మరింత శక్తివంతమైన గురుత్వ తరంగ సంకేతం బ్లాక్ హోల్స్ అధ్యయనానికి కొత్త మార్గాన్ని తెరిచి ఉండొచ్చు

బ్లాక్ హోల్స్ అవి దాచే విషయాల ద్వారానే నిర్వచించబడతాయి. ఏదీ తప్పించుకోలేని సరిహద్దైన ఈవెంట్ హోరిజన్, అత్యంత గురుత్వాకర్షణ అంచున సాగుతున్న భౌతిక ప్రక్రియలను నేరుగా చూడకుండా అడ్డుకుంటుంది. అందువల్ల ఆధునిక ఖగోళ భౌతికశాస్త్రంలో హోరిజన్ అత్యంత ముఖ్యమైన, అత్యంత చేరలేని ప్రదేశాల్లో ఒకటిగా మారింది. ఇప్పుడు, ఒక పరిశోధక బృందం, అసాధారణంగా శక్తివంతమైన గురుత్వ తరంగ ఘటన బ్లాక్ హోల్ విలీన చివరి క్షణాల్లో తీసుకొచ్చిన సమాచారాన్ని ఉపయోగించి ఆ ప్రాంతాన్ని పరోక్షంగా పరిశీలించే మార్గాన్ని అందించినట్లు చెబుతోంది.

ఈ ఫలితం GW250114 చుట్టూ కేంద్రీకృతమైంది, ఇది అమెరికాలోని జంట LIGO పరిశీలన కేంద్రాలు గుర్తించిన గురుత్వ తరంగ సంకేతం. అందించిన మూల పదార్థం ప్రకారం, ఇది ఇప్పటివరకు నమోదు చేసిన అతి శక్తివంతమైన సంకేతం, దశాబ్దం క్రితం నమోదైన తొలి గురుత్వ తరంగ గుర్తింపుతో పోలిస్తే సుమారు మూడు రెట్లు బలమైనది. దాని తీవ్రత కారణంగా, రెండు బ్లాక్ హోల్స్ ఒకదానికొకటి చుట్టూ తిరుగుతూ కలిసే సమయంలో సాధారణంగా లభించే దానికన్నా ఎక్కువ డేటాతో పరిశోధకులు పని చేయగలిగారు.

ఆ సమృద్ధమైన సంకేతం నుంచి, బృందం “డైరెక్ట్ వేవ్స్” అని పిలిచే ఒక సూక్ష్మ భాగాన్ని వేరు చేసినట్లు నివేదిస్తోంది. పరిశోధకుల వాదన ప్రకారం, ఆ తరంగాలు రెండు బ్లాక్ హోల్స్ పూర్తిగా విలీనం కావడానికి ముందు, చివరి వస్తువు తన కొత్త రూపాన్ని పొందే తక్షణానికి, ఈవెంట్ హోరిజన్‌కు వెంటనే పక్కనున్న ప్రాంతం నుంచి సమాచారం కలిగి ఉన్నాయి. అభ్యర్థి వచనం ప్రకారం, ఈ పని Natureలో నివేదించబడింది.

ఇది ఎందుకు ముఖ్యం

ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు, ఎవరో నిజంగా ఈవెంట్ హోరిజన్‌ను చూస్తూ లోపలికి చూశారనే విషయం కాదు ముఖ్యమైనది. దాని బదులు, ఆ సరిహద్దు వెలుపల ఉన్న గతి విధానాలు గురుత్వ తరంగాల్లో కొలవగల సంకేతాలను వదిలి వెళ్తాయన్నదే ఈ దావా. ఆ సంకేతాలను నమ్మకంగా వెలికితీయగలిగితే, అత్యంత తీవ్రమైన పరిస్థితుల్లో గురుత్వం ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో పరీక్షించడానికి భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు కొత్త సాధనం లభిస్తుంది.

