ब्लैक होल अंतरिक्ष के ऐसे क्षेत्र हैं जहां गुरुत्वाकर्षण खिंचाव इतना मजबूत होता है कि कुछ भी – प्रकाश भी नहीं – बच सकता है। खाली जगह के बजाय, ब्लैक होल इस मामले से भरे होते हैं जो एक किशोर अंतरिक्ष में निचोड़ा जाता है।
ब्लैक होल की खोज किसने की?
भौतिक विज्ञानी कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड ने 1916 में गलती से ब्लैक होल की खोज की, जब वह आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का एक विशेष समाधान निकाल रहे थे। वह हमारे सौर मंडल के केंद्र में एक एकल, एकान्त, पदार्थ की सममित गेंद के गुरुत्वाकर्षण पुल का हल खोजने की कोशिश कर रहा था। लेकिन उस समाधान में एक अजीब विशेषता थी: सिद्धांत एक विशिष्ट त्रिज्या में अजीब व्यवहार करता था, जिसे आज श्वार्जस्किल्ड त्रिज्या के रूप में जाना जाता है।
बाद में एहसास हुआ कि यह त्रिज्या इतनी खास क्यों थी। यदि आप किसी वस्तु के द्रव्यमान को उस त्रिज्या से छोटे स्थान पर संकुचित करते हैं, तो इसका गुरुत्वाकर्षण बल प्रत्येक ज्ञात बल को अभिभूत कर देगा और कुछ भी नहीं बच सकता है। प्रारंभिक भौतिकविदों ने माना कि यह स्थिति प्रकृति में कभी नहीं मिलेगी। लेकिन 1930 के दशक के उत्तरार्ध में, यह स्पष्ट हो गया कि प्रकृति कर सकती है वास्तव में ब्लैक होल को अस्तित्व में रखने की अनुमति देता है जब भारतीय भौतिक विज्ञानी सुब्रह्मण्यन चंद्रशेखर ने पाया कि एक निश्चित घनत्व से ऊपर, कोई बल गुरुत्वाकर्षण को अभिभूत नहीं कर सकता है। हालांकि, ब्लैक होल सबसे चरम परिस्थितियों में ही बन सकते हैं।
ब्लैक होल कैसे बनते हैं?
सितारे अपने कोर पर इंजनों के कारण प्रकाश और गर्मी पैदा करते हैं जहां एक प्रक्रिया कहलाती है परमाणु संलयन होता है। वहां, दो हल्के परमाणुओं एक साथ फ्यूज एक भारी परमाणु बनाने के लिए, एक प्रक्रिया जो ऊर्जा जारी करती है। उन भारी परमाणुओं को तब और भी भारी परमाणु बनाने के लिए फ्यूज किया जाता है, और इसी तरह तारे को प्रकाश और गर्मी से बाहर रखने के लिए रखा जाता है।
जैसे, जब तारे हमारे जीवन के अंत के करीब हमारे सूरज से आठ गुना अधिक बड़े होते हैं, तो वे अपने कोर में भारी और भारी तत्वों को फ्यूज करते हैं, जैसे सिलिकॉन तथा मैग्नीशियम। अंततः वे लोहे का निर्माण शुरू करते हैं। समस्या? फ़्यूज़िंग आयरन को प्रतिक्रिया की तुलना में अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और इसलिए उस बिंदु पर स्टार के द्रव्यमान के आवक गुरुत्वाकर्षण खिंचाव का कुछ भी असंतुलन नहीं हो सकता है। और इसलिए भारी सितारा अपने आप ढह जाता है। गुरुत्वाकर्षण भार को कुचलने के साथ, स्टार का कोर श्वार्जचाइल्ड त्रिज्या से आगे निकल जाता है, जिस बिंदु पर एक ब्लैक होल बनता है।
चूँकि कोई ज्ञात बल पतन को रोक नहीं सकता है, एक बार जब यह एक विलक्षणता बन जाता है तब तक सामग्री एक ब्लैक होल का रूप ले लेती है – अनंत घनत्व का बिंदु। उस विलक्षणता को घेरने वाली घटना क्षितिज है, अदृश्य गोलाकार सीमा जो ब्लैक होल के प्रवेश द्वार को चिह्नित करती है। एक बार कुछ भी घटना क्षितिज को पार कर जाता है, तो यह कभी नहीं छोड़ सकता है। भागने के क्रम में, किसी को प्रकाश की गति की तुलना में तेजी से यात्रा करनी होगी, और चूंकि कुछ भी प्रकाश की गति से तेज यात्रा नहीं कर सकता है, इसलिए ब्लैक-होल भोजन बर्बाद हो गया है।
सुपरमैसिव ब्लैक होल, जो सूर्य के द्रव्यमान से लाखों गुना अधिक होते हैं, दोनों सैकड़ों करोड़ों वर्षों में उनके आसपास की सामग्री पर खिलाने और अन्य ब्लैक होल के साथ विलय करके बनते हैं।
ब्लैक होल के अंदर क्या होता है?
