গ্রাভাস্টাররা কি রাশিয়ান পুতুলের মতো একে অপরের ভিতর বাসা বাঁধতে পারে? - পদার্থবিজ্ঞানের বিশ্ব

গ্রাভাস্টার, ব্ল্যাক হোলের অনুমানমূলক বিকল্প, রাশিয়ান ম্যাট্রিওশকা পুতুলের মতো একে অপরের ভিতরে বাসা বাঁধতে পারে - নতুন গণনা অনুসারে যা কোয়ান্টাম মেকানিক্সকে আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্বের সাথে একত্রিত করে। এই ধরনের বহিরাগত বস্তুর অস্তিত্ব থাকলে, তারা মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ সংকেতে তাদের উপস্থিতি প্রকাশ করতে পারে।

ব্ল্যাক হোলগুলি একটি বৃহৎ নক্ষত্রের মহাকর্ষীয় পতনের মাধ্যমে, বা সম্ভবত একটি গ্যাস মেঘ, একটি ক্ষুদ্র অঞ্চলে তৈরি হয় যেখানে মাধ্যাকর্ষণ এত শক্তিশালী যে এমনকি আলোও পালাতে পারে না।

2001 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র ভিত্তিক পদার্থবিদ ড পাওয়েল মজুর এবং এমিল মোটোলা দেখিয়েছেন যে, তাত্ত্বিকভাবে, আরেকটি বস্তু গঠন করতে পারে যেমন একটি পতন থেকে. তারা আইনস্টাইনের ক্ষেত্র সমীকরণগুলিকে একত্রিত করে এটি করেছিলেন - যা বর্ণনা করে যে কীভাবে পদার্থ এবং শক্তি স্থান-কালের জ্যামিতিকে প্রভাবিত করে - কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সাথে। তাদের বিশ্লেষণ প্রকাশ করেছে যে কোয়ান্টাম ওঠানামা অন্তত নীতিগতভাবে মহাকর্ষীয় পতনের চূড়ান্ত পর্যায়ে একটি ব্ল্যাক-হোল সিঙ্গুলারিটি গঠন প্রতিরোধ করতে পারে। বরং, গ্রাভাস্টার নামে একটি নতুন এবং উদ্ভট ধরনের বস্তু তৈরি হবে।

কোন ঘটনা দিগন্ত

গ্রাভাস্টার হল মহাকর্ষীয় ভ্যাকুয়াম কনডেনসেট নক্ষত্রের সংকোচন। কিছু উপায়ে একটি গ্রাভাস্টার একটি ব্ল্যাক হোলের মতো। তাদের উভয়েরই অত্যন্ত শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র রয়েছে এবং উভয়ই হকিং বিকিরণ নির্গত করতে পারে। যাইহোক, একটি গ্রাভাস্টারের হৃদয়ে কোন এককতা থাকে না, বা এর এমন কোন ঘটনা দিগন্তও নেই যার বাইরে আলো, পদার্থ এবং তথ্য চলে যেতে পারে কিন্তু ফিরে আসে না।

পরিবর্তে, একটি গ্রাভাস্টার হল ডি সিটার স্পেসের একটি বুদবুদ, যা নেতিবাচক শক্তিতে ভরা স্থানের একটি গাণিতিক বর্ণনা। যেমন, এটি একটি সাধারণ মডেল প্রদান করে যা অন্ধকার শক্তি দ্বারা চালিত একটি প্রসারিত মহাবিশ্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। প্রচলিত গ্রাভাস্টার মডেলে ডি সিটার স্পেসের এই বুদবুদটি প্রাথমিকভাবে কোয়ান্টাম ওঠানামা দ্বারা তৈরি হয় এবং পদার্থের একটি অসীম পাতলা শেল দ্বারা আবদ্ধ হয়।

"একটি ডি সিটার স্পেস-টাইম প্রসারিত হতে চায় কিন্তু একটি গ্রাভাস্টারে এটি একটি পদার্থের শেল দ্বারা বেষ্টিত যা পরিবর্তে ভেঙে পড়তে চায়," বলেছেন লুসিয়ানো রেজোল্লা, যিনি ফ্রাঙ্কফুর্টের গোয়েথে ইউনিভার্সিটির তাত্ত্বিক জ্যোতির্পদার্থবিদ্যার চেয়ার। "দুটি বিপরীত আচরণের ভারসাম্য একটি স্থিতিশীল গ্রাভাস্টারের দিকে নিয়ে যায়।"

