রেনার ওয়েইস: LIGO এবং মহাকর্ষীয় তরঙ্গের 50 বছর

ডাউন-টু-আর্থ, নিরীহ, এবং তার গবেষণা নিয়ে আলোচনা করতে আগ্রহী, পদার্থবিদ রেনার ওয়েইসের সাথে কথা বলা খুব সহজ। পাঁচ বছর আগে, তার কাজ তাকে অর্ধেক উপার্জন করেছিল 2017 পদার্থবিজ্ঞানের জন্য নোবেল পুরস্কার, বাকি অর্ধেক ব্যারি বারিশ এবং কিপ থর্নের কাছে যাচ্ছে, "LIGO ডিটেক্টর এবং মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পর্যবেক্ষণে নির্ণায়ক অবদানের জন্য"। যুক্তরাষ্ট্র ভিত্তিক লেজার ইন্টারফেরোমিটার গ্র্যাভিটেশনাল-ওয়েভ অবজারভেটরি (LIGO) যেখানে 2015 সালে প্রথম মহাকর্ষীয় তরঙ্গ পরিলক্ষিত হয়েছিল, আলবার্ট আইনস্টাইনের শতাব্দী-পুরোনো আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব থেকে শেষ অবশিষ্ট অ-পরীক্ষিত ভবিষ্যদ্বাণীকে নিশ্চিত করে।

তাদের অস্তিত্বের চিত্র তুলে ধরা সত্ত্বেও, আইনস্টাইন নিজেই সন্দেহ করেছিলেন যে এই তরঙ্গগুলি কখনই পর্যবেক্ষণযোগ্য হবে কারণ তারা অত্যন্ত দুর্বল। লেজার ইন্টারফেরোমেট্রি ব্যবহার করার ওয়েইসের যুগান্তকারী ধারণা অবশেষে এটি সম্ভব করেছে প্রথম পর্যবেক্ষণ - পৃথিবী থেকে 1.3 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে দুটি ব্ল্যাক হোলের একত্রীকরণ থেকে নির্গত মহাকর্ষীয় তরঙ্গের - এবং আরও অনেকগুলি যা LIGO তখন থেকে সনাক্ত করেছে৷ এটি ওয়েইস, তার নোবেল সহকর্মী এবং আরও অনেকের কাছ থেকে কয়েক দশকের প্রচেষ্টা নিয়েছিল এবং আবিষ্কারটি পদার্থবিদ্যায় একটি শীর্ষস্থানের প্রতিনিধিত্ব করেছিল যা জ্যোতির্বিদ্যায় একটি নতুন যুগের সূচনা করেছিল। পর্যবেক্ষণমূলক জ্যোতির্বিজ্ঞানের আবির্ভাবের পর থেকে, আমরা বেশিরভাগ প্রথম দৃশ্যমান আলো, তারপর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বিস্তৃত বর্ণালী পর্যবেক্ষণ করে মহাবিশ্ব স্ক্যান করছিলাম। এখন মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অনেক মহাজাগতিক ঘটনা অনুসন্ধানের একটি নতুন উপায় প্রদান করতে সক্ষম হয়েছে। মহাকর্ষীয় জ্যোতির্বিদ্যার জন্মের মাত্র সাত বছর পরে, এটি ইতিমধ্যে অনেক মূল্যবান নতুন জ্ঞান তৈরি করেছে।

নাৎসি জার্মানি থেকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে, প্রাগ হয়ে

তিনজন নোবেল বিজয়ীর প্রত্যেকেই এই সাফল্যের দিকে তার নিজের চাক অনুসরণ করেছেন। ওয়েইসের পথ দেখায় কিভাবে প্রতিভাবান পরীক্ষামূলক পদার্থবিদরা গঠিত হয়, কীভাবে নতুন বৈজ্ঞানিক ধারণাগুলি অপ্রত্যাশিত দিক থেকে আসতে পারে এবং কীভাবে একটি বৃহৎ আকারের পদার্থবিজ্ঞানের পরীক্ষাকে ফলপ্রসূ করার জন্য নিছক অধ্যবসায় প্রয়োজন।

