Embargoed till 0.00 UTC ( 0530 AM,IST) 29 June, 2023
कमी वारं वारिता असलेल्या गरुु त्वीय लहरींच्या अस्तित्वाचा पहिला परु ावा००००भारत, जपान आणि यरु ोपमधील खगोलशास्त्रज्ञांच्या आंतरराष्ट्रीय पथकाने ब्रह्मांडातील

सर्वोत्तम घड्याळ मानल्या गेलेल्या पल्सार ताऱ्यांचे निरीक्षण करून महत्त्वाचे निष्कर्ष काढलेआहे त. यासाठी त्यांनी भारतातील सर्वात मोठी दर्बिु ण असलेल्या uGMRT सह जगातील सहासर्वात संवेदनशील रे डिओ दर्बिु णींचा वापर केला.

या निष्कर्षांमधनू अतिशय कमी वारं वारिता असलेल्या गरुु त्वीय लहरींमळु े निर्माण झालेल्या
ब्रह्मांडाच्या सातत्यपर्णू कंपनांचे परु ावे मिळतात.

आपल्या सर्याू पेक्षा काही कोटीपट अधिक वस्तमु ान असलेल्या महाकाय कृष्णविवरांच्यासंयोगांमधनू या गरुु त्वीय लहरी तयार होत असाव्यात, असे मानले जात होते. हे नवे निष्कर्ष यागहिृ तकाला बळ दे तात.

आकाशगंगांच्या केंद्रांमध्ये महाकाय कृष्णविवरे असतात, या संशोधनाला २०२० चे खगोलशास्त्राचेनोबेल पारितोषक मिळाले होते. जेव्हा आकाशगंगा एकमेकांमध्ये विलीन होतात तेव्हा त्यांच्याकेंद्रांमधील कृष्णविवरे देखील एकमेकांत विलीन होतात. ब्रह्मांडात सर्वत्र आणि सर्व दिशांना अशाविलीनीकरणाच्या घटना घडत असतात. त्यामळु े गरुु त्वीय लहरीही सर्व दिशांनी तयार होतात.

यरु ोपियन पल्सर टायमिंग अॅरे (ईपीटीए) आणि इंडियन पल्सर टायमिंग अॅरे (इनपीटीए)मधील
सदस्यांचा समावेश असलेल्या पथकाने खगोलशास्त्र आणि खगोलभौतिकी जर्नलमधील दोनपेपर्समध्ये त्यांचे निष्कर्ष प्रकाशित केले आहे त. हे निष्कर्ष त्यांच्या नोंदींमध्ये अशा गरुु त्वीय
लहरींच्या उपस्थितीचे संकेत दे तात.