ఇది ముఖ్యం, ఎందుకంటే బ్లాక్ హోల్స్ స్థాపిత సిద్ధాంతాన్ని సవాలు చేయడానికి అతి కష్టమైన ప్రదేశాల్లో ఉన్నాయి. ఐన్‌స్టీన్ సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం అద్భుతంగా విజయవంతమైనప్పటికీ, ప్రస్తుత భౌతిక శాస్త్రంలో పగుళ్లు ఎక్కువగా కనిపించే అవకాశం గురుత్వం అత్యంత బలంగా ఉండే, అంతరిక్ష-కాల జ్యామితి అత్యధికంగా వక్రీకరించబడే ప్రాంతాల్లోనే ఉందని పరిశోధకులు భావిస్తున్నారు. విలీనమవుతున్న బ్లాక్ హోల్ చుట్టూ ఉన్న పరిసరాలు ఆ రకమైన పరీక్షకు అత్యంత స్పష్టమైన సహజ ప్రయోగశాలలలో ఒకటి.

GW250114 సంకేతాన్ని ఉపయోగించి, కొత్తగా ఏర్పడిన బ్లాక్ హోల్‌కు చెందిన రెండు ప్రాథమిక లక్షణాలను తాము అంచనా వేశామని పరిశోధకులు చెబుతున్నారు: దాని స్పిన్ మరియు దాని ఉపరితలంపై గురుత్వం యొక్క బలం. ఇవి మౌలిక కొలతలు. భవిష్యత్ ఘటనలు ఇలాంటి అంచనాలకు అవకాశం ఇస్తే, శాస్త్రవేత్తలు మొత్తం ద్రవ్యరాశి మరియు కక్ష్యా గమనశీలత వంటి విస్తృత లక్షణాలపై మాత్రమే ఆధారపడకుండా, అనేక విలీనాల మధ్య హోరిజన్-స్థాయి ప్రవర్తనను పోల్చడం ప్రారంభించగలరు.

A Saturn V rocket accelerates off the pad. Sustained acceleration is exactly what conjures the faint quantum glow of Unruh radiation. Credit: NASA (public domain).
More in Space

వేగవృద్ధి ఖాళీ అంతరిక్షాన్ని ఎందుకు మెరిపించగలదు

Universe Today లో వచ్చిన కొత్త వివరణ Unruh వికిరణాన్ని పరిచయం చేస్తుంది. ఇది ఒక క్వాంటం ప్రభావం; ఇందులో వేగవృద్ధి చెందుతున్న పరిశీలకుడు ఖాళీగా కనిపించే అంతరిక్షంలో కూడా కణాల ఒక ఉష్ణ సముదాయాన్ని అనుభవించగలడు.

Read article

గురుత్వ తరంగాలు హోరిజన్-స్థాయి భౌతిక శాస్త్రానికి సాధనంగా ఎలా మారాయి

గురుత్వ తరంగాలు అంటే వేగవంతం అవుతున్న భారీ వస్తువుల వల్ల ఉత్పన్నమయ్యే అంతరిక్ష-కాలపు అలలు. బ్లాక్ హోల్ విలీనాలు వాటిలో అత్యంత బలమైన మూలాల్లో ఒకటి. రెండు వస్తువులు లోపలికి సర్పిలంగా కదులుతూ, పౌనఃపున్యం మరియు అమ్ప్లిట్యూడ్ పెరుగుతూ, శిఖర విలీనానికి చేరి, ఆపై తుది బ్లాక్ హోల్ స్థిరపడుతున్నప్పుడు తగ్గిపోతూ ఒక ప్రత్యేక సంకేతాన్ని విడుదల చేస్తాయి.

ఈ గుర్తింపుల నుంచి వచ్చిన శాస్త్రీయ విలువలో ఎక్కువ భాగం, మొత్తం విలీనాన్ని తిరిగి నిర్మించడం నుంచే వచ్చింది: పాల్గొన్న వస్తువుల ద్రవ్యరాశులు, ఢీకొన్న సమయం, మరియు మిగిలిన వస్తువు యొక్క లక్షణాలు. కొత్త దావాను ముఖ్యంగా 만드는 విషయం, సంకేతం ఈవెంట్ హోరిజన్‌కు చాలా దగ్గర నుంచి వచ్చిన సూక్ష్మ సమాచారాన్ని కూడా నిలుపుకుంటుందని బృందం చెప్పడమే.

