महाराष्ट्र में गुरुत्वाकर्षण तरंगों को ट्रैक करने के लिए 2,600 करोड़ रुपये की LIGO वेधशाला स्थापित की जाएगी

विशेषज्ञों का कहना है कि लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी या एलआईजीओ-इंडिया गुरुत्वाकर्षण तरंगों के स्रोतों को इंगित करने की वैज्ञानिकों की क्षमता में काफी वृद्धि करेगा - अंतरिक्ष और समय के ताने-बाने में लहरें - और ब्रह्मांड के बारे में मौलिक सवालों का जवाब देगा।

केंद्रीय मंत्रिमंडल ने हाल ही में महाराष्ट्र के हिंगोली जिले में 2,600 करोड़ रुपये की परियोजना एलआईजीओ-इंडिया के निर्माण को मंजूरी दे दी है, जिसके दशक के अंत तक अवलोकन शुरू होने की उम्मीद है। विशेषज्ञों का कहना है कि अन्य दो लेजर के सापेक्ष एलआईजीओ-इंडिया का स्थान इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी (अमेरिका में LIGO डिटेक्टर और दुनिया भर के अन्य ग्रेविटेशनल वेव डिटेक्टर गुरुत्वाकर्षण तरंगों के अवलोकन और पहचान के लिए सटीकता और सटीकता प्रदान करने में मदद करेंगे।

LIGO डिटेक्टरों और दुनिया भर के अन्य गुरुत्वाकर्षण तरंग (GW) डिटेक्टरों का उद्देश्य गुरुत्वाकर्षण तरंगों के स्रोत का स्थानीयकरण करना है।

एलआईजीओ-इंडिया साइंटिफिक कोलैबोरेशन (एलआईएससी) का हिस्सा रहे केजी अरुण ने कहा, "(स्रोत का स्थानीयकरण) आकाश के संबंधित पैच पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक टेलीस्कोप को इंगित करने और संभावित इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिग्नेचर की तलाश करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।" यह तभी प्राप्त किया जा सकता है जब हमारे पास डिटेक्टरों का भौगोलिक रूप से अच्छी तरह से अलग वैश्विक नेटवर्क हो और LIGO-India इसके लिए अत्यंत महत्वपूर्ण होगा," चेन्नई मैथमेटिकल इंस्टीट्यूट, तमिलनाडु के भौतिकी के प्रोफेसर अरुण ने प्रेस ट्रस्ट ऑफ इंडिया को बताया।

आकाश में स्रोत का स्थानीयकरण त्रिकोणासन की तकनीक पर निर्भर करता है, जिसका व्यापक रूप से ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) नेविगेशन में उपयोग किया जाता है। यह त्रिकोणमिति का उपयोग करते हुए ज्ञात दूरी के दो निश्चित बिंदुओं से कोणों से एक निश्चित बिंदु की स्थिति निर्धारित करने की विधि है।

विधि कई डिटेक्टरों में GW सिग्नल आगमन समय में सापेक्ष देरी की गणना करके काम करती है। यह केवल इसलिए है क्योंकि GWs को एक डिटेक्टर तक दूसरे की तुलना में थोड़ा अधिक या कम समय लगता है।

"यह अंतर आकाश में विभिन्न स्थितियों के लिए बदलता है और इसलिए, हमें यह पता चलता है कि आकाश के किस हिस्से से संकेत आया है। इस तरह आकाश में स्रोत स्थित है," अरुण ने समझाया।

इंटर-यूनिवर्सिटी सेंटर फॉर एस्ट्रोनॉमी एंड एस्ट्रोफिजिक्स (आईयूसीएए) के प्रोफेसर और एलआईजीओ-इंडिया प्रोजेक्ट कोऑर्डिनेटर, संजीत मित्रा ने कहा, यह मूल रूप से वही सिद्धांत है जिसका उपयोग तीन या अधिक जीपीएस उपग्रहों से सिग्नल प्राप्त करने में देरी के लिए लेखांकन द्वारा हमारे स्थान को खोजने के लिए किया जाता है। ), पुणे। जब डिटेक्टरों को दूर रखा जाता है, सिग्नल स्रोत की दिशा में एक छोटा सा परिवर्तन सिग्नल आगमन के समय में महत्वपूर्ण देरी पैदा कर सकता है, सटीक आकाश स्थानीयकरण में मदद करता है।

