Amitabh Sinha , Anjali Marar : ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની પ્રથમ શોધના આઠ વર્ષ પછી, ભૌતિકશાસ્ત્ર માટે નોબેલ પુરસ્કાર મળ્યાના બે વર્ષ પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ હવે એવા પુરાવા એકત્રિત કર્યા છે જે સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડના કોઈપણ ક્ષેત્રમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો સમૂહ હંમેશા હાજર હોય છે, તેમના સંયુક્ત અસરો અવકાશ સમયને સતત વિકૃત કરે છે અને ફરીથી આકાર આપે છે, અને દરેક શરીરની ગતિ અને વર્તનમાં ફેરફાર કરે છે.
યશવંત ગુપ્તાએ કહ્યું કે, “સામાન્ય સામ્યતા આ હોઈ શકે છે. જ્યારે કોઈ પથ્થરને તળાવમાં નાખવામાં આવે છે, ત્યારે તે પાણીમાં અલ્પજીવી તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. પરંતુ જ્યારે વરસાદના ટીપાં તળાવ પર પડે છે, ત્યારે દરેક ટીપા તરંગ બનાવે છે. આ તરંગો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, અને તળાવની સપાટી પરની વિક્ષેપ એ આ તમામ વ્યક્તિગત તરંગોની સંયુક્ત અસર છે. સરોવર પર તરતી વસ્તુ, જેમ કે કાગળની હોડી,
આ તમામ તરંગોની સંયુક્ત અસરનો અનુભવ કરશે અને તેનાથી પ્રભાવિત થશે. ઉપરાંત, પથ્થરના એક ટીપાની તુલનામાં, વરસાદ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી વિક્ષેપ લાંબા સમય સુધી ચાલે છે. બ્રહ્માંડમાં જે થઈ રહ્યું છે તે કંઈક આવું જ છે. વિવિધ ઘટનાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત મોટી સંખ્યામાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો અવકાશ સમયને સતત વિકૃત કરે છે. અને તમામ પદાર્થો, પૃથ્વીની જેમ, આ સંયુક્ત અસરના પ્રભાવ હેઠળ ફરે છે.”
2015 માં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની પ્રથમ શોધ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકની તુલનામાં ‘ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ પૃષ્ઠભૂમિ’ તરીકે ઓળખાતા હોવાના પુરાવા એક સંપૂર્ણપણે અલગ તકનીકનો ઉપયોગ કરીને લેવામાં આવ્યા હતા. પુણે સ્થિત જાયન્ટ મીટરવેવ સહિત વિશ્વભરમાં છ મોટા રેડિયો ટેલિસ્કોપ રેડિયો ટેલિસ્કોપ કે જે NCRA દ્વારા સંચાલિત છે, તે ખૂબ જ નાનો વિલંબ માપે છે – એક સેકન્ડના મિલિયનમાં ભાગની રેન્જમાં – દૂરથી ઝડપથી ફરતા તારાઓ જેને પલ્સર કહેવાય છે. વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે કે આ વિલંબ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો દ્વારા અવકાશકાળમાં થતી વિકૃતિઓનું પરિણામ હતું.
આ પણ વાંચો: નવા ઉભરતા એન્જિનિયરિંગ અભ્યાસક્રમોની માંગ, પોલિટેકનિક કોલેજોમાં બેઠકોના પુનઃરચના માટે ઠરાવ કરાયો
ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો એ તરંગો અથવા વિક્ષેપ છે, જે મોટા ફરતા પદાર્થો દ્વારા અવકાશ સમયના ફેબ્રિકમાં ઉત્પન્ન થાય છે, જે હલનચલન કરતી હોડી દ્વારા પાણીની સપાટી પર ઉત્પન્ન થતી લહેરો જેવી જ છે. આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના અસ્તિત્વની આગાહી એક સદી કરતાં પણ વધુ સમય પહેલાં કરવામાં આવી હતી, પરંતુ તેની પ્રાયોગિક પુષ્ટિ માત્ર 2015 માં આવી હતી.