নেস্টেড গ্রাভাস্টার

এখন, রেজোলার স্নাতক ছাত্র ড্যানিয়েল জামপোলস্কি ক্ষেত্র সমীকরণের একটি নতুন সমাধান খুঁজে পেয়েছেন যা বর্ণনা করে যে কীভাবে দুই বা ততোধিক গ্রাভাস্টার একটি মহাজাগতিক ম্যাট্রিওশকা পুতুলের মতো একে অপরের ভিতরে বাসা বাঁধতে পারে।

জামপোলস্কি এবং রেজোলা এই ধরনের ঘটনাকে নেস্টার বলে, যা নেস্টেড স্টারের জন্য সংক্ষিপ্ত। একটি নেস্টারের অভ্যন্তরীণ কাঠামোতে ডি সিটার স্পেসের একটি বুদবুদ থাকবে, যার চারপাশে পদার্থের একটি শেল রয়েছে, যা পরে ডি সিটার স্পেসের আরেকটি আয়তন দ্বারা বেষ্টিত থাকে যা পদার্থের অন্য একটি শেল দ্বারা আবৃত থাকে এবং আরও অনেক কিছু। উপরন্তু, অসীমভাবে পাতলা হওয়ার পরিবর্তে, বস্তুর খোসাগুলির যথেষ্ট পুরুত্ব থাকতে পারে, কিছু ক্ষেত্রে কার্যত নেস্টারের পুরো ব্যাসার্ধ তৈরি করে।

"কিছু নেস্টার কনফিগারেশন আছে যেগুলি একটি অসীমভাবে ছোট ডি সিটার অভ্যন্তরীণ দ্বারা দেওয়া হয় - শুধুমাত্র একটি বিন্দু - এর পরে একটি বস্তুর অভ্যন্তর যা মূলত পুরো নেস্টারকে পূরণ করে, এবং তারপরে পৃষ্ঠের কাছাকাছি দুটি পাতলা শেল রয়েছে, একটি ডি সিটার স্পেস দিয়ে তৈরি -সময়, অন্য একটি বিষয়," রেজোল্লা বলে ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড. "কারণ এই ক্ষেত্রে নেস্টারটি বেশিরভাগ পদার্থ দিয়ে তৈরি হবে, এটির গঠন সম্পূর্ণ ডি সিটার অভ্যন্তরের ক্ষেত্রে কম বহিরাগত হতে পারে।"

যাইহোক, গ্রাভাস্টাররা অনুমানমূলক রয়ে গেছে যে তাদের অস্তিত্বের কোন পর্যবেক্ষণ প্রমাণ নেই, যা কিছু সতর্কতার দিকে পরিচালিত করবে বলে পাওলো পানি, রোমের স্যাপিয়েঞ্জা ইউনিভার্সিটির তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানের একজন অধ্যাপক, যিনি গবেষণায় জড়িত ছিলেন না।

"একটি মৌলিক প্রশ্ন হল কিভাবে এই ধরনের সমাধানগুলি - সাধারণ বা নেস্টেড গ্রাভাস্টারগুলি - প্রথম স্থানে গতিশীলভাবে গঠিত হতে পারে, যেহেতু আমাদের বর্তমানে একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ মডেল নেই," পানি বলেছেন।

ঘণ্টার মতো বাজছে

যাইহোক, গ্রাভাস্টারগুলি কীভাবে গঠন করে তা না জানা তাদের অস্তিত্বকে বাদ দেয় না। প্রকৃতপক্ষে, তারা কমপ্যাক্ট বাইনারি সিস্টেমে বিদ্যমান থাকতে পারে যা একত্রিত হয় এবং মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরি করে।

দুটি কম্প্যাক্ট বিশাল বস্তু (যেমন ব্ল্যাক হোল বা নিউট্রন তারা) একে অপরের মধ্যে সর্পিল হওয়ার কারণে তারা একটি স্বতন্ত্র মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ সংকেত সম্প্রচার করে যাকে কিচিরমিচির বলে। যখন বস্তুগুলি একত্রিত হয়ে একটি ব্ল্যাক হোল তৈরি করে, তখন নির্গত মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি আঘাত করা ঘণ্টার ম্লান বাজানোর অনুরূপ। LIGO-Virgo-KAGRA মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কারক দ্বারা এই ধরনের একত্রিতকরণ থেকে চিপ এবং রিংডাউন উভয়ই পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে।

