ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆ was directly detected for the first time in 2015 after a century of its prediction by Einstein’s General Theory of Relativity in 1916. But, the continuous, low frequency ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ-wave Background (GWB) that is thought to be present throughout the ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ has not been detected directly so far. The researchers at North American Nanohertz Observatory for ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು (NANOGrav) have recently reported detection of a low-frequency signal that could be ‘Gravitational-wave Background (GWB)’.
1916 ರಲ್ಲಿ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಪ್ರತಿಪಾದಿಸಿದ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಸೂಪರ್ನೋವಾ ಅಥವಾ ವಿಲೀನದಂತಹ ಪ್ರಮುಖ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಉತ್ಪಾದಿಸಬೇಕು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು that propagate through the ಯೂನಿವರ್ಸ್. Earth should be awash with ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು from all directions all the time but these are undetected because they become extremely weak by the time they reach earth. It took about a century to make a direct detection of gravitational ripples when in 2015 LIGO-Virgo team was successful in detecting ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು produced due to merger of two ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು situated at a distance of 1.3 billion light-years from the Earth (1). ಇದರರ್ಥ ಪತ್ತೆಯಾದ ತರಂಗಗಳು ಸುಮಾರು 1.3 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ನಡೆದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಘಟನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.
2015 ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಪತ್ತೆಯಾದ ನಂತರ, ಉತ್ತಮ ಸಂಖ್ಯೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು have been recorded till date. Most of them were due to merger of two ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು, few were due to collision of two neutron stars (2). All detected ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು so far were episodic, caused due to binary pair of ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು or neutron stars spiralling and merging or colliding with each other (3) ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ, ಕಡಿಮೆ ತರಂಗಾಂತರ (ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ).
However, since there is possibility of large number of sources of ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು ರಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ hence many ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು together from all over the ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ may be continuously passing through the earth all the time forming a background or noise. This should be continuous, random and of low frequency small wave. It is estimated that some part of it may even have originated from the Big Bang. Called ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ-wave Background (GWB), this has not been detected so far (3).
But we may be on the verge of a breakthrough – the researchers at the North American Nanohertz Observatory for ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ಅಲೆಗಳು (NANOGrav) have reported detection of a low-frequency signal that could be ‘Gravitational-wave Background (GWB) (4,5,6).
Unlike LIGO-virgo team who detected ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗ from individual pairs of ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು, NANOGrav team have looked for persistent, noise like, ‘combined’ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗ created over very long period of time by countless blackholes ರಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ. The focus was on ‘very long wavelength’ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗ at the other end of ‘gravitational wave spectrum’.
ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಇತರ ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿಕಿರಣಗಳಂತೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ದೂರದರ್ಶಕದಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ನ್ಯಾನೊಗ್ರಾವ್ ತಂಡವು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದೆ ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್ pulsars (MSPs) that rotate very rapidly with long term stability. There is steady pattern of light coming from these pulsers which should be altered by the gravitational wave. The idea was to observe and monitor an ensemble of ultra-stable millisecond pulsars (MSP) for correlated changes in the timing of the arrival of the signals at the Earth thus creating a “ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿ-sized” gravitational-wave detector within our own ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿ. The team created a pulsar timing array by studying 47 of such pulsars. The Arecibo Observatory and the Green Bank Telescope were the ರೇಡಿಯೋ telescopes used for the measurements.
ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ ಪಡೆದ ಡೇಟಾ ಸೆಟ್ 47 MSP ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು 12.5 ವರ್ಷಗಳ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಇದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, GWB ಯ ನೇರ ಪತ್ತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಣಾಯಕವಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೂ ಪತ್ತೆಯಾದ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನ ಸಂಕೇತಗಳು ಅದನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಬಹುಶಃ, ಮುಂದಿನ ಹಂತವು ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಲ್ಸರ್‌ಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಅವುಗಳನ್ನು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು.
To study the ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ, scientists were exclusively dependant on electromagnetic radiations like light, X-ray, ರೇಡಿಯೋ wave etc. Being completely unrelated to electromagnetic radiation, detection of gravitational in 2015 opened a new window of opportunity to scientists to study celestial bodies and understanding the ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ especially those celestial events which are invisible to electromagnetic astronomers. Further, unlike electromagnetic radiation, gravitational waves do not interact with matter hence travel virtually unimpeded carrying information about their origin and source free of any distortion.(3)
Detection of Gravitational-wave Background (GWB) would broaden the opportunity further. It may even become possible to detect the waves generated from Big Bang which may help us understand origin of ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ in a better way.
***
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:
- ಕ್ಯಾಸ್ಟೆಲ್ವೆಚಿ ಡಿ. ಮತ್ತು ವಿಟ್ಜೆ ಎ.,2016. ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಕಂಡುಬಂದಿವೆ. ನೇಚರ್ ನ್ಯೂಸ್ 11 ಫೆಬ್ರವರಿ 2016. DOI: https://doi.org/10.1038/nature.2016.19361
- ಕ್ಯಾಸ್ಟೆಲ್ವೆಚಿ ಡಿ., 2020. 50 ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಘಟನೆಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಬಗ್ಗೆ ಏನನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ನೇಚರ್ ನ್ಯೂಸ್ 30 ಅಕ್ಟೋಬರ್ 2020 ರಂದು ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03047-0
- LIGO 2021. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳ ಮೂಲಗಳು ಮತ್ತು ವಿಧಗಳು. ನಲ್ಲಿ ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ https://www.ligo.caltech.edu/page/gw-sources 12 ಜನವರಿ 2021 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ.
- ನ್ಯಾನೊಗ್ರಾವ್ ಸಹಯೋಗ, 2021. ಕಡಿಮೆ-ಆವರ್ತನದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಯ ಹಿನ್ನೆಲೆಯ ಸಂಭವನೀಯ 'ಮೊದಲ ಸುಳಿವು'ಗಳನ್ನು ನ್ಯಾನೊಗ್ರಾವ್ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ನಲ್ಲಿ ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ http://nanograv.org/press/2021/01/11/12-Year-GW-Background.html 12 ಜನವರಿ 2021 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ
- ನ್ಯಾನೊಗ್ರಾವ್ ಸಹಯೋಗ 2021. ಪ್ರೆಸ್ ಬ್ರೀಫಿಂಗ್ - ನ್ಯಾನೊಗ್ರಾವ್ ಡೇಟಾದ 12.5 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆಗಾಗಿ ಹುಡುಕಲಾಗುತ್ತಿದೆ. 11 ಜನವರಿ 2021. ಆನ್‌ಲೈನ್‌ನಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ http://nanograv.org/assets/files/slides/AAS_PressBriefing_Jan’21.pdf
- Arzoumanian Z., et al 2020. NANOGrav 12.5 yr ಡೇಟಾ ಸೆಟ್: ಐಸೊಟ್ರೊಪಿಕ್ ಸ್ಟೊಕಾಸ್ಟಿಕ್ ಗ್ರಾವಿಟೇಶನಲ್-ವೇವ್ ಬ್ಯಾಕ್‌ಗ್ರೌಂಡ್‌ಗಾಗಿ ಹುಡುಕಿ. ದಿ ಆಸ್ಟ್ರೋಫಿಸಿಕಲ್ ಜರ್ನಲ್ ಲೆಟರ್ಸ್, ಸಂಪುಟ 905, ಸಂಖ್ಯೆ 2. DOI: https://doi.org/10.3847/2041-8213/abd401
***
