രണ്ടിൻ്റെ ലയനം തമോഗർത്തങ്ങൾ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്: പ്രചോദനം, ലയനം, റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടങ്ങൾ. സ്വഭാവം ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ ഓരോ ഘട്ടത്തിലും പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു. അവസാനത്തെ റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടം വളരെ ഹ്രസ്വവും ഫൈനൽ പ്രോപ്പർട്ടികൾ സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങൾ എൻകോഡ് ചെയ്യുന്നതുമാണ് തമോദ്വാരം. ബൈനറിയിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റയുടെ പുനർവിശകലനം തമോദ്വാരം ലയന പരിപാടി GW190521 ആദ്യമായി, ലയനത്തിൻ്റെ സിഗ്നേച്ചർ ആഫ്റ്റർഷോക്കുകളുടെ തെളിവ് നൽകിയിട്ടുണ്ട്, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സിംഗിൾ നിർമ്മിച്ച രണ്ട് വ്യത്യസ്ത മങ്ങിയ റിംഗ്ഡൗൺ ഫ്രീക്വൻസികളുടെ രൂപത്തിൽ തമോദ്വാരം അത് സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു സമമിതി രൂപത്തിലേക്ക് സ്ഥിരതാമസമാക്കി. റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടത്തിൽ ഒന്നിലധികം ഗുരുത്വാകർഷണ-തരംഗ ആവൃത്തികളുടെ ആദ്യ കണ്ടെത്തലാണിത്. കുടുങ്ങിയതിന് ശേഷം കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഒരു മണി 'റിംഗ്' ചെയ്യുന്നത് പോലെ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സിംഗിൾ വികലമായി തമോദ്വാരം ലയനത്തിനു ശേഷം രൂപം കൊണ്ട 'വളയങ്ങൾ' കുറച്ചു കാലത്തേക്ക് മയക്കം പുറപ്പെടുവിച്ചു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ സമമിതി സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്. കൂടാതെ, മണിയുടെ ആകൃതി, മണി മുഴങ്ങുന്ന നിർദ്ദിഷ്ട ആവൃത്തികൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നു, അതുപോലെ, നോ-ഹെയർ സിദ്ധാന്തം അനുസരിച്ച്, പിണ്ഡത്തിൻ്റെ പിണ്ഡവും കറക്കവും തമോദ്വാരം റിംഗ്ഡൗൺ ആവൃത്തികൾ നിർണ്ണയിക്കുക. അതിനാൽ, ഈ വികസനം റിംഗ്ഡൗൺ ഫ്രീക്വൻസികളുടെ ഉപയോഗത്തിന് അന്തിമ ഗുണവിശേഷതകൾ പഠിക്കാൻ വഴിയൊരുക്കുന്നു തമോദ്വാരം.
തമോഗർത്തങ്ങൾ വളരെ ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലങ്ങളുള്ള കൂറ്റൻ വസ്തുക്കളാണ്. എപ്പോൾ രണ്ട് പരിക്രമണം ചെയ്യുന്നു തമോഗർത്തങ്ങൾ പരസ്പരം സർപ്പിളാകുകയും ഒടുവിൽ ഒത്തുചേരുകയും ചെയ്യുന്നു ഇടംഅവരുടെ ചുറ്റുമുള്ള സമയങ്ങൾ അസ്വസ്ഥമാണ്, അത് തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ പുറത്തേക്ക് പ്രസരിക്കുന്നു. 2015 സെപ്തംബർ മുതൽ ഗുരുത്വാകർഷണ-തരംഗ ജ്യോതിശാസ്ത്രം LIGO യുടെ ആദ്യ കണ്ടെത്തലോടെ ആരംഭിച്ചത് മുതൽ ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ രണ്ടിൻ്റെ ലയനത്തിലൂടെ സൃഷ്ടിച്ചത് തമോഗർത്തങ്ങൾ 1.3 ബില്യൺ പ്രകാശവർഷം അകലെ, ലയിക്കുന്നു തമോഗർത്തങ്ങൾ ഇപ്പോൾ സാധാരണയായി ആഴ്ചയിൽ ഒരിക്കൽ കണ്ടുപിടിക്കപ്പെടുന്നു.
ലയനം തമോഗർത്തങ്ങൾ മൂന്ന് ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്. രണ്ട് എപ്പോൾ തമോഗർത്തങ്ങൾ വ്യാപകമായി വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു, അവ പതുക്കെ ഭ്രമണപഥം പരസ്പരം ദുർബലമായി പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ. ബൈനറി ക്രമേണ ചെറുതും ചെറുതുമായി നീങ്ങുന്നു പരിക്രമണപഥം സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ഊർജ്ജം രൂപത്തിൽ നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനാൽ ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ. ഇതാണ് പ്രചോദന ഘട്ടം ഒത്തുചേരലിന്റെ. അടുത്തത് ലയന ഘട്ടം എപ്പോൾ രണ്ടും തമോഗർത്തങ്ങൾ ഒരു സിംഗിൾ രൂപീകരിക്കാൻ ഒത്തുചേരാൻ വേണ്ടത്ര അടുക്കുക തമോദ്വാരം വികലമായ ആകൃതിയോടെ. ഈ ഘട്ടത്തിൽ ഏറ്റവും ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ (GWs) ഉദ്വമനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അവ ഇപ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണ-തരംഗ നിരീക്ഷണശാലകൾ സ്ഥിരമായി കണ്ടുപിടിക്കുകയും രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.
