
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ನಿಗೂಢತೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾದ ಸೂಪರ್ಮ್ಯಾಸಿವ್ (ಅತಿ ಬೃಹತ್) ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಇದೀಗ ಹೊಸದೊಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಆರಂಭಿಕ ಯುಗದಲ್ಲಿದ್ದ ಈ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಹೇಗೆ ರೂಪುಗೊಂಡವು ಎಂಬ ಸವಾಲಿಗೆ ಉತ್ತರ ಹುಡುಕುವ ಪ್ರಯತ್ನದಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಆಶಾವಾದವೊಂದು ಮೂಡಿದೆ.
ವಿಶ್ವದಾದ್ಯಂತ ಹರಡಿರುವ ಪಲ್ಸರ್ಗಳ ಜಾಲದ ಮೂಲಕ ಪತ್ತೆಯಾಗಿರುವ ಮಸುಕಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗದ "ಹಮ್" (ಮಂದ ಧ್ವನಿ), ಸುಮಾರು 13 ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದ ಅಪರೂಪದ ವಸ್ತುಗಳ ಕುರಿತು ಪ್ರಮುಖ ಸುಳಿವುಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತಿದೆ. ಕೋಲ್ಗೇಟ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು ನಡೆಸಿದ ನೂತನ ಅಧ್ಯಯನವೊಂದು ‘Physical Review D’ ನಿಯತಕಾಲಿಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಕಾರ, ಕೇವಲ ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಎಂದೇ ಭಾವಿಸಲಾಗಿದ್ದ ‘ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳು’ ( ಕಪ್ಪು ದ್ರವ್ಯದಿಂದ ಇಂಧನ ಪಡೆಯುತ್ತಿದ್ದ ಆರಂಭಿಕ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು) ತಮ್ಮ ಕುಸಿತದ ನಂತರ ಬಿಟ್ಟುಹೋದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು, ಇಂದಿನ ಈ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ ತರಂಗ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಈ ಪ್ರಮುಖ ಸಂಕೇತವು ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನದ (ನ್ಯಾನೊಹರ್ಟ್ಜ್ ಪ್ರಮಾಣದ) ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. LIGO ನಂತಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಆಧಾರಿತ ಉಪಕರಣಗಳು ನೇರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳಿಗಿಂತ ಇವು ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಈ ಅಲೆಗಳನ್ನು 'ಪಲ್ಸರ್ ಟೈಮಿಂಗ್ ಅರೇಸ್' (PTAs) ಬಳಸಿ ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಟ್ರ್ಯಾಕ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ವೇಗವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಾದ ಪಲ್ಸರ್ಗಳು ಅತ್ಯಂತ ನಿಯಮಿತವಾದ ರೇಡಿಯೊ ತರಂಗಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಇವುಗಳನ್ನು "ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಗಡಿಯಾರಗಳು" ಎಂದೇ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಲ್ಸರ್ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ನಡುವಿನ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗವೊಂದು ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಪಲ್ಸರ್ಗಳ ಸಿಗ್ನಲ್ ಆಗಮನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಉಂಟಾಗುತ್ತವೆ. ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಅನೇಕ ಪಲ್ಸರ್ಗಳನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಈ ಬೃಹತ್ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆಗೆ ಬಲವಾದ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುವಾಗ ಅವುಗಳ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿದ್ದ ಸೂಪರ್ಮ್ಯಾಸಿವ್ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದಲ್ಲಿ ಹತ್ತಿರ ಬಂದು ಒಂದಾಗುತ್ತವೆ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಈ ಸಿಗ್ನಲ್ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಪ್ರಮುಖ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಆದರೆ, ಅಷ್ಟೊಂದು ಅಗಾಧವಾದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಮೊದಲಿಗೆ ಎಲ್ಲಿಂದ ಬಂದವು ಎಂಬ ಆಳವಾದ ಪ್ರಶ್ನೆಯನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಎತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಆರಂಭಿಕ ಯುಗದಲ್ಲೇ ಇಷ್ಟು ಬೃಹತ್ ಗಾತ್ರದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದುದ್ದು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಲ್ಲಿ ತೀವ್ರ ಅಚ್ಚರಿ ಮೂಡಿಸಿತ್ತು. ಅಷ್ಟು ಕಡಿಮೆ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಅವು ಅಷ್ಟೊಂದು ಬೃಹತ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಬೆಳೆಯಲು ಹೇಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಸವಾಲಾಗಿ ಉಳಿದಿತ್ತು.
