LISA अंतरिक्ष यान ग्रैविटेशनल वेव ऑब्जर्वेशन टेस्ट ग्राउंडब्रेकिंग को पूरा करता है

LISA पाथफाइंडर मिशन हमें उल्कापिंडों, क्षुद्रग्रहों, उपग्रहों और अंतरिक्ष में घूमने वाले विभिन्न अन्य प्रोजेक्टाइलों को अकल्पनीय गति से बेहतर ढंग से समझने में मदद कर सकता है, लेकिन इसका एक प्राथमिक लक्ष्य है: अंतरिक्ष के माध्यम से जाने वाले गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अवलोकन और अध्ययन करने की क्षमता का सत्यापन करना। पृथ्वी से 900,000 मील से अधिक दूर, प्रोटोटाइप अंतरिक्ष यान ने उस लक्ष्य के करीब एक विशाल छलांग ली। में प्रकाशित एक नए पत्र में शारीरिक समीक्षा पत्र, एलआईएसए टीम ने खुलासा किया कि एलपीएफ की फ्री-फॉलिंग टेस्ट एक सफल सफलता थी, जो प्रारंभिक अपेक्षाओं से अधिक थी और एक सटीक के साथ अभिनय करना जो मूल रूप से आवश्यक से पांच गुना बेहतर है।

जब यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी ने आखिरकार पिछले दिसंबर में अत्याधुनिक अंतरिक्ष यान लॉन्च किया, तो हम गुरुत्वाकर्षण तरंगों के बारे में अगले-कुछ भी नहीं जानते थे - वास्तव में एक अच्छा कूबड़ होने के अलावा यह है कि स्पेसटाइम में इन तरंगों को पहले अल्बर्ट आइंस्टीन ने कम से कम अस्तित्व में रखा था। । फिर वैज्ञानिकों ने वास्तव में मिल गया गुरुत्वाकर्षण तरंगें - पृथ्वी की सतह पर अति-संवेदनशील उपकरणों की एक जोड़ी का उपयोग करके बहुत ही बेहोश गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों का पता लगाने के लिए जो एक-दूसरे में बड़े पैमाने पर ब्लैक होल की जोड़ी द्वारा निर्मित किए गए थे।

LIGO की खोज LISA परियोजना के लिए एक वरदान थी क्योंकि यह स्थापित करती थी कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें वास्तव में अवलोकन योग्य थीं। बेशक, LIGO की खोज "सही समय में सही जगह" घटना के प्रकार की थी। वास्तव में गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अध्ययन करने के लिए और खुद को एक झलक देने की अनुमति दें कि ब्रह्मांड विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम से परे कैसा दिखता है, हमें कम आवृत्तियों पर इस तरह के संकेतों का निरीक्षण करने में सक्षम होने की आवश्यकता है - शायद 0.1 हर्ट्ज जितना कम। इसका मतलब है कि आपको एक ऐसी प्रणाली की आवश्यकता है जो भूकंपीय, तापीय या स्थलीय गतिविधि के हस्तक्षेप के बिना, एक मील तक बड़ी दूरी पर स्पेसटाइम में छोटे फ़्लिकर का निरीक्षण करती है। यह पृथ्वी पर होने वाला नहीं है।

आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की उपस्थिति की भविष्यवाणी की जब उन्होंने सापेक्षता के अपने सिद्धांत को विकसित किया। ईएसए के विज्ञान निदेशालय के समन्वय कार्यालय के प्रमुख फैबियो फवाटा ने मंगलवार को एक समाचार पत्र में कहा, "एक सदी बाद, हम यहां अंतरिक्ष में पहली बार बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला का मार्ग प्रशस्त कर रहे हैं।" क्योंकि गुरुत्वाकर्षण तरंगें ब्रह्मांड के माध्यम से निर्बाध रूप से चलती हैं, वे वैज्ञानिकों को दुनिया का एक ब्रह्मांडीय दृष्टिकोण देती हैं जो पारदर्शी है। फ़ावटा ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों की तुलना जंगल की आवाज़ों से की जो पेड़ों के पौधों के घने घने पेड़ों के बीच मौजूद हैं, जो कि सुनाई देती हैं - लेकिन अनदेखी हैं। गुरुत्वाकर्षण तरंगों को खोजने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण वे माइक्रोफोन हैं जो हमें उन ध्वनियों को सुनने में मदद करते हैं।

