বিগ ব্যাং আবিষ্কারের আশা ভবিষ্যতের মহাকাশযানে চড়ে | কোয়ান্টা ম্যাগাজিন

কয়েক বছর আগে জাপানে এক সম্মেলনে ড. ডেভিড ডানস্কি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সম্পর্কে একটি আলোচনায় অংশ নিয়েছিলেন, যখন তারা এবং ব্ল্যাক হোলের মতো বিশাল বস্তুগুলি ত্বরান্বিত হয় তখন সৃষ্টি হয় স্থান-কালের ফ্যাব্রিকে।

ডানস্কি সেই সময়ে কণা পদার্থবিজ্ঞানের একজন স্নাতক ছাত্র ছিলেন এবং তার আগ্রহ আপাতদৃষ্টিতে অন্য কোথাও ছিল। কণা পদার্থবিদরা আমাদের পরিচিত শারীরিক নিয়মগুলির উপর ভিত্তি করে আরও মৌলিক সত্য খোঁজেন। তারা দীর্ঘদিন ধরে তাদের ধারণা পরীক্ষা করার জন্য উচ্চ-শক্তি কণার সংঘর্ষ ব্যবহার করেছে। অগাধ শক্তিতে কণাকে একত্রিত করে, এই বিজ্ঞানীরা বিল্ডিং ব্লকগুলির বিল্ডিং ব্লকগুলি আবিষ্কার করতে পারেন - উচ্চ-শক্তির ঘটনা যা স্বল্প দূরত্বের স্কেলে ঘটে। এই ঘটনাগুলি আমাদের মহাবিশ্বের প্রথম মুহূর্তগুলি সম্পর্কেও জানায় যখন এটি ছিল ছোট, ঘন এবং অবিশ্বাস্যভাবে গরম।

কিন্তু ডানস্কি আলোচনায় শিখেছিলেন যে প্রস্তাবিত লেজার ইন্টারফেরোমিটার স্পেস অ্যান্টেনা (LISA) এর মতো ভবিষ্যতের মহাকর্ষীয় তরঙ্গ মানমন্দিরগুলি উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যার তদন্তের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। LISA মহাজাগতিক স্ট্রিং নামক অনুমানমূলক বস্তুগুলি সনাক্ত করতে সক্ষম হবে, মহাবিশ্বের জন্মের সময় উদ্ভূত হতে পারে এমন ঘনীভূত শক্তির বিশাল স্ট্র্যান্ড। "প্রাথমিক মহাবিশ্ব থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সংকেতগুলি বোঝার চেষ্টা করার জন্য আমি আঁকড়ে পড়েছিলাম," ডানস্কি বলেছেন, যিনি এখন নিউইয়র্ক বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন কসমোলজিস্ট এবং কণা পদার্থবিদ, "এবং কীভাবে তারা আমাদেরকে খুব, খুব উচ্চ-শক্তির পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে বলতে পারে সম্ভাব্যভাবে আমরা বর্তমানে একটি কলাইডার দিয়ে সনাক্ত করতে পারি তার বাইরে।"

কণা পদার্থবিদ্যার জন্য এগিয়ে যাওয়ার পথ হিসাবে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের দিকে তার মোড় ভবিষ্যতের LISA পরীক্ষায় এবং সম্ভবত, একটি বিস্তৃত পরিবর্তনের একটি বিস্তৃত আগ্রহের উদাহরণ দেয়। একটি কণা সংঘর্ষে শেষ বড় আবিষ্কারের পর বারো বছর কেটে গেছে। 2012 সালে লার্জ হ্যাড্রন কোলাইডারে (LHC) হিগস বোসনের আবিষ্কার কণা পদার্থবিজ্ঞানের স্ট্যান্ডার্ড মডেল, পরিচিত প্রাথমিক কণা এবং শক্তিগুলির রাজত্বকারী তত্ত্ব সম্পূর্ণ করেছে। এবং যখন তাত্ত্বিকরা স্ট্যান্ডার্ড মডেলকে প্রসারিত করার সম্ভাব্য তত্ত্বগুলির একটি চিড়িয়াখানা নিয়ে চিন্তা করেছেন, তখন এটা স্পষ্ট নয় যে আমরা এই ধারণাগুলি পরীক্ষা করতে সক্ষম সংঘর্ষ তৈরি করতে পারি।

