இரண்டு கருந்துளைகள் மோதிக் கொண்டால் என்ன சத்தம் கேட்கும்?


முதலில் சில சொற்களின் அறிமுகம்:

கருந்துளை: நம்மில் பலர் எழுவதற்கு முன்பே உதிக்கும் சூரியனைக் காட்டிலும் பல மடங்கு எடை கொண்ட (நன்கு கொழுத்த) ஒரு Ex-விண்மீன். இந்த மாஜி விண்மீன் தன் வயோதிக காலத்தில் செய்வதறியாது தனக்கு அருகில் வரும் விண்மீன்களையும் இன்ன பிற பொருட்களையும், ஏன் யாராவது தூரத்தில் இருந்து புகைப்படம் எடுக்கலாம் என்றால் ஒளியைக் கூட விழுங்கி கபளீகரம் செய்து விடுகிறது. எனவே இதனை நேரடியாகப் பார்க்க முடியாது. சில இளவட்ட நட்சத்திரங்கள் கிறுக்குப் பிடித்த மாதிரி சுற்றித் திரிந்து திடீரென்று காணாமல் போனால் அங்கு ஒரு கருந்துளை இருக்கிறது என்று பொருள்.

ஈர்ப்பு அலைகள்: காதலர் தினத்தில் எழுதினாலும் இங்கே நான் காதலைப் பற்றி குறிப்பிடவில்லை. எப்படி ஒலி, ஒளி போன்ற மின்காந்த அலைகள் உள்ளனவோ, அதே போல் அண்டத்தில் உள்ள பொருட்களுக்கிடையே இயங்கும் ஈர்ப்பு விசைக்கு ஒருவித ஈர்ப்பு அலைகள் காரணமாக இருக்க வேண்டும் என்று 100 ஆண்டுகளுக்கு முன் ஐன்ஸ்டீன் கணித்தார்.

ஆனால் அதை எப்படி நிரூபிக்க முடியும்?

இப்போது தான் இதற்கு விடை கிடைத்ததுள்ளது. மின்காந்த அலைகள் தாம் பயணிக்கும் ஊடகத்தை ஒன்றும் செய்வதில்லை. ஆனால் ஈர்ப்பு அலைகளோ தாம் பயணிக்கும் இடத்தையும் காலத்தையும் கூட சிதைத்து விட்டுச் செல்லும் தன்மை கொண்டவை. இடத்தைச் சிதைப்பது சரி, வெண்கலக் கடையில் யானை புகுந்தது போல் என்று வைத்துக் கொள்வோம். காலத்தை எப்படி சிதைப்பது?

இதைப் புரிந்து கொள்ள நாம் பிரபஞ்சத்தை இடம் என்ற முப்பரிமாணங்களுடன் காலம் என்ற நாலாவது பரிமாணத்தையும் சேர்த்து நெய்யப்பட்ட ஒரு ‘துணி’யாகப் பார்க்க வேண்டும். இந்த ‘துணியின்’ மீது ஒரு பொருளை வைத்தால், அந்தப் பொருளின் நிறையால் இடம்-காலம் என்ற இழைகளில் ஏற்படும் தொய்வு தான் ஈர்ப்பு விசை என்பது சார்பியல் கொள்கையின் படி ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் தந்த விளக்கம். இது கீழே விழுந்த ஆப்பிளை வைத்துக் கொண்டு நியூட்டன் சொன்ன விளக்கத்தின் அடுத்த நிலை.

gravity-probe-b

இடம்-காலம் என்ற இழைகளால் ஆன துணி போன்றது அண்ட வெளி. நிறைகளின் அழுத்தத்தால் இந்த துணியில் ஏற்படும் தொய்வே ஈர்ப்பு விசை என்றார் ஐன்ஸ்டீன். படம்: நாசா

இப்படியாக, விளக்கம் எல்லாம் சரி… விவரம் எங்கே என்று அறிவியல் உலகம் கடந்த நூறாண்டுகளாய் தேடியதன் விளைவாக இப்போது கொஞ்சம் வெளிச்சம் கிடைத்திருக்கிறது. ஈர்ப்பு அலைகள் மெலிதானவை; ஒளியாண்டுக் கணக்கான அலை நீளம் கொண்டவை. சூப்பர் நோவா எனப்படும் பெரு நட்சத்திரங்கள் வெடித்துச் சிதறும் போதோ, அல்லது இரு கருந்துளைகள் மோதிக் கொள்ளும் போதோ இந்த ஈர்ப்பு அலைகள் உருவாகின்றன. அவற்றைக் உணர சக்திவாய்ந்த நுண்ணுணரிகள் தேவை. கோடிக்கணக்கான அமெரிக்க டாலர்களும் பல நாட்டு விஞ்ஞானிகளின் கூட்டு உழைப்பும் இதைச் சாத்தியமாக்கி உள்ளன. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)  எனப்படும் உணர்வகத்தை அமைத்து இதற்கான முயற்சிகள் நடைபெற்று வந்தது. மொத்தம் 8 கிலோ மீட்டர் நீளம் கொண்ட இந்த இண்டர்பெரோமீட்டர் ‘கைகள்’ வழியாக ஈர்ப்பு விசைகள் பாயுமேயானால் குறுக்கீட்டு விளைவு (Interference) ஏற்பட்டு நுண்ணுணரியால் உணரப்படும். இச்சலுகை வெறும் 0.2 வினாடிகள் மட்டுமே.

 

 

இவை எல்லாம் நேரடி தொலைக்காட்சி போல அல்ல. சுமார் 1.2 ஒளி ஆண்டுகளுக்கு முன் 36 சூரியன்களின் எடை கொண்ட ஒரு கருந்துளையுடன் 29 சூரிய எடை கொண்ட மற்றொரு கருந்துளை மோதிய நிகழ்வைக் கடந்த 2015-ம் ஆண்டு செப்டம்பர் 14-ம் தேதி பதிவு செய்தனர் LIGO விஞ்ஞானிகள். இதை உடனே அவர்கள் உறுதிப்படுத்தவில்லை. பதிவான தரவு சரியானது தானா என்பதை பன்னாட்டு விஞ்ஞானிகளும் உறுதிப் படுத்திய பின்னரே உலகறிய அறிவித்துள்ளனர்.

இவ்வாறு கருந்துளைகள் மோதிக் கொள்ளும் போது ‘கீச்சுக்கள்’ (chirps) போன்ற அலைவடிவங்கள் ஏற்படுகின்றன. அத்தகைய ஒரு கீச்சு ஒலியை இந்த ஆய்வின் போது பதிவு செய்துள்ளனர். அந்த 8 வினாடி நீள ஒலிப்பதிவை இங்கே கேட்டு மகிழுங்கள். பதிவிறக்கம் செய்து குறுந்தகவலுக்கான ringtone-ஆகவும் வைத்துக் கொள்ளலாம்.

அண்டம் அனைத்தையும் காதலியுங்கள். காதலர் தின வாழ்த்துகள்.

பார்க்க:

http://www.bbc.com/tamil/science/2016/02/160212_gravitygraphics

https://caltech.app.box.com/s/ta7y0m97lqemz99lj1oztvf3mr8758je/1/3517143543/29359315721/1