আবিষ্কার জ্যোতির্বিদ্যায় নতুন যুগের সূচনা করে

(ড্যান ট্রাই) - দশ বছর আগে, বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো মহাবিশ্বের শব্দ শুনতে পান। এই আবিষ্কার আইনস্টাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভবিষ্যদ্বাণী প্রমাণ করে এবং জ্যোতির্বিদ্যার এক নতুন যুগের সূচনা করে।

বাম: পদার্থবিদ আলবার্ট আইনস্টাইন, ডান: মিঃ কার্ল নক্স - সৃজনশীল প্রযুক্তি এবং বৈজ্ঞানিক ভিজ্যুয়ালাইজেশন বিশেষজ্ঞ, সুইনবার্ন প্রযুক্তি বিশ্ববিদ্যালয়, অস্ট্রেলিয়া।

এটি ছিল মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রথম আবিষ্কার । এটি আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্বের একটি গুরুত্বপূর্ণ ভবিষ্যদ্বাণী প্রমাণ করে। এখন, মহাকর্ষীয় তরঙ্গের একটি নতুন আবিষ্কার জ্যোতির্বিদ্যার ক্ষেত্রে আরেক "দৈত্য" স্টিফেন হকিংয়ের একটি তত্ত্বকে সত্য বলে প্রমাণ করেছে।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ কী?

মহাকর্ষীয় তরঙ্গ হল স্থান-কালের কাঠামোর মধ্যে "তরঙ্গ" যা আলোর গতিতে ভ্রমণ করে। এগুলি অত্যন্ত দ্রুত ত্বরান্বিত বিশাল বস্তু দ্বারা তৈরি হয়, যেমন কৃষ্ণগহ্বরের সংঘর্ষ বা নিউট্রন তারা নামক বিশাল নক্ষত্রের অবশিষ্টাংশের মিলন।

মহাবিশ্বের মধ্য দিয়ে ছড়িয়ে থাকা এই তরঙ্গগুলি প্রথম সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা হয়েছিল ১৪ সেপ্টেম্বর, ২০১৫ তারিখে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল-ওয়েভ অবজারভেটরির (LIGO) দুটি ডিটেক্টর দ্বারা।

GW150914 নামক প্রথম সংকেতটি দুটি কৃষ্ণগহ্বরের সংঘর্ষ থেকে এসেছিল, যার প্রতিটি সূর্যের ভরের ৩০ গুণেরও বেশি এবং পৃথিবী থেকে এক বিলিয়ন আলোকবর্ষেরও বেশি দূরে।

১০০ বছর আগে আইনস্টাইনের আপেক্ষিক তত্ত্বের ভবিষ্যদ্বাণী অনুসারে, এটি ছিল মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রথম প্রত্যক্ষ প্রমাণ। এই আবিষ্কারের জন্য, তিন বিজ্ঞানী রেইনার ওয়েইস, ব্যারি ব্যারিশ এবং কিপ থর্নকে ২০১৭ সালে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরষ্কার দেওয়া হয়েছিল।

সিমুলেশনে দেখা যায় দুটি কৃষ্ণগহ্বর একে অপরকে প্রদক্ষিণ করে মহাকর্ষ তরঙ্গ তৈরি করে ( ভিডিও : MPI)।

এক দশকেরও কম সময়ে শত শত সংকেত

২০১৫ সাল থেকে, ইতালীয় ভার্গো এবং জাপানি কাগরা ডিটেক্টর সহ LIGO ৩০০ টিরও বেশি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পর্যবেক্ষণ করেছে।

মাত্র কয়েক সপ্তাহ আগে, আন্তর্জাতিক LIGO/Virgo/KAGRA সহযোগিতা তাদের চতুর্থ পর্যবেক্ষণের সর্বশেষ ফলাফল ঘোষণা করেছে, যা পরিচিত মহাকর্ষীয় তরঙ্গের সংখ্যা দ্বিগুণেরও বেশি।

প্রথম আবিষ্কারের দশ বছর পর, অস্ট্রেলিয়ান রিসার্চ কাউন্সিলের সেন্টার ফর গ্র্যাভিটেশনাল ওয়েভ ডিসকভারি (OzGrav)-এর অস্ট্রেলিয়ান বিজ্ঞানীদের একটি আন্তর্জাতিক সহযোগিতা সম্প্রতি একটি নতুন মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সংকেত, GW250114 ঘোষণা করেছে।

এই সংকেতটি প্রথম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সংকেতের প্রায় নিখুঁত অনুলিপি, যার কোডেড GW150914।

পর্যবেক্ষণকৃত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ GW250114 (LVK 2025)। পর্যবেক্ষণমূলক তথ্য হালকা ধূসর রঙে দেখানো হয়েছে। মসৃণ নীল বক্ররেখাটি সর্বোত্তম-উপযুক্ত তাত্ত্বিক তরঙ্গরূপ মডেলের প্রতিনিধিত্ব করে, যা পর্যবেক্ষণকৃত সংকেতের সাথে চমৎকার সামঞ্জস্য দেখায়।