"লোকেরা আগামী 50 বছরে কলাইডার তৈরির কথা বলছে যা শক্তির দিক থেকে LHC এর থেকে 10 গুণ বেশি শক্তিশালী," বলেছেন রমন সুন্দরম, মেরিল্যান্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন তাত্ত্বিক কণা পদার্থবিদ। যাইহোক, গ্র্যান্ড ইউনিফাইড থিওরি পরীক্ষা করা, যা স্ট্যান্ডার্ড মডেলের তিনটি শক্তিকে একটি একক অন্তর্নিহিত শক্তিতে চিহ্নিত করে যা স্বল্প দূরত্বে কাজ করে, "একটি সংঘাতকারী বলে মনে হবে যার শক্তি LHC-এর 10 বিলিয়ন গুণ বেশি," তিনি বলেছিলেন।

আমরা একটি সংঘর্ষে যা তৈরি করতে পারি না, আমরা প্রকৃতিতে পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হতে পারি। বিশেষত, উত্তরগুলি সৃষ্টির প্রথম মুহূর্তগুলিতে উদ্ভাসিত প্রক্রিয়াগুলির মহাকর্ষীয় প্রতিধ্বনিগুলির মধ্যে থাকতে পারে, যখন মহাবিশ্ব এত শক্তিশালী ছিল যে স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরেও পদার্থবিদ্যা রাজত্ব করত।

এটি ডানস্কি এবং সান্দ্রামের মতো কণা পদার্থবিদদের আশা, যারা এখন তাদের তত্ত্বগুলি পরীক্ষা করার জন্য LISA-এর দিকে তাকিয়ে আছে। মিশন ধারণাটি প্রথম 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে বিকশিত হয়েছিল এবং পরবর্তী দশকে আনুষ্ঠানিকভাবে ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা (ESA) এর কাছে প্রস্তাবিত হয়েছিল। প্রকল্পটি একটি সময়ের জন্য নাসার সহযোগিতায় অনুসরণ করা হয়েছিল, কিন্তু আমেরিকানরা 2011 সালে বাজেট উদ্বেগের কারণে নত হয়ে যায়, ইউরোপকে একা যেতে বাধ্য করে। এই জানুয়ারি, যাইহোক, LISA অবশেষে ESA থেকে এগিয়ে গেছে, যা এখন নির্মাণ শুরু করার জন্য শিল্প অংশীদারদের খুঁজে পাচ্ছে। 2015 এবং 2016 সালে একটি পাইলট মিশন, LISA পাথফাইন্ডার, যা ভবিষ্যত মানমন্দিরের মূল প্রযুক্তিগুলি পরীক্ষা করেছিল, এর দুর্দান্ত সাফল্যের পরে এই ঘোষণাটি আসে।

LISA এখন 2030-এর দশকে উড়ে যাওয়ার কথা। চার বছর ধরে, এর তিনটি স্যাটেলাইট একটি সমবাহু ত্রিভুজের মধ্যে কয়েক মিলিয়ন মাইল জুড়ে মহাকাশের মধ্য দিয়ে আছড়ে পড়বে, স্থান-কালের তরঙ্গগুলি অনুভব করার জন্য প্রতিটি নৈপুণ্যের মধ্যে নিখুঁত মুক্ত পতনে রাখা সোনার ঘনক্ষেত্রগুলি থেকে লেজারগুলি বাউন্স করবে।

