अनिश्चितता की लहरें

इस साल जनवरी में, यह बताया गया कि LIGO वेधशाला ने दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय की दूसरी घटना दर्ज की हो सकती है। यह जानकारी मीडिया में बहुत अच्छी लगती है, लेकिन कई वैज्ञानिकों को उभरते "गुरुत्वाकर्षण-तरंग खगोल विज्ञान" की खोजों की विश्वसनीयता के बारे में गंभीर संदेह होने लगा है।

अप्रैल 2019 में, लिविंगस्टन, लुइसियाना में LIGO डिटेक्टर ने पृथ्वी से लगभग 520 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर स्थित वस्तुओं के संयोजन का पता लगाया। हनफोर्ड में केवल एक डिटेक्टर के साथ किया गया यह अवलोकन अस्थायी रूप से अक्षम कर दिया गया था, और विर्गो ने घटना को पंजीकृत नहीं किया, लेकिन फिर भी इसे घटना का पर्याप्त संकेत माना।

सिग्नल विश्लेषण GW190425 सूर्य के द्रव्यमान (3,3) के 3,7 - 1 गुना के कुल द्रव्यमान के साथ एक बाइनरी सिस्टम की टक्कर की ओर इशारा किया। यह मिल्की वे में बाइनरी न्यूट्रॉन स्टार सिस्टम में आमतौर पर देखे जाने वाले द्रव्यमान से स्पष्ट रूप से बड़ा है, जो 2,5 और 2,9 सौर द्रव्यमान के बीच है। यह सुझाव दिया गया है कि खोज डबल न्यूट्रॉन सितारों की आबादी का प्रतिनिधित्व कर सकती है जिसे पहले नहीं देखा गया है। हर कोई आवश्यकता से परे प्राणियों के इस गुणन को पसंद नहीं करता।

1. न्यूट्रॉन तारे GW190425 की टक्कर का दृश्य।

तथ्य यह है कि GW190425 एकल डिटेक्टर द्वारा रिकॉर्ड किया गया था, इसका मतलब है कि वैज्ञानिक सटीक स्थान निर्धारित करने में असमर्थ थे, और विद्युत चुम्बकीय रेंज में कोई अवलोकन संबंधी निशान नहीं है, जैसा कि GW170817 के मामले में, LIGO द्वारा देखे गए दो न्यूट्रॉन सितारों का पहला विलय (जो भी संदिग्ध है) , लेकिन उस पर और अधिक जानकारी नीचे दी गई है)। संभव है कि ये दो न्यूट्रॉन तारे न हों। शायद वस्तुओं में से एक ब्लैक होल. शायद दोनों थे. लेकिन तब वे किसी भी ज्ञात ब्लैक होल से छोटे ब्लैक होल होंगे, और बाइनरी ब्लैक होल के निर्माण के लिए मॉडल को फिर से बनाना होगा।

इनमें से अनुकूलन के लिए बहुत सारे मॉडल और सिद्धांत हैं। या शायद "गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान" अंतरिक्ष अवलोकन के पुराने क्षेत्रों की वैज्ञानिक कठोरता के अनुकूल होना शुरू कर देगा?

बहुत सारी झूठी सकारात्मक बातें

जर्मन सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और सम्मानित लोकप्रिय विज्ञान लेखक अलेक्जेंडर अनज़िकर (2) ने फरवरी में मीडियम पर लिखा था कि भारी उम्मीदों के बावजूद, LIGO और VIRGO (3) गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों ने यादृच्छिक झूठी सकारात्मकताओं को छोड़कर, एक वर्ष में कुछ भी दिलचस्प नहीं दिखाया। वैज्ञानिक के अनुसार, इससे इस्तेमाल की जाने वाली विधि पर गंभीर संदेह पैदा होता है।

रेनर वीस, बैरी के. बैरिश और किप एस. थॉर्न को भौतिकी में 2017 का नोबेल पुरस्कार दिए जाने के साथ, यह सवाल कि क्या गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया जा सकता है, एक बार और हमेशा के लिए सुलझ गया प्रतीत होता है। नोबेल समिति का फैसला चिंतित करता है बेहद मजबूत सिग्नल डिटेक्शन GW150914 फरवरी 2016 में एक प्रेस कॉन्फ्रेंस में प्रस्तुत किया गया, और पहले से ही उल्लिखित सिग्नल GW170817, जिसे दो न्यूट्रॉन सितारों के विलय के लिए जिम्मेदार ठहराया गया था, क्योंकि दो अन्य दूरबीनों ने एक अभिसरण संकेत रिकॉर्ड किया था।