ওয়েইস নাৎসিদের ক্ষমতায় উত্থানের সময় 29 সেপ্টেম্বর 1932 সালে জার্মানির বার্লিনে জন্মগ্রহণ করেন। ওয়েইসের বাবা ফ্রেডেরিক, যাকে রেনার অল্প বয়স থেকেই "একজন প্রবল ও আদর্শবাদী কমিউনিস্ট" হিসাবে বর্ণনা করেছেন, তিনি ছিলেন একজন চিকিৎসক। একজন ইহুদি এবং একজন নাৎসি বিরোধী কমিউনিস্ট হিসেবে, যিনি একজন নাৎসি ডাক্তারের বিরুদ্ধে অসদাচরণের অভিযোগে সাক্ষ্য দিয়েছিলেন, ফ্রেডরিককে নাৎসিরা আটক করেছিল যখন রেনারের মা, গারট্রুড তার কাছে গর্ভবতী ছিলেন। তার খ্রিস্টান স্ত্রীর নির্দেশে, যার পরিবারের কিছু স্থানীয় যোগাযোগ ছিল, ফ্রেডরিককে মুক্তি দেওয়া হয়েছিল এবং প্রাগে পাঠানো হয়েছিল। রেনারের জন্মের পরে, গার্ট্রুড তার নতুন শিশুর সাথে চেকোস্লোভাকিয়ায় ফ্রেডেরিকের সাথে যোগ দিতে ভ্রমণ করেন, যেখানে 1937 সালে দম্পতির আরেকটি সন্তান সিবিল ছিল।

কিন্তু যখন 1938 সালের মিউনিখ চুক্তি জার্মান সৈন্যদের চেকোস্লোভাকিয়ায় প্রবেশের অনুমতি দেয়, তখন পরিবারটিকে আরও একবার পালাতে হয়েছিল। রেনার তার নোবেল জীবনীতে স্মরণ করেন, "স্লোভাকিয়ায় ছুটিতে থাকার সময় আমরা একটি রেডিওতে সিদ্ধান্তটি শুনেছিলাম এবং ইহুদিদের গ্রহণযোগ্য বিশ্বের যে কোনও জায়গায় অভিবাসনের জন্য ভিসা পাওয়ার চেষ্টা করার জন্য প্রাগের দিকে রওনা হওয়া একটি বিশাল দলে যোগ দিয়েছিলাম," রেনার তার নোবেল জীবনীতে স্মরণ করেন। . পরিবারটি 1939 সালে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে চলে যায়। সেই সময়ে অভিবাসন আইনের অধীনে, এটি শুধুমাত্র ফ্রেডরিকের পেশার কারণে এবং সেন্ট লুইসের জনহিতৈষী স্টিক্স পরিবারের একজন "খুবই বিস্ময়কর মহিলা" হিসাবে তাকে ডাকার কারণে, একটি বন্ড পোস্ট করা হয়েছিল। গ্যারান্টি দিতে যে ওয়েইস সম্প্রদায়ের জন্য বোঝা হবে না।

ওয়েইস নিউ ইয়র্ক সিটিতে বেড়ে ওঠেন, যেখানে তিনি প্রাথমিকভাবে পাবলিক স্কুলে পড়াশোনা করেছিলেন। পঞ্চম শ্রেণীতে, তিনি যোগদানের জন্য একটি স্থানীয় উদ্বাস্তু ত্রাণ সংস্থার মাধ্যমে একটি বৃত্তি পান কলম্বিয়া গ্রামার স্কুল - ম্যানহাটনের মাঝামাঝি একটি প্রাইভেট স্কুল, যা এক সময় ছাত্রদের প্রস্তুতির সাথে যুক্ত ছিল কলাম্বিয়া ইউনিভার্সিটি. সঙ্গীত, বিজ্ঞান এবং ইতিহাস ছিল তার প্রিয় পাঠ্যক্রম, এবং কিশোর বয়সে তিনি শাস্ত্রীয় সঙ্গীত প্রেমীদের জন্য কাস্টম হাই-ফিডেলিটি বা "হাই-ফাই" অডিও সিস্টেম তৈরি করেছিলেন।

সেই আগ্রহ এবং তার নিজস্ব কৌতূহল অবশেষে তাকে পদার্থবিজ্ঞানে নিয়ে আসে। নিখুঁত শব্দ পুনরুত্পাদনের সন্ধানে, ওয়েইস একটি পুরানো দিনের রেকর্ডে খাঁজের সাথে চলার সময় একটি ফোনোগ্রাফ সুই তৈরি করা ব্যাকগ্রাউন্ডের শব্দটিকে ইলেকট্রনিকভাবে দূর করার চেষ্টা করেছিল, যা সঙ্গীতকে ক্ষতিগ্রস্ত করেছিল। কিন্তু তার প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয় এবং সমস্যা সমাধানে তাকে সক্ষম করার জন্য যথেষ্ট শিখতে কলেজে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নেন। যে শিক্ষা শুরু হয় ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অব টেকনোলজি (এমআইটি) 1950 মধ্যে.