ब्रह्मांड के बारे में वास्तव में गुरुत्वाकर्षण तरंगें हमें क्या दिखाने में मदद कर सकती हैं? यद्यपि ऐसी आशा है कि ये संकेत हमें गैलेक्टिक क्षेत्रों में तारकीय आबादी को बेहतर बनाने में मदद कर सकते हैं, ब्लैक होल को बेहतर ढंग से समझने में मदद करने में प्रमुख लाभ होगा। प्रकाश, ब्लैक होल सहित इसके आसपास के क्षेत्र में सब कुछ फँसाना एक अत्यंत रहस्यमय घटना है, जिसके बारे में खगोलविदों को कम ही पता है। गुरुत्वाकर्षण तरंगें अंततः उस प्रकार की जानकारी प्रदान कर सकती हैं, जिसके बारे में हमें यह देखने की ज़रूरत है कि ब्लैक होल कैसा दिखता है, यह कैसे व्यवहार करता है, कैसे विकसित होता है, आदि के बारे में अधिक संपूर्ण दृष्टिकोण का मूल्यांकन करता है।

यही कारण है कि LISA पाथफाइंडर मिशन के लिए नवीनतम परिणाम बहुत महत्वपूर्ण हैं। एक आदर्श परिदृश्य में, वैज्ञानिकों ने अंतरिक्ष में दो या दो से अधिक वस्तुओं को अंतरिक्ष में प्रक्षेपित करके और उन्हें हजारों या लाखों मील तक अलग-अलग रख कर गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया और उन वस्तुओं के बीच एक लेजर फायरिंग की, जो बहुत ही बेहूदा संकेतों को लेने में सक्षम है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों की तरह।

इस तरह की एक परियोजना के लिए बहुत अधिक समय और संसाधनों की आवश्यकता होती है, इसलिए आपको अवधारणा को साबित करने की आवश्यकता है इससे पहले कि आप वास्तव में स्वयं प्रयोग शुरू कर सकें। ईएसए वैज्ञानिक मूल रूप से उस अवधारणा को एक ही अंतरिक्ष यान में सिकोड़ते हैं - लिसा पाथफाइंडर। अंतरिक्ष यान के भीतर निहित दो दो-किलोग्राम सोने-प्लैटिनम द्रव्यमान हैं जो फरवरी में एक वैक्यूम चेंबर में जारी किए गए थे, ऑपरेशन का पहला दिन 1 मार्च से शुरू होता है। वस्तुओं को एक गुरुत्वाकर्षण तरंग को मापने के लिए एक-दूसरे के बहुत करीब होता है।, लेकिन LISA पाथफाइंडर पर्यावरण वैज्ञानिकों को यह निर्धारित करने की अनुमति देता है कि क्या इन वस्तुओं के लिए यह संभव है कि वे पूर्ण मुक्त गिरावट प्राप्त करें जिसमें उनका आंदोलन केवल गुरुत्वाकर्षण द्वारा नियंत्रित होता है। एक बड़े पैमाने की वेधशाला को उसी तरह के सत्यापन की आवश्यकता होगी - जो बाहरी बल वस्तुओं पर अनुचित गुरुत्वाकर्षण प्रभाव नहीं दिखाएंगे।

LISA पाथफाइंडर ने एक लेजर इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके दो वस्तुओं के बीच सापेक्ष त्वरण को मापा, जो पृथ्वी के एक वायरस के वजन से मेल खाने वाले पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण त्वरण के एक अरबवें हिस्से के दस लाखवें हिस्से से कम के बदलाव का पता लगा सकता है। यहाँ क्या है और भी पागल है: अंतरिक्ष यान द्वारा मापा गया "शोर" में हस्तक्षेप करना ईएसए के वैज्ञानिकों की अपेक्षा से 100 गुना कम था। सच्चे फ्री-फॉल को मापने की क्षमता बाहरी अंतरिक्ष में बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण लहर अध्ययन के लिए एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर है, और अब LISA परियोजना को एक गुरुत्वाकर्षण पथ वेधशाला के निर्माण और लॉन्च करने के अंतिम लक्ष्य की ओर एक छोटे रास्ते पर डालता है।

ईएसए ने बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला के लिए 2034 लॉन्च वर्ष को आगे रखा है। लेज़रों एक त्रिकोणीय फैशन में रखे गए तीन अंतरिक्ष यान में लाखों मील से अलग वस्तुओं में उतार-चढ़ाव को मापेंगे।