तब से, वे भौतिकी की आधिकारिक वैज्ञानिक योजना में शामिल हो गए हैं। खोजों से उत्साहपूर्ण प्रतिक्रियाएँ प्राप्त हुईं और खगोल विज्ञान में एक नए युग की उम्मीद की गई। गुरुत्वाकर्षण तरंगों को ब्रह्मांड के लिए एक "नई खिड़की" माना जाता था, जो पहले से ज्ञात दूरबीनों के शस्त्रागार में जुड़ती थी और पूरी तरह से नए प्रकार के अवलोकन की ओर ले जाती थी। कई लोगों ने इस खोज की तुलना गैलीलियो की 1609 दूरबीन से की है। इससे भी अधिक उत्साह गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों की बढ़ी हुई संवेदनशीलता को लेकर था। अप्रैल 3 में शुरू हुए O2019 अवलोकन चक्र के दौरान दर्जनों रोमांचक खोजों और खोजों की उम्मीदें अधिक थीं। हालाँकि, अब तक, अनज़िकर नोट करते हैं, हमारे पास कुछ भी नहीं है।

सटीक होने के लिए, पिछले कुछ महीनों में दर्ज किए गए किसी भी गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत को स्वतंत्र रूप से सत्यापित नहीं किया गया है। इसके बजाय, बेवजह बड़ी संख्या में झूठी सकारात्मकताएं और संकेत थे, जिन्हें बाद में डाउनग्रेड कर दिया गया। पंद्रह घटनाएँ अन्य दूरबीनों के साथ सत्यापन परीक्षण में विफल रहीं। इसके अलावा, परीक्षण से 19 सिग्नल हटा दिए गए।

उनमें से कुछ को शुरू में बहुत महत्वपूर्ण माना गया था - उदाहरण के लिए, GW191117j को 28 अरब वर्षों में एक की संभावना के साथ एक घटना होने का अनुमान लगाया गया था, GW190822c के लिए - 5 अरब वर्षों में एक, और GW200108v के लिए - 1 में 100। साल। यह ध्यान में रखते हुए कि विचाराधीन अवलोकन अवधि पूरे एक वर्ष भी नहीं थी, ऐसी बहुत सी झूठी सकारात्मक बातें हैं। अनज़िकर की टिप्पणी है कि सिग्नलिंग पद्धति में ही कुछ गड़बड़ हो सकती है।

उनकी राय में, संकेतों को "त्रुटियों" के रूप में वर्गीकृत करने के मानदंड पारदर्शी नहीं हैं। यह सिर्फ उनकी राय नहीं है. प्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी सबाइन होसेनफेल्डर, जिन्होंने पहले एलआईजीओ डिटेक्टर डेटा विश्लेषण विधियों में कमियों की ओर इशारा किया है, ने अपने ब्लॉग पर टिप्पणी की: "यह मुझे सिरदर्द दे रहा है, दोस्तों। यदि आप नहीं जानते कि आपका डिटेक्टर ऐसी चीज़ क्यों पकड़ता है जो आपकी अपेक्षा के अनुरूप नहीं है, तो आप उस पर कैसे भरोसा कर सकते हैं जब वह वह देखता है जिसकी आप अपेक्षा करते हैं?

त्रुटि व्याख्या से पता चलता है कि अन्य टिप्पणियों के साथ प्रमुख विरोधाभासों से बचने के अलावा, वास्तविक संकेतों को दूसरों से अलग करने के लिए कोई व्यवस्थित प्रक्रिया नहीं है। दुर्भाग्य से, "उम्मीदवार खोजों" के 53 मामलों में एक बात समान है - रिपोर्टर को छोड़कर किसी ने भी इस पर ध्यान नहीं दिया।

मीडिया समय से पहले LIGO/VIRGO खोजों का जश्न मनाता है। जब पुष्टि के लिए बाद के विश्लेषण और खोजें विफल हो जाती हैं, जैसा कि कई महीनों से होता आ रहा है, तो मीडिया में कोई अधिक उत्साह या सुधार नहीं होता है। इस कम प्रभावी चरण में, मीडिया बिल्कुल भी दिलचस्पी नहीं दिखाता है।

केवल एक ही पता लगाना निश्चित है

अनज़िकर के अनुसार, यदि हमने 2016 में हाई-प्रोफाइल उद्घाटन घोषणा के बाद से स्थिति के विकास पर नज़र रखी है, तो मौजूदा संदेह आश्चर्यचकित नहीं होने चाहिए। डेटा का पहला स्वतंत्र मूल्यांकन एंड्रयू डी. जैक्सन के नेतृत्व में कोपेनहेगन में नील्स बोहर इंस्टीट्यूट की एक टीम द्वारा किया गया था। डेटा के उनके विश्लेषण से शेष संकेतों में अजीब सहसंबंधों का पता चला, जिनकी उत्पत्ति टीम के दावों के बावजूद अभी भी स्पष्ट नहीं है। सभी विसंगतियाँ सम्मिलित हैं. सिग्नल तब उत्पन्न होते हैं जब कच्चे डेटा (व्यापक पूर्व-प्रसंस्करण और फ़िल्टरिंग के बाद) की तुलना तथाकथित टेम्पलेट्स से की जाती है, यानी गुरुत्वाकर्षण तरंगों के संख्यात्मक सिमुलेशन से सैद्धांतिक रूप से अपेक्षित सिग्नल।

