२०११ मध्ये प्रस्तावित झालेल्या भारताच्या ४ किलोमीटरच्या गुरुत्वीय लहरी शोधकाचे भूमिपूजन हिंगोलीतील औंढा येथे २३ एप्रिल २०२६ रोजी झाले

कॅल्टेकच्या LIGO लॅबोरेटरीच्या एका प्रसिद्धिपत्रकानुसार, भारताच्या गुरुत्वीय लहरी शोधक LIGO-India चे भूमिपूजन २३ एप्रिल २०२६ रोजी महाराष्ट्राच्या हिंगोली जिल्ह्यातील औंढा येथे झाले. तो अमेरिकेतील दोन LIGO शोधकांची जवळपास प्रतिकृती असेल, प्रत्येकी ४ किलोमीटर लांबीचे दोन बाहू असलेला, आणि कॅल्टेक पहिल्या निरीक्षणांसाठी २०३० ही लक्ष्य तारीख देते.

केंद्रीय मंत्रिमंडळाने तत्त्वतः मंजुरी १७ फेब्रुवारी २०१६ रोजी जाहीर केली आणि बांधकामाला ६ एप्रिल २०२३ रोजी मंजुरी दिली. पत्र सूचना कार्यालय (पीआयबी) मंजूर खर्च ₹२,६०० कोटी असल्याचे सांगते.

कोण कशासाठी पैसे देते

LIGO-India हा अणुऊर्जा विभाग (डीएई) आणि विज्ञान व तंत्रज्ञान विभाग (डीएसटी) यांचा प्रकल्प आहे, ज्यात डीएई प्रमुख संस्था आहे. अमेरिकेची नॅशनल सायन्स फाउंडेशन ही सामंजस्य करारांतर्गत भागीदार आहे, ज्या कराराची तारीख पीआयबी ३० मार्च २०१६ अशी देते.

कॅल्टेक आणि एमआयटी चालवत असलेली LIGO लॅबोरेटरी एका पूर्ण इंटरफेरोमीटरसाठी (लेसर प्रकाशावर आधारित एक मापन यंत्र, पुढे समजावले आहे) लागणारी उपकरणे, त्याचा आराखडा डेटा आणि प्रशिक्षण पुरवते. भारत जागा, निर्वात प्रणाली आणि इमारती पुरवतो, आणि यंत्र बसवण्यासाठी व चालवण्यासाठी लागणारे सर्व श्रम आणि साहित्याचा खर्च उचलतो, असे LIGO-India संकेतस्थळ सांगते. संकेतस्थळ जोडते की घटक अमेरिकेतील अॅडव्हान्स्ड LIGO प्रकल्पादरम्यानच तयार झाले होते. नेचर इंडियाने २०२५ मध्ये वृत्त दिले की अमेरिका येत्या काही वर्षांत बांधकामाच्या गतीबरोबर उपकरणे पाठवायला सुरुवात करेल.

प्रकल्पाच्या संकेतस्थळानुसार चार भारतीय संस्था काम वाटून घेतात. मुंबईतील संचालनालय बांधकाम, सेवा आणि मालमत्ता व्यवस्थापन (डीसीएसईएम) जमीन आणि स्थापत्य कामे पाहते. गांधीनगरची इन्स्टिट्यूट फॉर प्लाझ्मा रिसर्च (आयपीआर) निर्वात प्रणाली सांभाळते. पुण्यातील इंटर-युनिव्हर्सिटी सेंटर फॉर अॅस्ट्रॉनॉमी अँड अॅस्ट्रोफिजिक्स (आययूसीएए) ने जागा निवडली आणि ते डेटा विश्लेषण चालवेल. इंदूरचे राजा रमण्णा सेंटर फॉर अॅडव्हान्स्ड टेक्नॉलॉजी (आरआरसीएटी) प्रकाशिकी, उभारणी आणि कार्यान्वयन पाहते. कॅल्टेकचे प्रसिद्धिपत्रक म्हणते की प्रकल्पाच्या आयुष्यात ६० हून जास्त भारतीय संस्था योगदान देतील अशी अपेक्षा आहे. एकदा उभारल्यावर, पीआयबी म्हणते, तो राष्ट्रीय सुविधा म्हणून चालेल.