"প্রথমবারের জন্য, আমরা আসলে মহাবিশ্বের সেই প্রথম যুগ থেকে সরাসরি কিছু পেতে পারি", বলেছিলেন ইসাবেল গার্সিয়া গার্সিয়া, ওয়াশিংটন ইউনিভার্সিটির কণা পদার্থবিদ এবং কসমোলজিস্ট। LISA যদি সত্যিই আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নিতে পারে, তিনি যোগ করেছেন, এটি মহাজাগতিক প্রথম মুহুর্তগুলির আমাদের প্রথম আভাস হবে। "কণা পদার্থবিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে, এটি স্পষ্টতই অবিশ্বাস্যভাবে উত্তেজনাপূর্ণ।"

ভাগ্যবান লিসা

যদি প্রকৃতপক্ষে LISA পরবর্তী দশকের কোনো এক সময় আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করতে পরিচালনা করে, তবে এটি অসাধারণ মহাজাগতিক ভাগ্যের স্ট্রোকের কারণে হবে।

কোনো টেলিস্কোপ কখনো সৃষ্টির প্রথম মুহূর্তগুলো প্রকাশ করবে না। দূরবীন দূর থেকে আসা আলো শনাক্ত করে মহাবিশ্বের অতীত দেখে। কিন্তু বিগ ব্যাং-এর পরের প্রথম 380,000 বছর এক ধরণের মহাজাগতিক পর্দার আড়ালে লুকিয়ে আছে। তখন, মহাবিশ্বটি আয়নিত প্লাজমা দিয়ে পূর্ণ ছিল যা ফোটনগুলিকে বিক্ষিপ্ত করে, এটি আলোকে অস্বচ্ছ করে তোলে।

আলোর বিপরীতে, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রাথমিক মহাবিশ্বের মধ্য দিয়ে অবাধে ঢেউ তুলতে পারে। LIGO এবং Virgo-এর মতো বিদ্যমান স্থল-ভিত্তিক মানমন্দিরগুলি সম্ভবত এই আদিম তরঙ্গগুলির প্রতি সংবেদনশীল নয়। কিন্তু LISA মহাজাগতিক পর্দা উঠার আগে মঞ্চে কী ঘটেছিল তা শুনতে সক্ষম হতে পারে।

"এটি কুয়াশার মধ্যে কিছু শোনার মত," সুন্দ্রাম বলল।

স্থল-ভিত্তিক মহাকর্ষীয় তরঙ্গ মানমন্দিরগুলির মতো, LISA তার "বাহু" বরাবর দূরত্ব পরিমাপ করার জন্য লেজার ব্যবহার করে স্থান-সময়ে তরঙ্গ শনাক্ত করবে — এই ক্ষেত্রে, তার ত্রিভুজাকার নক্ষত্রমন্ডলে তিনটি মহাকাশযানের মধ্যে ফাঁকা স্থানের রেখাগুলি। যখন একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অতিক্রম করে, এটি স্থান-কালকে প্রসারিত করে এবং সংকুচিত করে। এটি LISA এর বাহুর দৈর্ঘ্যের মধ্যে একটি সামান্য পার্থক্য তৈরি করে, যা যন্ত্রটি তার লেজার রশ্মির শিখর এবং খাদের ভুলত্রুটি ট্র্যাক করে সনাক্ত করতে পারে। পৃথিবীর কোলাহলপূর্ণ পরিবেশ থেকে সরানো হয়েছে, LISA LIGO এর মতো বিদ্যমান ইন্টারফেরোমিটারের চেয়ে অনেক বেশি সংবেদনশীল হবে, যা ব্ল্যাক হোল এবং নিউট্রন তারকা সংঘর্ষ সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়েছে। এটি আরও অনেক বড় হবে; এর প্রতিটি বাহু পৃথিবীর ব্যাসার্ধের চেয়ে প্রায় 400 গুণ বেশি লম্বা হবে।