ಸಂಶೋಧಕರಾದ ಘೋಡ್ಲಾ ಮತ್ತು ಇಲಿ, ಆರಂಭಿಕ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಎರಡು ಸಂಭಾವ್ಯ ಮೂಲಗಳನ್ನು (ಬೀಜಗಳನ್ನು) ಕೂಲಂಕಷವಾಗಿ ತನಿಖೆ ಮಾಡಿದರು. ಮೊದಲನೆಯದು ನೇರ-ಕುಸಿತದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು (Direct-Collapse Black Holes) ಹಾಗೂ ಎರಡನೆಯದು ಸೂಪರ್ಮ್ಯಾಸಿವ್ ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳ ಕುಸಿತದಿಂದ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು. ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳು ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿದ್ದವು ಎನ್ನಲಾದ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕಲ್ಪನೆಗಳಾಗಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ನಕ್ಷತ್ರಗಳಂತೆ ಪರಮಾಣು ಸಮ್ಮಿಳನದಿಂದ (Nuclear Fusion) ಶಕ್ತಿ ಪಡೆಯುವ ಬದಲು, ಇವು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಕಣಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಅಗಾಧ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಿದ್ದವು.
ಸಂಶೋಧಕರ ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಈ ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳು ಬೆಳೆಯುತ್ತಾ ಸೂರ್ಯನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಸುಮಾರು 10 ಲಕ್ಷ (ಒಂದು ಮಿಲಿಯನ್) ಪಟ್ಟು ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿದ್ದವು. ತದನಂತರದ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಇವು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳಾಗಿ ಕುಸಿಯುತ್ತಿದ್ದವು. ಕಾಲಕ್ರಮೇಣ ಈ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ತಾವಿದ್ದ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳ ಜೊತೆ ಬೆಳೆಯುತ್ತಾ, ಜೋಡಿ (ಬೈನರಿ) ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಿಕೊಂಡು ವಿಲೀನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದವು. ಶತಕೋಟಿ ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ, ಇವುಗಳ ವಂಶಸ್ಥರು ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಕಂಪನಗಳೇ ಇಂದು PTA ಗಳ ಮೂಲಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಾಗಿ ಪತ್ತೆಯಾಗುತ್ತಿರಬಹುದು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಿಗ್ನಲ್ ಹಿಂದೆ ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳಿವೆಯೇ?ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಅತಿ ಬೃಹತ್ ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳ ಅವಶೇಷಗಳು ಇಂದು ಪತ್ತೆಯಾಗುತ್ತಿರುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆಗೆ ಪ್ರಬಲ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಬಲ್ಲವು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ ಅವಶೇಷ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಘನ ಮೆಗಾಪಾರ್ಸೆಕ್ಗೆ ಸರಿಸುಮಾರು $10^{-3}$ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿದೆ. ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾದ ನೇರ-ಕುಸಿತ ಕಪ್ಪು-ರಂಧ್ರ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯು ಪ್ರತಿ ಘನ ಮೆಗಾಪಾರ್ಸೆಕ್ಗೆ ಸುಮಾರು $10^{-6}$ ರ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಹೇರಳವಾಗಿತ್ತು. ಹೀಗಾಗಿ ಅವು ಊಹಿಸಲಾದ ಸಂಕೇತಕ್ಕೆ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಿವೆ. ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದ ಆರಂಭಿಕ ಬೀಜಗಳು ಸೃಷ್ಟಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಅವು ನಾವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಳೆಯುತ್ತಿರುವುದಕ್ಕಿಂತಲೂ ಬಲವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತಿದ್ದವು ಎಂಬುದನ್ನು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಅಂದರೆ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಲಭ್ಯವಿರುವ PTA ಮಾಪನಗಳು, ಆ ಪ್ರಾಚೀನ ವಸ್ತುಗಳು ಆ ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದಿರಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಮಿತಿಯನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತವೆ.
