आपल्या शहरातील ताज्या बातम्या आणि ई-पेपर मिळवा मोफत

डाउनलोड करा

गुरुत्वीय लहरींचे अस्तित्व (अग्रलेख)

4 वर्षांपूर्वी
  • कॉपी लिंक
एखादा दिवस सर्व ज्ञात वस्तुजाताला निराळे वळण देणारा आणि चिरस्मरणीय ठरतो - १७ ऑगस्ट २०१७ हा दिवस खगोलशास्त्राच्या  इतिहासात असाच ‘टर्निंग पॉइंट’ ठरला. अत्यंत अनोख्या, दुर्मिळ दृकश्राव्य लहरींचे नेमके अस्तित्व या दिवसाने नोंदवले आणि हा दिवस खगोलशास्त्रात चिरस्थायी ठरला. या एका दिवशी जगभरातील खगोलशास्त्रज्ञांना वर्षानुवर्षे ज्या क्षणाची ‘बहुप्रतीक्षा’ होती - ती घटना एकाच वेळी अनेक ठिकाणी नोंदवली गेली. गेल्या वर्षी लायगो वेधशाळांनी गुरुत्व लहरींचे ‘श्राव्य’ रूप टिपण्यात यश मिळवले होते आणि हा शोध खगोलभौतिकशास्त्राला पहिलावहिला नोबेल सन्मान मिळवून देणारा ठरला. १०० वर्षांपूर्वी महान शास्त्रज्ञ आइन्स्टाइन यांनी मांडलेल्या गुरुत्वीय लहरींच्या अस्तित्वावर या शोधाने शिक्कामोर्तब झाले. मात्र, गेल्या वर्षी गुरुत्व लहरींचे जे श्राव्य रूप टिपले गेले, ते अतिक्षीण स्वरूपाचे होते आणि ते शब्दश: निमिषभराचे होते. पण १७ ऑगस्टला टिपल्या गेलेल्या गुरुत्वीय लहरी जवळपास १०० सेकंद टिकल्या आणि मुख्य म्हणजे त्यानंतर त्या लहरींमुळे अवकाशात फेकला गेलेला ‘फ्लॅश’ (झगमगाट)  जगभरातील अनेक वेधशाळांमधील महादुर्बिणींनी टिपला - म्हणजे गुरुत्व लहरींचे ‘दृकश्राव्य अस्तित्व’ पुराव्याने सिद्ध झाले.  शिवाय हे सारे महानाट्य आपल्या पृथ्वीपासून फक्त १३ कोटी प्रकाशवर्षे अंतरावर घडले.  