दो अमेरिकी डिटेक्टर, एक पूर्वी वाशिंगटन में हनफोर्ड में और दूसरा लिविंगस्टन, लुइसियाना में, लगभग 3,000 किलोमीटर दूर हैं, जिसे आधारभूत दूरी कहा जाता है।

मित्रा ने फोन पर पीटीआई-भाषा से कहा, ''एलआईजीओ-इंडिया को शामिल करने से 10,000 किलोमीटर से अधिक की दूरी के साथ दो और बेसलाइन तैयार होंगी। इससे आकाश के स्थानीयकरण में कई गुना सुधार होगा।''

इसके अलावा, व्यावहारिक रूप से आकाश के स्थानीयकरण को महसूस करने के लिए, तीनों डिटेक्टरों में समान संवेदनशीलता होनी चाहिए। LIGO-India में दो अन्य LIGO डिटेक्टरों की तरह ही संवेदनशीलता होगी।

डिटेक्टर की संवेदनशीलता, जो मूल रूप से एक इंटरफेरोमीटर है, का वर्णन इस बात से किया जाता है कि जब एक गुरुत्वाकर्षण तरंग उस पर आपतित होती है, तो इसकी भुजाओं की लंबाई में होने वाले छोटे बदलावों के प्रति यह कितना संवेदनशील होता है।

अरुण ने समझाया, "इंटरफेरोमीटर शुरू में एक डार्क फ्रिंज मोड में बंद कर दिया गया है, यह सुनिश्चित करने के लिए हाथ की लंबाई को ट्यून करके हासिल किया गया है।"

जब दो आउट-ऑफ़-सिंक तरंगें संयुक्त होती हैं, तो विनाशकारी हस्तक्षेप से एक छोटी या कोई परिणामी तरंग नहीं होती है, जिससे एक 'डार्क फ्रिंज' या आउटपुट के रूप में कोई प्रकाश उत्पन्न नहीं होता है।

"(गुरुत्वाकर्षण लहर की घटनाएं) इंटरफेरोमीटर को डार्क फ्रिंज मोड से स्थानांतरित करती हैं और आप आउटपुट के रूप में कुछ प्रकाश का पता लगाते हैं," अरुण ने समझाया।

मित्रा ने कहा, "प्रकाश द्वारा इंटरफेरोमीटर की भुजाओं को नेविगेट करने में लगने वाले समय में सबसे छोटा परिवर्तन उपकरण के 'फ्रिंज पैटर्न' में बदलाव की ओर जाता है। इस तरह एक इंटरफेरोमीटर घटना गुरुत्वाकर्षण तरंगों के प्रभाव के प्रति संवेदनशील हो जाता है।"

जीडब्ल्यू के कारण एलआईजीओ का विस्थापन एक परमाणु नाभिक के आकार का 1/1000वां हिस्सा है, जो बहुत छोटा है।

"व्यावहारिक रूप से, इंटरफेरोमीटर की संवेदनशीलता आने वाली तरंगों की आवृत्ति पर निर्भर करती है," मित्रा ने कहा।

ऐसा इसलिए है क्योंकि तरंगों का पता लगाने की चुनौतियाँ उन सभी से उत्पन्न हो सकती हैं जो एक इंटरफेरोमीटर में "शोर" उत्पन्न कर सकते हैं। वे आंशिक रूप से मानवीय गतिविधियों द्वारा उत्पन्न कम आवृत्ति वाली भूकंपीय तरंगों के कारण हो सकते हैं।

वे हमारे आस-पास के अणुओं से भी आ सकते हैं, जो परिवेशी ताप से कंपन करते हैं। यह सब "शोर" एलआईजीओ डिटेक्टरों के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।