ఇది సాంకేతికంగా కఠినమైన ప్రతిపాదన. హోరిజన్‌కు దగ్గరగా వెళ్లే కొద్దీ, విలీనంలో ఉన్న హింసాత్మక, వేగంగా మారుతున్న నేపథ్యం నుంచి అర్థవంతమైన నిర్మాణాన్ని వేరు చేయడం కష్టం అవుతుంది. ఏదైనా బలహీన భాగం సాధారణంగా శబ్దంలో మునిగిపోతుంది. GW250114 యొక్క అసాధారణ బలం, మరింత విశదమైన విశ్లేషణకు సరిపడా సిగ్నల్‌ను ఖచ్చితంగా మార్చినట్లు కనిపిస్తోంది.

అభ్యర్థి వచనం ఈ పనిని ఆస్ట్రేలియన్ నేషనల్ యూనివర్శిటీకి చెందిన డా. లింగ్ సన్ మరియు పీహెచ్‌డీ విద్యార్థి నీల్ లూను సూచిస్తూ, కెనడా, అమెరికా, స్పెయిన్‌లలోని సహకారులతో కలిసి వారు పనిచేశారని తెలిపింది. వారి వ్యాఖ్యానంలో, ఈ “డైరెక్ట్ వేవ్స్” ఢీకొన్న సమయంలో హోరిజన్ వద్ద ఉన్న పరిస్థితులకు మొదటి ప్రాయోగిక చూపును అందిస్తాయి.

పరిశోధకులు ఏమి చెప్పగలరు, ఏమి చెప్పలేరు

మూల వచనం ఈ ఫలితాన్ని మొదటి అడుగుగా చూపుతోంది, దాన్ని అలాగే చదవడం సరైనది. ఒకే గుర్తింపు, అది అసాధారణంగా బలమైనదైనా, ఈవెంట్ హోరిజన్‌ల భౌతిక శాస్త్రాన్ని తుది నిర్ణయానికి తీసుకురాదు. అదనపు సంకేత భాగాన్ని ఎంత స్థిరంగా వెలికితీయగలమో, ప్రత్యామ్నాయ వివరణలు డేటాకు సరిపోతాయో అనే ప్రశ్నలను కలుపుకుని, ఈ దావా విస్తృత గురుత్వ తరంగ సమాజపు పరిశీలనను తట్టుకోవాలి.

అయినప్పటికీ, ఈ అవకాశమే ప్రారంభ దశలో కూడా ముఖ్యమైనది. ఇది పునరావృతమైతే, LIGO వంటి పరిశీలన కేంద్రాల శాస్త్రీయ పాత్రను గుర్తింపు మరియు వర్గీకరణ దాటి, బలమైన-క్షేత్ర గురుత్వాకర్షణపై ఖచ్చితమైన అధ్యయనాల వైపు విస్తరించగలదు. ఇది ఈ రంగానికి గణనీయమైన మార్పు అవుతుంది. విలీనాలను సాపేక్షతకు నాటకీయ నిర్ధారణలుగానే కాకుండా, పరిశోధకులు వాటిని బ్లాక్ హోల్స్ సమీపంలోని అంతరిక్ష-కాల నిర్మాణంపై పునరావృత ప్రయోగాల్లా ఉపయోగించగలరు.

సమయమూ ముఖ్యం. గురుత్వ తరంగ ఖగోళ శాస్త్రం ఇంకా యువ శాస్త్రశాఖే, మరియు సున్నితత్వంలో ప్రతి మెరుగుదల అసాధారణంగా స్పష్టమైన లేదా అసాధారణంగా శక్తివంతమైన ఘటనలను పట్టుకునే అవకాశాన్ని పెంచుతుంది. GW250114 వంటి మరిన్ని సంకేతాలు గుర్తించబడితే, విశ్లేషకులు అనేక విలీనాల ఫలితాలను పోల్చి, అవి నిజంగా హోరిజన్-సమీప భౌతిక శాస్త్రాన్ని కొలుస్తున్నారా, లేక ఒక నిర్దిష్ట డేటాసెట్‌కి చెందిన ఆర్టిఫాక్ట్‌లా ఉన్నాయా అన్న నమ్మకాన్ని పెంచుకోగలరు.