हालाँकि, डेटा का विश्लेषण करते समय, ऐसी प्रक्रिया तभी उपयुक्त होती है जब सिग्नल का अस्तित्व स्थापित हो और उसका आकार ठीक-ठीक ज्ञात हो। अन्यथा, पैटर्न विश्लेषण एक भ्रामक उपकरण है। जैक्सन ने प्रेजेंटेशन के दौरान इस प्रक्रिया की तुलना कार लाइसेंस प्लेटों की स्वचालित छवि पहचान से करते हुए इसे बहुत प्रभावी बनाया। हां, धुंधली छवि पर सटीक पढ़ने में कोई समस्या नहीं है, लेकिन केवल तभी जब आस-पास से गुजरने वाली सभी कारों में बिल्कुल सही आकार और शैली की लाइसेंस प्लेटें हों। हालाँकि, यदि एल्गोरिदम को "प्रकृति में" छवियों पर लागू किया गया था, तो यह काले धब्बों वाली किसी भी चमकदार वस्तु से लाइसेंस प्लेट को पहचान लेगा। अनज़िकर का मानना ​​है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों के साथ ऐसा हो सकता है।

3. दुनिया में गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों का नेटवर्क

सिग्नल डिटेक्शन पद्धति के बारे में अन्य संदेह थे। आलोचना के जवाब में, कोपेनहेगन समूह ने एक ऐसी विधि विकसित की जो पैटर्न के उपयोग के बिना संकेतों का पता लगाने के लिए पूरी तरह से सांख्यिकीय विशेषताओं का उपयोग करती है। लागू करने पर, सितंबर 2015 की पहली घटना अभी भी परिणामों में स्पष्ट रूप से दिखाई देती है, लेकिन ... अब तक केवल यही। पहले डिटेक्टर के लॉन्च के तुरंत बाद इतनी मजबूत गुरुत्वाकर्षण तरंग को "सौभाग्य" कहा जा सकता है, लेकिन पांच साल बाद, आगे की पुष्टि की गई खोजों की कमी चिंता का कारण बनने लगती है। यदि अगले दस वर्षों में कोई सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण संकेत नहीं है, तो क्या होगा GW150915 का प्रथम दर्शन अभी भी असली माना जाता है?

कुछ लोग कहेंगे कि यह तो बाद की बात है GW170817 का पता लगाना, अर्थात्, एक बाइनरी न्यूट्रॉन स्टार का थर्मोन्यूक्लियर सिग्नल, गामा-रे क्षेत्र और ऑप्टिकल दूरबीनों में वाद्य अवलोकनों के अनुरूप है। दुर्भाग्य से, कई विसंगतियाँ हैं: अन्य दूरबीनों द्वारा सिग्नल नोट करने के कई घंटों बाद तक LIGO का पता नहीं चल पाया था।

केवल तीन दिन पहले लॉन्च की गई VIRGO लैब ने कोई पहचानने योग्य संकेत नहीं दिया। इसके अलावा, उसी दिन LIGO/VIRGO और ESA में नेटवर्क आउटेज हो गया था। न्यूट्रॉन स्टार विलय, एक बहुत कमजोर ऑप्टिकल सिग्नल आदि के साथ सिग्नल की संगतता के बारे में संदेह थे। दूसरी ओर, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का अध्ययन करने वाले कई वैज्ञानिकों का दावा है कि एलआईजीओ द्वारा प्राप्त दिशा की जानकारी जानकारी की तुलना में कहीं अधिक सटीक थी। अन्य दो दूरबीनें, और वे कहते हैं कि यह खोज आकस्मिक नहीं हो सकती थी।

अनज़िकर के लिए, यह एक परेशान करने वाला संयोग है कि GW150914 और GW170817 दोनों के लिए डेटा, प्रमुख प्रेस कॉन्फ्रेंस में नोट की गई अपनी तरह की पहली घटना, "असामान्य" परिस्थितियों में प्राप्त की गई थी और उस समय बेहतर तकनीकी परिस्थितियों में पुन: प्रस्तुत नहीं किया जा सका था। लंबी श्रृंखला की माप.

इससे एक कथित सुपरनोवा विस्फोट (जो एक भ्रम निकला) जैसी खबरें सामने आती हैं। न्यूट्रॉन सितारों की अनोखी टक्करयह वैज्ञानिकों को "वर्षों के पारंपरिक ज्ञान" या यहां तक ​​कि 70-सौर ब्लैक होल पर पुनर्विचार करने के लिए मजबूर करता है, जिसे LIGO टीम ने उनके सिद्धांतों की बहुत जल्दबाज़ी में की गई पुष्टि कहा है।

अनज़िकर एक ऐसी स्थिति की चेतावनी देते हैं जिसमें गुरुत्वाकर्षण तरंग खगोल विज्ञान "अदृश्य" (अन्यथा) खगोलीय पिंड प्रदान करने के लिए अपमानजनक प्रतिष्ठा प्राप्त कर लेगा। ऐसा होने से रोकने के लिए, यह तरीकों की अधिक पारदर्शिता, उपयोग किए गए टेम्पलेट्स का प्रकाशन, विश्लेषण के मानक और उन घटनाओं के लिए समाप्ति तिथि निर्धारित करने की पेशकश करता है जो स्वतंत्र रूप से मान्य नहीं हैं।