पल्सार हे अतिशय उच्च घनतेचे आणि अत्यंत वेगाने स्वत:भोवती फिरणारे तारे असतात.
अवकाशातील कालमापनासाठी पल्सार हे घड्याळ मानले जाते. हा वेगाने फिरणाऱ्या न्यट्रू ॉनतार्‍यांचा एक प्रकार आहे , जो मलयांचे अवशेष आहे त.
ू त: आपल्या आकाशगंगेत असलेल्या मतृ तार्‍सदु ै वाने, पल्सार हे एक वैश्विक दीपगहृ आहे कारण ते रे डिओ लहरी उत्सर्जित करते. बंदराजवळीलदीपगहृ वीवरून नियमितपणे चमकताना दिसते.
ृ ाप्रमाणेच ते पथ्पण्ु याजवळील भारतातील सर्वात शक्तिशाली रे डिओ दर्बिु ण, uGMRT सह जगातील सर्वोत्तमरे डिओ दर्बिु णी वापरून खगोलशास्त्रज्ञ या पल्सारचे निरीक्षण करत आहे त. अलीकडच्या काहीवर्षांत uGMRT ने पल्सारच्या रे डिओ लहरींच्या अगदी मंद प्रकाशाचेही अचकू नोंदी करण्यातमहत्त्वपर्णू योगदान दिले आहे . यामळु े पल्सरचा वापर खगोलीय घड्याळे म्हणनू करणे शक्य झालेआहे .
गेल्या दशकात InPTA चे स्थापना करणारे पणु े येथील NCRA-TIFR चे प्रा. भाल चंद्र जोशीसांगतात की, ‘आईन्स्टाईनच्या मते, गरुु त्वीय लहरी या रे डिओ लहरींच्या आगमनाच्या वेळाबदलतात आणि त्याद्वारे आपल्या वैश्विक घड्याळांच्या नोंदीवर परिणाम करतात. हे बदल इतकेलहान आहे त की, खगोलशास्त्रज्ञांना हे बदल अवकाशातील इतर गोंधळापासनू वेगळे करण्यासाठीuGMRT सारख्या संवेदनशील दर्बिु णी आणि रे डिओ पल्सरचा संग्रह आवश्यक आहे . यासंदेशांमधील अगदी छोट्या फरकांमधनू हे स्पष्ट होते की, या नॅनो-हर्ट्झ गरुु त्वाकर्षण लहरीशोधण्यासाठी अनेक दशके लागतात. ’EPTA आणि InPTA यांनी संयक्ु तपणे जगातील सहा सर्वात मोठ्या रे डिओ दर्बिु णींसह २५वर्षांमध्ये गोळा केलेल्या पल्सार नोंदींचे विश्लेषण करून तपशीलवार परिणाम नोंदवले आहे त.
यामध्ये अत्यंत कमी रे डिओ वारं वारिता श्रेणी आणि भारतातील सर्वात मोठ्या रे डिओ दर्बि
ु णuGMRT चा वापर करून संकलित केलेल्या तीन वर्षांपेक्षा जास्त संवेदनशील नोंदींचा समावेश
आहे . या माहितीच्या विश्लेषणातनू दिसनू आले की, ज्यांचे परीक्षण केले गेले त्या पंचवीस
पल्सारच्या नोंदीमध्ये वैशिष्ट्यपर्णू अनियमितता आहे . हे अतिकमी वारं वारतेच्या गरुु त्वीयलहरींद्वारे निर्माण केलल्या परिणामाशी ससं त आहे .
ु गNCRA-TIFR तसेच uGMRT केंद्र संचालक प्रा. यशवंत गप्ु ता म्हणाले “आमच्या वैशिष्ट्यपर्णू
uGMRT नोंदीचा वापर गरुु त्वीय लहरी खगोलशास्त्रावर चालू असलेल्या आंतरराष्ट्रीयसंशोधनासाठी होताना पाहणे विलक्षण आहे . २०१३-२०१९ दरम्यान आम्ही GMRT मध्ये केलेल्यासधु ारणांमळु े पल्सरच्या अचकू वेळा नोंदवणे हे एक महत्त्वाचे वैज्ञानिक लक्ष्य होते. पहिल्या काहीवर्षांत याला फळ येत असल्याचे पाहून मला खपू आनंद झाला. आम्ही GMRT साठी तयारकेलेल्या वाइडबँड रिसीव्हर सिस्टीममळु े या उच्च प्रतीच्या नोंदी ठे वणे शक्य झाले.’इंडियन पल्सार टायमिंग आरे संशोधन प्रकल्पामध्ये आपल्या आकाशगंगेतील २५ पल्सारचेनियमीत निरीक्षण केले जाते.आणि कमी वारं वारिता असलेल्या गरुु त्वीय लहरींच्या नोंदी ठे वल्या