তবুও, LISA-এর দূরত্বের পরিবর্তনগুলি অত্যন্ত ছোট - একটি পরমাণুর চেয়ে প্রায় 50 গুণ ছোট। "এটি বেশ পাগল ধারণা, যদি আপনি এটি সম্পর্কে চিন্তা," বলেন নোরা লুটজেনডর্ফ, ESA-এর একজন জ্যোতির্পদার্থবিদ এবং একজন LISA প্রকল্পের বিজ্ঞানী।

LISA এর আকার এবং সংবেদনশীলতা এটিকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি পর্যবেক্ষণ করার অনুমতি দেবে যা স্থল-ভিত্তিক ইন্টারফেরোমিটার দ্বারা পর্যবেক্ষণযোগ্য তরঙ্গগুলির চেয়ে অনেক বেশি। LIGO প্রায় 30 থেকে 30,000 কিলোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অনুভব করতে পারে, কিন্তু LISA কয়েক লক্ষ কিলোমিটার থেকে কয়েক বিলিয়ন পর্যন্ত দৈর্ঘ্যের তরঙ্গ নিতে পারে। এটি LISA কে অ্যাস্ট্রোফিজিক্যাল ঘটনাগুলি শুনতে দেবে যা স্থল-ভিত্তিক মানমন্দিরগুলি "শুনতে পারে না", যেমন সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলের একীভূতকরণ (তারা-আকারের ব্ল্যাক হোলের বিপরীতে)। এবং LISA এর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যান্ডটিও ঠিক সেই আকারের হবে যা পদার্থবিদরা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ থেকে বিগ ব্যাংয়ের পর প্রথম মুহুর্তগুলিতে উত্পন্ন হতে আশা করেন।

প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে উচ্চ-শক্তির পদার্থবিদ্যা মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরি করেছিল এবং মহাবিশ্বের প্রসারিত এবং স্থান প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এই তরঙ্গগুলি বিশাল মাত্রায় প্রস্ফুটিত হয়েছিল। LISA প্রথম 10-এ তৈরি তরঙ্গ ধরতে পুরোপুরি প্রস্তুত হতে পারে^-17 10 থেকে^-10 বিগ ব্যাং-এর কয়েক সেকেন্ড পরে — কার্যত সময়ের শুরুতে। সেই পরিসরের সংক্ষিপ্ত প্রান্ত, 10^-17 সেকেন্ড, একটি সময়কাল এতই সংক্ষিপ্ত যে এটি মহাবিশ্বের বয়সের সাথে সেকেন্ড যতবার খাপ খায় ততবার এক সেকেন্ডে ফিট হবে।

"এই serendipity আছে," বলেন চিয়ারা ক্যাপ্রিনি, জেনেভা এবং CERN বিশ্ববিদ্যালয়ের একজন তাত্ত্বিক মহাজাগতিক বিজ্ঞানী। "LISA সনাক্তকরণের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড এবং মহাবিশ্বের বিবর্তনের এই বিশেষ যুগের মধ্যে একটি মিল রয়েছে যা আমাদের কণা পদার্থবিদ্যার জ্ঞানের সীমানা চিহ্নিত করে।"

স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে

সেই সীমান্ত পর্যন্ত, স্ট্যান্ডার্ড মডেলটি ব্যাখ্যা করার জন্য একটি চমৎকার কাজ করে যে কীভাবে এর 17টি প্রাথমিক কণা তিনটি শক্তির সাথে যোগাযোগ করে: ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বল, শক্তিশালী পারমাণবিক বল এবং দুর্বল পারমাণবিক বল। কিন্তু এর বিশাল সাফল্য সত্ত্বেও, কেউ মনে করে না যে এই কণা এবং শক্তিগুলিই অস্তিত্বের সব এবং শেষ।