ইলেকট্রনিক্স থেকে পদার্থবিদ্যা, একটি চক্কর দিয়ে

এমআইটি-তে একজন বৈদ্যুতিক প্রকৌশল প্রধান হিসাবে, ওয়েইসের কাছ থেকে আশা করা হয়েছিল যে তিনি জেনারেটর এবং ট্রান্সমিশন লাইনগুলি সম্পর্কে শিখবেন তার আগে তিনি ইলেকট্রনিক্স অধ্যয়ন করতে পারেন যা তাকে সত্যিই আগ্রহী করে। এই কঠোর পরিকল্পনাটি তার পছন্দের ছিল না, তাই তার দ্বিতীয় বছরে তিনি পদার্থবিজ্ঞানে চলে যান, কারণ "এটির প্রয়োজনীয়তা কম ছিল" এবং আরও নমনীয় পাঠ্যক্রম। কিন্তু তাও তাৎক্ষণিকভাবে কার্যকর হয়নি। 1952 সালে, ওয়েইস একজন তরুণী, একজন পিয়ানোবাদকের প্রেমে পড়েছিলেন। সম্পর্কটি ভালভাবে শেষ হয়নি, এবং, হৃদয় ভেঙে, ওয়েইস তার সমস্ত কোর্সে ব্যর্থ হন এবং এমআইটি ছাড়তে হয়।

কিন্তু সব হারিয়ে যায়নি। 1953 সালের বসন্তের মধ্যে, তিনি এমআইটি-তে কর্মরত প্রযুক্তিবিদ হিসাবে ফিরে আসেন পদার্থবিদ জেরল্ড জাকারিয়াসের পারমাণবিক রশ্মি পরীক্ষাগার, যিনি প্রথম পারমাণবিক ঘড়ি তৈরি করেছিলেন। "সেই পরীক্ষাগারে যে বিজ্ঞান করা হচ্ছে তা চমৎকার ছিল," ওয়েইস স্মরণ করেন। "সেখানে পরীক্ষাগুলি প্রতিবেশী সিস্টেমগুলির দ্বারা বিচ্ছিন্ন একক পরমাণু এবং অণুগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি দেখছিল। প্রতিটি পরমাণু পরের মতো একই ছিল এবং তাদের গঠন এবং তাদের একত্রিত মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে মৌলিক প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করা সম্ভব ছিল।" গ্র্যাড ছাত্রদের তাদের থিসিস প্রজেক্টে সাহায্য করার ভূমিকা হিসেবে যা শুরু হয়েছিল তা অবশেষে ওয়েইসকে জাকারিয়াসের সাথে সরাসরি কাজ করার দিকে পরিচালিত করে সিজিয়াম পারমাণবিক মরীচি ঘড়ি, যা অবশেষে হতে যেতে হবে ব্যুরো অফ স্ট্যান্ডার্ডস (বর্তমানে ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট অফ স্ট্যান্ডার্ডস অ্যান্ড টেকনোলজি) এবং মার্কিন নৌবাহিনীর জন্য সময়ের মান হিসাবে গৃহীত।

