मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी कैसे ब्रह्मांड के लिए सुराग का पता लगाने है

खगोलविदों के पास एक ब्लॉकबस्टर वर्ष रहा है।

न्यूट्रिनों के एक ब्रह्मांडीय स्रोत को ट्रैक करने के अलावा, उन्होंने दो शहर के आकार के न्यूट्रॉन सितारों के विलय का पता लगाया है, प्रत्येक सूर्य से अधिक बड़े पैमाने पर।

खोजों को सबूत के रूप में हेराल्ड किया गया था कि "मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी का नया युग" आ गया है।

लेकिन मल्टीमेन्सर खगोल विज्ञान क्या है?

हमारे दैनिक जीवन में, हम अपने आसपास की दुनिया की व्याख्या विभिन्न संकेतों के आधार पर करते हैं, जैसे ध्वनि तरंगें, प्रकाश (विद्युत चुम्बकीय तरंग) और त्वचा का दबाव। इन संकेतों में से प्रत्येक को एक अलग "संदेशवाहक" द्वारा ले जाया जा सकता है। नए दूत नई अंतर्दृष्टि की ओर ले जाते हैं। इसलिए खगोलविदों ने अपने विज्ञान के दूतों के एक नए सेट का उत्सुकता से स्वागत किया है।

कई संदेशवाहक

खगोल विज्ञान के अधिकांश इतिहास के लिए, वैज्ञानिकों ने मुख्य रूप से एक दूत, विद्युत चुम्बकीय विकिरण द्वारा प्रेषित संकेतों का अध्ययन किया। ये तरंगें, जो अंतरिक्ष और समय के माध्यम से चलती हैं, उनके तरंगदैर्ध्य या उनके कणों में पाए जाने वाली ऊर्जा की मात्रा, फोटॉनों द्वारा वर्णित की जाती हैं।

रेडियो तरंगों में ऊर्जा की सबसे कम मात्रा और सबसे लंबे तरंग दैर्ध्य के साथ फोटॉन होते हैं, इसके बाद मध्यवर्ती ऊर्जा और तरंगदैर्घ्य पर अवरक्त और ऑप्टिकल प्रकाश होता है। एक्स-रे और गामा-किरणों में सबसे कम तरंग दैर्ध्य और उच्चतम ऊर्जा होती है।

लेकिन वैज्ञानिक दूसरों के दूतों का भी अध्ययन करते हैं:

• कॉस्मिक किरणें: आवेशित परमाणु कण और नाभिक, प्रकाश की गति के निकट यात्रा करते हैं।
• न्यूट्रिनो: अपरिवर्तित कण जो ब्रह्मांड के अधिकांश भाग को पारदर्शी के रूप में देखते हैं।
• गुरुत्वाकर्षण तरंगें: अंतरिक्ष और समय के बहुत कपड़े में झुर्रियाँ।

और जबकि खगोल विज्ञान के कुछ क्षेत्रों ने वर्षों से इन दूतों का पता लगाया है, खगोलविदों ने हाल ही में मिल्की वे से आगे की घटनाओं को एक ही समय में एक से अधिक दूतों के साथ देखा है। कुछ ही महीनों में, विभिन्न दूतों के संकेतों को खगोलविद एक साथ जोड़ सकते हैं, जहां स्रोतों की संख्या दोगुनी हो गई है।

बीच पर एक वॉक की तरह

मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी खगोल विज्ञान का एक प्राकृतिक विकास है। वैज्ञानिकों को उन वस्तुओं की पूरी तस्वीर को एक साथ रखने के लिए अधिक डेटा की आवश्यकता होती है जो वे अध्ययन करते हैं और उन सिद्धांतों से मेल खाते हैं जो वे अपनी टिप्पणियों के साथ विकसित करते हैं।

खगोलविदों ने ब्रह्मांड के कुछ रहस्यों को एक साथ टुकड़े करने के लिए अलग-अलग तरंग दैर्ध्य फोटॉनों को संयोजित किया है। उदाहरण के लिए, रेडियो और ऑप्टिकल डेटा के संयोजन ने यह निर्धारित करने में एक प्रमुख भूमिका निभाई कि मिल्की वे 1951 में एक सर्पिल आकाशगंगा है।

और खगोल विज्ञान सिर्फ एक संदेशवाहक, फोटॉनों का उपयोग करके हमारे ब्रह्मांड के बारे में महान परिणामों को प्रकट करना जारी रखता है। इसलिए यदि मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी सफलताओं के अविश्वसनीय इतिहास का सिर्फ एक विकासवादी कदम है, तो क्या इसका मतलब यह है कि यह एक नया चर्चा है?

