இணையும் கருந்துளைகளின் மெலிதான 'ஓவர்டோன்களை' பட்டியலிடும் புதிய முறை

இரண்டு கருந்துளைகள் மோதி இணையும்போது, புதிதாக உருவான பெரிய கருந்துளை உடனடியாக அமைதியடைவதில்லை; அது ஒரு நிலையான வடிவை அடையும்வரை 'ஒலிக்கத்' தொடர்கிறது. கருந்துளை ஒலியை உருவாக்க முடியாது என்பதால், அது ஈர்ப்பலைகளை வெளியிடுகிறது; இவை ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் முதன்முதலில் முன்னறிவித்த விண்வெளி-கால அலைகள். க்வாசிநார்மல் மோடுகள் எனப்படும் இந்த அதிர்வுகளின் அதிர்வெண்கள், இணைந்த கருந்துளையின் நிறை மற்றும் சுழற்சியைப் பொறுத்தது. இவை ஒரு கைரேகை போன்று செயல்பட்டு, பிரபஞ்சத்தின் மிகக் கடுமையான ஈர்ப்பு நிலைமைகளின் கீழ் பொது சார்பியல் கோட்பாட்டை சோதிக்க விஞ்ஞானிகளுக்கு உதவுகின்றன.

கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளனர்; இது ஃபிசிகல் ரிவியூ லெட்டர்ஸ் இதழில் வெளியான ஆய்வில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. கருந்துளை இணைவுகளின் கம்ப்யூட்டர் சிமுலேஷன்களை பகுப்பாய்வு செய்வதன் மூலம் இந்த முறை மோடுகளை மேலும் துல்லியமாக அடையாளம் கண்டு பட்டியலிடுகிறது. கொடுக்கப்பட்ட தரவுத்தொகுப்பிற்கான மிகச் சாத்தியமான விளக்கத்தைக் கண்டறிய போட்டியிடும் ஆதாரங்களை எடைபோடும் புள்ளிவிவர அணுகுமுறையான பேசியன் பகுப்பாய்வை இந்த முறை நம்பியுள்ளது. இது ரிங்டவுனின்போது உருவாகும் மிக உரத்த அடிப்படை 'நோட்டை' மட்டுமல்லாமல், வேகமாக மறையும் பலவீனமான ஹார்மோனிக்குகளான 'ஓவர்டோன்களையும்' கண்டறிந்தது; இவற்றைக் கண்டறிவது மிகக் கடினம்.

'மிக உரத்த மோட் ஈர்ப்பலைத் தரவில் வழக்கமாகக் கண்டறியப்படுகிறது, ஆனால் பல அமைதியான மோடுகளைக் கண்டறிவது மிகவும் கடினம்' என ரிச்சர்ட் டையர் தெரிவித்தார். அவர் கேம்பிரிட்ஜின் வானியல் நிறுவனத்தைச் சேர்ந்த, இந்த ஆய்வின் முதன்மை ஆசிரியர். எந்த மோடுகள் இருக்கின்றன, அவை எப்போது தோன்றுகின்றன என்பது குறித்து தொடர்ச்சியான விவாதம் நடந்து வந்ததாக அவர் குறிப்பிட்டார். 'இந்த நிச்சயமற்ற தன்மையை தீர்க்க எங்கள் முறை ஒரு முறையான, தரவு சார்ந்த வழியை வழங்குகிறது' என்று அவர் மேலும் கூறினார். அடிப்படை நோட்டுகள் மற்றும் ஓவர்டோன்களைத் தாண்டி, டையரும் இணை ஆசிரியர் கிறிஸ்டோஃபர் மூரும் அசாதாரணமான 'நான்-லீனியர் மோடுகளையும்' கண்டறிந்தனர். இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அடிப்படை அதிர்வெண்கள் ஒன்றுக்கொன்று செயல்படும்போது இவை தோன்றுகின்றன; கடுமையான டிஸ்டார்ஷனுடன் இசைக்கப்படும் மின்சார கிட்டாரின் தொனிகளை ஒத்த சிக்கலான சிக்னல்களை இவை உருவாக்குகின்றன.

பரந்த அளவிலான கருந்துளை நிறை விகிதங்கள் மற்றும் சுழற்சி அமைப்புகளை உள்ளடக்கிய, பொதுவில் கிடைக்கும் உயர்-துல்லிய சிமுலேஷன்களின் பட்டியலில் டையரும் மூரும் தங்கள் முறையைச் சோதித்தனர். எந்த மோடுகள் கண்டறியக்கூடியவை, அவை எப்போது தோன்றின என்பதைப் பதிவு செய்தனர். LIGO மற்றும் Virgo போன்ற தற்போதைய ஈர்ப்பலை கண்டறிதல் கருவிகள் மற்றும் எதிர்கால கருவிகளின் அவதானிப்புகளைப் புரிந்துகொள்ள இந்த முடிவுகள் உதவக்கூடும். இணைந்த கருந்துளையின் பண்புகள் ஐன்ஸ்டீனின் சமன்பாடுகள் கணிப்பதைப் பொருந்துகிறதா என சோதிப்பதையும் இது இன்னும் துல்லியமாக்கக்கூடும்.