LIGO ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳ ಅನ್ವೇಷಕ
ಸರಳ ವಿಜ್ಞಾನ
ಭಾಗ 1
2017ರ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳು ಪ್ರಕಟಗೊಂಡಿವೆ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ, ರೇನರ್ ವೇಸ್ಸ್, ಬ್ಯಾರಿ ಬೇರಿಷ್ ಮತ್ತು ಕಿಪ್ ಥಾರ್ನ್ (ಚಿತ್ರ-1) ಅವರಿಗೆ LIGO- [Laser Interoferencimeter Gravitational wave Observatory]ನ ಜೊತೆಗೂಡಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳನ್ನು (ಚಿತ್ರ-2) ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಿದ್ದಕ್ಕೆ ಈ ಬಾರಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ದೊರೆತಿದೆ.
2015ರ ಸೆಪ್ಟಂಬರ್ನಲ್ಲಿಯೇ ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ (ಚಿತ್ರ-3) ಅಲೆಗಳು 2016ರ ಫೆಬ್ರವರಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಗೊಂಡು, ಭೌತವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಹೊಸದೊಂದು ಪ್ರಕಾರವನ್ನೇ ಹುಟ್ಟಿಸಿದೆ. ಇವೆಲ್ಲವೂ ಸಾಧ್ಯವಾದದ್ದು LIGO ಎಂಬ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಹುಟ್ಟುವಿಕೆ, ಇರುವಿಕೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಚರ್ಚೆಯಾಗುತ್ತಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲು ಮತ್ತು ವಸ್ತುಶಃವಾಗಿ ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಲು ಸಾಕ್ಷಿ, ಆಧಾರಗಳಿರಲಿಲ್ಲ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆ 2002ರಲ್ಲಿಯೇ ಮೊದಲ್ಗೊಂಡು ಈಗ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದವರೆಗೆ ಮುಂದುವರಿದಿದೆ.
ಇದರ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳೆಂದರೇನು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದ ಲಿಗೊ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿಯೋಣ.
ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ಷಣವೂ ಹಲವಾರು ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು ನಡೆಯುತ್ತಿರುತ್ತವೆ. ದೂರದರ್ಶಕಗಳ ಸಹಾಯದಿಂದ ಭೂಮಿಯ ಸನಿಹದಲ್ಲಿ ನಡೆವ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿಯಬಹುದು. ಆದರೆ ಹಲವಾರು ಜ್ಯೋತಿವರ್ಷಗಳ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುವ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿಯಲು ಬೇರೆಯದೇ ಆದ ರೀತಿಯ ತಂತ್ರಜ್ಞತೆ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ವಿಶ್ವದ ಉಗಮ ಬಹಳಷ್ಟು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯರಿಗೆ ಕುತೂಹಲದ ವಿಷಯ. ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಜನಪದ ಕತೆಗಳೂ ಇವೆ. ವಿಜ್ಞಾನದ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ವಿಶ್ವದ ಉಗಮವೆಂದರೆ, ಕೇಂದ್ರೀಕೃತಗೊಂಡ ಬೃಹತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಬಿಡುಗಡೆ. ಇದನ್ನು ಸೂಪರ್ನೋವಾ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಸೂಪರ್ನೋವಾ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೂ ಮೊದಲು ಶಕ್ತಿಯ ಕೇಂದ್ರೀಕರಣ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ಬಿಂದುವಿನೊಂದಿಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗ ತೊಡಗುತ್ತದೆ. ಆಗ ಅದರ ಸುತ್ತಲಿರುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯೂ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗ ತೊಡಗುತ್ತದೆ. (ಚಿತ್ರ-4) ಇದು ಬೆಳಕನ್ನೂ ಹೊರಹೋಗದಂತೆ ಒಳಗೆಳೆದುಕೊಳ್ಳುವ ವಿದ್ಯಮಾನವಾದ್ದರಿಂದ ಯಾವ ದೂರದರ್ಶಕದಿಂದಲೂ ಇದರ ಪತ್ತೆ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಬೆಳಕೇ ಇರದಿರುವ, 4 ಮಿಲಿಯನ್ ಪಟ್ಟು ಸೂರ್ಯನಿಗಿಂತ ದೊಡ್ಡದಿರುವ ಕುಗ್ಗುತ್ತಿರುವ ನಕ್ಷತ್ರಗಳನ್ನು ಕಪ್ಪುರಂಧ್ರಗಳೆಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಅತ್ಯಂತ ಸನಿಹದಲ್ಲಿ ಎರಡೂ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳಿದ್ದರೆ ಅವುಗಳು ತಾವಾಗಿಯೇ ಗುರುತ್ವದ ಬಲದ ಕಾರಣ ಒಂದಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಬೃಹತ್ ಶಕ್ತಿ ಇನ್ನೊಂದು ಬೃಹತ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಒಟ್ಟುಗೂಡಿದರೆ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲೂ ಅವುಗಳ ಗುರುತ್ವದ ಅನುಭವವಾಗುತ್ತದೆ. ಆ ಸೆಳೆತದ ಅನುಭವವೇ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು. ಇವುಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು 1916ರಲ್ಲಿಯೇ ಐನ್ಸ್ಟೀನ್ ಅವರು ತಮ್ಮ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೂಲಕ ಬಹಿರಂಗ ಪಡಿಸಿದ್ದರು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳಿಂದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಾರವು ವಿಕೃತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅದಲ್ಲದೆ, ಅವು ತಮ್ಮ ಮೂಲದ ಬಗ್ಗೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊತ್ತು ತರುತ್ತವೆ. ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವದ ಅಲೆಗಳು ತಮ್ಮ ಮೂಲ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ಬಲವಾಗಿದ್ದರೂ ಭೂಮಿಗೆ ಬರುವಷ್ಟರಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಕ್ಷೀಣವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಹಾಗಾಗಿ ಅವುಗಳ ಇರುವಿಕೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ವಿಧಾನದೊಂದಿಗೆ ಪರಿಶೋಧನೆ ನಡೆಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತೀ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಯ ಒಂದು ಪ್ರೋಗಾತ್ರದಷ್ಟು ದೂರದಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದು ಅಲೆಯಿರುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ ಅವುಗಳ ನಡುವೆಯಿರುವ ದೂರ ಸುಮಾರು 10-19 ಮಿ. ಈ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಸೆಳೆತವನ್ನು ಸಂವೇದಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮಾತಿಸೂಕ್ಷ್ಮ ಉಪಕರಣಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೇ ಅವುಗಳನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವ ವಿಧಾನವೂ ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾಗಿರಬೇಕಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಇಂಟರೋಪೆರೆನ್ಸಿ ಅಂತಹ ಒಂದು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ. ಇದರ ಬಗ್ಗೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸಿದ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಮುಂದಿನ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅರಿಯೋಣ.
(ಚಿತ್ರ-1)
(ಚಿತ್ರ-2)
(ಚಿತ್ರ-3)
(ಚಿತ್ರ-4)