যে কৃষ্ণগহ্বরের সংঘর্ষের ফলে GW250114 উৎপন্ন হয়েছিল, তার ভৌত বৈশিষ্ট্য GW150914-এর মতোই। তবে, গত দশকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকারী যন্ত্রগুলিতে উল্লেখযোগ্য আপগ্রেডের কারণে, নতুন সংকেতটি অনেক বেশি স্পষ্টভাবে দেখা গেছে (GW150914-এর চেয়ে প্রায় চার গুণ বেশি শক্তিশালী)।

মজার ব্যাপার হলো, এটি আমাদের আরেকজন অগ্রণী পদার্থবিদ স্টিফেন হকিংয়ের ধারণা পরীক্ষা করার সুযোগ করে দেয়।

হকিংও ঠিক ছিলেন।

৫০ বছরেরও বেশি আগে, পদার্থবিদ স্টিফেন হকিং এবং জ্যাকব বেকেনস্টাইন কৃষ্ণগহ্বরের বর্ণনা দিয়ে একগুচ্ছ আইন প্রণয়ন করেছিলেন।

হকিংয়ের কৃষ্ণগহ্বর বলবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র, যা হকিংয়ের ক্ষেত্র উপপাদ্য নামেও পরিচিত, বলে যে একটি কৃষ্ণগহ্বরের ঘটনা দিগন্তের ক্ষেত্রফল সর্বদা বৃদ্ধি পেতে হবে। অন্য কথায়, কৃষ্ণগহ্বর ভেঙে পড়তে পারে না।

এদিকে, বেকেনস্টাইন দেখিয়েছেন যে একটি কৃষ্ণগহ্বরের ক্ষেত্রফল সরাসরি তার এনট্রপি (বা ব্যাধি) এর সাথে সম্পর্কিত। তাপগতিবিদ্যার দ্বিতীয় সূত্র আমাদের বলে যে এনট্রপি সর্বদা বৃদ্ধি পাবে: মহাবিশ্ব সর্বদা আরও বিশৃঙ্খল হয়ে উঠছে। যেহেতু একটি কৃষ্ণগহ্বরের এনট্রপিও সময়ের সাথে সাথে বৃদ্ধি পাবে, এটি আমাদের বলে যে এর ক্ষেত্রফলও বৃদ্ধি পাবে।

আমরা কীভাবে এই ধারণাগুলি পরীক্ষা করতে পারি? দেখা যাচ্ছে যে কৃষ্ণগহ্বরের মধ্যে সংঘর্ষই হল নিখুঁত হাতিয়ার। নতুন পরিমাপের নির্ভুলতা বিজ্ঞানীদের হকিংয়ের ক্ষেত্রফল তত্ত্বের এখন পর্যন্ত সবচেয়ে নির্ভুল পরীক্ষা করার সুযোগ করে দিয়েছে।

প্রথম সনাক্তকরণ, GW15091 ব্যবহার করে পূর্ববর্তী পরীক্ষাগুলি ইঙ্গিত দিয়েছিল যে সংকেতটি হকিংয়ের সূত্রের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ছিল, কিন্তু নিশ্চিতভাবে এটি নিশ্চিত করতে পারেনি।

কৃষ্ণগহ্বর আশ্চর্যজনকভাবে সরল বস্তু। একটি কৃষ্ণগহ্বরের দিগন্তের ক্ষেত্রফল তার ভর এবং ঘূর্ণনের উপর নির্ভর করে, যা একটি জ্যোতির্বিদ্যাগত কৃষ্ণগহ্বর বর্ণনা করার জন্য প্রয়োজনীয় একমাত্র পরামিতি। পরিবর্তে, ভর এবং ঘূর্ণন মহাকর্ষীয় তরঙ্গের আকার নির্ধারণ করে।

অন্তর্মুখী কৃষ্ণগহ্বর জোড়ার ভর এবং ঘূর্ণন পৃথকভাবে পরিমাপ করে এবং সংঘর্ষের পরে অবশিষ্ট চূড়ান্ত কৃষ্ণগহ্বরের ভর এবং ঘূর্ণনের সাথে তুলনা করে, বিজ্ঞানীরা দুটি পৃথক সংঘর্ষকারী কৃষ্ণগহ্বরের ক্ষেত্রফলকে চূড়ান্ত কৃষ্ণগহ্বরের ক্ষেত্রফলের সাথে তুলনা করতে সক্ষম হন।

তথ্যগুলি তাত্ত্বিক ভবিষ্যদ্বাণীর সাথে চমৎকার একমত দেখায় যে ক্ষেত্রফল বৃদ্ধি পাবে, যা হকিংয়ের সূত্রকে দৃঢ়ভাবে সমর্থন করে।

মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ভবিষ্যৎ পর্যবেক্ষণ আমাদের আরও বিদেশী বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব পরীক্ষা করার সুযোগ দেবে, এবং সম্ভবত মহাবিশ্বের অনুপস্থিত উপাদান, অন্ধকার পদার্থ এবং অন্ধকার শক্তির প্রকৃতিও অনুসন্ধান করতে পারবে।

সূত্র: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/phat-hien-mo-ra-ky-nguyen-moi-trong-thien-van-hoc-20250930235223429.htm