1905 માં, તે દર્શાવ્યા પછી, તે અવકાશ અને સમય સ્વતંત્ર અસ્તિત્વો નથી પરંતુ અવકાશ સમય તરીકે એકસાથે વણાયેલા હતા, આઈન્સ્ટાઈને 1915 માં તેમના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાં પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે બ્રહ્માંડની તમામ ઘટનાઓ માટે અવકાશ સમય માત્ર પારદર્શક, નિષ્ક્રિય, સ્થિર અથવા નિશ્ચિત પૃષ્ઠભૂમિ નથી. તેના બદલે, અવકાશ સમય લવચીક અને નમ્ર હતો, પદાર્થ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતો હતો, તેનાથી પ્રભાવિત હતો અને બદલામાં, ત્યાં બનતી ઘટનાઓને પ્રભાવિત કરતો હતો. તે સોફ્ટ ફેબ્રિક જેવું હતું જે તેના પર મૂકેલી ભારે વસ્તુને પ્રતિભાવ આપે છે અને વિકૃત થઈ જાય છે.
2015 માં, વૈજ્ઞાનિકોએ LIGO (લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશનલ-વેવ ઓબ્ઝર્વેટરી) ડિટેક્ટર દ્વારા પ્રથમ વખત ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો શોધી કાઢ્યા હતા. તે તરંગો લગભગ 1.3 અબજ વર્ષો પહેલા થયેલા બે બ્લેક હોલના વિલીનીકરણ દ્વારા ઉત્પન્ન થયા હતા. પરંતુ વૈજ્ઞાનિકો એવી દલીલ કરે છે કે આવી ઘટનાઓ, બ્લેક હોલનું વિલીનીકરણ અથવા તારાઓના વિસ્ફોટ, નિયમિતપણે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્પન્ન કરતા, સતત બનતા રહે છે. મોટા શરીરની સાદી ગતિ પણ શોધી શકાય તેવા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો પેદા કરી શકે છે.
પૂણે સ્થિત ઇન્ટર-યુનિવર્સિટી સેન્ટર ફોર એસ્ટ્રોનોમી એન્ડ એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (IUCAA)ના ભૂતપૂર્વ ડિરેક્ટર અશોકા યુનિવર્સિટીના વાઇસ ચાન્સેલર સોમક રાયચૌધરીએ જણાવ્યું હતું કે, “જેમ કે તમારી પાસે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોનો સંપૂર્ણ સ્પેક્ટ્રમ છે, માઇક્રોવેવ્સથી રેડિયો તરંગો સુધી, તમારી પાસે વિવિધ તરંગલંબાઇઓ, ફ્રીક્વન્સીઝ અને ઊર્જાના ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની વિશાળ શ્રેણી હોઈ શકે છે.
2015 માં શોધાયેલ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ, અને તે પછીની તમામ શોધમાં બ્લેક હોલનું વિલીનીકરણ સામેલ હતું જે કદમાં પ્રમાણમાં નાના હતા. તેમના દ્વારા ઉત્પાદિત ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો પ્રમાણમાં નબળા હોય છે. વિલીનીકરણની બરાબર આગળ ઉત્પાદિત તરંગો, જ્યારે છોડવામાં આવતી ઊર્જા મહત્તમ હતી, ત્યારે જ શોધી શકાય છે. પરંતુ આ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના ચમકારા જેવા છે, જે કદાચ થોડા મિલિસેકન્ડ સુધી ચાલે છે.”
ત્યાં ઘણા વધુ વિશાળ બ્લેક હોલ છે જે સતત મર્જ થઈ રહ્યા છે, બ્લેક હોલ જે સામાન્ય રીતે તારાવિશ્વોના કેન્દ્રમાં આપણા સૂર્ય કરતા લાખો અથવા અબજો ગણા મોટા હોય છે. તેઓ તેમના વિલીનીકરણ પહેલા ઘણા સમયથી શોધી શકાય તેવા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેમણે કહ્યું હતું કે, વાસ્તવમાં, ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોનો સતત પુરવઠો પૂરો પાડવા, વિલીનીકરણની પ્રક્રિયામાં લાખો વર્ષ લાગી શકે છે. અને આવી અનેક ઘટનાઓ સતત બનતી રહે છે. તેથી, ત્યાં એક પ્રકારની ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ પૃષ્ઠભૂમિ છે જે દરેક સમયે અસ્તિત્વમાં છે.”
