आपण आता कृष्णविवरांची टक्कर ऐकू शकतो, आणि आपण शेकडो पकडली आहेत

कल्पना करा की विश्वाला एक पृष्ठभाग आहे, ढोलाच्या कातडीसारखा, आणि हा पृष्ठभाग रिकामी जागा नाही तर अवकाश स्वतःच आहे, ज्या फॅब्रिकमध्ये सर्वकाही शिवलेले आहे. आता कल्पना करा दोन कृष्णविवरे, प्रत्येक सूर्यापेक्षा कित्येक पट जड, जवळजवळ प्रकाशाच्या वेगाने एकमेकांमध्ये सर्पिलाकार फिरत आहेत आणि क्षणार्धात एकत्र येत आहेत.

ती टक्कर फक्त प्रकाश किंवा आवाज तयार करत नाही. ती विश्वाच्या ढोलाच्या कातडीला वाजवते. अवकाशकाळातील लाटा प्रकाशाच्या वेगाने विश्वभर बाहेरच्या दिशेने पसरतात. आणि, अविश्वसनीयपणे, आम्ही अशी यंत्रे बनवली आहेत जी त्यांचे आगमन जाणवू शकतात.

आइनस्टाइनची सर्वात धक्कादायक भविष्यवाणी

एका शतकापूर्वी, अल्बर्ट आइनस्टाइनच्या गुरुत्वाकर्षण सिद्धांताने त्याच्या समीकरणांचा परिणाम म्हणून या लाटांची (गुरुत्वीय लाटा) भविष्यवाणी केली होती. त्यालाही शंका होती की आपण त्या कधी शोधू शकू का. परिणाम जवळजवळ अकल्पनीयरित्या लहान आहे: एका दूरच्या कृष्णविवर एकत्रीकरणापासूनची एक लाट पृथ्वीवर पोहोचेपर्यंत, ती अवकाशाला एका अणुकेंद्रकाच्या रुंदीपेक्षा कमी ताणते आणि दाबते.

ते मोजणे म्हणजे मानवी केसाच्या जाडीच्या आत जवळच्या ताऱ्याचे अंतर मोजण्यासारखे आहे. दशकांपर्यंत हे मूलतः अशक्य मानले जात होते.

ज्या दिवशी आम्ही प्रथम विश्व हलताना अनुभवले

मग, २०१५ च्या सप्टेंबरमध्ये, LIGO नावाच्या एका उपकरणाने (काही किलोमीटर लांबीच्या बोगद्यांमध्ये लेसर किरण चालवणाऱ्या शोधकांची एक जोडी) ते पकडले. एक क्षीण, वाढणारा “चिर्प” यंत्रांमधून पसरला: एक अब्जाहून अधिक प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या दोन कृष्णविवरांचे एक होण्याच्या शेवटच्या सेकंदाचा अंश. सिग्नलला एक नाव आहे, GW150914, ते आगमनाच्या तारखेवरून घेतलेले. ते तपासण्यास महिने लागले; घोषणा २०१६ च्या फेब्रुवारीमध्ये आली.

मानवतेने प्रथमच थेट गुरुत्वीय लाट शोधली होती ती ही वेळ होती. सिग्नल आइनस्टाइनच्या भविष्यवाणीशी जवळजवळ पूर्णपणे जुळला, ते लिहिल्यानंतर शंभर वर्षांनी भौतिकशास्त्राचा एक भाग पुष्टी करत. या कामगिरीने रेनर वाइस, बॅरी बॅरिश, आणि किप थॉर्न यांच्यासाठी २०१७ चे भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक जिंकले, तीन व्यक्ती ज्यांनी उपकरण बांधण्यात दशके घालवली, आणि यामुळे विश्वाचा अभ्यास करण्याचा एक संपूर्णपणे नवीन मार्ग उघडला.

विश्वासाठी एक नवीन जाणीव

म्हणूनच हे इतके महत्त्वाचे आहे. संपूर्ण इतिहासात, खगोलशास्त्र प्रकाशाबद्दल राहिले आहे: दृश्यमान प्रकाश, रेडिओ लाटा, क्ष-किरणे, त्याच गोष्टीचे सर्व प्रकार. पण कृष्णविवरे गडद आहेत. रिकाम्या अवकाशात टक्कर घेत, ती कोणताही प्रकाश उत्सर्जित करत नाहीत. सामान्य दुर्बिणींसाठी, या विश्वातील सर्वात हिंसक घटनांपैकी आहेत, आणि त्या पूर्णपणे न दिसता घडतात.

गुरुत्वीय लाटांनी ते बदलले. त्यांनी आम्हाला, प्रभावीपणे, एक नवीन जाणीव दिली, कोणताही प्रकाश उत्सर्जित न करणाऱ्या घटना “ऐकण्याचा” एक मार्ग. प्रत्येक शोध म्हणजे अशा वस्तू किंवा प्रलयापासूनचा संदेश जो अन्यथा आपल्यासाठी कायमचा अदृश्य राहिला असता.

एका चमत्कारापासून एका सूचीपर्यंत

जे एका शतकातील एकदाच होणारा चमत्कार म्हणून सुरू झाले ते जवळजवळ नित्यक्रमासारखे काहीतरी बनले आहे. शोधक अधिक संवेदनशील होत गेले (आणि जगभरातील भागीदार वेधशाळा त्यांच्यासोबत जोडल्या गेल्या), शोधांचा ठिबक एका पुरात बदलला. जिथे शास्त्रज्ञ एकेकाळी एका एकट्या घटनेचा उत्सव साजरा करत, तिथे चालू सूचीत आता २०१५ पासून ३९० पुष्टी झालेल्या घटना आहेत. नवीनतम आवृत्ती, GWTC-5.0, २०२६ च्या २६ मे रोजी प्रकाशित, एकाच वेळी १६१ शोध जोडले, प्रत्येक अंधारात कुठेतरी कृष्णविवरे किंवा न्यूट्रॉन ताऱ्यांची एक खरी टक्कर.

ती सूची शांतपणे आपल्याला जे माहीत आहे ते पुन्हा लिहित आहे: कृष्णविवरे किती सामान्य आहेत, ती किती मोठी होतात, ती कशी जोडी बनवतात, आणि त्यांच्यापैकी दोन एक होण्याच्या क्षणी काय घडते. आम्ही न्यूट्रॉन ताऱ्यांची टक्करही पकडली आहे, एक घटना जिने प्रकाश तयार केला, दुर्बिणी आणि गुरुत्वीय-लाट शोधकांना प्रथमच एकत्र त्याच वैश्विक अपघाताचे साक्षीदार होऊ दिले.

अंधाराचे ऐकणे

शंभर वर्षांपूर्वी, गुरुत्वीय लाटा गणिताची एक ओळ होती जिच्या स्वतःच्या लेखकाला वाटले होते की आपण त्या कधीच तपासू शकणार नाही. एका दशकापूर्वी, आम्ही प्रथमच एक अनुभवली. आज, आम्ही एक चालू यादी ठेवतो.