জাকারিয়াসের পরামর্শের অধীনে, ওয়েইস তার কাজ সম্পন্ন করেন পদার্থবিজ্ঞানে স্নাতক ডিগ্রি, তারপর 1962 সালে পিএইচডি, এবং উচ্চ-নির্ভুলতা পরীক্ষা-নিরীক্ষা সম্পর্কে শিখেছি, একটি মূল থ্রেড যা LIGO-তে নেতৃত্ব দিয়েছে। ওয়েইস যখন জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং পদার্থবিজ্ঞানীর অধীনে গবেষণা সহযোগী হিসাবে কাজ করেছিলেন তখন আরও একটি মূল বিষয় উত্থাপিত হয়েছিল প্রিন্সটন বিশ্ববিদ্যালয়ে রবার্ট ডিক, যাকে ওয়েইস "আমার জীবনের অন্যতম নায়ক" বলে ডাকে। ডিক এবং ওয়েইস এর একটি আধুনিক সংস্করণ বিকাশের দিকে নজর দিয়েছেন Eötvös পরীক্ষা, জড় এবং মহাকর্ষীয় ভরের সমতা প্রমাণ করে সাধারণ আপেক্ষিকতার সমতুল্যতার নীতি বুঝতে। যেহেতু ডিকের মহাকর্ষের নতুন তত্ত্বটি সাধারণ আপেক্ষিকতার টেনসর ক্ষেত্রের সাথে একটি স্কেলার ক্ষেত্রকে একত্রিত করেছিল, তার ধারণা ছিল একটি পরীক্ষা তৈরি করা যা পরিমাপ করতে পারে যে পুরো পৃথিবী কীভাবে কম্পন করবে, একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ অতিক্রম করবে। পরীক্ষার লক্ষ্য ছিল স্কেলার মহাকর্ষীয় বিকিরণের বর্ণালী পরিমাপ করা, কিন্তু তারা দেখতে পেল যে তাদের কোয়ার্টজ গ্র্যাভিমিটারের সংবেদনশীলতা ভূ-পদার্থগত শব্দের কারণে মারাত্মকভাবে সীমিত ছিল। অধ্যয়নটি ব্যর্থ হওয়া সত্ত্বেও, ওয়েইস পরীক্ষামূলক কৌশলগুলি শিখেছিলেন যা ডিকে অগ্রণী ভূমিকা পালন করেছিল এবং শেষ পর্যন্ত LIGO এবং অন্যান্য অনেক পদার্থবিদ্যার পরীক্ষাগুলির জন্যও প্রয়োজনীয় প্রমাণিত হবে। প্রকৃতপক্ষে, ওয়েইস প্রিন্সটনে সেই দুই বছর "আমার বৈজ্ঞানিক বিকাশে গভীরভাবে গুরুত্বপূর্ণ" দেখেছিলেন।

1964 সালে এমআইটি পদার্থবিদ্যা অনুষদে সহকারী অধ্যাপক হিসেবে যোগদানের পর, ওয়েইস একটি মহাজাগতিক প্রকল্পে কাজ করেছিলেন যা মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ডের (সিএমবি) বর্ণালী পরিমাপ করেছিল, বিগ ব্যাং এর অবশেষ যা এখনও মহাবিশ্বকে পূর্ণ করে। তিনি গবেষণায় অবদান রেখেছিলেন যে প্রতিষ্ঠা করেছেন CMB 2.7K এর উত্স তাপমাত্রা সহ একটি কার্যত নিখুঁত ব্ল্যাকবডি বক্ররেখা অনুসরণ করে - যার আবিষ্কারের ফলে একটি 2006 নোবেল পুরষ্কার প্রধান বিজ্ঞানী জন ম্যাথার এবং জর্জ স্মুটের জন্য.

একটি শ্রেণীকক্ষে মাধ্যাকর্ষণ পরিমাপ

ওয়েইস মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সম্পর্কে চিন্তা অব্যাহত রেখেছিলেন, বিশেষ করে যখন তাকে এমআইটিতে সাধারণ আপেক্ষিকতার একটি কোর্স উপস্থাপন করতে বলা হয়েছিল। এই সহজ ছিল না. সাধারণ আপেক্ষিকতার গণিত ভয়ঙ্কর, এবং যে কোর্সগুলি এই বিষয়কে শেখানো হয়েছিল সেগুলি শারীরিক থেকে বেশি গাণিতিক ছিল। আজ এটি নিয়ে আলোচনা করে ওয়েইস বলেছেন, “আমি তাত্ত্বিক নই। আমি একজন প্লাম্বার...একটি ভ্যাকুয়াম প্লাম্বার, একটি ইলেকট্রনিক প্লাম্বার, কিন্তু একজন প্লাম্বার।" তাই তিনি এবং তার ছাত্ররা একসাথে গণিত শিখেছিলেন – কিন্তু, অপ্রত্যাশিতভাবে, তার পরীক্ষামূলক পটভূমি অত্যন্ত তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে।

