آبزرویٹری نے بلیک ہولز کے گرنے کا پتہ لگایا

اس اپ گریڈ سے رصد گاہ کو ہر دو سے تین دن میں بلیک ہولز کے درمیان تصادم سے سگنلز کا پتہ لگانے کی اجازت ملتی ہے، اس کے مقابلے میں پہلے کی طرح ہفتے میں ایک بار یا اس سے زیادہ۔

LIGO جن کشش ثقل کی لہروں کا پتہ لگاتا ہے وہ بڑے پیمانے پر، تیزی سے حرکت کرنے والی اشیاء سے پیدا ہوتی ہیں جو حرکت کرتے وقت خلا کے تانے بانے کو پھیلا دیتی ہیں۔ جب سے LIGO نے 2015 میں کام کرنا شروع کیا ہے، رصد گاہ نے تقریباً 90 کشش ثقل کی لہروں کے واقعات ریکارڈ کیے ہیں، جن میں سے زیادہ تر بلیک ہولز کے ایک میں ضم ہونے والے جوڑوں کی سرپلنگ حرکت سے پیدا ہوتے ہیں۔

آبزرویٹری بلیک ہول کے تصادم کا پتہ لگاتی ہے۔

LIGO دو ڈیٹیکٹرز، یا انٹرفیرو میٹرز پر مشتمل ہے، جو واشنگٹن اور لوزیانا میں واقع ہیں۔ انٹرفیرومیٹر ایک لیزر بیم کو دو حصوں میں تقسیم کرتا ہے اور اسے دو لمبی ویکیوم ٹیوبوں کے سروں پر رکھے ہوئے آئینے کے درمیان آگے پیچھے منعکس کرتا ہے۔ ہر ٹیوب 4 کلومیٹر لمبی ہے اور ایل کی شکل میں کھڑے ہو کر ترتیب دی گئی ہے۔ دونوں ٹیوبوں کے چوراہے پر ایک سینسر ہے۔

خلا میں کسی خلل کی غیر موجودگی میں، شہتیروں کی دوغلی حرکتیں ایک دوسرے کو منسوخ کر دیتی ہیں۔ لیکن اگر خلا کو کشش ثقل کی لہروں کے ذریعے پھیلایا جائے تو، دونوں پائپوں میں لیزر بیم کے درمیان فاصلے کو الگ ہونا پڑے گا، لہذا وہ بالکل اوورلیپ نہیں ہوں گے، اور سینسر اس "فیز شفٹ" کا پتہ لگائے گا۔

کشش ثقل کی لہر کے واقعات پائپوں پر کھینچنے کی مقدار عام طور پر پروٹون کی چوڑائی کا صرف ایک حصہ ہے۔ اس طرح کی چھوٹی تبدیلیوں کو ریکارڈ کرنے کے قابل ہونے کے لیے سینسر کے لیے نظام کو ماحول اور خود لیزرز کے شور سے الگ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

آبزرویٹری نے بلیک ہولز کے 'کریش ہونے' کا پتہ لگایا - 1 — LIGO آبزرویٹری واشنگٹن اور لوزیانا (USA) میں دو ایک جیسے انٹرفیرو میٹرز پر مشتمل ہے، ہر انٹرفیرومیٹر L شکل میں ترتیب دی گئی دو 4 کلومیٹر لمبی ٹیوبوں سے بنا ہے۔ (تصویر: Xinhua/Caltech/MIT/LIGO Lab)

آبزرویٹری کے 2019-2020 کے آغاز سے پہلے ایک اپ گریڈ کے دوران، سائنسدانوں نے "لائٹ سکوزنگ" نامی تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے شور کو کم کیا۔

اس تکنیک کا مقصد خود لیزر لائٹ سے آنے والے شور کو کم کرنا ہے۔ روشنی انفرادی ذرات سے بنی ہوتی ہے، اس لیے جب لیزر کی شعاعیں سینسر تک پہنچتی ہیں، تو انفرادی فوٹون پہلے یا بعد میں پہنچ سکتے ہیں، جس کی وجہ سے لیزر لہریں اوورلیپ نہیں ہوتیں اور گرویاتی لہروں کی عدم موجودگی میں بھی مکمل طور پر منسوخ ہوجاتی ہیں۔