जातात. तर लायगो प्रयोग उच्च वारं वारिता असलेल्या गरुु त्व लहरींच्या (या सर्याू पेक्षा १० ते १००पट अधिक वस्तमु ान असलेल्या कृष्णविवरांच्या संयोगातनू तयार होतात) नोंदी ठे वते. त्यांना कमीवारं वारिता असलेल्या गरुु त्व लहरींच्या नाेंदी ठे वणे शक्य होत नाही.
लायगोला उच्च ् वारं वारिता असलेल्या गरुु त्व लहरी नोंदवण्यासाठी काही सेकंद लागतात, तरपल्सार टायमिंग आरे ला कमी वारं वारिता असलेल्या गरुु त्व लहरी नोंदवण्यासाठी कित्येक वर्षे खर्चीपडतात. त्यामळु े पल्सार टायमिंग आरे हे गरुु त्व लहरी आणि कृष्णविवरांच्या अभ्यासाचे नवे तंत्र
आहे . पढु ील १० वर्षांत भारत स्क्वेअर किलोमीटर आरे या दर्बिु णीच्या उभारणीमध्ये महत्त्वाचीभमिू का बजावणार आहे . त्यामळु े पल्सार टायमिंग अारे अधिक परिणामकाठक ठरू शकतील,असे टीआयएफआरमधील प्रोफसर ए. गोपाकुमार यांनी सांगितले.
वर नमदू केलेल्या दोन पेपरमधील माहिती भारतातील uGMRT सह यरु ोपमधील खालील पाचसर्वांत मोठ्या दर्बिु णींद्वारे संकलित करण्यात आली आहे .
जर्मनीमधील १०० मी एफेल्सबगै रे डिओ दर्बिू े मधील जॉड्रेल बँक वेधशाळे ची लव्हे ल दर्बिु ण, यकु ण,फ्रान्समधील नॅन्से रे डीओ दर्बीु ण, इटलीमधील सार्डिना रे डिओ दर्बिु ण आणि नेदरलँ डसमधील
वेस्टरबाेर्क रे डिओ दर्बिु णयरु ोप, भारत आणि जपानच्या संशोधकांमधील सहकार्य वैज्ञानिकदृष्ट्या खपू फायद्याचे ठरलेआहे शिवाय आमचे काम IPTA साठी हे एक उदाहरण ठरल्याचे मॅक्स-प्लँ क-इन्स्टिट्यटू फॉररे डिओएस्ट्रोनॉमी, बॉन, जर्मनी चे संचालक , प्रा. मायकेल क्रेमर यांनी सांगितले.
हे केवळ EPTA आणि InPTAचे निरीक्षण नसनू त्यांच्यासोबत ऑस्ट्रे लियाचे पार्क्स पीटीए,अमेरिकेचे नॅनोग्रॅव्ह आणि चिनी पीटीए यांच्याही नोंदी अशाच प्रकारच्या आहे त.
सर्व पीटीएनी या संशोधनाचे वत्तू , २०२३ रोजी सर्वप्रथम एकत्रितरित्या प्रसिद्ध केले.
ृ २९ जनहे निष्कर्ष अनेक वर्षांच्या निरीक्षणांचे फलित असनू यामध्ये अनेक पीएचडी, पदव्यत्तु र तसेचपदवीच्या तरुण विद्यार्थ्यांचा मोठा सहभाग आहे . आम्ही आयआयटी है दराबाद, आयआयटी रुरकी
यांची नॅशनल सपं फॅसिलिटी, एनसीआर-पणंु ई यांची कम्पटिंु र कम्पटिु गु े, टीआयएफआर मबु गफॅसिलिटी यांच्या सहकार्यामळु े हे संशोधन शक्य झाल्याचे आयआयटी, है दराबाद येथील प्रो. शंतनूदे साई यांनी स्पष्ट केले.
पढु ील काही वर्षांत सर्व आंतरराष्ट्रीय पीटीए एकत्र येऊन १०० हून अधिक पल्सारचे निरीक्षण
करणार आहे त आणि या गरुु त्व लहरींचा अभ्यास करून ब्रह्मांड तयार होताना अगदी सरुु वातीच्याकाळतील घडमोडींचा अभ्यास करणार आहे त.
भविष्यात स्क्वेअर किलोमीटर अारे दर्बीु त्वु ण आणि लायगो इंडिया हे एकत्र काम करून गरुलहरींचा अभ्यास एकत्र करू शकतील, अशी अपेक्षा डॉ. भालचंद्र जोशी यांनी व्यक्त केली.
या संशोधनात खालील संशोधकांचा सहभाग होता…
ंु ई), IIT (रुरकी), IISER (भोपाळ), IIT (है दराबाद), IMSc
InPTA, NCRA (पणु े), TIFR (मब(चेन्नई), RRI (बेंगळूरू) कुमामोटो विद्यापीठ जपान