ब्लैक होल कुछ भी हो लेकिन खाली जगह; अंदर, एक भार और बड़े पैमाने पर भार को एक छोटे से छोटे बिंदु तक नीचे खोजा जाएगा। उस विलक्षणता का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव अनिवार्य रूप से किसी भी द्रव्यमान की ओर ले जाएगा। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप किस दिशा का सामना करते हैं या आप कितना कठिन प्रतिरोध करते हैं, आपको एक निश्चित समय में विलक्षणता तक पहुंचने की गारंटी है, जैसा कि JILA द्वारा समझाया गया हैकोलोराडो विश्वविद्यालय के एक संयुक्त संस्थान बोल्डर और राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान।
भौतिकविदों को यह नहीं पता कि विलक्षणता क्या होती है। यह इतना चरम वातावरण है कि भौतिकी का हमारा वर्तमान ज्ञान टूट जाता है।
वैज्ञानिकों को कैसे पता चलेगा कि ब्लैक होल असली हैं?
एक ब्लैक होल के सराय में अंतर्दृष्टि की कमी के बावजूद, भौतिकविदों को पता है कि ब्लैक होल मौजूद हैं। पहला साक्ष्य सिग्नस एक्स -1 के रूप में आया, जो 6,000 प्रकाश वर्ष दूर एक्स-रे का एक उज्ज्वल स्रोत है, नासा ने समझाया। उस प्रणाली की टिप्पणियों ने एक छोटे, घने, अंधेरे साथी – एक ब्लैक होल – एक कक्षीय साथी के वातावरण से फ़नलिंग का पता लगाया। खगोलविद ब्लैक होल को स्वयं नहीं देख सकते हैं, लेकिन जैसे ही गैस अपने कयामत में गिरती है, यह गर्म हो जाती है और ऊर्जा का उत्सर्जन करती है एक्स-रे।
ब्लैक होल कितने बड़े हैं?
सिग्नस एक्स -1 में ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य से 20 गुना अधिक है, जो कि पूरे ब्रह्मांड में ब्लैक होल के लिए बहुत विशिष्ट है। हमारी अपनी आकाशगंगा में, वैज्ञानिकों ने 10 मिलियन और एक अरब ब्लैक होल के बीच कहीं भी पहचान की है, नासा ने सूचना दी। निकटतम ज्ञात ब्लैक होल सिग्नस एक्स -1 है, जो केवल 6,000 प्रकाश-वर्ष दूर है (हालांकि 1,000 प्रकाश वर्ष दूर के रूप में अपुष्ट ब्लैक होल हैं)।
लेकिन मिल्की वे के केंद्र में – और लगभग हर दूसरी आकाशगंगा के केंद्र में – एक राक्षस, एक सुपरमैसिव ब्लैक होल बैठता है। सुपरमैसिव ब्लैक होल सूर्य की तुलना में लाखों गुना अधिक विशाल होते हैं, और कुछ तो सूर्य की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक बड़े पैमाने पर पहुंच सकते हैं। ये दिग्गज आसपास के पदार्थ पर फ़ीड करके और सैकड़ों लाखों वर्षों के दौरान अन्य ब्लैक होल के साथ विलय करके शानदार आकार तक पहुंचते हैं।
ब्लैक होल क्या दिखते हैं?
