आइंस्टीन द्वारा भविष्यवाणी की गई ब्रह्मांडीय घटना भौतिकी को नष्ट कर सकती है जैसा कि हम जानते हैं

मुझे पर 11 फरवरी2016और शोधकर्ताओं में गुरुत्वाकर्षण तरंग लेजर इंटरफेरोमीटर LIGO ने किसकी खोज की घोषणा की? गुरुत्वाकर्षण लहरों पहली बार के लिए। भविष्यवाणी के अनुसार आइंस्टीन का सापेक्षता का सामान्य सिद्धांतये तरंगें विशाल वस्तुओं के आपस में मिलने के कारण उत्पन्न होती हैं, जिससे उनमें से होकर तरंगें उत्पन्न होती हैं खाली समय पता लगाया जा सकता है।

तब से लेकर अब तक खगोलशास्त्रियों ने इसमें अनगिनत तरीके अपनाए हैं गुरुत्वाकर्षण लहरों अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है भौतिक विज्ञान गुरुत्वाकर्षण और कण भौतिकी के मानक मॉडल से परे और ब्रह्मांड की हमारी समझ को आगे बढ़ाएं।

अभी तक गुरुत्वीय तरंगों को अध्ययन की एक विधि के रूप में प्रस्तावित किया गया है गहरे द्रव्यइंटीरियर डिजाइन न्यूट्रॉन तारे और यह सुपरनोवाऔर विलय के बीच सुपरमैसिव ब्लैक होलऔर अधिक।

नया क्या है – में आधुनिक अध्ययनएम्स्टर्डम विश्वविद्यालय और हार्वर्ड विश्वविद्यालय के भौतिकविदों की एक टीम ने एक ऐसी विधि का प्रस्ताव दिया है जिसमें गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उपयोग खोज के लिए किया जा सकता है। ब्लैक होल को घुमाते हुए प्रकाश बोसॉन. यह विधि न केवल बाइनरी ब्लैक होल के गुणों को चिह्नित करने के लिए एक नया तरीका पेश कर सकती है, बल्कि मानक मॉडल से परे जाने वाले नए कणों की खोज की ओर ले जा सकती है।

शोध शोधकर्ताओं द्वारा आयोजित किया गया था ग्रेविटी एस्ट्रोपार्टिकल फिजिक्स एम्स्टर्डम (GRAPPA), एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय में, के समर्थन से सैद्धांतिक भौतिकी केंद्र और यह सैद्धांतिक विज्ञान के लिए राष्ट्रीय केंद्र ताइपे विश्वविद्यालय (ताइवान) और हार्वर्ड विश्वविद्यालय में। उनके काम का वर्णन करने वाले पेपर का शीर्षक है “बाइनरी ब्लैक होल इंस्पिरेशन में बोसॉन के शार्प सिग्नल खींचे जाते हैं“हाल ही में दिखाई दिया शारीरिक समीक्षा पत्र।

यह एक सर्वविदित तथ्य है कि समय के साथ सामान्य पदार्थ ब्लैक होल में भाग जाएगा, जो उनके बाहरी किनारे के चारों ओर एक अभिवृद्धि डिस्क (इवेंट होराइजन के रूप में भी जाना जाता है) का निर्माण करेगा। इस डिस्क को अविश्वसनीय गति से तेज किया जाएगा, जिससे अंदर का मामला नाटकीय रूप से गर्म हो जाएगा और भारी मात्रा में विकिरण छोड़ देगा क्योंकि यह धीरे-धीरे ब्लैक होल के चेहरे पर बनता है। हालांकि, पिछले कुछ दशकों में, वैज्ञानिकों ने देखा है कि “अल्ट्राल्यूमिनेसिसेंस” नामक प्रक्रिया के माध्यम से ब्लैक होल अपने द्रव्यमान का हिस्सा खो देंगे।

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इस घटना का अध्ययन स्टीफन हॉकिंग ने किया था, जिन्होंने वर्णन किया था कि कैसे घूर्णन ब्लैक होल विकिरण का उत्सर्जन करेगा जो एक करीबी पर्यवेक्षक को “वास्तविक” दिखाई दे सकता है, लेकिन दूर के पर्यवेक्षक के लिए “आभासी” है। इस विकिरण को संदर्भ के एक फ्रेम से दूसरे फ्रेम में स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में, कण का त्वरण ही इसे काल्पनिक से वास्तविक में स्थानांतरित कर देगा। ऊर्जा का यह अजीब रूप, जिसे . के रूप में जाना जाता हैहॉकिंग विकिरण“ब्लैक होल के चारों ओर कम द्रव्यमान वाले कणों के बादल बनेंगे। यह एक ‘गुरुत्वाकर्षण परमाणु’ की ओर जाता है, इसलिए इसका नाम इसलिए रखा गया क्योंकि यह साधारण परमाणुओं (नाभिक के आसपास के कणों के बादल) जैसा दिखता है।

