আমাদের মহাবিশ্ব কত দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে?
হাবল ধ্রুবক হল কসমোলজির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সংখ্যাগুলির মধ্যে একটি কারণ এটি আমাদের বলে যে মহাবিশ্ব কত দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে। এই হার পরিমাপ করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি বিদ্যমান। যাইহোক, মহাবিশ্বের বয়স, ইতিহাস এবং মেকআপের মতো আরও ভাল মৌলিক প্রশ্ন বোঝার জন্য এই সংখ্যার যথার্থতা নির্ধারণ করা অপরিহার্য।
দুজনের নতুন গবেষণা শিকাগো বিশ্ববিদ্যালয় জ্যোতির্পদার্থবিদরা এই গণনা করার একটি উপায় প্রস্তাব করেন: জোড়া সংঘর্ষকারী ব্ল্যাক হোল ব্যবহার করে এবং এর মাধ্যমে বোঝা যায় মহাবিশ্বের বিবর্তন, এটা কি থেকে তৈরি, এবং কোথায় যাচ্ছে।
বিজ্ঞানীদের মতে, 'স্পেকট্রাল সাইরেন' নামের নতুন কৌশলটি মহাবিশ্বের অন্যথায় অধরা 'কিশোর' বছর সম্পর্কে তথ্য দিতে পারে।
মাঝে মাঝে দুটি ব্ল্যাক হোলের সংঘর্ষ হয়। এই ঘটনাটি এত শক্তিশালী যে এটি একটি তৈরি করে স্থান-কাল লহর যা মহাবিশ্ব জুড়ে ভ্রমণ করে। এই তরঙ্গগুলি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ হিসাবেও পরিচিত।
ইউএস লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল-ওয়েভ অবজারভেটরি (LIGO) এবং ইতালীয় অবজারভেটরি Virgo পৃথিবীতে সেই ঢেউ তুলতে পারে। গত কয়েক বছরে, LIGO এবং Virgo প্রায় 100 জোড়া থেকে রিডিং সংগ্রহ করেছে কালো গর্ত সংঘর্ষ.
প্রতিটি সংঘর্ষের সংকেত সম্পর্কে তথ্য রয়েছে ব্ল্যাক হোল কত বড় ছিল. কিন্তু সংকেতটি মহাকাশ জুড়ে ভ্রমণ করছে এবং সেই সময়ে মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়েছে, যা সংকেতের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে।
UChicago জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী ড্যানিয়েল হোলজ, কাগজের দুই লেখকের একজন, বলেছেন, "উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি একটি ব্ল্যাক হোল নিয়ে যান এবং এটি মহাবিশ্বে আগে রাখেন, তাহলে সংকেতটি পরিবর্তিত হবে এবং এটি দেখতে এটির চেয়ে বড় ব্ল্যাক হোলের মতো হবে।"
সেই সংকেতটি কীভাবে পরিবর্তিত হয়েছে তা অনুমান করার একটি উপায় নির্ধারণ করা বিজ্ঞানীদের গণনা করতে সহায়তা করতে পারে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের হার. যাইহোক, সমস্যা হল ক্রমাঙ্কন: তারা কীভাবে জানবে যে এটি আসল থেকে কতটা পরিবর্তিত হয়েছে?
এই নতুন গবেষণায়, বিজ্ঞানীরা পরামর্শ দিয়েছেন যে তারা ক্রমাঙ্কন সরঞ্জাম হিসাবে ব্ল্যাক হোলের পুরো জনসংখ্যা সম্পর্কে নতুন জ্ঞান ব্যবহার করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, বর্তমান প্রমাণগুলি ইঙ্গিত করে যে সনাক্ত করা বেশিরভাগ ব্ল্যাক হোলের ভর আমাদের সূর্যের 40 থেকে XNUMX গুণের মধ্যে রয়েছে।
প্রথম লেখক হোসে মারিয়া এজকুইয়াগা, একজন নাসা আইনস্টাইন পোস্টডক্টরাল ফেলো এবং কাভলি ইনস্টিটিউট ফর কসমোলজিক্যাল ফিজিক্স ফেলো ইউচিকাগোতে হোলজের সাথে কাজ করছেন, বলেছেন, “সুতরাং আমরা কাছাকাছি ব্ল্যাক হোলগুলির ভর পরিমাপ করি এবং তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি বুঝতে পারি এবং তারপরে আমরা আরও দূরে তাকাই এবং দেখি যে সেইগুলি আরও কতটা স্থানান্তরিত হয়েছে। এবং এটি আপনাকে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের একটি পরিমাপ দেয়।"
বিজ্ঞানীরা উত্তেজিত কারণ ভবিষ্যতে, LIGO-এর সক্ষমতা প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে, পদ্ধতিটি মহাবিশ্বের "কিশোর" বছরগুলিতে একটি অনন্য উইন্ডো প্রদান করতে পারে - প্রায় 10 বিলিয়ন বছর আগে - যা অন্য পদ্ধতিগুলির সাথে অধ্যয়ন করা কঠিন৷
লেখক উল্লেখ করেছেন, “এই পদ্ধতির অন্য সুবিধা হল যে আমাদের বৈজ্ঞানিক জ্ঞানের ফাঁক কম অনিশ্চয়তা তৈরি করে। পদ্ধতিটি সম্পূর্ণ ব্যবহার করে নিজেকে ক্যালিব্রেট করতে পারে ব্ল্যাক হোলের জনসংখ্যা, সরাসরি সনাক্তকরণ এবং ত্রুটির জন্য সংশোধন. হাবল ধ্রুবক গণনা করার জন্য ব্যবহৃত অন্যান্য পদ্ধতিগুলি নক্ষত্র এবং ছায়াপথের পদার্থবিদ্যা সম্পর্কে আমাদের বর্তমান বোঝার উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে অনেক জটিল পদার্থবিদ্যা এবং জ্যোতির্পদার্থবিদ্যা জড়িত। এর অর্থ হল পরিমাপগুলি কিছুটা বন্ধ হয়ে যেতে পারে যদি এমন কিছু থাকে যা আমরা এখনও জানি না।"
"বিপরীতভাবে, এই নতুন ব্ল্যাক হোল পদ্ধতিটি প্রায় সম্পূর্ণরূপে নির্ভর করে আইনস্টাইনের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্ব, যা ভালভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে এবং বিজ্ঞানীরা এখনও পর্যন্ত এটি পরীক্ষা করার চেষ্টা করেছেন এমন সমস্ত উপায়ের বিরুদ্ধে দাঁড়িয়েছে।"
কাঠ বলেছেন, “সমস্ত ব্ল্যাক হোল থেকে যত বেশি রিডিং হবে, এই ক্রমাঙ্কন তত বেশি সঠিক হবে। আমাদের এই ধরনের হাজার হাজার সংকেত প্রয়োজন, যা আমাদের কয়েক বছরের মধ্যে থাকা উচিত এবং পরবর্তী দশক বা দুই দশকে আরও বেশি। সেই সময়ে, মহাবিশ্ব সম্পর্কে জানার জন্য এটি একটি অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী পদ্ধতি হবে।"
জার্নাল রেফারেন্স:
- হোসে মারিয়া এজকিয়াগা এবং ড্যানিয়েল ই. হোলজ। স্পেকট্রাল সাইরেন: কমপ্যাক্ট বাইনারিগুলির সম্পূর্ণ ভর বিতরণ থেকে সৃষ্টিতত্ত্ব। শারীরিক রেভ লেট. 129, 061102 – 3 আগস্ট 2022 প্রকাশিত হয়েছে। DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.061102