ಇಲ್ಲಿ ಕುತೂಹಲಕಾರಿ ಅಂಶವೆಂದರೆ, ಇಂದು ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತಿರುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಮೂಲ ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದ ಕಾಲದಲ್ಲೇ ನೇರವಾಗಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದವುಗಳಲ್ಲ. ಬದಲಾಗಿ, ಈ ಘಟನೆಗಳ ಸರಪಳಿಯು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಇತಿಹಾಸದಾದ್ಯಂತ ಹೀಗೆ ಹರಡಿದೆ: ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ನಿಂದ ಬೃಹತ್ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ ಬೀಜ ಸೃಷ್ಟಿ, ಅಲ್ಲಿಂದ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಅತಿ ಬೃಹತ್ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ, ತದನಂತರ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ ಬೈನರಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಇಂದು ಪತ್ತೆಯಾಗಿರುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಅಲೆಗಳು.
ಇದು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಯುಗವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಒಂದು ಪರೋಕ್ಷ ಹಾಗೂ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ವಿಶ್ವವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ರಹಸ್ಯಗಳಾದ—ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಸ್ವರೂಪ, ಮೊದಲ ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಜನನ, ಸೂಪರ್ಮ್ಯಾಸಿವ್ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಮೂಲ ಹಾಗೂ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣ-ತರಂಗ ಹಿನ್ನೆಲೆ—ಇವೆಲ್ಲವನ್ನೂ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಕೊಂಡಿಯಾಗಿ ಜೋಡಿಸುತ್ತವೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಡಾರ್ಕ್ ಸ್ಟಾರ್ಗಳು ಸದ್ಯಕ್ಕೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿವೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಅವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದ್ದವು ಎಂದಾಗಲಿ ಅಥವಾ ಇಂದಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ತರಂಗಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳೇ ನೇರ ಕಾರಣ ಎಂದಾಗಲಿ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಬದಲಿಗೆ, ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಊಹೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ವಂಶಸ್ಥರು ಇಂದಿಗೂ ಅಳೆಯಬಹುದಾದ ಗುರುತುಗಳನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಹೋಗಿರಬಹುದು ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ. ಮುಂದಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ ಪಲ್ಸರ್ ಟೈಮಿಂಗ್ ಅರೇ (PTA) ವೀಕ್ಷಣೆಗಳು ಇನ್ನಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, ಈ ಪ್ರಾಚೀನ ಕಾಸ್ಮಿಕ್ "ಹಮ್" ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೊದಲ ದೈತ್ಯ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಪುರಾವೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಮತ್ತಾವುದೇ ನಕ್ಷತ್ರ ಸಮೂಹ ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವೇ ಎಂಬುದನ್ನು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿದೆ.
ಸ್ಮಾರ್ಟ್ಫೋನ್ಗಳು ಮತ್ತು AI ನಿಂದ ಸೈಬರ್ ಭದ್ರತೆ ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಪ್ರಗತಿಯವರೆಗೆ ಇತ್ತೀಚಿನ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (Technology News in Kannada) ಬಗ್ಗೆ ನಿರಂತರವಾದ ಅಪ್ಡೇಟ್. ಡಿಜಿಟಲ್ ಟ್ರೆಂಡ್ಗಳ ಕುರಿತು ತಜ್ಞರ ಮಾತುಗಳು, ವಿವರವಾದ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ನ್ಯೂಸ್ ಸಿಗುವ ಏಕೈಕ ತಾಣ ಏಷ್ಯಾನೆಟ್ ಸುವರ್ಣ ನ್ಯೂಸ್. ಹೊಸ ಗ್ಯಾಜೆಟ್ ರಿಲೀಸ್ ಆಯ್ತಾ? ಹೊಸ ಸ್ಟಾರ್ಟ್ಅಪ್ಗಳು ಬಂದಿದ್ಯಾ? ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ಬದಲಿಸುವ ಟೆಕ್ ಪಾಲಿಸಿ ಯಾವುದು? ಇವುಗಳ ಇಂಚಿಂಚೂ ಮಾಹಿತಿ ಸಿಗಲಿದೆ. ಟೆಕ್ ಎಕ್ಸ್ಪ್ಲೇನರ್ಸ್ ಹಾಗೂ ಗ್ಯಾಜೆಟ್ ಡೆಮೋ ವಿಡಿಯೋಗಳು ಕೂಡ ನೀವು ಕಾಣಬಹುದು.