नोव्हेंबर २०११ च्या प्रस्तावापासून सात वर्षांच्या प्रतीक्षेपर्यंत

LIGO च्या दस्तऐवज संग्रहानुसार प्रस्ताव १५ नोव्हेंबर २०११ रोजी डीएसटी आणि डीएई कडे गेला. त्याचे लेखक होते बाला अय्यर, तरुण सौरदीप, सी. एस. उन्नीकृष्णन, संजीव धुरंधर, सेंधिल राजा आणि आनंद सेनगुप्ता. २०१२ च्या एका व्याख्यानात टाटा इन्स्टिट्यूट ऑफ फंडामेंटल रिसर्चचे उन्नीकृष्णन यांनी LIGO-India चे वर्णन ऑस्ट्रेलियात तिसरा शोधक ठेवण्याच्या आधीच्या योजनेचा पुढचा टप्पा असे केले. ऑगस्ट २०१२ मध्ये अमेरिकेच्या नॅशनल सायन्स बोर्डाने एक प्रगत शोधक भारतात हलवण्यास परवानगी देणारा व्याप्तीतील बदल अधिकृत केला.

मंत्रिमंडळाची तत्त्वतः मंजुरी १७ फेब्रुवारी २०१६ रोजी जाहीर झाली. पीआयबीच्या प्रसिद्धिपत्रकाने नमूद केले की गुरुत्वीय लहरींचा शोध जाहीर झाल्याच्या काही दिवसांनंतर ती आली, आणि त्यात कोणताही खर्च दिला नव्हता. सरकारने नंतर ३० मार्च २०२२ रोजी लोकसभेला सांगितले की त्या टप्प्यावरचा अंदाज ₹१,२६० कोटी होता आणि डीएईने पूर्व-गुंतवणूक कामासाठी ₹७५ कोटी मंजूर केले होते.

मंत्रिमंडळाने बांधकामाला गुरुवारी, ६ एप्रिल २०२३ रोजी मंजुरी दिली, असे डेक्कन हेराल्डने दुसऱ्या दिवशी सकाळी वृत्त दिले, अंदाजे ₹२,६०० कोटी खर्चाने. नेचर इंडियाने दोन मंजुऱ्यांमधील अंतर सात वर्षे सांगितले. कॅल्टेकच्या एप्रिल २०२३ च्या प्रसिद्धिपत्रकाने खर्च सुमारे ३२० दशलक्ष डॉलरमध्ये रूपांतरित केला.

औंढा, १७४ एकर आणि ४८ महिन्यांचे कंत्राट

जागा १७४ एकर आहे आणि कमी भूकंपीय गोंगाटासाठी निवडली गेली, असे कॅल्टेकचे प्रसिद्धिपत्रक म्हणते. आययूसीएएचे संजीत मित्रा यांनी डेक्कन हेराल्डला सांगितले की त्या भागात पाऊस आणि वारा कमी आहे, आणि दोन्ही मापनांत व्यत्यय आणू शकतात. १८ जुलै २०१८ च्या पीआयबीच्या उत्तरात हिंगोलीला प्राथमिक जागा म्हणून नाव दिले गेले, तेव्हा जमीन संपादन प्रगत टप्प्यावर असल्याचे वर्णन केले होते. नेचर इंडिया पाच स्थानकांवरील वर्षभराचा भूकंपीय अभ्यास, भू-तांत्रिक सर्वेक्षणे आणि जागेवरची मालमत्ता व देखभाल इमारत यांना बांधकामपूर्व कामे म्हणून नमूद करते. जागेवर २०२३ मध्ये पायाभरणीचे दगड बसवले गेले, असे कॅल्टेक सांगते.

२४ फेब्रुवारी २०२६ रोजी लार्सन अँड टुब्रोने जाहीर केले की तिच्या दोन व्यवसाय विभागांनी वेधशाळेसाठी डीएईची ऑर्डर जिंकली आहे. कंपनीच्या कामाच्या व्याप्तीत कंपनांना संवेदनशील स्थापत्य कामे आणि ८ किलोमीटरची अति-उच्च-निर्वात बीम नळी येते, आणि मुदत ४८ महिने आहे. एल अँड टीने ऑर्डरचे मूल्य सांगितले नाही. त्याने ती ऑर्डर “महत्त्वपूर्ण” वर्गात टाकली, जे तिच्या स्वतःच्या मापनात ₹१,००० कोटी ते ₹२,५०० कोटी असते.

डेक्कन हेराल्डने एप्रिल २०२५ मध्ये, निविदा दस्तऐवजाचा हवाला देऊन, ₹१,६०० कोटींचे बांधकाम अंदाजपत्रक असल्याचे वृत्त दिले. त्याने म्हटले की ₹२,६०० कोटींपैकी उरलेले ₹१,००० कोटी सेन्सर आणि शोधकांवर जातील. डीसीएसईएमचे प्रभारी अभियंते समीर जाधव यांनी २३ एप्रिल २०२६ रोजी भूमिपूजन केले, ज्या समारंभाला डीएईचे सचिव अजित कुमार मोहंती हेही उपस्थित होते. tuput ला सापडलेला हा सर्वात अलीकडचा अधिकृत टप्पा आहे.