ওয়েইস যেমন ব্যাখ্যা করেছেন, সেই সময়ে ইউনিভার্সিটি অফ মেরিল্যান্ডের জোসেফ ওয়েবার মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করার চেষ্টা করছিলেন বড় অ্যালুমিনিয়াম সিলিন্ডারের দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন পরিমাপ করে একটি তরঙ্গ প্রবাহিত হয়। ছাত্ররা যখন ওয়েইসকে এই ধরনের পরিমাপ সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করেছিল, তখন তিনি একটি শিক্ষাগত বিষয় নিয়ে এসেছিলেন চিন্তা তারা কিভাবে তৈরি করা যেতে পারে তা নীতিগতভাবে দেখানোর জন্য পরীক্ষা করুন। দুটি ভরকে ফাঁকা জায়গায় কিছু দূরত্বে রাখুন, একটি স্পন্দিত লেজার দিয়ে এবং অন্যটি একটি আয়না দিয়ে। এখন লেজার লাইটের রাউন্ড-ট্রিপ ভ্রমণের সময় পরিমাপ করুন - এবং তাই দূরত্ব। যদি একটি অতিক্রান্ত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দূরত্ব পরিবর্তন করে, পর্যাপ্ত সুনির্দিষ্ট সময়ের পরিমাপ প্রভাব দেখাবে। যেহেতু সমস্ত পরিমাপ লেজারের স্থান-কাল অবস্থানে করা হয়, সাধারণ আপেক্ষিকতা গণনা সহজবোধ্য হয়ে ওঠে - আসলে, ওয়েইস এটিকে একটি শ্রেণি সমস্যা হিসাবে নির্ধারণ করেছিলেন।

ওয়েবারের 1969 সালে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্তকরণের দাবি কখনও প্রতিলিপি করা হয়নি, তবে তার কাজের অনুপ্রাণিত উদাহরণটি LIGO-তে পরিণত হয়েছে। জংশনে একটি বিম স্প্লিটার সহ একটি "L" আকারে প্রথম পথে ডান কোণে সেট করে এক প্রান্তে একটি আয়না সহ একটি দ্বিতীয় রশ্মি পথ যোগ করে ওয়েইস মূল ধারণাটিকে উন্নত করেছেন। এটি একটি মাইকেলসন ইন্টারফেরোমিটার, যা 1887 সালের মাইকেলসন-মর্লি পরীক্ষায় আলোর গতির অতি-নির্ভুল পরিমাপ করেছে এবং সিএমবি বর্ণালীতেও। সাধারণ আপেক্ষিকতায়, একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বাহুর সমতলে লম্বভাবে ভ্রমণ করে একটিকে লম্বা করবে এবং অন্যটিকে সংকুচিত করবে, দুটি বাহুর মধ্যে আলোক তরঙ্গ কীভাবে হস্তক্ষেপ করে তা পরিবর্তন করবে। এটি, উপসংহারে ওয়েইস, একটি একক পথে ভ্রমণের সময় পরিমাপের চেয়ে অনেক বেশি সংবেদনশীল হবে।

ওয়েইস স্মরণ করেন যে কীভাবে 1971 সালের গ্রীষ্মে তিনি "একটি ছোট ঘরে বসে সেই সমস্ত জিনিসগুলি গণনা করেছিলেন যা সেই পরীক্ষায় হস্তক্ষেপ করবে" শব্দের উত্স সহ। তার ফলাফল উল্লেখযোগ্য ছিল: অস্ত্রের সাহায্যে কয়েক কিলোমিটার দীর্ঘ, দূরত্বের পরিবর্তনগুলি 10 এর মতো ক্ষুদ্রতর পরিমাপ করা সম্ভব হবে।^-18 m - একটি প্রোটনের আকারের মাত্র এক হাজার ভাগ - একটি ক্ষণস্থায়ী মহাকর্ষীয় তরঙ্গ 10 এর স্ট্রেন সৃষ্টি করতে স্থানকে চাপ দেয়^-21.