তত্ত্বের ত্রুটি রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, হিগস বোসনের ভর — স্ট্যান্ডার্ড মডেলের উপাদান যা অন্যান্য কণার ভর নির্ধারণ করে — হল হতাশাজনকভাবে "অপ্রাকৃতিক" মহাবিশ্বের অনেক বড় শক্তির স্কেলগুলির তুলনায় এটি নির্বিচারে এবং বিস্ময়করভাবে ছোট বলে মনে হয়। তদুপরি, স্ট্যান্ডার্ড মডেল ডার্ক ম্যাটারের জন্য বা এর জন্য কোনও ব্যাখ্যা দেয় না রহস্যময় অন্ধকার শক্তি যা স্থানের ত্বরান্বিত প্রসারণকে চালিত করে। আরেকটি সমস্যা হল যে স্ট্যান্ডার্ড মডেলের তিনটি শক্তির অধীনে অ্যান্টিম্যাটার এবং পদার্থ ঠিক একই রকম আচরণ করে - যা স্পষ্টতই সম্পূর্ণ গল্প নয়, যেহেতু পদার্থ মহাবিশ্বের উপর কর্তৃত্ব করে। এবং তারপর মাধ্যাকর্ষণ আছে. স্ট্যান্ডার্ড মডেল চতুর্থ মৌলিক শক্তিকে সম্পূর্ণরূপে উপেক্ষা করে, যা অবশ্যই তার নিজস্ব বেসপোক তত্ত্ব, সাধারণ আপেক্ষিকতা ব্যবহার করে বর্ণনা করতে হবে।

বেলজিয়ামের ক্যাথলিক ইউনিভার্সিটি অফ লুভেনের তাত্ত্বিক কসমোলজিস্ট পিয়েরে অক্লেয়ার বলেছেন, "সুতরাং আমার মতো অনেক তাত্ত্বিক স্ট্যান্ডার্ড মডেলটিকে একটু চেপে ধরার চেষ্টা করছেন এবং এটির এক্সটেনশন করার চেষ্টা করছেন।" কিন্তু পরীক্ষামূলক প্রমাণ ব্যতীত যা দিয়ে তাদের পরীক্ষা করা যায়, এই বর্ধিত তত্ত্বগুলি রয়ে গেছে, ভাল, তাত্ত্বিক।

অক্লেয়ার একজন তাত্ত্বিক। "তবে এখনও, আমি যতটা সম্ভব পরীক্ষার সাথে যুক্ত হওয়ার চেষ্টা করছি," তিনি বলেছিলেন। এটি একটি কারণ তিনি LISA টানা ছিল. "এই এক্সটেনশনগুলি সাধারণত প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে বিভিন্ন চরম ঘটনার দিকে পরিচালিত করে," তিনি বলেছিলেন।

গার্সিয়া গার্সিয়া একইভাবে বলেছিলেন যে উচ্চ-শক্তি পদার্থবিদ্যার জন্য LISA এর পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণের প্রতিশ্রুতি তাকে তার কর্মজীবনের পুনর্বিবেচনা করতে পরিচালিত করেছিল - মহাকর্ষীয় তরঙ্গ "প্রাথমিক মহাবিশ্বকে এমনভাবে অনুসন্ধান করতে পারে যে অন্য কোন পরীক্ষা করতে পারে না," তিনি বলেছিলেন। কয়েক বছর আগে, তিনি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অধ্যয়ন শুরু করেছিলেন এবং স্ট্যান্ডার্ড মডেলের বাইরে পদার্থবিদ্যা কীভাবে LISA দ্বারা আঙ্গুলের ছাপ সনাক্ত করতে পারে।