આવા કેટલાય ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની ‘ઘોંઘાટ’ હાજરી, પ્રત્યેકની અલગ-અલગ લાક્ષણિકતાઓ છે, જેને હવે ‘બેકગ્રાઉન્ડ હમ’ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ગુરુવારે પુણેની એક ટીમ સહિત પાંચ આંતરરાષ્ટ્રીય ટીમો દ્વારા એક સાથે પરિણામોની જાણ કરવામાં આવી હતી.
નવીનતમ સફળતા વૈજ્ઞાનિકોને બ્રહ્માંડની પ્રકૃતિ અને ઉત્ક્રાંતિ વિશે વધુ સારી રીતે સમજવામાં મદદ કરશે તેવી અપેક્ષા છે.
NCRA ના ગુપ્તાએ જણાવ્યું હતું કે, “અમે હજી સુધી એમ નથી કહી રહ્યા કે અમે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગની હાજરી સ્થાપિત કરવામાં સક્ષમ છીએ, પરંતુ અમે ખૂબ જ આશાસ્પદ ડેટા ઉત્પન્ન કર્યા છે જે તે દિશામાં નિર્દેશ કરે છે. આખરે, આપણે જોઈ રહ્યા છીએ તે સિગ્નલોની વર્તમાન સિમ્ફનીમાંથી મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ઉત્પન્ન કરતી મોટી વ્યક્તિગત ઘટનાઓના સંકેતોને દૂર કરવામાં પણ આપણે સમર્થ હોવા જોઈએ. કારણ કે આ બ્રહ્માંડમાં મોટા પાયાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના માર્કર્સ છે, અમે બ્રહ્માંડની મોટા પાયાની રચના, તેના ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસ અને આકાશગંગાઓના વિલીનીકરણ જેવી ઘટનાઓની ગતિશીલતા વિશે માહિતી મેળવી શકીએ છીએ.”
ગુરુવારે પ્રકાશિત થયેલા જુદા જુદા અભ્યાસોમાં, ભારતીય પલ્સર ટાઈમિંગ એરે (InPTA) સહિત વિવિધ ટીમોનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા રેડિયો ખગોળશાસ્ત્રીઓએ શેર કર્યું હતું કે પલ્સર તરીકે ઓળખાતા દૂરના ઝડપથી ફરતા ન્યુટ્રોન તારાઓમાંથી નીકળતા સિગ્નલોમાં સમય વિક્ષેપ અથવા વિલંબ જોવા મળ્યો હતો. દર સેકન્ડે 1000 કરતા વધુ વખત. તેઓનું નામ એટલા માટે રાખવામાં આવ્યું છે કારણ કે તેઓ કિરણોત્સર્ગના કઠોળ ઉત્સર્જન કરે છે, જે પૃથ્વી પરથી દરેક પરિભ્રમણ વખતે પ્રકાશના તેજસ્વી ચમકારા તરીકે જોવામાં આવે છે. કિરણોત્સર્ગના આ સ્પંદનોનો સમયગાળો નિશ્ચિત અને અનુમાનિત છે, જેના કારણે આ ન્યુટ્રોન તારાઓને ‘કોસ્મિક ક્લોક્સ’ કહેવામાં આવે છે.
ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગ સંકેતો શોધવા માટે, વૈજ્ઞાનિકોએ GMRT સહિત વિશ્વના છ સૌથી મોટા રેડિયો ટેલિસ્કોપ દ્વારા અમારી આકાશગંગામાં અવ્યવસ્થિત રીતે વિતરિત કરાયેલી ઘણી અલ્ટ્રા-સ્થિર પલ્સર ઘડિયાળોનો અભ્યાસ કર્યો હતો. આ સિગ્નલોના આગમનની ચોક્કસ ગણતરી કરી શકાય છે, પરંતુ પ્રયોગો દરમિયાન એવું જોવામાં આવ્યું હતું કે તેમાંના કેટલાક થોડા વહેલા પહોંચ્યા હતા જ્યારે કેટલાક મોડા હતા, વિસંગતતા સેકન્ડના મિલિયનમાં છે.