পরীক্ষার বিছানা এবং প্রথম পর্যবেক্ষণ

ওয়েইসের কিছু সহকর্মী মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সম্পর্কে সন্দিহান ছিলেন কিন্তু তিনি তার ধারণার বিকাশ অব্যাহত রেখেছিলেন। এটি পরীক্ষামূলক যাচাইকরণ পেয়েছিল যখন তার ল্যাবে এবং একটি জার্মান গ্রুপ দ্বারা নির্মিত ছোট পরীক্ষার ইন্টারফেরোমিটার তার গণনা বের করে। 1975 সালের পরে ব্যাপক সমর্থন আসে, যখন ওয়েইস তার প্রিন্সটন দিন থেকে পরিচিত একজনের সাথে পুনরায় সংযোগ স্থাপন করেন, ক্যালটেক তাত্ত্বিক পদার্থবিদ কিপ থর্ন. মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ গবেষণার সম্ভাবনা দেখে, থর্ন ক্যালটেক-এ ওয়েইসের ধারণাকে চ্যাম্পিয়ন করেন। 1979 সালে জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন ইন্টারফেরোমেট্রিক সনাক্তকরণের একটি সম্ভাব্যতা অধ্যয়ন চালানোর জন্য ক্যালটেক এবং এমআইটি অর্থায়ন করেছে। 1990 সালের মধ্যে এটি একটি ক্যালটেক-এমআইটি অপারেশন হিসাবে LIGO-কে সমর্থন করেছিল যা এটির দেওয়া সবচেয়ে বড় অনুদান দিয়েছিল। এটি 4 কিলোমিটার দীর্ঘ অস্ত্র সহ অভিন্ন ডিটেক্টর নির্মাণের অনুমতি দেয় হ্যানফোর্ড, ওয়াশিংটন এবং লিভিংস্টন, লুইসিয়ানা, কাকতালীয় অধ্যয়নের জন্য কোন দর্শন নিশ্চিত করতে. এগুলি পরীক্ষামূলক পদার্থবিদ দ্বারা তৈরি অনেক প্রযুক্তিগত ধারণাকে অন্তর্ভুক্ত করেছে ক্যালটেক থেকে রোনাল্ড ড্রেভার।

LIGO 2002 সালে কাজ শুরু করার পর, এটি পূর্বাভাসিত সংবেদনশীলতা অর্জন করেছিল, কিন্তু নয় বছর ধরে, কোন মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সনাক্ত করা যায়নি। ডিভাইসগুলি তখন উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছিল, যার ফলে শব্দের উত্স থেকে আরও ভাল বিচ্ছিন্নতা ছিল "উন্নত LIGO" (আলিগো) পাঁচ বছর পরে। সংবেদনশীলতা 10-গুণ উন্নত সহ, চালু 14 সেপ্টেম্বর 2015, aLIGO দুটি একত্রিত ব্ল্যাক হোল থেকে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলির প্রথম পর্যবেক্ষণ করেছেন – একটি অলৌকিক আবিষ্কার কারণ মেশিনটি এখনও প্রথম অফিসিয়াল রানের জন্য ক্রমাঙ্কিত হচ্ছে (ফিজিক্স ওয়ার্ল্ড 2017; 30 (10) 33).

কয়েক বছর পর, অন 17 আগস্ট 2017, অ্যালিগো দুটি একত্রিত নিউট্রন তারা থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রথম পর্যবেক্ষণ করেছে (ইতালির কুমারী মহাকর্ষীয় তরঙ্গ আবিষ্কারকও অংশগ্রহণ করেছিল)। এগুলো বিচ্ছিন্ন ঘটনা ছিল না। 2021 সালের শেষের দিকে সম্পন্ন হওয়া তার শেষ পর্যবেক্ষণ চালানোর শেষে, আলিগো মোট রিপোর্ট করেছিল দুটি ব্ল্যাক হোল (অধিকাংশ), দুটি নিউট্রন তারা বা একটি ব্ল্যাক হোল এবং একটি নিউট্রন তারার একীকরণের 90টি পর্যবেক্ষণ. 

