ব্ল্যাক-হোল মার্জার: একাধিক রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সির প্রথম সনাক্তকরণ   

দুইয়ের একীকরণ কালো গর্ত তিনটি পর্যায় রয়েছে: অনুপ্রেরণামূলক, একত্রীকরণ এবং রিংডাউন পর্যায়গুলি। চারিত্রিক মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রতিটি পর্যায়ে নির্গত হয়। শেষ রিংডাউন পর্বটি খুব সংক্ষিপ্ত এবং চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে তথ্য এনকোড করে কৃষ্ণ গহ্বর. বাইনারি থেকে ডেটার পুনর্বিশ্লেষণ কৃষ্ণ গহ্বর একীভূতকরণ ইভেন্ট GW190521 প্রদান করেছে, প্রথমবারের মতো, ফলাফল একক দ্বারা উত্পাদিত দুটি পৃথক ম্লান রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সি আকারে একত্রীকরণের স্বাক্ষর আফটারশকের প্রমাণ কৃষ্ণ গহ্বর যেহেতু এটি একটি স্থিতিশীল প্রতিসম আকারে স্থির হয়েছে। এটি রিংডাউন পর্যায়ে একাধিক মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সিগুলির প্রথম সনাক্তকরণ। আটকে থাকার পর যেমন একটি ঘণ্টা 'বাজে' কিছু সময়ের জন্য, ফলে একক বিকৃত হয় কৃষ্ণ গহ্বর একত্রীকরণের পরে গঠিত 'রিং' কিছু সময়ের জন্য অজ্ঞান নির্গত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রতিসম স্থিতিশীল ফর্ম অর্জন করার আগে। এবং, ঘণ্টার আকৃতি নির্দিষ্ট কম্পাঙ্কগুলি নির্ধারণ করে যার সাহায্যে ঘণ্টা বাজবে, একইভাবে, নো-হেয়ার উপপাদ্য, ভর এবং ঘূর্ণন অনুসারে কৃষ্ণ গহ্বর রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করুন। সুতরাং, এই উন্নয়ন চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্য অধ্যয়ন রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহারের জন্য পথ প্রশস্ত করে কৃষ্ণ গহ্বর.  

কালো গহ্বর অত্যন্ত শক্তিশালী মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র সহ বিশাল বস্তু। যখন দুই কক্ষপথ কালো গর্ত একে অপরের চারপাশে সর্পিল এবং অবশেষে একত্রিত হওয়া, এর ফ্যাব্রিক স্থান- তাদের চারপাশে বার বার বিরক্ত হয় যে এর ঢেউ সৃষ্টি করে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বাইরের দিকে বিকিরণ করছে। 2015 সালের সেপ্টেম্বর থেকে যখন LIGO এর প্রথম সনাক্তকরণের মাধ্যমে মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ জ্যোতির্বিদ্যা শুরু হয়েছিল মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দুই একত্রীকরণ দ্বারা উত্পন্ন কালো গর্ত 1.3 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে, একত্রিত কালো গর্ত এখন নিয়মিতভাবে প্রায় প্রতি সপ্তাহে একবার সনাক্ত করা হয়।   

এর একীকরণ কালো গর্ত তিনটি পর্যায় আছে। যখন দুই কালো গর্ত তারা ধীরে ধীরে, ব্যাপকভাবে পৃথক করা হয় কক্ষপথ একে অপরের দুর্বল নির্গত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ বাইনারি ধীরে ধীরে ছোট থেকে ছোট হয়ে যায় কক্ষপথ যেমন সিস্টেমের শক্তি আকারে হারিয়ে যায় মহাকর্ষীয় তরঙ্গ. এই অনুপ্রেরণামূলক পর্যায় সমন্বয় পরেরটি হল একত্রীকরণ পর্যায় যখন দুই কালো গর্ত একটি একক গঠন করার জন্য একত্রিত হতে যথেষ্ট কাছাকাছি পান কৃষ্ণ গহ্বর বিকৃত আকৃতি সহ। এই পর্যায়ে সবচেয়ে শক্তিশালী মহাকর্ষীয় তরঙ্গ (GWs) নির্গত হয় যা এখন নিয়মিতভাবে মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ মানমন্দির দ্বারা সনাক্ত এবং রেকর্ড করা হয়।  

