সংকেত আসার পর মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ডিটেক্টর টিউন করার নতুন উপায়
LIGO-Virgo-KAGRA সহযোগিতায় কাজ করা গবেষকেরা বলছেন, তারা astrophysical calibration নামে একটি পদ্ধতি তৈরি করেছেন, যা ডিটেক্টরের কর্মক্ষমতা আদর্শ না হলে মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ডেটার গুণমান উন্নত করতে পারে। উৎসে দেওয়া তুলনাটি স্মরণীয়: এটি সঙ্গীত প্রযোজনায় autotune-এর মতো কিছুটা কাজ করে।
ঝুঁকি অনেক, কারণ মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ডিটেক্টর অসাধারণ সংবেদনশীলতায় কাজ করে। তারা যে ক্ষুদ্র পরিবর্তন মাপে, তা 10-এর মাইনাস 19 মিটার মাত্রার, যা একটি প্রোটনের ব্যাসের চেয়েও অনেক ছোট। তাই প্রকৃত জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক সংকেতকে পটভূমির শব্দ থেকে বের করে আনা শুধু হার্ডওয়্যারের ওপর নির্ভর করে না, বরং নিরবচ্ছিন্ন ক্যালিব্রেশন এবং রিয়েল টাইমে ডিটেক্টর কীভাবে সাড়া দেয় তার যত্নসহকারে মডেলিংয়ের ওপরও নির্ভর করে।
ক্যালিব্রেশন এত কঠিন কেন
বিশ্বব্যাপী নেটওয়ার্কের শক্তি LIGO, Virgo, এবং KAGRA-সহ একাধিক ডিটেক্টরকে একত্র করার মধ্যে রয়েছে। প্রথম নিশ্চিত সনাক্তকরণের পর থেকে ক্ষেত্রটি দ্রুত বিস্তৃত হয়েছে, এবং উৎস অনুযায়ী 390টিরও বেশি মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ঘটনা রিপোর্ট করা হয়েছে। কিন্তু এসব যন্ত্র স্থির নয়। যে কোনো মুহূর্তে একটি ডিটেক্টর সর্বোচ্চ সংবেদনশীলতায় কাজ নাও করতে পারে, এবং যন্ত্র পরিচালনায় সহায়তাকারী নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা রেকর্ড করা আউটপুটকেও প্রভাবিত করতে পারে।
ক্যালিব্রেশন ঠিক না হলে পরিণতি গুরুতর। বিজ্ঞানীরা ঘটনাটি শনাক্ত করতে পারেন, কিন্তু উৎস সম্পর্কে অনুমান করা বৈশিষ্ট্যগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে। মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ জ্যোতির্বিজ্ঞান তরঙ্গরূপ সঠিকভাবে ব্যাখ্যার ওপর নির্ভর করে, তাই ছোট ক্যালিব্রেশন ত্রুটিও গবেষকেরা কী দেখছেন সে ধারণাকে বিকৃত করতে পারে।
Astrophysical calibration কীভাবে কাজ করে
সহযোগিতার বর্ণিত নতুন পদ্ধতিটি সংশোধন প্রক্রিয়ার অংশ হিসেবে ঘটনাটিকেই ব্যবহার করে। যখন কোনো সংকেত যথেষ্ট শক্তিশালী হয়, গবেষকেরা সেটিকে একাধিক ডিটেক্টরের মধ্যে এবং সাধারণ আপেক্ষিকতার প্রত্যাশার সঙ্গে তুলনা করতে পারেন। এরপর সেই তুলনা ব্যবহার করে ডেটা পরবর্তীতে পুনঃক্যালিব্রেট করা যায়।
Autotune-এর উপমাটি উপযোগী, কারণ লক্ষ্য কোনো সংকেত বানানো নয়, বরং রেকর্ড করা আউটপুটকে সেই অবস্থার কাছাকাছি আনা, যা সিস্টেমের ধরা উচিত ছিল। সঙ্গীত সফ্টওয়্যারে autotune পিচকে অভীষ্ট লক্ষ্যের দিকে সমন্বয় করে। এখানে astrophysical calibration ডিটেক্টরের ব্যাখ্যাকে বহু প্রমাণে সমর্থিত একটি ভৌতভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ সমাধানের দিকে সমন্বয় করে।