This artist's illustration shows a supermassive black hole (SMBH) tearing apart a star that got too close in a tidal disruption event. These events flare brightly, making otherwise invisible black holes visible. Astrophysicists want to find more of these events across cosmic time so they can understand how SMBH have become so massive. The upcoming Nancy Grace Roman Space Telescope will find many more of them. Image Credit: NASA, Ralf Crawford (STScI)
More in Space

Roman Space Telescope నక్షత్రాల వినాశనం ద్వారా ప్రాచీన బ్లాక్ హోల్స్‌ను బయటపెట్టవచ్చు

NASA యొక్క Nancy Grace Roman Space Telescope, cosmic time అంతటా అనేక tidal disruption events‌ను గుర్తించగలదని, దీని ద్వారా ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు తక్కువ-భారీ supermassive black holes వృద్ధిని ట్రాక్ చేయగలరని కొత్త పరిశోధన సూచిస్తోంది.

Read article

బ్లాక్ హోల్ శాస్త్రంలో విస్తృత మార్పు

ఇటీవలి సంవత్సరాల్లో బ్లాక్ హోల్ పరిశోధన వేగంగా మారింది. Event Horizon Telescope, M87లోని అతివిశాల బ్లాక్ హోల్ నీడకు చారిత్రాత్మక చిత్రాలను అందించింది, అదే సమయంలో గురుత్వ తరంగ పరిశీలన కేంద్రాలు కనిపించని విలీనాలను గుర్తించగల ఘటనలుగా మార్చాయి. ఈ విధానాలు పరస్పరపూరకమైనవి. ఇమేజింగ్, నిర్దిష్ట పరిస్థితుల్లో అతివిశాల బ్లాక్ హోల్స్ సమీపంలోని పదార్థం మరియు కాంతి నిర్మాణాన్ని వెల్లడిస్తుంది, గురుత్వ తరంగ కొలతలు ఢీకొనే సంకుచిత వస్తువుల గమనశీలతను పట్టుకుంటాయి.

కొత్త విశ్లేషణ ఈ ప్రయత్నాల మరింత లోతైన ఏకీకరణ వైపు సూచిస్తోంది. పరిశోధకులు హోరిజన్-స్థాయి సిద్ధాంతం, విద్యుద్చుంబక పరిశీలనలు, మరియు గురుత్వ తరంగ సంకేతాలను అనుసంధానించగలిగితే, బ్లాక్ హోల్స్ తక్కువ రహస్యంగా మారవచ్చు. అవి సమాచారాన్ని దాచడం ఆపేస్తాయనే కారణంతో కాదు, కానీ వాటి చుట్టూ ఏమి జరుగుతోందో చదివేందుకు విశ్వం మరిన్ని పరోక్ష మార్గాలను అందిస్తుందనే కారణంతో.

ప్రస్తుతం, ప్రధాన విజయం విధానపరమైనదే. GW250114 నుంచి డైరెక్ట్ వేవ్స్‌ను వెలికితీశారని నివేదిక చెబుతోంది, ఇది ఒక విలీనంలోని అతి దాచిన ప్రాంతాలు కూడా గుర్తించదగిన ముద్రలను వదిలివేయవచ్చని సూచిస్తోంది. ఇది బ్లాక్ హోల్ భౌతిక శాస్త్రంలో ప్రామాణిక సాధనంగా మారుతుందా అనేది భవిష్యత్ గుర్తింపులు, స్వతంత్ర ధృవీకరణ, మరియు పరిశీలన కేంద్రాలు, విశ్లేషణ పద్ధతులలో కొనసాగుతున్న మెరుగుదలలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

కానీ ఫలితం నిలిచిపోతే, అది ఒక ముఖ్యమైన మార్పును సూచిస్తుంది. ఈవెంట్ హోరిజన్ ఒక ఒకదిశ సరిహద్దుగానే ఉంటుంది, కానీ మొత్తం శాస్త్రీయ ముగింపు కాకుండా. పరిశోధకులు దాని లోపల చూడలేకపోవచ్చు, కానీ దానికి అతి దగ్గరగా వినడంలో వారు మెరుగవుతున్నారు.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.

Originally published on universetoday.com