ ಸ್ಫೋಟಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸಾಕಷ್ಟು ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತ ಹೀರಲ್ಪಡಬಹುದಾದ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ವಿಲೀನಗಳಲ್ಲಿ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನೂ ನಾವು ಈ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ಕಂಡಿದ್ದೇವೆ.

ಈ ರೀತಿ ತ್ವರಿತ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ಗಳ ಹೀರುವಿಕೆಯಿಂದ ಉಂಟಾದ (ಚಿನ್ನ ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಟಿನಂನಂತಹ) ಧಾತುಗಳನ್ನು r-ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಧಾತುಗಳು ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ಪುರಸ್ಕೃತರಿಗೆ ನೀಡಲಾದ ಚಿನ್ನದ ಮೆಡಲ್ಲಿನಲ್ಲಿನ ಚಿನ್ನ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ವಿಲೀನದಿಂದಲೇ ಬಂದಿರಬಹುದಾದ ಸಾಧ್ಯತೆ ನನಗಂತೂ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಿಯವಾಗಿದೆ!

ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಇನ್ನೂ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪತ್ತೆಗಳ ಹಾಗೂ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳ ಸ್ಥಾನ ಏನು?

ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಹುಡುಕುವಿಕೆಯು ‘ಮೂಲಭೂತ ಬೌತಶಾಸ್ತ್ರದ’ ಒಂದು ಅವಿಭಾಜ್ಯ ಅಂಗವಾಗಿದೆ. ವಿಶ್ವದ ವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯರೂಪವನ್ನು ಇದು ನಮಗೆ ತಿಳಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ನಾವು ಬಳಸಬಲ್ಲ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಎನ್ನುವುದು ಕಾಲಾವಕಾಶ ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಶೀಲನೆಯನ್ನು ಬೇಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಐನ್‍ಸ್ಟೈನ್ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದ್ದು 1905-15 ರ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ. ಜಿಪಿಎಸ್(GPS) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ನೇರ ಫಲವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ ಹಾಗೂ ಜಿಪಿಎಸ್ ಇಲ್ಲದಿದ್ದಲ್ಲಿ ನಾವು ಇಂದಿಗೂ ಪೇಪರ್ ಮ್ಯಾಪ್ಗಳನ್ನು ಹಿಡಿದೇ ಚಲಿಸಬೇಕಿತ್ತು.

ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಭಾಗವಾಗಿದ್ದೂ ಕೂಡ, ಮೂಲಭೂತವಾಗಿ ‘ಕಾಲ’ವು ನಮಗೆ ಇನ್ನೂ ವಿಸ್ಮಯದ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಆದರೆ ನಾವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಮರೆಯುವುದೇನೆಂದರೆ ನಾವೆಲ್ಲ ಕಾಲ ಯಾತ್ರಿಗರು. ಇದನ್ನು ನೀವು ಓದುತ್ತಿರುವಂತೆಯೇ, ನೀವು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಮುಂದಿನ ಮಂಗಳವಾರದತ್ತ ಚಲಿಸುತ್ತಿದ್ದೀರಿ. ಆದರೆ, ನಮ್ಮ ಇದುವರೆಗಿನ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ನಾವು ಹಿಂದಿನ ಶುಕ್ರವಾರದತ್ತ ಚಲಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಇದೊಂದು ಅಪೂರ್ವ ವಿಸ್ಮಯ! ಇದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದ್ದರೂ, ವಿಶ್ವದ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವಗಳು – ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ – ಇದನ್ನು ಹೇಗೆ ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿಲ್ಲ. ಹೀಗಾಗಿ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ದೇಶಕಾಲದ ಕುರಿತು ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಂತೆಲ್ಲ, ಕಾಲದ ವಿಸ್ಮಯವನ್ನು ಅರ್ಥೈಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು ತೆರೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. (ಶೇನ್ ಆರ್ ಲಾರ್ಸನ್ ಅವರ ಬ್ಲಾಗ್ನಿಂದ ಆಯ್ದ ಭಾಗ: https://writescience.wordpress.com/2016/02/23/my-brain-is-melting-gw150914-part-2/)

ಇನ್ನು ಲೈಗೋದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಪಡಿಸಿದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಹಲವೆಡೆ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಲೈಗೋ ಬಳಸುವ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವೆಲ್ಡಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದ್ದು, ಲೈಗೋದ ಸುಧಾರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಿರುವ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕನ್ನಡಿಗಳು ಅರೆವಾಹಕ(semi-conductor)ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವಲ್ಲಿ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಲಿದೆ. ಭೂಕಂಪನಗಳಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಹೊಸ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಭೂಗರ್ಭವನ್ನು ಅಭ್ಯಸಿಸಲು ಬಳಸುವ geophone(ಜಿಯೋಫೋನ್) ಹಾಗೂ ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ಅಳೆಯುವ accelerometer(ವೇಗೋತ್ಕರ್ಷ ಮಾಪಕ)ಗಳಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಣೆ ತರಲು ಬಳಸಬಹುದಾಗಿದೆ. ಲೈಗೋದ ಇನ್ನೂ ಹಲವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.

