Next
विश्वाच्या शोधाचा ध्यास घेतलेले शास्त्रज्ञ दाम्पत्य
मानसी मगरे
Friday, April 12, 2019 | 03:45 PM
15 0 0
Share this article:

डॉ. सुहृद मोरे व डॉ. अनुप्रीता मोरेकृष्णविवरे हे कृष्ण पदार्थांचे मूळ घटक असतील, असे भाकीत सुप्रसिद्ध खगोलशास्त्रज्ञ प्रा. स्टीफन हॉकिंग यांनी वर्तवले होते. या भाकिताला आव्हान देणारे संशोधन खगोलशास्त्रज्ञांच्या आंतरराष्ट्रीय गटाने केले असून, ते नुकतेच ‘नेचर’ या प्रख्यात जर्नलमध्ये प्रसिद्ध झाले. या संशोधनात पुण्यातील ‘आयुका’मधील डॉ. सुहृद मोरेडॉ. अनुप्रीता मोरे या खगोलशास्त्रज्ञ दाम्पत्याचा समावेश आहे. विश्वाच्या शोधाचा ध्यास घेतलेल्या या दाम्पत्याशी त्यांच्या संशोधनाच्या अनुषंगाने साधलेला हा संवाद...
...............
प्रा. स्टीफन हॉकिंगस्टीफन हॉकिंग यांनी मांडलेल्या कृष्णविवरांबद्दलच्या संशोधनाला आव्हान देता येऊ शकते, याची जाणीव कधी झाली? ते सिद्ध करण्याच्या दृष्टीने कार्यवाही कशी सुरू झाली?
- विश्वनिर्मितीनंतरच्या काही क्षणांतच कृष्णविवरांचा (ब्लॅक होल्स) जन्म होऊ शकतो, असे म्हणणे ७०च्या दशकात काही रशियन संशोधकांनी मांडले. अशी कृष्णविवरे हे कृष्ण पदार्थाचे (डार्क मॅटर) मूळ घटक असतील, असे भाकीत स्टीफन हॉकिंग यांनी केले. त्यांनी मांडलेल्या गणितामध्ये कृष्णविवराचे वस्तुमान नेमके किती असू शकेल हे ठामपणे सांगितले नव्हते. कृष्णविवराचे वस्तुमान अगदी कमीत कमी म्हणजे १०१५ ग्रॅमपासून सूर्याच्या तुलनेत हजारपट वस्तुमानापर्यंत (१०३६ ग्रॅम) असू शकेल, असे त्यांनी म्हटले होते. या इतक्या मोठ्या श्रेणीमध्ये (रेंज) असलेल्या कृष्णविवरांवर संशोधन करण्यासाठी खूप अभ्यास लागणार होता. या श्रेणीतील काही वस्तुमानाच्या कृष्णविवरांवर आजवर अनेकांनी संशोधने केली आहेत, ती मांडलीही आहेत. उदाहरणार्थ, हॉकिंग यांनीच केलेल्या एका संशोधनातून हे कळून येते, की कृष्णविवरे नाहीशीदेखील होऊ शकतात. मग अशा कृष्णविवरांमुळे कृष्ण पदार्थ बनले असणे शक्य नाही. कृष्ण पदार्थ आजही अस्तित्वात आहेत.

कृष्णविवर (ब्लॅक होल्स)हे पदार्थ नाहीशा होणाऱ्या कृष्णविवरांपासून बनलेले असते, तर तेही नष्ट झाले असते. कृष्ण पदार्थांबद्दलचं आणखी एक संशोधन असं आहे, की हे कृष्ण पदार्थ अस्तित्वात असण्याचे पुरावे अगदी विश्वनिर्मितीच्या काळातीलही सापडले आहेत, दरम्यानच्या काळातही मिळाले आहेत आणि आत्ता विश्वाचे जे वय आहे, त्यातही या कृष्ण पदार्थांच्या अस्तित्वाबद्दल अनेक निरीक्षणे केली गेली आहेत. थोडक्यात, कृष्ण पदार्थाचे अस्तित्व विश्वनिर्मितीपासून  आजतागायत आहे, अशी ठोस निरीक्षणे नोंदवली गेली आहेत. परंतु शास्त्रज्ञांनी आतापर्यंत केलेल्या प्रयोगांमधून चंद्राच्या ०.००१ ते १० पट एवढे वस्तुमान असलेली कृष्णविवरे हे कृष्ण पदार्थ बनवू शकतात का, या प्रश्नाचे उत्तर अजून सापडले नव्हते. अशा दुर्लक्षित श्रेणीमधील वस्तुमानांवर काम करायचे आम्ही ठरवले. 