अवकाशात जेव्हा  महाकाय न्यूट्रॉन ताऱ्यांची टक्कर किंवा धडक होते, त्या धडकेतून गुरुत्वीय लहरी उत्पन्न होतात, हा सैद्धांतिक इतिहास या दिवशी पुराव्यासह स्पष्ट झाला. न्यूट्रॉन तारा म्हणजे मोठ्या ताऱ्यांच्या विस्फोटक मृत्यूतून (याला सुपरनोव्हा म्हणतात) शिल्लक राहिलेला गाभा. न्यूट्रॉन ताऱ्यांचा आकार लहान असला तरी घनता सर्वाधिक असते.  सूर्याच्या सुमारे दीड पट वस्तुमानाच्या न्यूट्रॉन ताऱ्याचा व्यास अंदाजे दोन किमी असतो. थोडक्यात एका चमचाभर न्यूट्रॉन ताऱ्याचे वस्तुमान संपूर्ण सह्याद्री पर्वताहून अधिक भरेल. १७ ऑगस्ट रोजी झालेल्या न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या धडकेतील ताऱ्यांचे वस्तुमान सूर्याच्या  १.१ ते १.६ पट असावे, असे शास्त्रज्ञांचे अनुमान आहे. हे न्यूट्रॉन तारे एकमेकांभोवती फिरत, जवळ येत अखेर विलीन होण्याच्या प्रक्रियेचा शंभर सेकंदांचा प्रवास शास्त्रज्ञांनी गुरुत्वीय लहरींच्या माध्यमातून टिपला आहे.  न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या धडकेनंतर जो विस्फोट झाला, त्यातून गॅमा किरणांचा फ्लॅश (झगमगाट) बाहेर पडला आणि जगभरातील वेधशाळांना तो टिपणे पूर्वानुमानामुळे शक्य झाले आणि गुरुत्वीय लहरींच्या अस्तित्वाचा तो ‘दृश्य’ पुरावा ठरला. गुरुत्वीय लहरींचे ‘श्राव्य’ रूप आणि ‘दृष्य रूप’ यात अवघ्या दोन सेकंदांचा अवधी गेल्याने गुरुत्वीय लहरी या प्रकाशाच्या वेगाने वाटचाल करतात, हेही सिद्ध झाले. विज्ञानयुगात सैद्धांतिक मांडणीचे महत्त्व असले तरी ‘प्रत्यक्ष पुरावा’ मिळाल्याशिवाय तो सिद्धांत ‘सिद्ध’ मानला जात नाही. गुरुत्वीय लहरींचे दृकश्राव्य रूप या शोधामुळे पुराव्यानिशी सिद्ध झाले आहे. आपल्या विश्वाच्या निर्मितीची अनेक रहस्ये या शोधात दडली आहेत. ती उलगडण्यास या शोधांची महत्त्वपूर्ण मदत होणार आहे. न्यूट्रॉन ताऱ्यांच्या विस्फोटातून मिळालेल्या लहरी आणि फ्लॅश, यातून अवकाशातील या धडकेचे नेमके स्थानही शास्त्रज्ञ निश्चित करू शकले आहेत. त्यातून या घटनेचा विद्युत – चुंबकीय (इलेक्ट्रो मॅग्नेटिक) गॅमा किरण, क्ष किरण, अल्ट्रा व्हायलेट किरण, इंफ्रारेड, रेडिओ लहरी.. अशा विविध क्षमतांच्या दुर्बिणींतून पाठपुरावा करता आला आणि या स्फोटातून जड मूलद्रव्यांच्या निर्मितीचे पुरावेही मिळाले ज्यात सोने व प्लॅटिनम यांचा समावेश आहे. या संपूर्ण शोधप्रक्रियेत भारतीय शास्त्रज्ञ आणि वेधशाळांचा महत्त्वपूर्ण सहभाग होता आणि यापुढेही राहणार आहे. विशेषत: गुरुत्वीय लहरींच्या तरंगशोधासाठीचे विश्लेषण, मॉडेल, भ्रमणकक्षांचे प्रभाव, उत्सर्जित उर्जेच्या गुणधर्मांचा अभ्यास आणि लहरींचा मागोवा घेण्यात भारतीय संशोधक आणि वेधशाळांनी मोलाची कामगिरी केली आहे. हा शोध सर्व अर्थांनी अभूतपूर्व असून, भावी काळातील नोबेलवर हक्क सांगणारा ठरणार आहे. अवकाश तंत्रज्ञान, खगोलशास्त्र, अणुसंशोधन यांसारख्या काही विशिष्ट विज्ञानशाखांत भारतीय संशोधकांनी आंतरराष्ट्रीय स्तरावर आपली गुणवत्ता वारंवार सिद्ध केली असून, गुरुत्वीय लहरीबाबतच्या संशोधनाला मिळालेल्या नाेबेल पुरस्काराने ही बाब पुन्हा एकदा अधोरेखित केली. या संशोधनातील भारतीयांचा वाटा अधोरेखित झाल्यास भारतीय विद्यार्थ्यांना विज्ञानाकडे आकर्षित करण्यासाठी प्रेरणादायक लहरी निर्माण होऊ शकतील!
बातम्या आणखी आहेत...