ब्लैक होल ब्रह्मांडीय वैक्यूम क्लीनर हैं – विशाल वस्तुएं इतनी बड़ी हैं कि प्रकाश भी उनसे बच नहीं सकता है।
ज्यादातर लोग कल्पना करते हैं ब्लैक होल्स और कुछ न करो, केवल वहीं बैठो और भटकते हुए गैस या धूल के टुकड़े खाओ।
लेकिन क्या ब्लैक होल में वास्तव में अधिक दिलचस्प आंतरिक जीवन हो सकता है? उदाहरण के लिए, क्या वे विस्फोट कर सकते हैं? यदि एक “विस्फोट” “अचानक, जबरदस्त मात्रा में ऊर्जा का संक्षिप्त विमोचन” है, तो इसका उत्तर स्पष्ट रूप से हां है। और सबसे अच्छी बात यह है कि वे कई दिलचस्प तरीकों से विस्फोट कर सकते हैं, या तो खुद को या अपने आस-पास के वातावरण में विस्फोट कर सकते हैं।
हॉकिंग विकिरण
एक तरीका है जिससे ब्लैक होल फट सकते हैं। इसके पीछे की प्रक्रिया इस तथ्य से संबंधित है कि ब्लैक होल पूरी तरह से ब्लैक नहीं होते हैं, जिसकी खोज प्रसिद्ध खगोल वैज्ञानिक स्टीफन हॉकिंग ने 1976 में की थी।
ओहियो स्टेट यूनिवर्सिटी के भौतिक विज्ञानी समीर माथुर ने एक ईमेल में लाइव साइंस को बताया, “शास्त्रीय भौतिकी में, छेद से कुछ भी नहीं निकल सकता है।” “लेकिन हॉकिंग ने पाया कि क्वांटम यांत्रिकी, छिद्र धीरे-धीरे कम ऊर्जा विकिरण उत्सर्जित करके अपनी ऊर्जा को अनंत तक लीक कर देता है; इसे हॉकिंग विकिरण कहा जाता है।”
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जब तक ब्लैक होल नई सामग्री को नहीं चूस रहा है, तब तक हॉकिंग विकिरण उत्सर्जित करने के साथ-साथ यह धीरे-धीरे द्रव्यमान खो देगा। हालांकि, हॉकिंग विकिरण धीरे-धीरे उत्सर्जित होता है। एक सामान्य ब्लैक होल जिसका द्रव्यमान सूर्य से कई गुना अधिक होता है, हर साल लगभग एक फोटॉन या प्रकाश का पैकेट उत्सर्जित करता है। उस दर पर, सामान्य ब्लैक होल को पूरी तरह से वाष्पित होने में 10^100 साल लगेंगे।
लेकिन हॉकिंग ने महसूस किया कि छोटे ब्लैक होल अधिक तेज़ी से वाष्पित हो जाते हैं। जैसे-जैसे ब्लैक होल छोटा और छोटा होता जाता है, यह अधिक से अधिक विकिरण उत्सर्जित करता है। अपने जीवन के अंतिम क्षणों में, ब्लैक होल इतनी तेज़ी से इतनी अधिक विकिरण उत्सर्जित करता है कि यह प्रभावी रूप से एक बम की तरह कार्य करता है, जिससे उच्च-ऊर्जा विकिरण और कणों की एक धार निकलती है।
यदि छोटे ब्लैक होल ( . के आकार के बारे में) धरती) अत्यंत प्रारंभिक ब्रह्मांड में गठित, उन्हें वाष्पित होने में कुछ अरब वर्ष लगेंगे, जिसका अर्थ है कि ये “प्राचीन” ब्लैक होल, यदि वे मौजूद हैं, तो अभी पूरे ब्रह्मांड में विस्फोट हो रहे होंगे।
आज तक खगोलविदों को आदिम ब्लैक होल में विस्फोट होने का कोई सबूत नहीं मिला है, लेकिन वे वहां से बाहर हो सकते हैं।
सुपररेडिएंस