গত বছর গার্সিয়া গার্সিয়া ও তার সহকর্মীরা প্রকাশিত কাজ বুদবুদ দেয়ালের মহাকর্ষীয় তরঙ্গ স্বাক্ষরে - মহাকাশের পকেটের মধ্যে শক্তিশালী বাধা যা মহাবিশ্ব ঠান্ডা হওয়ার সাথে সাথে বিভিন্ন রাজ্যে আটকা পড়ে। মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এই শীতলতা ঘটেছিল। ঠিক যেমন জল ফুটতে থাকে এবং বাষ্পে পরিণত হয়, মহাবিশ্বও পর্যায় পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গেছে। স্ট্যান্ডার্ড মডেলে, একটি একক, "ইলেক্ট্রোওয়েক" বল পৃথক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং দুর্বল বলগুলিতে বিভক্ত হওয়ার সময় পর্যায় পরিবর্তনটি তুলনামূলকভাবে মসৃণ ছিল। কিন্তু তত্ত্বের অনেক সম্প্রসারণ হিংসাত্মক ঘটনাগুলির ভবিষ্যদ্বাণী করে যা মহাজাগতিক স্যুপকে ফেনা ও বিরক্ত করে, ডানস্কি বলেন, যিনি বুদবুদের দেয়ালের মতো টপোলজিকাল ত্রুটিগুলিও অধ্যয়ন করেন।

কোয়ান্টাম ক্ষেত্রগুলি যেগুলি আমাদের মহাবিশ্বে প্রবেশ করে তাদের ন্যূনতম-শক্তির অবস্থা বা স্থল অবস্থা রয়েছে। এবং মহাবিশ্ব শীতল হওয়ার সাথে সাথে নতুন, নিম্ন-শক্তির স্থল অবস্থার বিকাশ ঘটে, কিন্তু একটি প্রদত্ত ক্ষেত্র সর্বদা অবিলম্বে তার নতুন স্থল অবস্থায় অবতরণ করে না। কেউ কেউ স্থানীয় শক্তির মিনিমায় আটকা পড়েছেন - মিথ্যা গ্রাউন্ড স্টেট যা শুধুমাত্র স্থিতিশীল বলে মনে হয়। কখনও কখনও, যদিও, মহাবিশ্বের একটি ছোট টুকরো কোয়ান্টাম-টানেল সত্য অবস্থায় নিয়ে যাবে, যা মহাবিশ্বের বাইরের তুলনায় কম শক্তি সহ সত্যিকারের ভ্যাকুয়ামের একটি দ্রুত প্রসারিত বুদবুদকে নিউক্লিয়েটিং করবে।

“এই বুদবুদগুলো খুবই উদ্যমী; তারা তাদের অভ্যন্তরীণ এবং বাহ্যিক চাপের পার্থক্যের কারণে আলোর গতির খুব কাছাকাছি চলে যাচ্ছে,” ডানস্কি বলেন। "সুতরাং যখন তাদের সংঘর্ষ হয়, আপনি এই দুটি অত্যন্ত আপেক্ষিক বস্তুর মধ্যে এই হিংসাত্মক সংঘর্ষটি পান, কিছুটা একই রকম যে ব্ল্যাক হোল সংঘর্ষের ঠিক আগে শক্তিশালী মহাকর্ষীয় তরঙ্গ নির্গত করে।"

স্ট্রিং এবং দেয়াল

আরও অনুমানমূলকভাবে, প্রারম্ভিক মহাবিশ্বে ফেজ ট্রানজিশনগুলি মহাজাগতিক স্ট্রিং এবং ডোমেন দেয়াল নামক কাঠামো তৈরি করতে পারে - যথাক্রমে, ঘন শক্তির বিশাল স্ট্র্যান্ড এবং শীট।

এই গঠনগুলি তৈরি হয় যখন একটি কোয়ান্টাম ক্ষেত্রের স্থল অবস্থা এমনভাবে পরিবর্তিত হয় যাতে একাধিক নতুন স্থল অবস্থা থাকে, প্রতিটি সমানভাবে বৈধ। এর ফলে মহাবিশ্বের পকেটের মধ্যে সীমানা বরাবর উচ্চ-শক্তির ত্রুটি দেখা দিতে পারে যা বিভিন্ন, কিন্তু সমানভাবে অনুকূল, স্থল অবস্থার মধ্যে পড়ে।