जबकि वैज्ञानिक जानते हैं कि यह घटना होती है, वे यह भी जानते हैं कि इसे केवल एक नए अल्ट्रा-लाइट कण की उपस्थिति से समझाया जा सकता है जो मानक मॉडल के बाहर मौजूद है। यह नए शोध का फोकस था, मुख्य लेखक डैनियल बोमन (जीआरएपीपीए, ताइपे विश्वविद्यालय) और सहयोगियों ने अध्ययन किया कि कैसे सुपररेडिएशन अल्ट्रालाइट बोसॉन के अस्थिर बादलों को ब्लैक होल के चारों ओर स्वचालित रूप से बनाने का कारण बनता है। इसके अलावा, वे सुझाव देते हैं कि गुरुत्वाकर्षण और साधारण परमाणुओं के बीच समानताएं उनकी संरचना से अधिक गहरी होती हैं।

संक्षेप में, वे सुझाव देते हैं कि बाइनरी ब्लैक होल कणों को खींचकर आयनित कर सकते हैं प्रकाश विद्युत प्रभाव. जैसा कि आइंस्टीन द्वारा वर्णित किया गया है, यह तब होता है जब विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा (जैसे प्रकाश) किसी पदार्थ के संपर्क में आती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्तेजित इलेक्ट्रॉन (फोटोइलेक्ट्रॉन) निकलते हैं। जब एक बाइनरी ब्लैक होल पर लागू किया जाता है, तो बॉमन और उनके सहयोगी दिखाते हैं कि कितने हल्के बोसॉन बादल ब्लैक होल सुविधाओं की “कक्षीय ऊर्जा” को अवशोषित कर सकते हैं। इससे कुछ बोसोन निष्कासित और त्वरित हो सकते हैं, और यह ब्लैक होल से जुड़े गुरुत्वाकर्षण तरंगों के संकेतों से स्पष्ट होता है।

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अंत में, वे दिखाते हैं कि कैसे यह प्रक्रिया वस्तुओं के विलय में लगने वाले समय को कम करके बाइनरी ब्लैक होल के विकास को नाटकीय रूप से बदल सकती है। जैसा वे कहते हैं:

“इस प्रक्रिया में खोई गई कक्षीय ऊर्जा जीडब्ल्यू उत्सर्जन से होने वाले नुकसान को खत्म कर सकती है, जैसे कि आयनीकरण केवल इसे परेशान करने के बजाय प्रेरणा को प्रेरित करता है। हम दिखाते हैं कि आयनीकरण बल में तेज विशेषताएं होती हैं जो विकास में विशेषता ‘किंक’ की ओर ले जाती हैं उत्सर्जित GW आवृत्ति।”

उनका तर्क है कि ये ‘किंक’ अगली पीढ़ी के गुरुत्वाकर्षण तरंग इंटरफेरोमीटर जैसे के लिए स्पष्ट होंगे अंतरिक्ष एंटीना लेजर इंटरफेरोमीटर (लिसा)। इस प्रक्रिया का उपयोग अल्ट्रालाइट कणों के एक पूरी तरह से नए वर्ग की खोज के लिए किया जा सकता है और ‘गुरुत्वाकर्षण परमाणु’ के द्रव्यमान और ड्रैग स्थिति के बारे में प्रत्यक्ष जानकारी प्रदान करता है। संक्षेप में, अधिक संवेदनशील इंटरफेरोमीटर का उपयोग करके गुरुत्वाकर्षण तरंगों के निरंतर अध्ययन से विदेशी भौतिकी का पता चल सकता है जो ब्लैक होल की हमारी समझ को आगे बढ़ाता है और कण भौतिकी में नई सफलताओं की ओर ले जाता है।

यह कई संभावनाओं में से एक है जिसे गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान के साथ क्रांति के लिए धन्यवाद दिया गया है। आने वाले वर्षों में, खगोल भौतिकविदों को ब्रह्मांड में सबसे चरम वातावरण, जैसे ब्लैक होल और न्यूट्रॉन सितारों का पता लगाने के लिए इसका उपयोग करने की उम्मीद है। जैसा कि वे आशा करते हैं आदिम गुरुत्वीय तरंगे यह प्रारंभिक ब्रह्मांड के बारे में चीजों को प्रकट करेगा, और एक रहस्य को सुलझाने में मदद करेगा पदार्थ/पदार्थ का असंतुलनफलस्वरूप होता है गुरुत्वाकर्षण का क्वांटम सिद्धांत (उर्फ हर चीज का सिद्धांत)।

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यह लेख मूल रूप से प्रकाशित हुआ था ब्रह्मांड आज मैट विलियम्स द्वारा। को पढ़िए मूल लेख यहाँ है.

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