४ किलोमीटरच्या नळ्यांची जोडी गुरुत्वीय लहरी कशी मोजते

प्रत्येक LIGO शोधक एल (L) आकाराचा असतो. प्रत्येकी ४ किमी लांब आणि १.२ मीटर रुंद अशा दोन पोलादी निर्वात नळ्या काटकोनात मिळतात, असे कॅल्टेकच्या LIGO संकेतस्थळावर समजावले आहे. लेसरचा एक किरण दोन भागांत विभागला जातो, प्रत्येक भाग एका बाहूतून जातो, दूरच्या टोकावरील आरशावरून परावर्तित होतो आणि पुन्हा एकत्र करण्यासाठी परत येतो. दोन्ही भाग एकमेकांवर कसे व्यतिकरण करतात याचा अभ्यास करून शास्त्रज्ञ सांगू शकतात की गुरुत्वीय लहर पार झाली का.

यात गुंतलेली अंतरे प्रोटॉनच्या रुंदीच्या सुमारे हजाराव्या भागाइतकी आहेत, असे कॅल्टेक सांगते. LIGO-India प्रकल्पाची पाने लेसरची तरंगलांबी १०६४ नॅनोमीटर देतात आणि सांगतात की २ वॉटचा बीज किरण २०० वॉटपर्यंत वाढवला जातो. आरसे ३४ सेंटिमीटर रुंद आहेत, ४० किलो वजनाचे आहेत आणि कंपनांपासून वेगळे करणाऱ्या लंबकासारख्या निलंबनांवर टांगलेले आहेत.

LIGO-India हॅनफोर्ड आणि लिव्हिंग्स्टन शोधकांचा अॅडव्हान्स्ड LIGO आराखडा वापरेल. कॅल्टेकचे राणा अधिकारी यांनी एप्रिल २०२६ च्या प्रसिद्धिपत्रकात सांगितले की मूळ यंत्रांपेक्षा तो जास्त संवेदनशील आणि जास्त आधुनिक असेल अशी चमूची अपेक्षा आहे, आणि त्यात बसवले जाणारे सामान “अगदी ताजे, नुकतेच बनलेले” असेल.

तिसरा शोधक आकाशाच्या नकाशात काय भर घालतो

हॅनफोर्ड आणि लिव्हिंग्स्टनसारखे दोन शोधक सिग्नल खरा आहे याची पुष्टी करू शकतात, कॅल्टेक म्हणते, पण तो कुठून आला हे नेमके सांगू शकत नाहीत किंवा लहरीचे ध्रुवीकरण (ती कोणत्या दिशेने दोलन करते) उघड करू शकत नाहीत. तिसरा शोधक त्रिकोणीकरण शक्य करतो, आणि हॅनफोर्ड, लिव्हिंग्स्टन आणि व्हर्गो यांचे जाळे अजूनही फक्त सुमारे अर्ध्या आकाशासाठी तीक्ष्ण स्थान देते, असे कॅल्टेकच्या संकेतस्थळावरील LIGO-India पान सांगते. ते जोडते की स्रोताचे स्थान कुठेही शोधण्यासाठी तुलनेने समान चार शोधकांची गरज असते.

कॅल्टेकच्या एप्रिल २०२३ च्या प्रसिद्धिपत्रकाने एक उदाहरण दिले. दोन LIGO शोधक न्यूट्रॉन-तारा विलीनीकरणाला आकाशाच्या १०० ते १,००० चौरस अंशांत ठेवतात. भारत जोडल्यावर क्षेत्र सुमारे १० चौरस अंशांवर येते. पौर्णिमेचा चंद्र सुमारे ०.२ व्यापतो. अधिकारी म्हणाले की स्थानिकीकरण एका परिमाणाच्या क्रमाने सुधारेल. LIGO-India हा इटलीतील व्हर्गो आणि जपानमधील कागरा यांच्या जाळ्यातील पाचवा शोधक असेल, आणि पृथ्वीच्या पलीकडच्या बाजूला असलेले त्याचे स्थान सध्याच्या व्याप्तीतील फट भरते.

दुर्बिणींना शोधकाने दिलेला आकाशाचा तुकडा धुंडाळावा लागतो, त्यामुळे लहान तुकडा म्हणजे जलद शोध. कॅल्टेकच्या मन्सी कसलीवाल यांनी २०२६ च्या प्रसिद्धिपत्रकात सांगितले की या पायाभूत अंतरामुळे खगोलशास्त्रज्ञ न्यूट्रॉन-तारा विलीनीकरणांचे त्रिकोणीकरण खूप लहान क्षेत्रात करू शकतील आणि त्यांचा प्रकाश पाहू शकतील. शोधकांना आतापर्यंत काय सापडले आहे ते कृष्णविवरांची टक्कर ऐकण्यावरच्या आमच्या लेखात आहे.