सुबारू दुर्बीणया निरीक्षणांसाठी वापरल्या गेलेल्या जपानच्या सुबारू दुर्बिणीबद्दल थोडे सांगा.
- ही सुबारू दुर्बीण अमेरिकेच्या हवाई बेटांवरील मौनाकेआ या डोंगरावर स्थित आहे. ८.२ मीटर इतक्या प्रचंड व्यासाचा आरसा त्यावर आहे. नोव्हेंबर २०१४मध्ये जेव्हा आम्ही निरीक्षणे केली, तेव्हा योगायोगाने एक चांगली गोष्ट घडली होती. त्या दुर्बिणीवर एक खूप मोठा कॅमेरा लावण्यात आला. त्याचे वजन सुमारे एक टन इतके आहे. हा कॅमेरा एक अभियांत्रिकी चमत्कारच म्हणावा लागेल. एकाच वेळी नऊ पूर्ण चंद्र टिपता येऊ शकतील, एवढे मोठे दृश्य क्षेत्र (फिल्ड ऑफ व्ह्यू) असलेला हा कॅमेरा होता. याचा फायदा असा झाला, की देवयानी दीर्घिका (अँड्रोमेडा गॅलेक्सी) या कॅमेऱ्याच्या दृश्य क्षेत्रात पूर्णपणे बसणारी होती. त्यामुळे आम्ही एकाच वेळी या संपूर्ण दीर्घिकेचा एक फोटो घेऊ शकणार होतो. ही आपल्याला सर्वांत जवळची दीर्घिका (गॅलेक्सी) आहे. विशेष म्हणजे हा जगातील एकमेव असा कॅमेरा-टेलिस्कोप आहे. हा कॅमेरा लावला असलेल्या या दुर्बिणीमुळे अगदीच अस्पष्ट असलेल्या गोष्टी दिसणे आणि त्या मोठ्या दृश्य क्षेत्रात दिसणे या आमच्या दोन्ही गरजा एकाच वेळी पूर्ण होणार होत्या, ही एक महत्त्वाची बाब होती. विशिष्ट भागांचा सर्व्हे करण्यासाठी ही दुर्बीण बनवण्यात आली होती. त्यातील एका सर्व्हेवर आम्ही दोघे आधीच काम करत होतो. एका वेगळ्या दृष्टिकोनातून आणि वेगळ्या काही निरीक्षणांसाठी बनवण्यात आलेली ही दुर्बीण आमच्या या निरीक्षणांसाठी मिळवणे, हे एक मोठेच काम होते. इतक्या वैशिष्ट्यपूर्ण दुर्बिणीचा वापर करून तुम्ही तेवढेच वैशिष्ट्यपूर्ण काम करणार आहात, तुम्ही करणार असलेले संशोधन वैज्ञानिकदृष्ट्या महत्त्वाचे असून ते या दुर्बिणीशिवाय शक्य होणार नाही, हे पटवून देणे गरजेचे असते. शिवाय ही दुर्बीण वापरण्याचे भाडेही खूप आहे. एका रात्रीसाठी ही दुर्बीण मिळवण्याकरिता सुमारे १०० हजार डॉलर मोजावे लागतात. 

सुबारू दुर्बिणीतून दिसलेली देवयानी दिर्घिकातुम्हाला ती दुर्बीण किती वेळासाठी वापरायला मिळाली? त्यात तुम्ही कशा प्रकारे निरीक्षणे केली?
- दुर्बीण तीन रात्रींसाठी मिळावी, अशी मागणी आम्ही केली होती. ती आम्हांला केवळ सात तासांसाठी मिळणार, हे निश्चित झाल्यानंतर आमच्या ११ जणांच्या टीमने या सात तासांत हे निरीक्षण पूर्ण करण्याचे नियोजन केले. या ११ जणांच्या टीममध्ये काही गणितज्ज्ञ, अंतराळतज्ज्ञ, भौतिकशास्त्रज्ञ आदींचा समावेश होता. यामध्ये केवळ फोटोज घेणे, प्रतिमा टिपणे एवढे एकच काम करायचे होते; मात्र त्यामागचा विचार खूप महत्त्वाचा होता. हे फोटोज वेगवेगळ्या तरंगलांबीमध्ये (वेव्हलेंग्थ्स) घेता येऊ शकतात. परंतु आम्ही ते सर्व एकाच तरंगलांबीमध्ये घेण्याचे ठरवले. देवयानी दीर्घिकेचे एकामागोमाग एक असे लागोपाठ फोटोज घ्यायचे होते. ताऱ्यांकडून येणारा प्रकाश तेवढाच राहतो, की त्यात बदल होतो, हे पाहणे हा आमच्या निरीक्षणाचा उद्देश होता. या वैशिष्ट्यपूर्ण कॅमेऱ्याच्या मदतीने आम्हांला अगदी अस्पष्ट असलेले तारेही पाहायला मिळाले. साधारण दीड मिनिटाचा कालावधी ठरवून दिलेला होता. त्या दीड मिनिटात कॅमेराचे शटर उघडे ठेवून त्यात लागोपाठ फोटोज घेतले जायचे. पुढच्या अर्धा मिनिटात दुर्बीण त्या प्रतिमा वाचण्याचे काम करून त्यापासून एकत्रित एक प्रतिमा संग्रहित करत असे. त्यानंतर पुन्हा दीड मिनिट कॅमेरा फोटो टिपत असे. अशा क्रमाने सात तास काम केले गेले. त्या कालावधीत अशा अभ्यासपूर्ण १९० प्रतिमा (इमेजेस) आम्ही संग्रहित केल्या. 

