तारे अविश्वसनीय मात्रा में द्रव्यमान वाले पिंड हैं। हालाँकि, वे अपने जीवन के अंत में और भी अधिक विशाल हो सकते हैं। यह तब होता है जब वे प्रकाश उत्सर्जित करने से लेकर प्रकाश को अवशोषित करने, विचारोत्तेजक और रहस्यमय संस्थाएं, ब्लैक होल बनने तक जा सकते हैं। ये उस भौतिकी के लिए एक चुनौती हैं जिसके बारे में हम जानते हैं और ये उन कई "नियमों" का खंडन करते प्रतीत होते हैं जिनका अनुमान हमने ब्रह्मांड के अवलोकन से लगाया है। हम उनके बारे में क्या जानते हैं?
ब्लैक होल क्या है?
1783 में, अंग्रेजी भूविज्ञानी और पादरी जॉन मिशेल ने रॉयल सोसाइटी को एक पत्र भेजा था जिसमें एक काल्पनिक पिंड का वर्णन किया गया था जो इतना घना था कि प्रकाश भी इससे बच नहीं सकता था। उस समय न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत तथा पलायन वेग की अवधारणा सर्वविदित थी। हालाँकि मिशेल की गणना थोड़ी कम पड़ गई, लेकिन अवधारणा सही थी। बेशक, उस समय उन्हें "ब्लैक होल" नहीं कहा जाता था। यह नाम 20वीं सदी में भौतिक विज्ञानी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर द्वारा प्रस्तावित किया गया था। ब्लैक होल इतना सघन पिंड है, जिसका द्रव्यमान इतना अधिक और आयतन इतना कम है कि यह अपने अथाह गुरुत्वाकर्षण से हर चीज़ को अपनी ओर आकर्षित करता है। इतना कि प्रकाश भी इसके आकर्षण से बच नहीं पाता। इसकी व्याख्या करने का दूसरा तरीका यह है कि यह अपने आस-पास के स्थान को इस तरह से विकृत कर देता है कि इसके द्वारा उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण कुएं में "गिरने" वाले फोटॉन बाहर नहीं निकल पाते हैं।
1783 में, अंग्रेजी भूविज्ञानी और पादरी जॉन मिशेल ने रॉयल सोसाइटी को एक पत्र भेजा था जिसमें एक काल्पनिक पिंड का वर्णन किया गया था जो इतना घना था कि प्रकाश भी इससे बच नहीं सकता था। आइए कल्पना करें कि हम ब्लैक होल के करीब पहुंच रहे हैं। इसका गुरुत्वाकर्षण अन्य समान पिंडों, जैसे कि तारों की तुलना में "अधिक जोर से नहीं खींचता"। हालाँकि, जैसे-जैसे हम दूरी कम करते हैं, यह बल अत्यधिक बढ़ जाता है। एक बिंदु होता है जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है। इस बिंदु से, गुरुत्वाकर्षण बल से बचने के लिए इसे प्रकाश की गति से भी अधिक गति की आवश्यकता होती है। इसलिए, इस क्षितिज से आकर्षण से बचना "असंभव" है। और इससे परे क्या है? हकीकत में हम बहुत कम जानते हैं।
घटना क्षितिज जो घेरता है उसे विलक्षणता कहा जाता है, क्योंकि इसमें सारा द्रव्यमान एक ही बिंदु पर, 0 के सैद्धांतिक आयतन पर होता है। लेकिन यह "असंभव" है क्योंकि यह भौतिकी के बारे में हम जो जानते हैं, उससे अलग है। वास्तव में, घटना क्षितिज से परे जो कुछ है वह केवल अनुमान का फल है। हम नहीं जानते कि छेद के अंदर क्या होता है, मोटे तौर पर, और काफी हद तक ऐसा इसलिए है क्योंकि हम उन्हें अच्छी तरह से नहीं समझते हैं।
एक बिंदु होता है जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है। इस बिंदु से, गुरुत्वाकर्षण बल से बचने के लिए इसे प्रकाश की गति से भी अधिक गति की आवश्यकता होती है। इसलिए, इस क्षितिज से आकर्षण से बचना "असंभव" है।
आप ब्लैक होल कैसे बनाते हैं?
उदाहरण के लिए, हमारा सूर्य एक अपेक्षाकृत मध्यम तारा है, या छोटा है, यह इस पर निर्भर करता है कि आप इसे कैसे देखते हैं, और इसका द्रव्यमान लगभग दो से 30 किलोग्राम है। यह एक अविश्वसनीय राशि है. जैसा कि हम जानते हैं, जितना अधिक द्रव्यमान, उतना अधिक गुरुत्वाकर्षण उत्पन्न होता है। इसलिए हमारा केंद्रीय तारा एक गुरुत्वाकर्षण बल लगाता है जो पूरे सौर मंडल को अपने चारों ओर घुमाने में सक्षम है। क्या यह बल सूर्य के संपूर्ण द्रव्यमान को आकर्षित करने के लिए पर्याप्त नहीं है? अगर यह इतना बड़ा है तो यह अपने आप ढह क्यों नहीं जाता? इसके अंदर होने वाली विशाल प्रतिक्रियाएं, तारकीय परमाणु संलयन का परिणाम, टाइटैनिक ताकतें उत्पन्न करती हैं जो सूर्य को अपने आप में "डूबने" से रोकती हैं। लेकिन अगर ऐसी ताकतें न होतीं तो क्या होता?