প্রক্রিয়াটি কিছুটা এমন যেভাবে কিছু শিলা শীতল হওয়ার সাথে সাথে প্রাকৃতিক চুম্বকত্ব বিকাশ করে, ডানস্কি বলেছেন পর্যবেক্ষণযোগ্য আঙ্গুলের ছাপ অধ্যয়ন প্রক্রিয়ার উচ্চ তাপমাত্রায়, পরমাণুগুলি এলোমেলোভাবে ভিত্তিক হয়। কিন্তু শীতল তাপমাত্রায়, এটি তাদের জন্য চৌম্বকীয়ভাবে সারিবদ্ধ করার জন্য শক্তির দিক থেকে অনুকূল হয়ে ওঠে - স্থল অবস্থার পরিবর্তন হয়। পরমাণুগুলিকে অভিমুখী করার জন্য কিছু বাহ্যিক চৌম্বক ক্ষেত্র ছাড়া, তারা যে কোনও উপায়ে নিজেদেরকে লাইন আপ করতে স্বাধীন। সমস্ত "পছন্দ" সমানভাবে বৈধ, এবং খনিজগুলির বিভিন্ন ডোমেন, সুযোগ দ্বারা, বিভিন্ন পছন্দ করবে৷ সমস্ত পরমাণু দ্বারা উত্পন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র ডোমেনের মধ্যে সীমানায় নাটকীয়ভাবে বাঁকে।

একইভাবে, মহাবিশ্বের বিভিন্ন অঞ্চলের কোয়ান্টাম ক্ষেত্রগুলিকে এই ডোমেনের সীমানায় "দ্রুত পরিবর্তন করতে হবে", তিনি বলেন, এই সীমানায় বৃহৎ শক্তির ঘনত্বের ফলে "একটি ডোমেন প্রাচীর বা মহাজাগতিক স্ট্রিংয়ের উপস্থিতি নির্দেশ করে।"

এই মহাজাগতিক স্ট্রিং এবং ডোমেইন দেয়াল, যদি তারা বিদ্যমান থাকে, তাহলে মহাকাশ প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে কার্যত সমগ্র মহাবিশ্বকে বিস্তৃত করা হত। এই বস্তুগুলি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ উৎপন্ন করে যখন কিঙ্কগুলি তাদের বরাবর প্রসারিত হয় এবং লুপগুলি দোদুল্যমান এবং cusps গঠন করে। কিন্তু এই তরঙ্গগুলির শক্তির স্কেলগুলি বেশিরভাগই মহাবিশ্বের প্রথম মুহুর্তগুলিতে গঠিত বস্তু হিসাবে সেট করা হয়েছিল। এবং LISA তাদের সনাক্ত করতে পারে, যদি তারা বিদ্যমান থাকে।

সৃষ্টির প্রতিধ্বনি

মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি খুব প্রথম মহাবিশ্ব থেকে আমাদের কাছে পৌঁছায়, ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষের সংকেতের মতো সুন্দরভাবে প্যাকেজ করা চিপসে পৌঁছাবে না। কারণ সেগুলি এত তাড়াতাড়ি ঘটেছিল, এই ধরনের সংকেতগুলি তখন থেকে সমস্ত স্থান জুড়ে প্রসারিত হয়েছে৷ তারা প্রতিটি দিক থেকে প্রতিধ্বনিত হবে, মহাকাশের প্রতিটি বিন্দু থেকে, একযোগে - একটি পটভূমি মহাকর্ষীয় হুম।

"আপনি আপনার ডিটেক্টর চালু করুন, এবং এটি সর্বদা সেখানে থাকে," গার্সিয়া গার্সিয়া বলেন।

এই পটভূমিতে প্যাটার্নগুলি সম্ভবত "গড় ব্যক্তির কাছে গোলমালের মতো দেখাবে," সুন্দ্রাম বলেছিলেন। "কিন্তু গোপনে, একটি লুকানো কোড আছে।"

