ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಹೊಸ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಸಂಶೋಧಕರು
ಒಂದೇ ಮೂಲದಿಂದ ಹೊಮ್ಮುವ ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು ಎಂದು ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ.
Junior Outreach Coordinator at
Jawaharlal Nehru Planetarium
To read this story in English, go to page 1.
1929ರಲ್ಲಿ ಖಗೋಳ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು, ಗೆಲಾಕ್ಸಿಸಿಗಳು (ನಕ್ಷತ್ರಕೂಟ) ಪರಸ್ಪರ ದೂರ ಸರಿಯುತ್ತಿವೆ ಎಂದು ಅನ್ವೇಷಿಸಿದರು. ಹಾಗೂ ಅವುಗಳು ಭೂಮಿಯಿಂದಲೂ ದೂರ ಸರಿಯುತ್ತಿದ್ದರಿಂದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿದೆ ಎಂಬ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಬಂದರು. ಆದರೆ ಈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ವೇಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದಾಗ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಉತ್ತರಗಳು ದೊರೆತವು. ಈ ವಿಭಿನ್ನತೆ ಈಗಲೂ ತೊಡಕಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ.
ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಥಿಯರಿಟಿಕಲ್ ಸೈನ್ಸಸ್ ನ ಸೌವಿಕ್ ಜಾನ ರವರ ನೇತೃತ್ವದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಒಂದು ಉತ್ತರವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಇದು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಎಂದರೆ ದೇಶಕಾಲದಲ್ಲಿ (ಸ್ಪೇಸ್-ಟೈಮ್) ಉಂಟಾಗುವ ಅಲೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ. ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು 2015 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಕಂಡು ಹಿಡಿದರು. ಗುರುತ್ವವೇ ಹೇಗೆ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದರ ಮೂಲಕ ಮೇಲ್ಕಂಡ ಸಮಸ್ಯೆಗೆ ಸಂಶೋಧಕರು ಉತ್ತರ ಹುಡುಕಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಎರಡು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು (ಬ್ಲಾಕ್ ಹೋಲ್ಗಳು) ಒಂದರಸುತ್ತಲೊಂದು ಸುತ್ತಿ ಕೊನೆಗೆ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಯಾಗಿ ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತವೆ. ಈ ಅಲೆಗಳು ಭೂಮಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿದ್ದಂತೆಯೇ ಕೆಲವು ಕಿಲೋಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ಉದ್ದವಿರುವ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಗುರುತುಗಳಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇಂತಹ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಒಂದು ಜಾಲವನ್ನು ಭೂಗೋಳದ ಮೇಲೆ ನಿರ್ಮಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಈ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಧ್ಯಯನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಕಪ್ಪುಕುಳಿ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯದಲ್ಲಿರುವ ಜಾಗವು, ಖಾಲಿಯಂತೂ ಇಲ್ಲ ಈ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಹಲವಾರು ಗೆಲಾಕ್ಸಿಸಿಗಳು ಇವೆ. ಇಲ್ಲಿರುವ ಬೃಹತ್ ಗಾತ್ರದ ಗೆಲಾಕ್ಸಿಸಿಗಳು, ಚಲಿಸುತ್ತಿರುವ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಿಸುತ್ತವೆ. ತತ್ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಒಂದೇ ಮೂಲದಿಂದ ಹೊರಟ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಹಲವು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಗ್ರಾವಿಟೇಷನಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ (ಗುರುತ್ವ ಮಸೂರ ಪರಿಣಾಮ) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
“ಬೆಳಕಿನ ಗ್ರಾವಿಟೇಷನಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಾವು ಒಂದು ಶತಕದ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಗಮನಿಸಿಕೊಂಡು ಬಂದಿದ್ದೇವೆ, ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಗ್ರಾವಿಟೇಷನಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಮುಂಬರುವ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ವೀಕ್ಷಿಸಬಹುದೆಂಬ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿದ್ದೇವೆ!” ಎಂದು ಪ್ರೊ. ಪರಮೇಶ್ವರನ್ ಅಜಿತ್, ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಸಹಲೇಖಕರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ.
ಮುಂಬರುವ ಎರಡು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ ಆಧುನಿಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ವಿಲೀನದ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. “ಮುಂಬರುವ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಇನ್ನೂ ಹೆಚ್ಚು ದೂರಕ್ಕೆ ನೋಡಬಹುದು,” ಎಂದು ಇಂಟರ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಅಸ್ಟ್ರಾನಮಿ ಅಂಡ್ ಆಸ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಕ್ಸ್ ನ ಶಾಶ್ವತ್ ಜೆ ಕಾಪಾಡಿಯಾ ರವರು ವಿವರಿಸಿದರು, ಇವರು ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಒಬ್ಬ ಸಹಲೇಖಕರು.
ಈಗಿರುವ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತಿರುವ ಬೇಡದಿರುವ ಸಂಕೇತಗಳಿಂದಾಗಿ (ನಾಯ್ಸ್ ಸಿಗ್ನಲ್) ಕವಿದು ಹೋಗಿರುವ ಕ್ಷೀಣವಾದ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಆಧುನಿಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ನಾವು ಕಾಣಬಹುದು ಎಂದು ಯುನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಕ್ಯಾಲಿಫೋರ್ನಿಯಾದ ತೇಜಸ್ವಿ ವೇಣುಮಾಧವ್, ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಮತ್ತೊಬ್ಬ ಸಹಲೇಖಕರು ಹೇಳಿದರು.
ಆಧುನಿಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಕೆಲವು ದಶಲಕ್ಷ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಜೋಡಿಗಳು, ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ವಿಲೀನಗೊಂಡು ದೊಡ್ಡ ದೊಡ್ಡ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳು ರೂಪುಗೊಂಡಿದ್ದರಿಂದ ಉಂಟಾದ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 10,000 ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ನಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಾರಿ ನಾವು ಗಮನಿಸಬಹುದು, ಇದು ಗ್ರಾವಿಟೇಷನಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ನ ಕಾರಣದಿಂದ.
ಸೌವಿಕ್ ರವರ ನೇತೃತ್ವದಲ್ಲಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಇಂತಹ ಪುನರಾವರ್ತಿಸುವ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದರಿಂದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ವೇಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿಕೊಟ್ಟಿದ್ದಾರೆ.
ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪ ಮಾಡಿರುವ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಗೆಲಾಕ್ಸಿಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣ, ವಿಲೀನವಾಗುತ್ತಿರುವ ಎರಡು ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ, ಅಥವಾ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ನಿಖರವಾದ ಸ್ಥಾನ ಇದು ಯಾವುವೂ ತಿಳಿಯಬೇಕಾಗಿಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ ಯಾವ ಸಂಕೇತವು ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಒಳಗಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯುವ ವಿಧಾನ ಒಂದು ಗೊತ್ತಿದ್ದರೆ ಸಾಕು ಎಂದು ಸೌವಿಕ್ ರವರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಇಂತಹ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲು ಬೇಕಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಉತ್ತಮಗೊಳಿಸಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ಶಾಶ್ವತ್ ರವರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ.
ಗ್ರಾವಿಟೇಷನಲ್ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಗಮನಿಸಲು ಅದನ್ನುಂಟು ಮಾಡುವ ಖಗೋಳೀಯ ಕಾಯಗಳು ಅತ್ಯಂತ ದೂರದಲ್ಲಿರುವುದು ಅವಶ್ಯಕ. ಈ ಮಾನದಂಡಕ್ಕೆ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ಜೋಡಿಗಳು ಸೂಕ್ತವಾಗಿವೆ. ಇಂತಹ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳು ಸುಮಾರು 13.3 ಬಿಲಿಯನ್ (1330 ಕೋಟಿ) ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ, ಅಂದರೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡ ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗಿ ಕೇವಲ 500 ಮಿಲಿಯನ್ (50 ಕೋಟಿ) ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ ಸೃಷ್ಟಿಯಾದ ಕಾಯಗಳಾಗಿವೆ.
ಇಲ್ಲಿ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿರುವ ವಿಧಾನವು ಆಧುನಿಕ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಸುಮಾರು ದಶಲಕ್ಷ ಕಪ್ಪುಕುಳಿಗಳ ವಿಲೀನವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗುವುದು ಎಂದು ಶಾಶ್ವತ್ ರವರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿವಿಧ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಈ ವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸುವುದು ಹೇಗೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಈ ತಂಡವು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದೆ.
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮಾದರಿಗಳು ಇದುವರೆಗೂ ಪತ್ತೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿರುವ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಥವಾ ಅವ್ಯಕ್ತ ದ್ರವ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯಬಹುದು ಎಂದು ತಂಡದವರು ಹೇಳಿದ್ದಾರೆ. ಅವ್ಯಕ್ತ ದ್ರವ್ಯವು (ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್) ಬೆಳಕಿನ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರದಿರುವುದರಿಂದ ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಅಷ್ಟಾಗಿ ಮಾಹಿತಿ ಇನ್ನೂ ದೊರೆತಿಲ್ಲ. ಇದರ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿ ದೊರೆತರೆ ಗೆಲಾಕ್ಸಿಸಿಗಳು ಏಕೆ ಇರುವಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯಲು ಸಹಾಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ಅವ್ಯಕ್ತ ದ್ರವ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ತಿಳಿದಿಲ್ಲವಿರುವುದರಿಂದ, ಹಲವಾರು ಅವ್ಯಕ್ತ ದ್ರವ್ಯಗಳ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ್ದಾರೆ.
ಈ ತಂಡದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಫಿಸಿಕಲ್ ರಿವ್ಯೂ ಲೆಟರ್ಸ್ ಎಂಬ ಜರ್ನಲ್ ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ. ಈಗ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಪ್ರಕಾರ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸುವ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿಕೊಂಡು ಅವ್ಯಕ್ತ ದ್ರವ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
ಅನುವಾದ: ಶರಣ್ಯ ಹೆಚ್, ಕಿರಿಯ ಔಟ್ರೀಚ್ ಸಂಯೋಜಕರು, ಜವಾಹರ್ಲಾಲ್ ನೆಹರು ತಾರಾಲಯ, ಬೆಂಗಳೂರು.
ಅನುವಾದಕ್ಕೆ ಸಲಹೆಗಾರರು: ಲಕ್ಷ್ಮೀ ಬಿ ಆರ್, ಜವಾಹರ್ಲಾಲ್ ನೆಹರು ತಾರಾಲಯ, ಬೆಂಗಳೂರು; ಗಾಡ್ವಿನ್ ಮಾರ್ಟಿನ್, ಐ ಸಿ ಟಿ ಎಸ್, ಟಿ ಐ ಎಫ್ ಆರ್.