हम ऐसा नहीं सोचते हैं।

कल्पना कीजिए कि आप एक समुद्र तट के साथ चल रहे हैं। आप एक अविश्वसनीय सूर्यास्त के दृश्य का आनंद ले रहे हैं, रोलिंग तरंगों को सुन रहे हैं, अपने पैरों के नीचे रेत को महसूस कर रहे हैं, और नमकीन हवा को सूंघ रहे हैं। आपकी संयुक्त इंद्रियां एक अधिक संपूर्ण अनुभव बनाती हैं।

मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी के साथ, हम कई दूतों के संयोजन से ब्रह्मांड से अधिक सीखने की उम्मीद करते हैं, जैसे हम दृष्टि, श्रवण, स्पर्श और गंध को जोड़ते हैं।

लेकिन यह हमेशा एक पिकनिक नहीं है

खगोलविदों और कण भौतिक विज्ञानियों की संस्कृतियाँ विज्ञान के विभिन्न दृष्टिकोणों का प्रतिनिधित्व करती हैं। मल्टीमेसर एस्ट्रोनॉमी में, ये संस्कृतियां टकराती हैं।

एस्ट्रोनॉमी एक अवलोकन क्षेत्र है और प्रयोग नहीं है। हम समय के साथ बदलने वाली खगोलीय वस्तुओं का अध्ययन करते हैं (टाइम-डोमेन एस्ट्रोनॉमी), जिसका अर्थ है कि हमारे पास एक क्षणिक खगोलीय घटना का निरीक्षण करने के लिए अक्सर एक ही मौका होता है।

हाल तक तक, अधिकांश समय-क्षेत्र के खगोलविदों ने एक साथ कई परियोजनाओं पर, छोटी टीमों में काम किया। वैज्ञानिक कागजात जमा करने से पहले ही हम खगोल विज्ञान के टेलीग्राम या गामा-किरण समन्वय नेटवर्क जैसे संसाधनों का तेजी से संचार करने के लिए उपयोग करते हैं।

चूंकि बहु-दूत संकेतों के अधिकांश अपेक्षित स्रोत क्षणिक खगोलीय घटनाएं हैं, इसलिए यह फोटॉनों के अलावा दूतों को पकड़ने का एक बड़ा प्रयास है।

और पढ़ें: आइसक्यूब वेधशाला न्यूट्रिनो का पता लगाती है और इसके स्रोत के रूप में एक धब्बा को रोकती है

पार्टिकल भौतिकविदों ने बड़े-बड़े हैड्रेन कोलाइडर, आइसक्यूब न्यूट्रिनो ऑब्जर्वेटरी और लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) सहित अपनी कठिन समस्याओं से निपटने के लिए बड़े अंतरराष्ट्रीय सहयोग बनाने का मार्ग प्रशस्त किया है। आम लक्ष्यों की दिशा में काम करने के लिए सैकड़ों से हजारों शोधकर्ताओं को आमंत्रित करने के लिए भूमिकाओं, सख्त संचार दिशानिर्देशों और कई टेलीकांफ्रेंस की व्यापक पहचान की आवश्यकता होती है।

एक मल्टीस्मेंजर स्रोत में तेजी से बदलावों का जवाब देने की आवश्यकता है और मल्टीमेन्जर सिग्नलों को पकड़ने के भारी प्रयास का मतलब है कि खगोल विज्ञान और कण भौतिकी को दोनों संस्कृतियों का सर्वश्रेष्ठ प्राप्त करने के लिए एक दूसरे के साथ विलय करना होगा।

मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी के लाभ

जबकि मल्टीमेसन एस्ट्रोनॉमी दशकों से खगोलविदों और कण भौतिकविदों ने जो किया है उसका एक विकास है, संयुक्त परिणाम पेचीदा हैं।

न्यूट्रॉन सितारों के विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों की पहचान ने पुष्टि की कि इन टकरावों ने पृथ्वी पर (और पूरे ब्रह्मांड में) सोने और प्लैटिनम का एक बड़ा हिस्सा बनाया। इससे यह भी पता चला कि ये टकराव कैसे (कम से कम कुछ) लघु गामा-रे फटने को जन्म देते हैं - इन विस्फोटक घटनाओं की उत्पत्ति खगोल विज्ञान में एक बड़ा खुला प्रश्न रहा है।

एकल खगोलीय स्रोत के साथ एक न्यूट्रिनो के पहले संघ ने एक झलक प्रदान की कि ब्रह्मांड अपने सबसे ऊर्जावान कणों को कैसे बनाता है। मल्टीमेन्सर खगोल विज्ञान हमारे ब्रह्मांड में सबसे चरम स्थितियों में से कुछ के बारे में विवरण का खुलासा कर रहा है।

मल्टीमेसन परिप्रेक्ष्य पहले से ही इसके हिस्सों की तुलना में अधिक उपज दे रहा है - और हम भविष्य में और अधिक आश्चर्यजनक खोजों को देखने की उम्मीद कर सकते हैं। कनाडा भर में अभिजात वर्ग की टीमें पहले से ही इस युवा क्षेत्र के विकास में योगदान दे रही हैं, और मल्टीमेसर एस्ट्रोनॉमी ने कनाडा में खगोलीय अनुसंधान के हमारे अगले दशक में एक प्रमुख भूमिका निभाने का वादा किया है - और दुनिया भर में।

यह लेख मूल रूप से ग्रेगरी सिवाकॉफ और डेरिल हैगार्ड द्वारा वार्तालाप पर प्रकाशित किया गया था। मूल लेख यहां पढ़ें।