এই ধরনের একীভূতকরণ একটি গ্রাভাস্টার বা নেস্টারও তৈরি করতে পারে এবং জামপোলস্কি এবং রেজোলা বলে যে এগুলোর স্বতন্ত্র রিংডাউন সংকেত থাকবে। রেজোলা যোগ করেছেন, "একটি নেস্টার তার অভ্যন্তরীণ গঠনের কারণে একই ভরের একটি গ্রাভাস্টার থেকে ভিন্নভাবে রিংডাউন হবে।" বিশেষত, বিভিন্ন শেল যেখানে ম্যাটার এবং ডি সিটার স্পেস ইন্টারফেস একটি নির্দিষ্ট পদ্ধতিতে দোদুল্যমান হবে, একটি নিয়মিত গ্রাভাস্টার থেকে আলাদা।

সঙ্গে 90টি মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ঘটনা এই পর্যন্ত সনাক্ত করা হয়েছে, এবং বর্তমানে চলমান আরেকটি পর্যবেক্ষণ চালানো হয়েছে, একটি গ্রাভাস্টার স্বাক্ষর অনুসন্ধান করার জন্য প্রচুর তথ্য আছে।

"এখন পর্যন্ত সমস্ত মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ পর্যবেক্ষণগুলি এই অনুমানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যে বস্তুগুলি ব্ল্যাক হোল বা নিউট্রন তারা," পাণি বলেছেন। "তবে, রিংডাউন সঠিকভাবে পরিমাপ করা কঠিন," তিনি যোগ করেন, যা অনিশ্চয়তার জন্য কিছু জায়গা ছেড়ে দেয়।

খোসা গরম করা

আরেকটি উপায় যেখানে একটি গ্রাভাস্টার নিজেকে প্রকাশ করতে পারে তা হল তার পৃষ্ঠে পদার্থের বৃদ্ধি। একটি ব্ল্যাক হোলের ক্ষেত্রে, বস্তু এবং আলো ঘটনা দিগন্তের বাইরে অদৃশ্য হয়ে যায়, যা কী ইভেন্ট হরিজন টেলিস্কোপ M87 এবং মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সির কেন্দ্রে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলের "ছায়া" চিত্রিত করার সময় দেখেছিল৷ Gravastars ভিন্ন যে তারা দিগন্তবিহীন। যদিও কিছু পদার্থ বাইরের শেলের মধ্য দিয়ে যেতে পারে ডি সিটার স্পেস-টাইম দ্বারা শোষিত হওয়ার জন্য, আরও বেশি পদার্থ পৃষ্ঠের শেলের উপর প্রভাব ফেলতে পারে, এটিকে ঘন করে তোলে এবং এটিকে উত্তপ্ত করে এবং আলো নির্গত করতে পারে। যদি ইভেন্ট হরাইজন টেলিস্কোপ কখনও একটি সক্রিয়ভাবে সংযোজিত গ্র্যাভাস্টারের চিত্র দেয় তবে এটি এই নির্গমন দেখতে পাবে, যদিও মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা অত্যন্ত লাল স্থানান্তরিত হয়েছে।

LIGO মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ সংকেত হকিং এর এলাকা উপপাদ্য সমর্থন করে

রেজোল্লা স্বীকার করেছেন যে গণিত কাজ করতে পারে, বাস্তবে কীভাবে গ্র্যাভাস্টার এবং নেস্টার থাকতে পারে তা বর্ণনা করে একটি শারীরিক মডেল এখনও আমাদের এড়িয়ে যায়।

রেজোল্লা বলেছেন, "গ্রাভাস্টারগুলি কীভাবে গঠন করে সে সম্পর্কে আমাদের আসলেই ভাল ধারণা নেই [এবং] যেহেতু আমরা গ্রাভাস্টার গঠনের বিষয়টি সম্পর্কে খুব কমই জানি, তাই এই অনুমানগুলি পরীক্ষা করা কঠিন," রেজোল্লা বলেছেন।

জামপোলস্কি এবং রেজোল্লা জার্নালে আইনস্টাইনের ক্ষেত্রের সমীকরণের তাদের নতুন সমাধান বর্ণনা করেছেন ক্লাসিক্যাল এবং কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/could-gravastars-be-nested-inside-one-another-like-a-russian-doll/