ब्रह्मांड के ताने-बाने में लहरें समय की शुरुआत को प्रकट कर सकती हैं

वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने में प्रगति की है कि हम जो कुछ भी जानते हैं उसकी शुरुआत में वापस जाने के लिए गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में ज्ञात अंतरिक्ष-समय में तरंगों का उपयोग कैसे करें। शोधकर्ताओं का कहना है कि वे बिग बैंग के तुरंत बाद ब्रह्मांड की स्थिति को बेहतर ढंग से समझ सकते हैं कि कैसे ब्रह्मांड के ताने-बाने में ये तरंगें ग्रहों और अंतरिक्ष गैस के माध्यम से प्रवाहित होती हैं।

“हम नहीं देख सकते प्रारंभिक ब्रह्मांड प्रत्यक्ष रूप से, लेकिन शायद हम इसे अप्रत्यक्ष रूप से देख सकते हैं यदि हम देखें कि उस समय की गुरुत्वाकर्षण तरंगें उस पदार्थ और विकिरण को कैसे प्रभावित करती हैं जिसे हम आज देख सकते हैं।” ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल भौतिकी जर्नल. गर्ग अमेरिकी ऊर्जा विभाग (डीओई) के प्रिंसटन प्लाज्मा भौतिकी प्रयोगशाला (पीपीपीएल) पर आधारित प्लाज्मा भौतिकी में प्रिंसटन कार्यक्रम में स्नातक छात्र हैं।

गर्ग और उनके सलाहकार एलियाह डोडिन, जो प्रिंसटन विश्वविद्यालय और पीपीपीएल दोनों से संबद्ध हैं, ने अपने शोध से तकनीक को अनुकूलित किया संलयन ऊर्जा, वह प्रक्रिया जो सूर्य और तारों के लिए ऊर्जा उत्पन्न करती है जिसे वैज्ञानिक ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन किए बिना या लंबे समय तक रहने वाले रेडियोधर्मी कचरे का उत्पादन किए बिना पृथ्वी पर बिजली उत्पन्न करने के लिए विकसित कर रहे हैं। फ्यूजन वैज्ञानिक कैसे गणना करते हैं विद्युतचुम्बकीय तरंगें प्लाज्मा के माध्यम से चलते हुए, इलेक्ट्रॉन सूप करते हैं परमाणु नाभिक कि ईंधन संलयन सुविधाओं को टोकामक और सितारों के रूप में जाना जाता है।

यह पता चला है कि यह प्रक्रिया पदार्थ के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण तरंगों की गति के समान है। गर्ग ने कहा, “हमने प्लाज्मा तरंग मशीनों को गुरुत्वाकर्षण तरंग समस्या पर काम करने के लिए रखा है।”

गुरुत्वीय तरंगें, जिनके बारे में पहली बार 1916 में अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने सापेक्षता के सिद्धांत के परिणामस्वरूप भविष्यवाणी की थी, में गड़बड़ी हैं खाली समय अत्यधिक सघन पिंडों के संचलन के कारण। वे प्रकाश की गति से यात्रा करते हैं और पहली बार 2015 में वाशिंगटन राज्य और लुइसियाना में डिटेक्टरों के माध्यम से लेजर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (LIGO) द्वारा खोजे गए थे।

गर्ग और डोडेन ने सूत्र बनाए जो सैद्धांतिक रूप से प्रदर्शन कर सके गुरुत्वाकर्षण लहरों खगोलीय पिंडों के छिपे गुणों को प्रकट करने के लिए, जैसे कि कई प्रकाश वर्ष दूर तारे। जब तरंगें पदार्थ से प्रवाहित होती हैं, तो वे प्रकाश का निर्माण करती हैं जिनके गुण पदार्थ के घनत्व पर निर्भर करते हैं।

एक भौतिक विज्ञानी इस प्रकाश का विश्लेषण कर सकता है और लाखों प्रकाश वर्ष दूर एक तारे के चारों ओर गुणों की खोज कर सकता है। प्रौद्योगिकी न्यूट्रॉन सितारों और ब्लैक होल, मरने वाले सितारों से बेहद घने बचे हुए अवशेषों को एक साथ तोड़ने के बारे में खोज भी कर सकती है। वे बिग बैंग और हमारे ब्रह्मांड के पहले क्षणों के बारे में जानकारी भी प्रकट कर सकते हैं।

इसके महत्व को समझे बिना खोज शुरू हुई। “मैंने सोचा था कि यह एक स्नातक छात्र के लिए छह महीने की एक छोटी परियोजना होगी जिसमें एक साधारण कमांड को हल करना शामिल होगा,” डाउडेन ने कहा। “लेकिन एक बार जब हमने विषय में गहराई से जाना शुरू किया, तो हमने महसूस किया कि समस्या के बारे में बहुत कम समझा गया था और हम यहाँ कुछ बुनियादी सैद्धांतिक काम कर सकते थे।”

वैज्ञानिक अब निकट भविष्य में डेटा विश्लेषण के लिए इस तकनीक का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं। गर्ग ने कहा, “अभी हमारे पास कुछ सूत्र हैं, लेकिन सार्थक परिणाम प्राप्त करने में थोड़ा और काम करना होगा।”