ब्लैक होल एक अन्य प्रकार के विस्फोट के साथ धमाका करते हैं, जो ब्रह्मांड में और कहीं नहीं पाए जाते हैं, इस तथ्य के कारण कि वे घूमते हैं। रोटेटिंग ब्लैक होल – जिसे न्यूजीलैंड के गणितज्ञ रॉय केर के सम्मान में केर ब्लैक होल भी कहा जाता है, जिन्होंने पहली बार यह पता लगाया कि वे कैसे काम करते हैं – अपने घटना क्षितिज के चारों ओर एक एर्गोस्फीयर बनाते हैं। एर्गोस्फीयर अंतरिक्ष का एक लंबा क्षेत्र है जहां कुछ भी स्थिर नहीं रह सकता है। कोई भी वस्तु जो घूमते हुए ब्लैक होल की ओर गिरती है, जैसे ही कण एर्गोस्फीयर में प्रवेश करता है, उसके चारों ओर परिक्रमा करना शुरू कर देता है।
घूर्णन अंतरिक्ष समय ब्लैक होल के चारों ओर फोटॉन भी खींच सकते हैं। यदि पर्याप्त फोटॉन हैं, तो वे एक दूसरे से या किसी भी भटकने वाले कणों से उछल सकते हैं। कभी-कभी उछलने से फोटॉन एर्गोस्फीयर से बच जाते हैं। लेकिन दूसरी बार उछलने के कारण फोटॉन ब्लैक होल की ओर गहरे गिर जाते हैं, जहां वे ऊर्जा प्राप्त करते हैं। फिर वे फिर से एक उच्च कक्षा में बिखर सकते हैं, फिर नीचे गिर सकते हैं।
प्रक्रिया के हर दोहराव के साथ, और ब्लैक होल के चारों ओर हर यात्रा के साथ, फोटॉन ऊर्जा प्राप्त करता है। इस प्रक्रिया को “सुपररेडिएशन” कहा जाता है। यदि फोटॉन अंततः मुक्त हो जाता है, तो उसके पास पहली बार अपनी यात्रा शुरू करने की तुलना में भारी मात्रा में ऊर्जा होगी।
यदि पर्याप्त फोटॉन प्रक्रिया में भाग लेते हैं, तो वे सभी अविश्वसनीय ऊर्जा के साथ एक ही बार में बाहर निकल सकते हैं, जो “ब्लैक होल बम” के रूप में जाना जाता है। हालांकि ब्लैक होल स्वयं विस्फोट नहीं करता है, यह सुपररेडिएंट प्रभाव एक बार फिर दिखाता है कि ब्लैक होल उनके पर्यावरण को कितनी शक्तिशाली रूप से प्रभावित कर सकता है।
डिस्क और जेट
सबसे आम तरीका है कि ब्लैक होल विस्फोट का कारण बनता है, अपने स्वयं के विनाश के माध्यम से नहीं, बल्कि उनके जबरदस्त गुरुत्वाकर्षण बल की विशाल शक्ति के माध्यम से होता है। सुपरमैसिव ब्लैक होल आकाशगंगाओं के केंद्रों में बैठते हैं, और कभी-कभी पदार्थ के बड़े गुच्छे, जैसे तारे, बहुत पास से गुजरते हैं। जब ऐसा होता है, तो तारा ज्वार-भाटे के प्रभाव से फट कर टुकड़े-टुकड़े हो जाता है, और यह फटने की प्रक्रिया ऊर्जा का एक विस्फोटक विस्फोट जारी करती है। पृथ्वी पर खगोलविद ऊर्जा की इस रिहाई को एक संक्षिप्त लेकिन तीव्र चमक के रूप में देख सकते हैं एक्स-रे तथा गामा किरण विकिरण।
तारों को काटने के अलावा, ये विशाल ब्लैक होल अक्सर पदार्थ के झुंड को इकट्ठा करते हैं जो लगातार विशाल अभिवृद्धि डिस्क में उनके चारों ओर घूमते रहते हैं। अभिवृद्धि डिस्क क्वाड्रिलियन डिग्री के तापमान तक पहुंचती है, जिससे वे ब्रह्मांड में सबसे चमकीली वस्तुएं बन जाती हैं – एक एकल चमकती डिस्क एक बार में एक लाख से अधिक आकाशगंगाओं को मात दे सकती है।
अपने सबसे शक्तिशाली पर, डिस्क बिजली को घुमाते हैं और चुंबकीय क्षेत्र जो कुछ डिस्क सामग्री को ब्लैक होल के चारों ओर और लंबे, पतले जेट के रूप में फ़नल करता है जो दसियों हज़ार प्रकाश-वर्ष तक पहुँचता है।
हालांकि ये जेट तकनीकी रूप से विस्फोट के रूप में नहीं गिने जाते हैं, फिर भी वे बहुत तीव्र हैं।
मूल रूप से लाइव साइंस पर प्रकाशित।