हा सात तासांचा वेळ या निरीक्षणासाठी समाधानकारक/पुरेसा होता, असे वाटते का?
- सर्वांत महत्त्वाची गोष्ट म्हणजे सात तास हा काळ या निरीक्षणासाठी पुरेसा नसला, तरीही जे सिद्ध करण्यासाठी आम्ही हे निरीक्षण करायचे ठरवले होते, ते आम्ही करू शकलो, हे आम्ही टिपलेल्या प्रतिमांवरून स्पष्ट झाले. कृष्ण पदार्थ चंद्राएवढ्या कृष्णविवरांपासून बनलेले नाहीत, हे या निरीक्षणातून आम्ही स्पष्टपणे सिद्ध करू शकलो. दुसरा मुद्दा म्हणजे, या सात तासांत आम्ही वस्तुमानाची ही एकच ‘विंडो’ कव्हर करू शकलो. दुसरी ‘विंडो’ सूर्याच्या वस्तुमानाच्या एक ते १० पट वस्तुमानाची आहे, ती कव्हर करण्यासाठी आम्हाला जास्त वेळेची गरज होती आणि असेल. कारण या वस्तुमानाची कृष्णविवरे एका रात्रीत देवयानी दीर्घिकेमधील ताऱ्यांच्या प्रकाशामध्ये फरक पाडत नाहीत. त्यामुळे त्याच एका रात्रीत त्यातून वेगळे काही निरीक्षण मिळणे अवघड होते. त्यासाठी आणखी काही रात्री ‘देवयानी’चे सातत्याने निरीक्षण आवश्यक होते. त्यासाठी यापुढेही आमचा अभ्यास सुरू राहील. आणखी काही काळानंतर यातही वेगळे काही मांडता येऊ शकेल, याचीही शक्यता नाकारता येत नाही. 

स्टीफन हॉकिंग यांच्या संशोधनाला खोडून काढणारे हे संशोधन आहे, असे म्हटले जाते आहे. त्याबद्दल तुम्ही नेमके काय सांगाल...? 
- आम्ही एक गोष्ट स्पष्टपणे सांगू इच्छितो, की विज्ञानात कोणताही सिद्धांत खोडून काढणे सोपे नसते. त्यामुळे हॉकिंग यांचा सिद्धांत आम्हा चुकीचा ठरवला, अयोग्य ठरवला, असे आम्ही कधीच म्हटले नाही. तसा उल्लेख आमच्या वतीने प्रकाशित केल्या गेलेल्या प्रेस रिलीजमध्येही नाही. आम्ही त्यांच्या सिद्धांताला आव्हान देणारे काम केले आहे. आम्ही केलेले हे संशोधन एका ठराविक वस्तुमानाच्या कृष्णविवरांबद्दल आहे. याशिवायही आणखीही काही ‘रेंजेस’मधील कृष्णविवरांचा अभ्यास होणे, त्यांची निरीक्षणे नोंदवणे बाकी आहे. आम्ही केलेल्या ‘रेंज’मधील अभ्यासात हॉकिंग यांनी मांडलेला सिद्धांत अयोग्य ठरतो, असे आम्ही सिद्ध केले आहे. अन्य ‘रेंज’मधील निरीक्षणे झाल्यानंतर कदाचित हॉकिंग यांचा सिद्धांत योग्यही ठरू शकतो. हॉकिंग यांच्या सिद्धांतावर आम्ही प्रायोगिक निरीक्षणे करून, अभ्यास करून मांडलेले हे संशोधन आहे. 