ലയന ഘട്ടം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന വളരെ ചെറിയ ഘട്ടം പിന്തുടരുന്നു റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടം തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സിംഗിൾ വികലമാക്കി തമോദ്വാരം വേഗത്തിൽ കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഗോളാകൃതി അല്ലെങ്കിൽ സ്ഫെറോയിഡൽ രൂപം കൈവരിക്കുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്നത് നനഞ്ഞതും ലയന ഘട്ടത്തിൽ പുറത്തിറങ്ങിയ GW-കളേക്കാൾ വളരെ മങ്ങിയതുമാണ്. ഒട്ടിപ്പിടിച്ചതിന് ശേഷം കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് ഒരു മണി 'റിംഗ്' ചെയ്യുന്നതുപോലെ, ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ഒറ്റ തമോദ്വാരം കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് 'മോതിരങ്ങൾ' വളരെ മങ്ങിയതായി പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ സമമിതി സ്ഥിരത കൈവരിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്.
മങ്ങിയ ഒന്നിലധികം റിംഗ്ഡൗൺ ഫ്രീക്വൻസികൾ ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങൾ രണ്ടിൻ്റെ ലയനത്തിൻ്റെ റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടത്തിൽ റിലീസ് ചെയ്തു തമോഗർത്തങ്ങൾ ഇതുവരെ കണ്ടെത്താനായിട്ടില്ല.
ബൈനറിയുടെ റിംഗ്ഡൗൺ ഘട്ടത്തിൽ ഒന്നിലധികം ഗുരുത്വാകർഷണ-തരംഗ ആവൃത്തികൾ കണ്ടെത്തുന്നതിൽ ഒരു ഗവേഷണ സംഘം അടുത്തിടെ വിജയിച്ചു. തമോദ്വാരം ലയന പരിപാടി GW190521. ആവൃത്തികളുമായും ഡാംപിംഗ് സമയങ്ങളുമായും യാതൊരു ബന്ധവും കണക്കിലെടുക്കാതെ അവർ റിംഗ്ഡൗൺ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ വ്യക്തിഗത ഫേഡിംഗ് ടോണുകൾക്കായി തിരയുകയും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വികലമായതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന രണ്ട് മോഡുകൾ തിരിച്ചറിയുന്നതിൽ വിജയിക്കുകയും ചെയ്തു. തമോദ്വാരം ലയനത്തിനുശേഷം കുറഞ്ഞത് രണ്ട് ഫ്രീക്വൻസികൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ഐൻസ്റ്റീൻ്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തമാണ് ഇത് പ്രവചിച്ചത്, അതിനാൽ ഫലം സിദ്ധാന്തത്തെ സ്ഥിരീകരിക്കുന്നു. കൂടാതെ, "നോ-ഹെയർ സിദ്ധാന്തം" (അത്) പരീക്ഷിക്കുന്നതിനായി ലയന പരിപാടിയിൽ കണ്ടെത്തിയ രണ്ട് റിംഗ്ഡൗൺ മോഡുകളുടെ ആവൃത്തികളും ഡാംപിംഗ് സമയങ്ങളും ഗവേഷകർ താരതമ്യം ചെയ്തു. തമോഗർത്തങ്ങൾ പിണ്ഡവും കറക്കവും കൊണ്ട് പൂർണ്ണമായും സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, അതിൻ്റെ സവിശേഷതകൾ വിവരിക്കാൻ മറ്റ് "മുടി" ആവശ്യമില്ല) കൂടാതെ പൊതുവായ ആപേക്ഷികതയ്ക്കപ്പുറം ഒന്നും കണ്ടെത്തിയില്ല.
ഇത് ഒരു നാഴികക്കല്ലാണ്, കാരണം ഭാവിയിൽ അടുത്ത തലമുറയിലെ ഗുരുത്വാകർഷണ-തരംഗ ഡിറ്റക്ടറുകൾ ലഭ്യമാകുന്നതിന് മുമ്പ് ഒന്നിലധികം റിംഗ്ഡൗൺ ആവൃത്തികളുടെ നിരീക്ഷണം സാധ്യമല്ലെന്ന് പരക്കെ കരുതപ്പെട്ടിരുന്നു.
***
ഉറവിടങ്ങൾ:
- കാപ്പാനോ, സി.ഡി Et al. 2023. വികലമായ തമോദ്വാരത്തിൽ നിന്നുള്ള മൾട്ടിമോഡ് ക്വാസിനോർമൽ സ്പെക്ട്രം. ഫിസിക്കൽ റിവ്യൂ ലെറ്ററുകൾ. വാല്യം. 131, ലക്കം 22. 1 ഡിസംബർ 2023. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402
- Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. വാർത്ത – തമോദ്വാരം വളയുന്നത് ആർക്കാണ്. എന്ന വിലാസത്തിൽ ലഭ്യമാണ് https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160
***