ಕಾಲ ಯಾತ್ರೆ, ವಾರ್ಪ್ ಡ್ರೈವ್‍ಗಳು, ‘beam me up Scotty’ ಗಳಿಗಾಗಿ (ಸ್ಟಾರ್ ಟ್ರೆಕ್ ಚಲನಚಿತ್ರದ ಸಾಲು) ನಾವು ಕಾಯುವುದಷ್ಟೇ ಉಳಿದಿದೆ!

ನನ್ನ ಕುರಿತು ಸ್ವಲ್ಪ:

ಹ್ಯಾನೋವರ್ ಅಲ್ಲಿರುವ ಲೆಬ್ನಿಜ್ ಯುನಿರ್ವಸಿಟಿಯ ಮಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಂಕ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಗ್ರಾವಿಟೇಶನಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ನ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್(AEI) ಮುಖಾಂತರ ನಾನು LIGO ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಹಯೋಗದ ಸದಸ್ಯೆಯಾಗಿದ್ದೇನೆ, ಹಾಗೂ ಮೂಲ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ನೀಡುವ Special Breakthrough Prize in fundamental Physicsನ(ಇನ್ನೂ ಕೆಲವು ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳೂ ಪಡೆದಿರುವ) ಸಹವಿಜೇತೆಯಾಗಿದ್ದೇನೆ. ನಾನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಮುಂದಿನ ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳಿಗೆ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಸುಧಾರಣೆಗಳ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸುತ್ತೇನೆ. ಮೊದಲ ಪತ್ತೆಯಲ್ಲಿ ನಾನು ಸಮೀಪವಾಗಿ ಭಾಗಿಯಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೂ, ಲೈಗೋ ಹಾನ್ಫರ್ಡ್ ನಲ್ಲಿ ಲೈಗೋ ಫೆಲೋ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದಾಗ ಇತ್ತೀಚಿಗೆ ಪತ್ತೆಯಾದ (ನಮ್ಮ ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಘನರಾಶಿಯುಳ್ಳ ಜೋಡಿ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ವಿಲೀನದ ಪತ್ತೆ) GW170608ಯಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ಭಾಗಿಯಾಗುವ ಅವಕಾಶ ನನಗೆ ಸಿಕ್ಕಿತ್ತು. ಎರಡನೇ ವೀಕ್ಷಣೆಯ ಸುತ್ತಿನಲ್ಲಿ, ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪಕವನ್ನು ಮೇ 8ರಂದು ನಿರ್ವಹಣಾ ಸಮಯದ ನಂತರ ಮತ್ತೆ ಆನ್ಲೈನ್ ತರುವಲ್ಲಿ ನಾನು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿದ್ದೆ. ನಾವು ಹ್ಯಾನ್ಫರ್ಡ್ ಮಾಪಕವನ್ನು ಸರಿಯಾದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ಲಾಕ್ ಮಾಡಿ, ಲಿವಿಂಗ್ಸ್ಟನ್ನ ಜೊತೆಗೆ ಕೂಡುವ ಡೇಟಾ ಹೊಂದಿ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದ್ದೆವು.

ಅನುವಾದ:

ಮೂಲತಃ ಶಿರಸಿಯವರಾದ ಸುಬ್ರಹ್ಮಣ್ಯ ಹೆಗಡೆ ಈಗ ತಿರುವನಂತಪುರಂನಲ್ಲಿ ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಶಿಕ್ಷಣ ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧನಾ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ. ಆಗೀಗ ಕವಿತೆಗಳನ್ನು ಬರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಬ್ಲಾಗಿಗ.

ವೈಶಾಲಿ ಆದ್ಯ

ವೈಶಾಲಿ ಆದ್ಯ ಹ್ಯಾನೋವರ್ ಅಲ್ಲಿರುವ ಲೆಬ್ನಿಜ್ ಯುನಿರ್ವಸಿಟಿಯ ಮಾಕ್ಸ್ ಪ್ಲಾಂಕ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಗ್ರಾವಿಟೇಶನಲ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್ ನ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್(AEI)ನಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಮತ್ತು ಲೈಗೋ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಹಯೋಗದ ಸದಸ್ಯೆ. ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಗಳ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆಯ ಸಂಶೋಧನಾ ಲೇಖನದ ಸಹಲೇಖಕಿಯಾಗಿರುವ ಇವರು ಮೂಲ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಕ್ಕೆ ನೀಡುವ Special Breakthrough Prize in fundamental Physicsನ ಸಹವಿಜೇತೆಯಾಗಿದ್ದಾರೆ.

2 comments to “ಗುರುತ್ವ ಅಲೆಯ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದ ಯುಗದತ್ತ…”

ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸಿ