పుణె సమీపంలోని భారతదేశ జెయింట్ మీటర్‌వేవ్ రేడియో టెలిస్కోప్‌కు 45 మీటర్ల 30 డిష్‌లు ఉన్నాయి, 2001 అక్టోబర్‌లో అంతర్జాతీయ సౌకర్యంగా మారింది, 2023 జూన్ 29 నాటి గురుత్వ తరంగ నేపథ్య శోధనకు భారతీయ డేటాను అందించింది

జెయింట్ మీటర్‌వేవ్ రేడియో టెలిస్కోప్ (GMRT)కు పుణెకు సుమారు 80 కి.మీ. ఉత్తరాన ఉన్న ప్రదేశంలో ముప్పై డిష్‌లు ఉన్నాయి, ఒక్కొక్కటి 45 మీటర్ల వెడల్పు. టాటా ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఫండమెంటల్ రీసెర్చ్ (TIFR)లో భాగమైన నేషనల్ సెంటర్ ఫర్ రేడియో ఆస్ట్రోఫిజిక్స్ (NCRA) దీన్ని నడుపుతుంది, మీటర్ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద పనిచేసే ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద రేడియో టెలిస్కోప్ అంటుంది. గురుత్వ తరంగాల మందమైన నేపథ్యానికి సాక్ష్యాన్ని నివేదించిన, 2023 జూన్ 29న ప్రకటించిన యూరోపియన్, భారతీయ పల్సర్ టైమింగ్ ఫలితానికి దీని డేటా అందింది.

డిష్‌లు Y ఆకారంలో ఉన్నాయి. పద్నాలుగు సుమారు 1 కి.మీ. వెడల్పు ఉన్న కేంద్ర చతురస్రంలో గుమిగూడి ఉన్నాయి, మరో పదహారు ఒక్కొక్కటి సుమారు 14 కి.మీ. పొడవున్న మూడు భుజాల వెంట ఉన్నాయి. పరిశీలనాలయం 2025 డిసెంబర్ స్థితి పత్రం బేస్‌లైన్‌లను, అంటే డిష్‌ల జతల మధ్య దూరాలను, 100 మీ. నుండి 25 కి.మీ. వరకు ఇస్తుంది. టెలిస్కోప్ పుణె, నాసిక్ రహదారిలోని నారాయణ్‌గావ్‌కు సుమారు 10 కి.మీ. తూర్పున ఖోదాద్ వద్ద ఉంది.

మీటర్ తరంగాల కోసం టెలిస్కోప్ ఎందుకు, ఈ పొలమే ఎందుకు

GMRT అసలు పౌనఃపున్యాల్లో ఒకటైన 150 MHz వద్ద రేడియో తరంగం సుమారు 2 మీటర్ల పొడవు ఉంటుంది. మనుషులు సృష్టించే రేడియో అంతరాయం భారతదేశంలో ఈ భాగంలో, పరిశీలనాలయం మాటల్లో, గణనీయంగా తక్కువగా ఉండటం వల్ల ప్రాజెక్ట్ స్పెక్ట్రమ్‌లో ఈ భాగాన్ని ఎంచుకుందని దాని సొంత కథనం చెబుతుంది. ఈ తరంగదైర్ఘ్యాలను వినియోగించుకోవడానికి ప్రపంచంలో ఎక్కడా పెద్ద సౌకర్యం నిర్మించలేదని కూడా అది చెబుతుంది.

ఖోదాద్ స్థలాన్ని భారతదేశమంతటా వెతికిన తర్వాత ఎంచుకున్నారు. GMRT పేజీ జాబితా చేసే ప్రమాణాలు: మానవ కార్యకలాపాల నుండి తక్కువ రేడియో శబ్దం, మంచి సమాచార సౌకర్యాలు, సమీపంలో పరిశ్రమ, విద్య, అయస్కాంత భూమధ్యరేఖకు తగినంత ఉత్తరాన ఉండే అక్షాంశం, తద్వారా అయనోస్పియర్ సహేతుకంగా ప్రశాంతంగా ఉంటూనే దక్షిణ ఆకాశంలో చాలా భాగం కనిపించడం.

30 డిష్‌లు ఒకే పరికరంలా పనిచేస్తాయి. సాధ్యమైన 435 జతల సంకేతాలను అన్నింటినీ కొన్ని గంటల పాటు కలిపి గుణిస్తారు, దీనివల్ల శ్రేణి 25 కి.మీ. వెడల్పున్న ఒకే డిష్ స్పష్టతతో చిత్రాలను నిర్మించగలదు. అసలు డిజైన్ 50 నుండి 1,420 MHz మధ్య ఆరు పౌనఃపున్య బ్యాండ్‌లను వాడింది.

తాళ్ల ట్రస్సులు, తీగ జాలీ

ఘనమైన 45 మీటర్ల డిష్ బరువుగా ఉంటుంది, గాలిని పట్టుకుంటుంది. GMRT బృందం స్మార్ట్ (SMART) డిజైన్ అని పిలిచేదాన్ని వాడింది, అంటే స్ట్రెచ్ మెష్ అటాచ్డ్ టు రోప్ ట్రస్సెస్. 16 గొట్టపు ఉక్కు పరావలయ ఫ్రేమ్‌ల మధ్య సన్నని స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ తీగ తాళ్లను సాగదీసి, పరావలయాన్ని సుమారుగా పోలిన సమతల తలాల మొజాయిక్‌గా బిగిస్తారు. 0.55 మి.మీ. స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ తీగతో చేసిన జాలీ, మధ్యలో 10 బై 10 మి.మీ., బయటి వైపు 20 బై 20 మి.మీ. గడి చతురస్రాలతో, పరావర్తన తలం అవుతుంది.

ఈ డిజైన్ గాలి బలాలను ఎంతగా తగ్గిస్తుందంటే 45 మీటర్ల GMRT డిష్‌పై బలం, టార్క్ సంప్రదాయ 22 మీటర్ల డిష్‌పై ఉన్నట్లే ఉంటాయని పరిశీలనాలయం చెబుతుంది. డిష్ బరువును సుమారు 80 టన్నులుగా, 15 మీటర్ల కాంక్రీట్ టవర్‌పై 40 టన్నుల కౌంటర్‌వెయిట్‌తో ఇస్తుంది. 2021 మార్చి 30న పరిశీలనాలయానికి మైల్‌స్టోన్ ఫలకాన్ని అంకితం చేసిన IEEE, మొత్తం కార్యక్రమం భారతదేశంలోనే ఆలోచించి, రూపొందించి, తయారు చేశారని, డ్రైవ్, సర్వో వ్యవస్థలు ముంబైలోని భాభా అటామిక్ రీసెర్చ్ సెంటర్‌తో సాంకేతిక సహకారం నుండి వచ్చాయని నమోదు చేస్తుంది. రేడియో లింకులకు బదులు టెలిస్కోప్ సంకేతాలను ఆప్టికల్ ఫైబర్ ద్వారా పంపిన తొలి రేడియో పరిశీలనాలయాల్లో GMRT ఒకటని IEEE ప్రతిపాదన కూడా చెబుతుంది.

స్వరూప్ బృందం, కాలక్రమం

గోవింద్ స్వరూప్ 1963లో హోమీ భాభా ఆహ్వానంపై TIFRకు వచ్చారు, భాభా కథ మా అణు కార్యక్రమం వ్యాసంలో ఉంది. ఆయన బృందం ఊటీ రేడియో టెలిస్కోప్‌ను నిర్మించింది, అది 1969లో పూర్తయిందని NCRA చరిత్ర పేజీ చెబుతుంది. 1984 నుండి 1996 వరకు ఆయన GMRT రూపకల్పనను, నిర్మాణాన్ని ఆలోచించి నడిపించారని, 1987లో దాని ప్రాజెక్ట్ డైరెక్టర్ అయ్యారని, 1993లో NCRA తొలి సెంటర్ డైరెక్టర్ అయ్యారని NCRA సంస్మరణ చెబుతుంది. ఆయన 2020 సెప్టెంబర్ 7న మరణించారు.

IEEE మైల్‌స్టోన్ పేజీ నిర్మాణ రికార్డును ఇస్తుంది. భూసేకరణ 1990లో ముగిసింది, నిర్మాణం 1991లో మొదలైంది. మొదటి యాంటెన్నా 1993లో లేచింది, తొలి వెలుగు పరిశీలన 1994లో జరిగింది. 1995 నాటికి మొత్తం 30 యాంటెన్నాలు నిలిచాయి. ఖగోళ వస్తువుల పరీక్ష పరిశీలనలు 1996 తొలినాళ్లలో మొదలయ్యాయి, ఆ సంవత్సరమే మొదటి అధిక నాణ్యత రేడియో గెలాక్సీ చిత్రం వచ్చింది. క్రమం తప్పని పరిశీలనలు 1997లో మొదలయ్యాయి, 2001 అక్టోబర్‌లో GMRTను ప్రపంచవ్యాప్త ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు తెరిచినట్లు ప్రకటించారు.

కార్యకలాపాల ప్రారంభంపై మూలాలు ఏకీభవించవు. టెలిస్కోప్ “2000లో రోజువారీ కార్యకలాపాల్లోకి వెళ్లింది” అని NCRA చరిత్ర చెబుతుంది. NCRAకు చెందిన యశ్వంత్ గుప్తా, సహచరుల 2017 పత్రం “2001లో ప్రారంభమైనప్పటి నుండి” అంటుంది. IEEE పేజీ క్రమం తప్పని పరిశీలనలకు 1997ను, అంతర్జాతీయ ప్రారంభానికి 2001 అక్టోబర్‌ను వాడుతుంది. అవి వేర్వేరు మైలురాళ్లు, ప్రతి మూలం తేదీని అది చెప్పినట్లే ఇచ్చాం.

25కు పైగా దేశాల ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు టెలిస్కోప్‌ను వాడుతున్నారని NCRA చెబుతుంది. GMRT డేటాను వాడే సుమారు 40 పీర్-రివ్యూ పత్రాలు ఏటా వస్తున్నాయని, ప్రధాన పరిశోధకుల్లో సుమారు సగం భారతదేశానికి చెందినవారని, మిగతావారు సుమారు 30 ఇతర దేశాలకు చెందినవారని 2017 పత్రం లెక్కించింది.

2019 అప్‌గ్రేడ్

అసలు రిసీవర్లు పరిమిత బ్యాండ్‌లను కవర్ చేశాయి, గరిష్ఠ బ్యాండ్‌విడ్త్ 32 MHz. 2007 నుండి 2012 ప్రణాళిక కాలంలో మొదట ప్రతిపాదించిన ఒక పెద్ద అప్‌గ్రేడ్ తక్షణ బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను 400 MHzకు పెంచింది, పాత బ్యాండ్‌ల స్థానంలో వెడల్పాటి రిసీవర్లను పెట్టింది. పరిశీలనాలయ 2025 డిసెంబర్ పత్రం వాటిలో నాలుగింటిని జాబితా చేస్తుంది: 120 నుండి 250 MHz, 250 నుండి 500 MHz, 550 నుండి 850 MHz, 1,000 నుండి 1,460 MHz. అప్‌గ్రేడ్ చేసిన GMRT (uGMRT) 2019 మార్చి నుండి మొత్తం 30 యాంటెన్నాలతో పనిచేస్తోందని అది చెబుతుంది.