পিছনে তাকাই, সামনে তাকাই

মহাকর্ষীয় জ্যোতির্বিদ্যার এই প্রথম সাত বছর চিন্তা করার সময়, ওয়েইস আনন্দিত। "আমি মনে করি LIGO একটি অসাধারণ সাফল্য হয়েছে," তিনি বলেন, বিশেষভাবে প্রশংসা করে যে এটি কীভাবে সাধারণ আপেক্ষিকতা এবং ব্ল্যাক-হোল অ্যাস্ট্রোফিজিক্সকে বৈধতা দেয়৷ LIGO-এর ফলাফলগুলি দেখায় যে আমরা ব্ল্যাক হোলগুলিকে তাদের দুই-দেহের মিথস্ক্রিয়া সম্পর্কে বিশদ ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য যথেষ্ট ভালভাবে বুঝতে পারি, যা সাধারণ আপেক্ষিকতার মধ্যে শাস্ত্রীয় পদার্থবিজ্ঞানের তিন-দেহের সমস্যা হিসাবে গণনা করা কঠিন। আরেকটি ফলাফল হল LIGO-এর ক্যাটালগ বিভিন্ন ধরনের ব্ল্যাক হোলের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া, যা তারা কীভাবে গ্যালাক্সির কেন্দ্রে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল গঠন করতে পারে সে সম্পর্কে সূত্র দেয়।

ওয়েইস একটি বিশেষ ঘটনাকেও এককভাবে তুলে ধরেন যা "সবচেয়ে বড় আলোড়ন সৃষ্টি করেছিল [এবং] এত বিজ্ঞান তৈরি করেছিল যে এটি অবিশ্বাস্য"। 2017 সালে পর্যবেক্ষিত দুটি সংঘর্ষকারী নিউট্রন নক্ষত্রগুলিও ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ তৈরি করেছিল, গামা রশ্মি থেকে রেডিও তরঙ্গ পর্যন্ত, যা সারা বিশ্বের মানমন্দির দ্বারা ট্র্যাক করা হয়েছিল (দেখুন "একটি নতুন মহাজাগতিক বার্তাবাহকইমরে বার্টস দ্বারা)। "মাল্টি-মেসেঞ্জার" জ্যোতির্বিদ্যার এই প্রধান উদাহরণ ঘটনাটির জন্য একটি সুনির্দিষ্ট অবস্থান তৈরি করেছে; দেখায় যে মিথস্ক্রিয়া সোনা এবং প্ল্যাটিনাম উৎপন্ন করে, তারা কীভাবে ভারী উপাদান তৈরি করে তার নতুন অন্তর্দৃষ্টি দেয়; নিশ্চিত করেছেন যে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ ঠিক আলোর গতিতে ভ্রমণ করে; এবং হাবল ধ্রুবক পরিমাপ করার একটি নতুন উপায় প্রদান করেছে এবং সম্ভবত এর মান সম্পর্কে বর্তমান অনিশ্চয়তাগুলিকে বিশ্রাম দিতে পারে।

মহাকর্ষীয় জ্যোতির্বিদ্যার ভবিষ্যত সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করা হলে ওয়েইসের উত্সাহ বেড়ে যায়। একটি উপাদান হবে কসমিক এক্সপ্লোরার ইন্টারফেরোমিটার, দ্বারা প্রস্তাবিত ম্যাথু ইভান্স এবং নের্গিস মাভালওয়ালা এমআইটিতে। ওয়েইস এই পরবর্তী প্রজন্মের ডিভাইসটিকে দৃঢ়ভাবে সমর্থন করে, যার 40 কিমি দীর্ঘ অস্ত্র এটিকে উন্নত LIGO এর চেয়ে 10 গুণ বেশি সংবেদনশীল করে তুলবে। ইউরোপীয় বিজ্ঞানীরা ত্রিভুজাকার বিবেচনা করছেন আইনস্টাইন টেলিস্কোপ 10 কিলোমিটার দীর্ঘ অস্ত্র সহ, এবং ইউরোপীয় মহাকাশ সংস্থা ত্রিভুজাকার উৎক্ষেপণের প্রস্তাব করেছে লেজার ইন্টারফেরোমিটার স্পেস অ্যান্টেনা (LISA) 2030 এর দশকে। এর তিনটি মহাকাশযান - 2.5 মিলিয়ন কিমি দূরত্বে এবং লেজার এবং আয়না বহন করে - একটি হাইপার-সেনসিটিভ ডিটেক্টর গঠন করবে।