ભાલ ચંદ્ર જોશી, વરિષ્ઠ NCRA વૈજ્ઞાનિક અને InPTA પાછળના માણસે જણાવ્યું હતું કે, “આ અનિયમિતતાઓએ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોની હાજરીની સતત અસરો દર્શાવી હતી.”
વૈજ્ઞાનિકોનું કહેવું છે કે આ ઓછી આવર્તન ધરાવતા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોના સંભવિત સ્ત્રોતો આપણા સૂર્ય કરતા લાખો ગણા મોટા, ‘રાક્ષસ’, બ્લેક હોલની અથડામણ કરી શકે છે. આવા મોટા બ્લેકહોલ્સ સામાન્ય રીતે તારાવિશ્વોના કેન્દ્રોમાં જોવા મળે છે. આવા બ્લેકહોલ્સના અથડામણ અથવા વિલીનીકરણથી ઉદ્ભવતા ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો ખૂબ મોટી તરંગલંબાઇ ધરાવી શકે છે, જે પ્રકાશ વર્ષ સુધી વિસ્તરે છે.
આ પણ વાંચો: આજનો ઇતિહાસ 30 જૂન : સંથાલ હૂલ ક્રાંતિ દિવસ, આંતરરાષ્ટ્રીય એસ્ટરોઇડ દિવસ
એકંદરે, વિશ્વના છ સૌથી શક્તિશાળી અને મોટા રેડિયો ટેલિસ્કોપ – uGMRT, વેસ્ટરબોર્ક સિન્થેસિસ રેડિયો ટેલિસ્કોપ, એફેલ્સબર્ગ રેડિયો ટેલિસ્કોપ, લવેલ ટેલિસ્કોપ, નાનકે રેડિયો ટેલિસ્કોપ અને સાર્દિનિયા રેડિયો ટેલિસ્કોપ, 15 વર્ષના સમયગાળામાં 25 પલ્સરનો અભ્યાસ કરવા માટે તૈનાત કરવામાં આવ્યા હતા. આ સુવિધાઓના ડેટા ઉપરાંત, ત્રણ વર્ષથી વધુ સમયના અત્યંત સંવેદનશીલ uGMRT ડેટાનું પણ વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું છે કે આ પલ્સરમાંથી રેડિયો ફ્લૅશ નેનો-હર્ટ્ઝ ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગોથી પ્રભાવિત થાય છે જે ‘જાયન્ટ ‘ બ્લેક હોલમાંથી નીકળે છે.
NCRA ના વૈજ્ઞાનિકો સાથે, InPTA માં ઇન્ડિયન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ સાયન્સ એજ્યુકેશન એન્ડ રિસર્ચ, ભોપાલ , રમન રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ (RRI), બેંગલુરુ, IIT-રુરકી, IIT- હૈદરાબાદ , ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ મેથેમેટિકલ સાયન્સ, ચેન્નાઈના નિષ્ણાતોનો સમાવેશ થાય છે .
લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશનલ ઓબ્ઝર્વેટરી (LIGO) એ આ તરંગોને થોડીક સેકન્ડો સુધી પકડ્યા હોવા છતાં, PTA એ આ સિગ્નલોને અલગ ફ્રીક્વન્સી રેન્જમાં અવલોકન કર્યું હતું.
ટાટા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફંડામેન્ટલ રિસર્ચ (TIFR), મુંબઈના પ્રોફેસર એ ગોપકુમારે જણાવ્યું હતું કે, “પરંતુ આપણું ગેલેક્સી-સાઇઝ પીટીએ નેનો-હર્ટ્ઝ ફ્રીક્વન્સીઝમાં ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગની પૃષ્ઠભૂમિના કાયમી કંપનને અનુભવી શકે છે.”