একটি গুরুত্বপূর্ণ সূত্র হবে ব্যাকগ্রাউন্ড সিগন্যালের বর্ণালী — বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে এর শক্তি। যদি আমরা একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সংকেতকে শব্দ হিসেবে ভাবি, তাহলে এর বর্ণালী হবে পিচ বনাম আয়তনের প্লট। সত্যই এলোমেলো সাদা গোলমালের একটি সমতল বর্ণালী থাকবে, অক্লেয়ার বলেছেন। কিন্তু মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি ফেজ ট্রানজিশনের সময় প্রকাশিত হয় বা মহাজাগতিক স্ট্রিং বা ডোমেন দেয়াল থেকে ঢালাই নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে সবচেয়ে জোরে হয়। অক্লেয়ার মহাজাগতিক স্ট্রিংগুলির বর্ণালী স্বাক্ষর গণনা করার উপর কাজ করেছেন, যা তাদের কিঙ্ক এবং লুপগুলি বিকশিত হওয়ার সময় বৈশিষ্ট্যযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলিকে নিক্ষেপ করে। এবং ক্যাপ্রিনি গবেষণায় মহাকর্ষীয় তরঙ্গের পটভূমিতে কীভাবে হিংসাত্মক পর্যায় পরিবর্তনগুলি তাদের নিজস্ব চিহ্ন রেখে যাবে।

আরেকটি পদ্ধতি, যা Sundrum এবং তার সহকর্মীরা 2018 সালে বর্ণিত এবং সম্প্রতি বিস্তারিত, আকাশ জুড়ে পটভূমির সামগ্রিক তীব্রতা ম্যাপ করার চেষ্টা করা হবে। এটি অ্যানিসোট্রপি বা প্যাচগুলি সন্ধান করা সম্ভব করে তোলে যা গড়ের চেয়ে সামান্য জোরে বা শান্ত।

"সমস্যা," ক্যাপ্রিনি বলেন, "এই ধরনের সংকেত কার্যত যন্ত্রের শব্দের একই বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তাই পুরো প্রশ্ন হল আমরা কিছু শনাক্ত করার পরে কীভাবে এটি আলাদা করতে সক্ষম হবেন।"

LISA একটি টেলিস্কোপের চেয়ে মাইক্রোফোনের মতো। একটি নির্দিষ্ট দিকে উঁকি দেওয়ার পরিবর্তে, এটি একবারে পুরো আকাশ শুনবে। এটি আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ শুনতে পাবে যদি তারা উপস্থিত থাকে। তবে এটি আমাদের ছায়াপথের মধ্যে ব্ল্যাক হোল, নিউট্রন তারা এবং অনেক জোড়া সাদা বামন তারার একত্রিত হওয়ার চিৎকার এবং চিৎকারও শুনতে পাবে। আদিম মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির একটি পটভূমি সনাক্ত করতে LISA-এর জন্য, অন্যান্য সমস্ত সংকেতগুলিকে সাবধানে সনাক্ত করা এবং অপসারণ করতে হবে। প্রারম্ভিক মহাবিশ্ব থেকে প্রকৃত সংকেত ফিল্টার করা একটি নির্মাণ সাইটে একটি বসন্ত বাতাসের শব্দ বাছাই করার মত হবে।

কিন্তু Sundrum আশাবাদী হতে পছন্দ করে. "আমরা গবেষণা করছেন পাগল নই," তিনি বলেন. "এটি পরীক্ষাবিদদের জন্য কঠিন হবে। জনসাধারণের জন্য বিভিন্ন জিনিসের জন্য অর্থ প্রদান করা কঠিন হবে যা করা দরকার। এবং তাত্ত্বিকদের পক্ষে সমস্ত অনিশ্চয়তা এবং ত্রুটি এবং পটভূমি ইত্যাদির অতীতের পথ গণনা করা কঠিন হবে।"

কিন্তু তবুও, সুন্দ্রাম যোগ করেছেন, "এটি সম্ভব বলে মনে হচ্ছে। একটু ভাগ্য নিয়ে।"