ब्लैक होल बस इतना ही है, वे “ब्लैक” हैं कि वे किसी भी प्रकाश का उत्सर्जन नहीं करते हैं। लेकिन खगोलविद् अभी भी उन्हें उन दोनों गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के माध्यम से पता लगा सकते हैं जो उनके पास अन्य वस्तुओं और उनके गन्दा खाने की आदतों पर हैं।
कुछ ब्लैक होल के लिए, मुख्य रूप से सुपरमैसिव, खगोलविद उन्हें पैदा होने वाले क्वासर के कारण देख सकते हैं। क्वासर रेडियो उत्सर्जन के बहुत उज्ज्वल स्रोत हैं। जब पदार्थ ब्लैक होल पर गिरता है, तो यह संकुचित हो जाता है और सिग्नस एक्स -1 के स्मोक्ड-अप संस्करण में गर्म हो जाता है। ब्लैक होल के आस-पास की सामग्री की डिस्क इसकी पूरी मेजबान आकाशगंगा की तुलना में उज्जवल हो सकती है, और हजारों-लाखों प्रकाश-वर्ष के लिए सुपर-हीटेड, लगभग-प्रकाश-गति कणों के जेट को लॉन्च करने में सक्षम है, नासा ने कहा।
ब्लैक होल को “देखने” का एक और तरीका है जब वे विलय करते हैं। जब दो ब्लैक होल टकराते हैं, तो वे तरंगों को अंदर भेजते हैं अंतरिक्ष समय जिसे गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में जाना जाता है। ये लहरें अविश्वसनीय रूप से कमजोर हैं, लेकिन पृथ्वी पर संवेदनशील उपकरण उनका पता लगाने में सक्षम हैं। आज तक, खगोलविदों ने 50 ब्लैक होल विलय घटनाओं की पहचान की है।
एक ब्लैक होल की केवल सच्ची “छवि” 2019 में कभी भी बनाया गया था, जब खगोलविदों ने इवेंट होरिजन टेलिस्कोप का उपयोग किया था – पूरी पृथ्वी पर फैले व्यंजनों का एक नेटवर्क – M87 * नामक एक ब्लैक होल के चारों ओर घूमती सामग्री के इस लिट-अप डिस्क की एक छवि को स्नैप करने के लिए, लाइव साइंस ने रिपोर्ट किया। समय। सूरज से 3 अरब गुना वजनी और 50 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा में बैठे, M87 * उस छवि में एक विकृत नारंगी डोनट की तरह लग रहा था। चूंकि स्वयं ब्लैक होल की तस्वीर लेना असंभव है (क्योंकि कोई भी प्रकाश बच नहीं सकता है), इसके बजाय खगोलविदों ने जो देखा वह इसकी “छाया” थी, जिसके चारों ओर चमकती हुई सामग्री में छेद था।
यदि आप ब्लैक होल में गिर गए तो क्या होगा?
यह अच्छी बात है कि निकटतम ब्लैक होल हमसे हजारों प्रकाश वर्ष दूर हैं। दूर से, ब्लैक होल ब्रह्मांड में किसी भी अन्य विशाल वस्तुओं की तरह कार्य करता है। वास्तव में, यदि आप सूर्य को सौर-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के साथ बदलते हैं, तो पृथ्वी की कक्षा पूरी तरह से अपरिवर्तित रहेगी (सभी पौधे मर जाएंगे, लेकिन यह एक अलग समस्या है)। लेकिन एक ब्लैक होल के पास, गुरुत्वाकर्षण बल इतना मजबूत होता है कि आप घटना क्षितिज तक पहुँचने से पहले कणों के लंबे, पतले स्ट्रैंड में सिर-पैर तक खिंच जाते हैं, भयानक रूप से “स्पैगेटिफिकेशन” नामक एक भयानक भाग्य।
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।
अतिरिक्त संसाधन
–नासा ने 10 ब्लैक होल सवालों के जवाब दिए