এটি সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ তখন, যখন নেটওয়ার্কের একটি যন্ত্র দুর্বল পারফর্ম করছে। ঘটনার শুধু আরও শব্দযুক্ত বা সামান্য বিকৃত সংস্করণ মেনে নেওয়ার বদলে, গবেষকেরা একটি শক্তিশালী জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক সংকেত ব্যবহার করে পরে রেকর্ড উন্নত করতে পারেন।
এই পদ্ধতি ক্ষেত্রটির জন্য কেন গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে
মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ জ্যোতির্বিজ্ঞান এখনো একটি নবীন শাখা, এবং তথ্যের গুণমানের প্রতিটি উন্নতি বিজ্ঞানীদের আত্মবিশ্বাসের সঙ্গে বলা যায় এমন বিষয়ের পরিসর বাড়ায়। ভালো ক্যালিব্রেশন এই তরঙ্গ সৃষ্টিকারী সংযোজনগুলোর, যেমন ব্ল্যাক হোল বা হোয়াইট ডোয়ার্ফ জড়িত সংঘর্ষের, পরিমাপ আরও সূক্ষ্ম করতে পারে এবং অস্বাভাবিক বা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ ঘটনার ভৌত ব্যাখ্যায় আস্থা বাড়াতে পারে।
উৎস বলছে, সহযোগিতাটি Physical Review Letters-এ প্রকাশিত একটি গবেষণায় দুটি বিশিষ্ট সংকেত ব্যবহার করে এই কৌশলটি প্রদর্শন করেছে। এটি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এতে বোঝা যায় ধারণাটি কেবল তাত্ত্বিক নয়। বিদ্যমান ডিটেক্টর কাঠামোর মধ্যেই উল্লেখযোগ্য বাস্তব ঘটনা নিয়ে এটি ইতিমধ্যে পরীক্ষা করা হয়েছে।
বিস্তৃত তাৎপর্য হলো দক্ষতা। আরও সংবেদনশীল ডিটেক্টর বানানো ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ। ইতিমধ্যে সংগৃহীত ডেটা থেকে আরও নির্ভরযোগ্য বিজ্ঞান বের করে আনার যে কোনো পদ্ধতির প্রভাব অনেক বড় হতে পারে, বিশেষ করে যখন সব পর্যবেক্ষণাগার একই পরিস্থিতিতে চলছে না।
অডিও উপমা থেকে মহাজাগতিক অবকাঠামো
“Autotune” তুলনাটি গল্পকে সহজে বোধগম্য করে, কিন্তু অন্তর্নিহিত বিষয়টি উপমা যতটা ইঙ্গিত করে তার চেয়ে বেশি গুরুতর। ক্যালিব্রেশন কাঁচা পরিমাপ এবং বৈজ্ঞানিক উপসংহারের সীমারেখায় দাঁড়িয়ে আছে। এটিকে উন্নত করা মানে ক্ষেত্রটির সবচেয়ে মৌলিক প্রমাণের বিশ্বাসযোগ্যতাকে উন্নত করা।
এটি বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক এমন একটি নেটওয়ার্কে, যা একাধিক স্থান ও প্রযুক্তিগত পরিবেশ জুড়ে বিস্তৃত। শক্তিশালী ঘটনা কেবল বিরল মহাজাগতিক সংযোজনই প্রকাশ করে না; এগুলো যন্ত্রগুলো নিজেই পরীক্ষা করার সরঞ্জামও হয়ে উঠতে পারে। সেই অর্থে, মহাবিশ্ব শুধু ডেটাই দেয় না, ক্যালিব্রেশনের রেফারেন্সের অংশও সরবরাহ করে।
পদ্ধতিটি যদি আরও বেশি detection-এ কার্যকর প্রমাণিত হয়, তাহলে এটি সহযোগিতার টুলকিটের একটি মানক অংশ হয়ে উঠতে পারে। পরিমাপ প্রযুক্তির সীমাকে চ্যালেঞ্জ করে এমন এত ক্ষীণ সংকেতের ওপর দাঁড়ানো একটি ক্ষেত্রের জন্য এটি বড় একটি লাভ হবে। বিজ্ঞানীরা যত নিখুঁতভাবে ডিটেক্টরের আউটপুট টিউন করতে পারবেন, ততই আত্মবিশ্বাসের সঙ্গে spacetime-এর ঢেউকে লক্ষ লক্ষ বছর আগে কী ঘটেছিল তার একটি সুসংগত বিবরণে রূপান্তর করতে পারবেন।
এই নিবন্ধটি Universe Today-এর প্রতিবেদনের ভিত্তিতে লেখা। মূল নিবন্ধটি পড়ুন.
Originally published on universetoday.com