कृष्ण पदार्थ (डार्क मॅटर्स)तुमच्या संशोधनाबद्दल आणखी काय सांगाल?
- आमच्या संशोधनातून ‘डार्क’ म्हणजे नक्की काय आहे, याबद्दल आम्हाला फार काही कळू शकलेले नाही. कृष्ण पदार्थ म्हणजे नेमके काय आहे याचा सर्व स्तरांतून अभ्यास होत आहे. वेळ आणि तंत्रज्ञान या गोष्टीही या संशोधनात महत्त्वाच्या आहेत. ३० वर्षांपूर्वी हॉकिंग यांच्याकडे जे तंत्रज्ञान उपलब्ध नव्हते, ते आज आम्हाला उपलब्ध होऊ शकले. आणखी ३० वर्षांनी कदाचित आणखीही काही नवीन तंत्रज्ञान उपलब्ध होऊ शकते. तेव्हा त्यात आणखी गती आणि अचूकता येऊ शकते. ज्या दिवशी या कृष्ण पदार्थांबद्दल नेमके कळेल, तेव्हा त्या संशोधनकर्त्याला त्यासाठी नक्की नोबेल पारितोषिक मिळेल. एक अभ्यासक म्हणून या विश्वाचा अभ्यास करून त्यातील घटक जाणून घेणे हे आमचे ध्येय आहे. याच उद्देशाने ही वेगवेगळी संशोधने आम्ही करतो, ती लोकांसमोर मांडतो. लहानपणी आपल्याला एक गोष्ट सांगितली जायची. काही आंधळी माणसे एका हत्तीला जाणून घेण्याचा प्रयत्न करत असतात. त्यातील काही जण सोंडेला, काही शेपटीला, काही तोंडाला हात लावून चाचपडून ते समजून घेण्याचा प्रयत्न करतात आणि शेवटी सगळ्यांचे अनुभव एकत्रित करून ते हत्तीला जाणून घेतात. तसेच आम्हा संशोधकांचे असते. आम्ही आमच्या परीने हे विश्व चाचपडण्याचा प्रयत्न करत असतो. त्यातून वेगवेगळे निष्कर्ष काढत असतो. आम्हा सगळ्यांचे निष्कर्ष शेवटी एकत्र करून जे मिळेल, ते म्हणजे हे विश्व असेल.

डॉ. मोरे दाम्पत्याच्या संशोधनाबद्दल :
‘विश्वउत्पत्तीशास्त्राचे निरीक्षणात्मक पैलू’ हा डॉ. सुहृद मोरे यांच्या संशोधनाचा विषय आहे. विश्वात मोठ्या प्रमाणात असलेल्या संरचनेची निर्मिती व उत्क्रांती आणि आकाशगंगा व त्याभोवती असलेल्या कृष्ण पदार्थांशी त्यांचा असलेला संबंध या विषयावर त्यांचे विशेष संशोधन आहे. याशिवाय आपल्या सूर्यमालेच्या बाहेरील गोष्टींचा शोध घेणे हा त्यांच्या आवडीचा विषय आहे. 

कृष्ण पदार्थ, डार्क एनर्जी आणि आकाशगंगांची निर्मिती व उत्क्रांती हा डॉ. अनुप्रीता मोरे यांच्या अभ्यासाचा विषय आहे. आइनस्टाइन यांनी मांडलेल्या गुरुत्वाकर्षण लेन्सिंग (ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग) या अतिशय दुर्मीळ घटनेचा आधार घेऊन त्या विश्वाचा अभ्यास करत आहेत. दुर्बिणीमधील डेटा वापरून त्याआधारे नवीन गुरुत्वाकर्षण लेन्सेस शोधून त्यावरून त्या विश्वाचा अभ्यास करतात.

(डॉ. सुहृद व डॉ. अनुप्रीता मोरे यांनी दिलेल्या माहितीचा व्हिडिओ सोबत देत आहोत)

 
15 0 0
Share this article:

Post Your Comment
मराठी English
Your Name *
Email (Optional)
 
Notify me once my comment is published
Comment * Note: Comment will be published after review.
Content limited to 1000 characters,1000 characters remaining.
COMMENTS
Prashant More About 132 Days ago
More family u r doing great job.we are very proud of u as u r from great philosopher Sant Tukaramas village Dehu.
1
0

Select Language
Share Link
 
Search