کیلیفورنیا انسٹی ٹیوٹ آف ٹکنالوجی کے ماہر طبیعیات لی میک کلر کی وضاحت کرتے ہوئے، اس اثر کو کم کرنے کے لیے، "ہلکی نچوڑ" تکنیک ایک معاون لیزر بیم کو انٹرفیرومیٹر میں داخل کرتی ہے، جس میں زیادہ یکساں اور کم شور والے فوٹونز ہوتے ہیں۔

کوئی کامل پیمائش نہیں ہے۔

لیکن کوانٹم میکانکس کے عجیب و غریب اصولوں کی وجہ سے، فوٹوون کی آمد کے وقت میں غیر یقینی صورتحال کو کم کرنے سے لیزر لہروں کی شدت میں بے ترتیب اتار چڑھاؤ بڑھ جاتا ہے۔ اس کی وجہ سے لیزر شعاعیں انٹرفیرومیٹر میں آئینے پر دھکیلتی ہیں اور ان کے لرزنے کا سبب بنتی ہیں، جس سے ایک اور قسم کا شور پیدا ہوتا ہے جو کم تعدد کشش ثقل کی لہروں کے لیے ان کی حساسیت کو کم کرتا ہے۔

"یہ فطرت کا ایک خوبصورت واقعہ ہے، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ ہم بالکل درست پیمائش نہیں کر سکتے، جہاں ایک مقام پر فائن ٹیوننگ دوسرے مقام پر لاگت آتی ہے،" ایم آئی ٹی کے ایک تجرباتی ماہر طبیعیات نرگس ماول والا نے کہا۔

آبزرویٹری نے بلیک ہولز کے 'کریش ہونے' کا پتہ لگایا - 2 — دو بلیک ہولز کے ٹکرانے اور ایک میں ضم ہونے کا تخروپن۔ (تصویر: ناسا کا گوڈارڈ اسپیس فلائٹ سینٹر)

2020 سے اب تک کے اپ گریڈ کا مقصد اس مسئلے کو حل کرنا ہے۔ سائنس دانوں نے اضافی 300 میٹر لمبی ویکیوم ٹیوبیں بنائی ہیں، جن کے دونوں سروں پر آئینے ہیں، تاکہ معاون بیم کو انٹرفیرومیٹر میں ڈالنے سے پہلے 2.5 ملی سیکنڈ تک محفوظ کیا جا سکے۔ ان ٹیوبوں کا کردار معاون لیزر کی طول موج کو ایڈجسٹ کرنا ہے، کم تعدد والے آئینے کے کمپن کو کم کرتے ہوئے اعلی تعدد شور کو کم کرنا ہے۔

اس بہتری کے ساتھ، محققین مزید تفصیلی معلومات حاصل کر سکیں گے کہ کس طرح بلیک ہول کشش ثقل کی لہریں پیدا کرتے ہیں، بشمول ہر بلیک ہول اپنے محور پر کیسے گھومتا ہے اور وہ ایک دوسرے کے گرد کیسے گھومتے ہیں۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ البرٹ آئن سٹائن کا عمومی نظریہ اضافیت - جو کہ بلیک ہولز اور کشش ثقل کی لہروں دونوں کے وجود کی پیش گوئی کرتا ہے - کو پہلے سے کہیں زیادہ سختی سے جانچا جائے گا۔

فلکیاتی طبیعیات کے ماہرین یہ بھی پیش گوئی کرتے ہیں کہ کشش ثقل کی لہریں بلیک ہول کے تصادم اور انضمام کے علاوہ دیگر قسم کے سگنل بھی ظاہر کریں گی، جیسے سپرنووا جانے سے پہلے گرتے ہوئے ستارے کی کشش ثقل کے دستخط۔ سائنس دانوں کو پلسر کی سطح سے کشش ثقل کی لہروں کا پتہ لگانے کی بھی امید ہے، جو ایک گھومنے والا نیوٹران ستارہ ہے جو تابکاری کی دالیں خارج کرتا ہے۔

(ذریعہ: زنگ نیوز)

مفید
جذبات
تخلیقی
منفرد

ماخذ