అప్‌గ్రేడ్ తేదీలు మూలాన్ని బట్టి మారతాయి. IEEE పేజీ 2012 నుండి 2018 అంటుంది, 2023 పత్రికా ప్రకటనలో ఉటంకించిన NCRA డైరెక్టర్ యశ్వంత్ గుప్తా 2013 నుండి 2019 అంటారు. సున్నితత్వం మూడు రెట్ల వరకు పెరుగుతుందని 2017 పత్రం ఆశించింది.

GMRT ఏం సర్వే చేసింది, ఏం వెంబడించింది

2010 ఏప్రిల్ నుండి 2012 మార్చి మధ్య GMRT 150 MHz వద్ద TIFR GMRT స్కై సర్వేను పరిశీలించింది. ఇంటెమా, సహచరులు ఆస్ట్రానమీ అండ్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్‌లో 2017 పత్రంలో, మొదటి ప్రత్యామ్నాయ డేటా విడుదల సుమారు 36,900 చదరపు డిగ్రీలను, అంటే ఆకాశంలో సుమారు 90 శాతాన్ని కవర్ చేసిందని, 7-సిగ్మా పరిమితి వద్ద సుమారు 0.62 మిలియన్ మూలాలను వెలికితీశారని వర్ణించారు.

2023లో అర్నబ్ చక్రవర్తి, నిరుపమ్ రాయ్ రెడ్‌షిఫ్ట్ 1.3 వద్ద, అంటే సుమారు 900 కోట్ల సంవత్సరాల వెనుకకు ఉన్న గెలాక్సీ నుండి 21 సెం.మీ. రేఖ వద్ద హైడ్రోజన్ ఉద్గారాన్ని uGMRTతో 5-సిగ్మా స్థాయిలో కనుగొన్నట్లు నివేదించారు. ఒక్క గెలాక్సీ నుండి హైడ్రోజన్ ఉద్గారం ఇప్పటివరకు కనుగొన్న అత్యధిక రెడ్‌షిఫ్ట్ అని వారి సారాంశం అంటుంది. ముందున్న ఒక దీర్ఘవృత్తాకార గెలాక్సీ గురుత్వ కటకంలా పనిచేసి సంకేతాన్ని పెంచుతుంది.

2016 అక్టోబర్ 19న యూరోపియన్ స్పేస్ ఏజెన్సీ షియాపరెల్లి ల్యాండర్ అంగారకుడిపైకి దిగుతున్నప్పుడు GMRT దాని కోసం వింది. ల్యాండింగ్‌కు ముందు ESA బ్లాగ్ GMRT సంకేతాన్ని “ఉంటే మంచిదే” అనే నిజ-సమయ దృశ్యంగా వర్ణించింది. 2016 అక్టోబర్ 20 నాటి ESA పేజీ, తొలి GMRT సంకేతాలు అవరోహణ దశల్లో చాలా భాగం అనుకున్నట్లే జరిగాయని సూచించాయని, GMRT, ESA మార్స్ ఎక్స్‌ప్రెస్ అందుకున్న సంకేతాలు రెండూ భూమిని తాకడానికి కొద్దిసేపు ముందు ఆగిపోయాయని చెబుతుంది.

గడియారాలుగా పల్సర్లు

పల్సర్ టైమింగ్ GMRT ప్రకటిత లక్ష్యాల్లో ఒకటి. కాంతిస్తంభంలా మెరిసే వేగంగా తిరిగే న్యూట్రాన్ నక్షత్రాలైన పల్సర్ల సమూహాన్ని కచ్చితంగా కాలం కొలిస్తే, అత్యంత తొలి విశ్వం నుండి వచ్చే బలహీన గురుత్వ వికిరణ నేపథ్యాన్ని కనుగొనడానికి దారితీయవచ్చని పరిశీలనాలయ లక్ష్యాల పేజీ చెబుతుంది.