একত্রীকরণ পর্যায়টি একটি খুব সংক্ষিপ্ত পর্যায় দ্বারা অনুসরণ করা হয় যাকে বলা হয় রিংডাউন পর্যায় যার ফলে একক বিকৃত কৃষ্ণ গহ্বর দ্রুত আরো স্থিতিশীল গোলাকার বা গোলাকার ফর্ম অর্জন করে। মহাকর্ষীয় তরঙ্গ রিংডাউন পর্বে নির্গত হওয়া স্যাঁতসেঁতে এবং একত্রীকরণ পর্বে মুক্তি পাওয়া GWs থেকে অনেক ক্ষীণ। ঠিক যেমন একটি বেল কিছু সময় আটকে থাকার পর 'বাজে', ফলে একক কৃষ্ণ গহ্বর কিছু সময়ের জন্য 'রিং' অনেক ক্ষীণ নির্গত হচ্ছে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ প্রতিসম স্থিতিশীল ফর্ম অর্জন করার আগে।  

এর ম্লান একাধিক রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ দুই একত্রীকরণের রিংডাউন পর্বের সময় মুক্তি পায় কালো গর্ত এ পর্যন্ত সনাক্ত করা হয়নি।  

একটি গবেষণা দল সম্প্রতি বাইনারি রিংডাউন পর্যায়ে একাধিক মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি সনাক্ত করতে সফল হয়েছে কৃষ্ণ গহ্বর মার্জার ইভেন্ট GW190521। তারা ফ্রিকোয়েন্সি এবং স্যাঁতসেঁতে সময়ের সাথে কোনও সম্পর্ক বিবেচনা না করেই রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সিতে পৃথক ফেইডিং টোনগুলি অনুসন্ধান করেছিল এবং এর ফলে বিকৃত হওয়া বোঝায় দুটি মোড সনাক্ত করতে সফল হয়েছিল। কৃষ্ণ গহ্বর একত্রীকরণের পরে কমপক্ষে দুটি ফ্রিকোয়েন্সি নির্গত হয়। এটি আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল তাই ফলাফলটি তত্ত্বটিকে নিশ্চিত করে। আরও, গবেষকরা "নো-হেয়ার উপপাদ্য" পরীক্ষা করার জন্য মার্জার ইভেন্টে পাওয়া দুটি রিংডাউন মোডের ফ্রিকোয়েন্সি এবং স্যাঁতসেঁতে সময়ের তুলনা করেছেন (যে কালো গর্ত সম্পূর্ণরূপে ভর এবং স্পিন দ্বারা চিহ্নিত করা হয় এবং এর বৈশিষ্ট্যগুলি বর্ণনা করার জন্য অন্য কোন "চুলের" প্রয়োজন হয় না) এবং সাধারণ আপেক্ষিকতার বাইরে কিছুই পাওয়া যায় নি।  

এটি একটি মাইলফলক কারণ এটি ব্যাপকভাবে মনে করা হয়েছিল যে পরবর্তী প্রজন্মের মহাকর্ষীয়-তরঙ্গ আবিষ্কারকগুলি ভবিষ্যতে উপলব্ধ হওয়ার আগে একাধিক রিংডাউন ফ্রিকোয়েন্সি পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব হবে না।  

 *** 
 

সোর্স:   

1. ক্যাপানো, সিডি এট আল. 2023. একটি বিরক্তিকর ব্ল্যাক হোল থেকে মাল্টিমোড কোয়াসিনরমাল স্পেকট্রাম। শারীরিক পর্যালোচনা চিঠি. ভলিউম 131, ইস্যু 22। 1 ডিসেম্বর 2023। DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.221402  
2. Max-Planck-Institut fürGravitationsphysik(Albert-Einstein-Institut), 2023. খবর – যাদের জন্য ব্ল্যাক হোল বাজছে। এ উপলব্ধ https://www.aei.mpg.de/749477/for-whom-the-black-hole-rings?c=26160 

***