એનસીઆરએના જોશીએ જણાવ્યું હતું કે આઈન્સ્ટાઈનની થિયરીએ એવી આગાહી કરી હતી કે ગુરુત્વાકર્ષણ તરંગો આ રેડિયો ફ્લૅશના આગમનના સમયમાં ફેરફાર કરશે અને તેના કારણે આપણી કોસ્મિક ઘડિયાળોની માપેલી ટીકને અસર કરશે.
તેમણે કહ્યું કે, “આ ફેરફારો નાના હોવાથી, ખગોળશાસ્ત્રીઓને આ ફેરફારોને અન્ય વિક્ષેપોથી અલગ કરવા માટે uGMRT જેવા સંવેદનશીલ ટેલિસ્કોપ અને રેડિયો પલ્સરના સંગ્રહની જરૂર છે. સિગ્નલના આવા ધીમા ભિન્નતાનો અર્થ એ છે કે આ પ્રપંચી નેનો-હર્ટ્ઝ ગુરુત્વાકર્ષણ સંકેતોને શોધવામાં દાયકાઓ લાગે છે.”
દેશનું વિશ્વસનિય મીડિયા ગ્રુપ ગુજરાતી ઇન્ડિયન એક્સપ્રેસ તમારા માટે લાવ્યું છે વોટ્સઅપ ન્યૂઝ. એક ક્લિકથી હવે તમે તમામ મહત્વના સમાચારથી અપડેટ રહી શકશો. અહીં અમે તમારી પ્રાઇવસીનું પણ ધ્યાન રાખ્યું છે. અમે તમારો કોઇ ડેટા સંગ્રહ કરતા નથી કે અન્ય કોઇને શેર કરતા નથી. નિશ્વિંત બની અમારી સાથે જોડાવ અને સમાચારથી અપડેટ રહો.
દેશનું વિશ્વસનિય મીડિયા ગ્રુપ ગુજરાતી ઇન્ડિયન એક્સપ્રેસ તમારા માટે લાવ્યું છે વોટ્સઅપ ન્યૂઝ. એક ક્લિકથી હવે તમે તમામ મહત્વના સમાચારથી અપડેટ રહી શકશો. અહીં અમે તમારી પ્રાઇવસીનું પણ ધ્યાન રાખ્યું છે. અમે તમારો કોઇ ડેટા સંગ્રહ કરતા નથી કે અન્ય કોઇને શેર કરતા નથી. નિશ્વિંત બની અમારી સાથે જોડાવ અને સમાચારથી અપડેટ રહો.
દેશનું વિશ્વસનિય મીડિયા ગ્રુપ ગુજરાતી ઇન્ડિયન એક્સપ્રેસ તમારા માટે લાવ્યું છે વોટ્સઅપ ન્યૂઝ. એક ક્લિકથી હવે તમે તમામ મહત્વના સમાચારથી અપડેટ રહી શકશો. અહીં અમે તમારી પ્રાઇવસીનું પણ ધ્યાન રાખ્યું છે. અમે તમારો કોઇ ડેટા સંગ્રહ કરતા નથી કે અન્ય કોઇને શેર કરતા નથી. નિશ્વિંત બની અમારી વોટ્સઅપ કોમ્યુનિટી IE Gujarati Today News સાથે જોડાવ અને સમાચારથી અપડેટ રહો.
અમારી સાથે વોટ્સઅપથી જોડાવા માટે અહીં ક્લિક કરો
પ્રો. માઈકલ ક્રેમર, ડાયરેક્ટર, મેક્સ-પ્લાન્ક ઈન્સ્ટિટ્યૂટ, જર્મની, પણ એક સહયોગી, આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગી પ્રયત્નોને વૈજ્ઞાનિક રીતે લાભદાયી ગણાવ્યા હતા. તેમણે કહ્યું કે, “અમે વૈશ્વિક ઇન્ટરનેશનલ પલ્સર ટાઇમિંગ એરે પ્રયાસો માટે એક રોલ મોડેલ તરીકે પણ સેવા આપવાની આશા રાખીએ છીએ.”