పల్సర్‌కు, భూమికి మధ్య వెళ్లే గురుత్వ తరంగం దాని పల్స్‌ల చేరే సమయాలను మారుస్తుంది కాబట్టి ఈ పద్ధతి పనిచేస్తుంది. ప్రభావం చాలా చిన్నది. 2023 పత్రికా ప్రకటన దాన్ని సెకనులో పది లక్షలో వంతు కంటే తక్కువగా చెబుతుంది, ఒక్క పల్సర్ గడియారానికి సొంత అక్రమాలు ఉంటాయి. అందుకని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు అనేక పల్సర్లను గమనించి, ఆకాశమంతా పంచుకునే ఒక నమూనా కోసం చూస్తారు. ఇందులోని తరంగాలు ఒకటి నుండి పది సంవత్సరాల ఆవర్తనాలతో డోలనం చేస్తాయని, 2015లో LIGO తొలిసారి కనుగొన్నవాటి కంటే సుమారు 1,000 కోట్ల రెట్లు నెమ్మదిగా ఉంటాయని పత్రికా ప్రకటన చెబుతుంది. LIGO, ప్రణాళికలో ఉన్న LIGO-ఇండియా వంటి కిలోమీటర్ స్థాయి డిటెక్టర్లు ఢీకొనే కృష్ణ బిలాల నుండి వచ్చే స్వల్ప విస్ఫోటాలను పసిగడతాయి. పల్సర్ శ్రేణి బదులుగా నిరంతర ఝుంకారం కోసం చూస్తుంది.

GMRT సహకారం దాని తక్కువ పౌనఃపున్యాలే. పల్సర్ సంకేతం పల్సర్‌కు, భూమికి మధ్య ఉన్న మాధ్యమం వల్ల వక్రీకరణకు గురవుతుందని, దాన్ని 400 MHz దగ్గర ఉత్తమంగా కొలవవచ్చని, అక్కడ uGMRT ప్రస్తుతం ప్రపంచంలో అత్యంత సున్నితమైన రేడియో టెలిస్కోప్ అని పత్రికా ప్రకటన వర్ణిస్తుంది. NCRAకు చెందిన భాల్ చంద్ర జోషి స్థాపించిన ఇండియన్ పల్సర్ టైమింగ్ అరే (InPTA), మిల్లీసెకండ్ పల్సర్లను రెండు బ్యాండ్‌లలో ఒకేసారి గమనించడానికి uGMRTని వాడుతుంది. 2022లో ప్రచురించిన దాని మొదటి డేటా విడుదల, 2018 నుండి 2021 మధ్య 300 నుండి 500 MHz, 1,260 నుండి 1,460 MHz వద్ద గమనించిన 14 మిల్లీసెకండ్ పల్సర్ల చేరిక సమయాలను ఇచ్చింది.

2023 జూన్ 29 పత్రాలు

యూరోపియన్ పల్సర్ టైమింగ్ అరే (EPTA), InPTA తమ ఫలితాలను 2023 జూన్ 29న ఆస్ట్రానమీ అండ్ ఆస్ట్రోఫిజిక్స్‌లో రెండు పత్రాల్లో ప్రకటించాయని InPTA పత్రికా ప్రకటన చెబుతుంది. EPTA రెండో డేటా విడుదల 25 మిల్లీసెకండ్ పల్సర్లను కవర్ చేస్తుంది. రెండు బృందాలూ కాలం కొలిచిన పది పల్సర్ల InPTA డేటాతో శోధన పత్రం దాన్ని కలిపింది. పూర్తి 24.7 సంవత్సరాల యూరోపియన్ డేటాసెట్‌లో నేపథ్యానికి స్వల్ప సాక్ష్యాన్ని, 10.3 సంవత్సరాల ఉపసమితిలో సుమారు 3 సిగ్మా వద్ద సాక్ష్యాన్ని నివేదిస్తుంది. భారతీయ డేటా చేర్చడం శబ్దాన్ని మెరుగ్గా నమూనా చేయడంతో సరిపోలే ఫలితాలు ఇచ్చింది. ఒక తోడు పత్రం సంకేతం అతి భారీ కృష్ణ బిలాల జతల జనాభాతో సరిపోతుందని, అతి తేలికైన డార్క్ మ్యాటర్ మూలానికి అనుకూలంగా లేదని కనుగొంది.