প্রতিটি ডিটেক্টর মহাকর্ষীয় তরঙ্গের বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সির প্রতিক্রিয়া জানাবে, যা বিকিরণকারী বস্তুর ভরের উপর বিপরীতভাবে নির্ভর করে। যেমন নিয়মিত জ্যোতির্বিদ্যা বৈচিত্র্যময় মহাকাশীয় ঘটনা অধ্যয়নের জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর বিভিন্ন অংশ ব্যবহার করে, তাই আমরা মহাকর্ষীয় ইভেন্টগুলির বিভিন্ন শ্রেণীর সনাক্ত করার জন্য টিউন করা মহাকর্ষীয় পর্যবেক্ষণগুলি দেখতে শুরু করছি। ব্ল্যাক হোলের জন্য, সম্ভাবনার মধ্যে রয়েছে ছোট কাল্পনিক আদিম ব্ল্যাক হোল খোঁজা থেকে শুরু করে কীভাবে সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলগুলি গ্যালাক্সির গঠনের সাথে সম্পর্কিত তা বোঝা পর্যন্ত। নিউট্রন নক্ষত্রগুলিকে একত্রিত করা থেকে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি নাক্ষত্রিক বিবর্তন এবং ঘন পারমাণবিক পদার্থ সম্পর্কে আমাদের জ্ঞানকে আরও গভীর করবে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গগুলি তাদের সম্পর্কে যা প্রকাশ করে তার পরিপূরক করার জন্য এগুলি পালসার থেকেও উদ্ভূত হতে পারে। আরও অনুমানমূলকভাবে, কিছু গবেষক পরামর্শ দেন যে মাল্টি-মেসেঞ্জার পদ্ধতিগুলি দেখাতে পারে যে আমাদের নিজস্ব গ্যালাক্সির কেন্দ্রে থাকা সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোলটি আসলেই ওয়ার্মহোলের এক প্রান্ত।

এই আসন্ন ডিটেক্টর সম্পর্কে ওয়েইসকে যে বিষয়টি সবচেয়ে বেশি উত্তেজিত করে তা হল যে তারা "ক্ষেত্রটিকে বিশ্ববিদ্যায়, সমগ্র মহাবিশ্বের অধ্যয়নের মধ্যে এনে দর্শনীয় বিজ্ঞান করতে পারে।" তিনি ব্যাখ্যা করেছেন, রাশিয়ান তাত্ত্বিক আলেক্সি স্টারোবিনস্কিǐ দেখিয়েছে যে যদি একটি ভ্যাকুয়াম ওঠানামা মহাজাগতিক শুরু করে, তাহলে মহাবিশ্ব যেমন দ্রুত মহাজাগতিক স্ফীতির মধ্য দিয়ে যায়, অকল্পনীয় ত্বরণ অনেক কম কম্পাঙ্কের মহাকর্ষীয় তরঙ্গ তৈরি করবে। মহাজাগতিক পটভূমির বিকিরণের মতো, এগুলি একটি অবশিষ্ট সার্বজনীন পটভূমি তৈরি করবে, তবে বিগ ব্যাংয়ের খুব কাছাকাছি একটি সময় থেকে উদ্ভূত এবং অন্ধকার পদার্থের সৃষ্টির মতো প্রাথমিক প্রক্রিয়া সম্পর্কে নতুন তথ্য বহন করে। এই তরঙ্গগুলি সনাক্ত করা কঠিন হবে, তবে গবেষকরা স্থল- এবং মহাকাশ-ভিত্তিক ডিটেক্টরগুলির সমন্বয়ের পরিকল্পনা করছেন যা পদার্থবিদ্যা, জ্যোতির্বিদ্যা এবং বিশ্ববিদ্যায় কিছু বড় প্রশ্ন আক্রমণ করার জন্য একটি নতুন হাতিয়ার তৈরি করবে।

কিন্তু যেহেতু তিনি তার দীর্ঘ কর্মজীবন এবং ভবিষ্যতের গবেষণার প্রতিফলন ঘটাচ্ছেন, ওয়েইস সহজভাবে বলতে চান না যে "আমি এমন লোক নই।" চূড়ান্ত শব্দ-কামড় না পাওয়া হতাশাজনক হতে পারে কিন্তু তারপরে, সফলভাবে LIGO নির্মাণের জন্য তার কয়েক দশকের প্রতিশ্রুতিতে, মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বিজ্ঞানকে আরও অগ্রসর করার তার দৃষ্টিভঙ্গিতে এবং উভয়ের প্রতি তার সংক্রামক আবেগে, রেনার ওয়েইস ইতিমধ্যেই স্পষ্টভাবে বলেছেন তার যা কিছু বলা দরকার।