कई सितारों के जीवन के अंत में ऐसा ही होता है। तारे विभिन्न तरीकों से मर सकते हैं। कुछ बेहद हिंसक, विस्फोटक हैं और भयानक सुपरनोवा उत्पन्न करते हैं। अन्य लोग बस धीरे-धीरे फीके पड़ जाते हैं। इनमें से कई मामलों में, विशेष रूप से जब तारा बहुत बड़ा था, तो शेष सामग्री उसके गुरुत्वाकर्षण के तहत गिर सकती है, और अधिक सघन हो सकती है, कम मात्रा घेर सकती है। इन मामलों में, विस्फोटित सुपरनोवा के अवशेषों या पर्याप्त रूप से ठंडा हो चुके तारे के साथ, सामग्री बहुत अधिक ठंडी हो जाती है और तारे पर बाहरी बल लगाने वाला संलयन नहीं होता है। इसलिए हर बार गुरुत्वाकर्षण बड़ा और बड़ा होता जाता है, और "छेद" छोटा और छोटा होता जाता है। एक बिंदु पर ब्लैक होल प्रकट होता है।
वे काले हैं, लेकिन बिल्कुल नहीं
ब्लैक होल का नाम बिल्कुल स्पष्ट है: एक अंधेरा बिंदु, जो प्रकाश को बाहर नहीं जाने देता। हालाँकि, एक छेद के घटना क्षितिज पर क्वांटम प्रभावों के विचार ने प्रख्यात स्टीफन हॉकिंग को एक भौतिक प्रक्रिया की खोज करने के लिए प्रेरित किया जिसके द्वारा छेद विकिरण उत्सर्जित कर सकता है। क्वांटम यांत्रिकी के अनिश्चितता सिद्धांत के अनुसार, संभावना है कि घटना क्षितिज में कम अवधि के कण-प्रतिकण के जोड़े बनते हैं। फिर एक कण अपरिवर्तनीय रूप से छेद में गिर जाएगा जबकि दूसरा बच जाएगा। यह प्रक्रिया सख्ती से ब्लैक होल के बाहर बनती है, इसलिए यह इस तथ्य का खंडन नहीं करती है कि कोई भी भौतिक कण आंतरिक भाग को नहीं छोड़ सकता है। हालाँकि, इसके चारों ओर ब्लैक होल का शुद्ध ऊर्जा हस्तांतरण प्रभाव होता है। इस घटना को हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है, और इसका उत्पादन किसी भी भौतिक सिद्धांत का उल्लंघन नहीं करता है।
हाल के वर्षों में तकनीकी प्रगति के लिए धन्यवाद, हम अंततः अपनी आँखों से पड़ोसी आकाशगंगा, M87 में एक छेद देखने में सक्षम हो गए हैं, जो हमारे समय के सबसे प्रभावशाली वैज्ञानिक मील के पत्थर में से एक तक पहुँच गया है। दूसरी ओर, 2008 में, एलन मार्शर ने एक लेख प्रकाशित किया था जिसमें बताया गया था कि कैसे ब्लैक होल के पास प्लाज्मा के कोलिमेटेड जेट उत्पन्न होते हैं जो उनके किनारे स्थित चुंबकीय क्षेत्रों से शुरू होते हैं। फिर, सख्ती से कहें तो, यह "ब्लैक होल के अंदर" नहीं होता है, इसलिए, यह उस अवधारणा का अनुपालन करता है जिसे हमने शुरुआत से चिह्नित किया है।
यह एक अन्य प्रश्न की भी अनुमति देता है: इस प्रकार की घटना का निरीक्षण करें और पता लगाएं। यह सब अवशोषित करके, जैसा कि आप उम्मीद कर सकते हैं, ब्लैक होल को "देखना" लगभग असंभव है। अभी हाल तक हम जानते थे कि ये अप्रत्यक्ष पहचान हैं। हाल के वर्षों में तकनीकी प्रगति के लिए धन्यवाद, हम अंततः अपनी आँखों से पड़ोसी आकाशगंगा, M87 में एक छेद देखने में सक्षम हो गए हैं, जो हमारे समय के सबसे प्रभावशाली वैज्ञानिक मील के पत्थर में से एक तक पहुँच गया है।