ప్రపంచంలోని అతిపెద్ద ఆరు రేడియో టెలిస్కోపులతో 25 ఏళ్లలో సేకరించిన పల్సర్ డేటాను విశ్లేషణ వాడిందని, వాటిలో మూడేళ్లకు పైగా uGMRT డేటా ఉందని InPTA పత్రికా ప్రకటన చెబుతుంది. InPTA కన్సార్షియం అధ్యక్షుడు, TIFRకు చెందిన ఎ. గోపకుమార్ అక్కడ ఉటంకించబడ్డారు: “గురుత్వ తరంగాల వేటకు ఒక భారతీయ టెలిస్కోప్ డేటాను వాడటం ఇదే మొదటిసారి”. ఈ రకమైన అధిక కచ్చితత్వ పల్సర్ టైమింగ్ అప్‌గ్రేడ్ శాస్త్రీయ లక్ష్యాల్లో ఒకటని, దాని తొలి ఫలితాలు కొన్ని ఏళ్లలోనే వచ్చాయని గుప్తా చెబుతారు.

మరో మూడు సహకార బృందాలు అదే సమయంలో ఫలితాలు నివేదించాయి. ఉత్తర అమెరికాలోని NANOGrav బృందం 67 పల్సర్లలో గురుత్వ తరంగాలకు ఆశించే హెలింగ్స్-డౌన్స్ నమూనాకు సరిపోలే సహసంబంధాలను కనుగొంది. పరీక్షను బట్టి సుమారు 3 నుండి 4 సిగ్మా ప్రాముఖ్యతను అది నివేదిస్తుంది. ఇతరులుగా ఆస్ట్రేలియా (PPTA), చైనా (CPTA) శ్రేణులను పత్రికా ప్రకటన పేర్కొంటుంది.

భారతీయ డేటాసెట్ ఒంటరిగా ఏం చూపిస్తుంది

InPTA సొంత రెండో డేటా విడుదల ఏడేళ్లలో 27 మిల్లీసెకండ్ పల్సర్లను కవర్ చేస్తుంది. 2025 జూన్‌లో పోస్ట్ చేసిన దాని మొదటి పత్రం ఇప్పటివరకు అత్యంత కచ్చితమైన కొన్ని డిస్పర్షన్ మెజర్ అంచనాలను నివేదిస్తుంది; ఇది పల్సర్ సంకేతం భూమికి వచ్చే దారిలో దాటిన స్వేచ్ఛా ఎలక్ట్రాన్ల కొలత. 2026 ఆగస్టు 3న పోస్ట్ చేసిన శోధన పత్రం InPTA డేటాలో మాత్రమే నేపథ్యం కోసం చేసిన మొదటి స్వతంత్ర పరిశీలన. అది ఉమ్మడి సంకేతానికి బేజ్ ఫ్యాక్టర్ 2.5ను కనుగొంటుంది, గణనీయమైన గుర్తింపు లేదు. ఎక్కువ కాలంగా నడుస్తున్న శ్రేణులు నివేదించిన ఆంప్లిట్యూడ్‌ల కంటే ఒక పరిమాణ క్రమం పైన నేపథ్య ఆంప్లిట్యూడ్‌కు 95 శాతం ఎగువ పరిమితిని నిర్దేశిస్తుంది. ఉమ్మడి సంకేతాన్ని తిరిగి పొందడానికి కనీసం 10 ఏళ్ల బేస్‌లైన్ అవసరమని ఆ పత్రంలోని అనుకరణలు సూచిస్తాయి. డేటాసెట్‌లో కొంత భాగాన్ని ఇంటర్నేషనల్ పల్సర్ టైమింగ్ అరే మూడో డేటా విడుదలలో చేర్చుతున్నారని డేటా విడుదల పత్రం చెబుతుంది.