२०१५ च्या शोधनिबंधावरील भारतीय नावे

अमेरिकेतील दोन शोधकांनी GW150914 नावाचा सिग्नल १४ सप्टेंबर २०१५ रोजी ०९:५०:४५ यूटीसी वाजता नोंदवला. शोधाचा निबंध फिजिकल रिव्ह्यू लेटर्समध्ये ११ फेब्रुवारी २०१६ रोजी प्रसिद्ध झाला. या शोधामुळे LIGO च्या तीन संस्थापकांना २०१७ चे भौतिकशास्त्राचे नोबेल मिळाले, जे २०१६ ते २०२६ च्या विज्ञान नोबेलांच्या आमच्या मार्गदर्शिकेतील पारितोषिकांपैकी एक आहे.

निबंधावर छापलेल्या संलग्नता मोजून tuput ला आढळले की त्याच्या सुमारे १,००० लेखकांपैकी ३७ जणांनी भारतीय संस्थेचा उल्लेख केला आहे. काहींनी परदेशातील दुसरी संलग्नताही दिली आहे, म्हणून आकडा मोजण्याच्या पद्धतीवर अवलंबून आहे. नऊ संस्था आहेत: पुण्यातील आययूसीएए, बंगळुरूमधील टीआयएफआरचे इंटरनॅशनल सेंटर फॉर थिऑरेटिकल सायन्सेस, चेन्नई मॅथेमॅटिकल इन्स्टिट्यूट, आरआरसीएटी, आयआयटी गांधीनगर, आयपीआर, मुंबईतील टीआयएफआर, आयआयएसईआर तिरुवनंतपुरम आणि आयआयएसईआर कोलकाता.

आययूसीएएच्या तेव्हाच्या प्रसिद्धिपत्रकाने आपल्या शास्त्रज्ञांना दोन योगदानांचे श्रेय दिले. पहिले होते १९९१ ची कल्पना, हजारो भाकीत केलेल्या लहर-आकृतिबंधांना शोधकाच्या डेटाशी जुळवण्याची, जी धुरंधर आणि तेव्हा आययूसीएएमध्ये पोस्टडॉक्टरल फेलो असलेले बी. सत्यप्रकाश यांची होती. दुसरे होते वेगवेगळ्या शोधकांतील सिग्नलचा उगम समान आहे का याच्या चाचणीमागचा सिद्धांत, जो सुकांता बोस, धुरंधर आणि अर्चना पै यांनी मांडला. भारतीय संघ इंडिगोचे तेव्हाचे प्रवक्ते सौरदीप म्हणाले की तीन शोधकांचे जाळे स्रोताचे स्थान खूप जास्त अचूकपणे ठरवेल. आययूसीएएचे खगोलशास्त्रज्ञही सिग्नलनंतरच्या दीप्तीच्या शोधात सामील झाले.

पूर्ततेची तारीख आणि खर्च कसे सरकले

उन्नीकृष्णन यांच्या २०१२ च्या व्याख्यानाला अपेक्षा होती की भारत २०२२ पर्यंत प्रगत शोधक चालवत असेल. १८ जुलै २०१८ च्या पीआयबीच्या उत्तरात म्हटले की LIGO-India २०२४ मध्ये कार्यान्वित होण्याचे नियोजित आहे. कॅल्टेकचे एप्रिल २०२६ चे प्रसिद्धिपत्रक पहिल्या निरीक्षणांसाठी २०३० देते, आणि नेचर इंडियानेही कार्यान्वयनासाठी २०३० चे वृत्त दिले. एल अँड टीचे ४८ महिने, फेब्रुवारी २०२६ च्या कंत्राटापासून मोजले तर, २०३० च्या सुरुवातीला संपतील. ती मुदत स्थापत्य कामे, निर्वात प्रणाली आणि सुविधा यांना व्यापते, आणि एल अँड टीचे प्रसिद्धिपत्रक इंटरफेरोमीटरची प्रत्यक्ष उभारणी आणि चाचणी यांची यादी देत नाही.

खर्चाचा आकडाही सार्वजनिक नोंदीत बदलला आहे. २०२२ मध्ये उद्धृत केलेला तत्त्वतः अंदाज ₹१,२६० कोटी होता, आणि २०२३ ची मंजुरी ₹२,६०० कोटी. tuput ला सापडलेली पीआयबीची प्रसिद्धिपत्रके हा फरक स्पष्ट करत नाहीत. बांधकाम आणि उपकरणे यांच्यातील ₹१,६०० कोटी आणि ₹१,००० कोटींची विभागणी हे डेक्कन हेराल्डने निविदा दस्तऐवजाचे लावलेले वाचन आहे.