ब्लैक होल –
कृष्ण विवर या ब्लैक होल एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र वाली वस्तु है। ब्लैक होल की सीमा के अंदर आने वाली कोई भी चीज़, जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है, बच नहीं सकती और अंततः हमेशा के लिए गिर जाती है। यही कारण है कि ब्लैक होल को अक्सर "ब्लैक" कहा जाता है। क्योंकि ब्लैक होल अपने ऊपर पड़ने वाले सभी प्रकाश को चूस लेते हैं, वे अंधेरे वस्तुओं की तरह दिखते हैं। हालांकि, वैज्ञानिकों ने पाया है कि ब्लैक होल का तापमान भी होता है और वे हॉकिंग विकिरण छोड़ सकते हैं।
ब्लैक होल अंतरिक्ष में ऐसे स्थान होते हैं जहां गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत होता है कि कुछ भी इससे बच नहीं सकता। सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि यदि आपके पास वास्तव में बहुत छोटा द्रव्यमान है, तो अंतरिक्ष इसके चारों ओर घूमना शुरू कर सकता है, और तभी आपको एक ब्लैक होल मिलता है। पलायन न करने की सीमा को घटना क्षितिज कहा जाता है। हालांकि, इसका वास्तव में वस्तु के भाग्य या इसके पारित होने की परिस्थितियों पर बहुत अधिक प्रभाव नहीं पड़ता है।
ब्लैक होल ब्लैक बॉडीज की तरह होते हैं, जो प्रकाश को परावर्तित नहीं करते हैं। उनका तापमान भी होता है, जो बहुत कम होता है। इसका मतलब है कि हम ब्लैक होल को सीधे नहीं देख सकते हैं, लेकिन हम उनके प्रभाव देख सकते हैं।
18वीं शताब्दी में, दो वैज्ञानिकों ने सोचा था कि एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र वाली वस्तुओं के लिए प्रकाश से बचना असंभव हो सकता है। 1916 में, एक वैज्ञानिक ने सामान्य सापेक्षता का पहला आधुनिक समाधान खोजा जिसने ब्लैक होल का वर्णन किया। 1958 में, एक वैज्ञानिक ने अंतरिक्ष के एक क्षेत्र के रूप में ब्लैक होल की पहली व्याख्या प्रकाशित की जिससे कुछ चीजें जीवित नहीं रह सकतीं।
ब्लैक होल रहस्यमय वस्तुएं हैं जिनकी भविष्यवाणी भौतिकी के नियमों द्वारा की जाती है। लंबे समय तक, लोग सोचते थे कि वे केवल गणित की जिज्ञासा हैं; लेकिन 1960 के दशक में सैद्धांतिक काम से पता चला कि वे वास्तव में ब्रह्मांड में मौजूद हैं। सिग्नस एक्स-1, पहला ज्ञात ब्लैक होल, 1971 में कई अलग-अलग शोधकर्ताओं द्वारा खोजा गया था।
अप्रैल 2019 में, EHT ने ब्लैक होल और उसके आसपास के क्षेत्र की पहली प्रत्यक्ष छवि प्रकाशित की। यह बहुत बड़ी उपलब्धि थी! यह केवल गुरुत्वीय लेंसिंग प्रभाव के कारण ही संभव हुआ था। ब्लैक होल बहुत दूर होते हैं, इसलिए वे केवल इस विधि से ही पहचाने जा सकते हैं। 11 फरवरी 2016 को, एलआईजीओ वैज्ञानिक सहयोग और कन्या सहयोग ने घोषणा की कि उन्होंने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया है। यह पहली बार था जब वैज्ञानिकों ने ब्लैक होल के विलय का सबूत देखा था।
ब्लैक होल का इतिहास –
एक पिंड का विचार इतना बड़ा है कि प्रकाश भी इससे बच नहीं सकता है, यह पहली बार अंग्रेजी खगोलशास्त्री और पादरी जॉन मिशेल द्वारा नवंबर 1784 में प्रकाशित एक पेपर में प्रस्तावित किया गया था। यह पिंड तब बनता है जब किसी तारे का व्यास सूर्य के व्यास के 500 गुना से अधिक हो जाता है।, और इसकी सतह का पलायन वेग प्रकाश की सामान्य गति से अधिक है। मिशेल ने इन पिंडों को "ब्लैक स्टार्स" कहा।"
उन्होंने सही ढंग से नोट किया कि इन सुपरमैसिव लेकिन नॉन-रेडिएटिंग बॉडीज को पास के दृश्यमान पिंडों पर उनके गुरुत्वाकर्षण प्रभावों के माध्यम से पता लगाया जा सकता है। 1800 के दशक में कुछ लोग वास्तव में इस संभावना के बारे में उत्साहित थे कि वहां विशाल, अदृश्य "अंधेरे सितारे" थे। लेकिन जब लोगों ने यह पता लगाना शुरू किया कि प्रकाश एक तरंग है, तो यह स्पष्ट हो गया कि गुरुत्वाकर्षण का इस बात पर बड़ा प्रभाव पड़ सकता है कि प्रकाश कितना बचता है।
ब्लैक होल का विकास –
ब्लैक होल के विचित्र चरित्र को देखते हुए, यह लंबे समय से सवाल किया गया था कि क्या ऐसी वस्तुएं वास्तव में प्रकृति में मौजूद हो सकती हैं या क्या वे आइंस्टीन के समीकरणों के लिए केवल रोग संबंधी समाधान हैं। आइंस्टीन ने स्वयं गलत सोचा था कि ब्लैक होल नहीं बनेंगे, क्योंकि उनका मानना था कि ढहने वाले कणों का कोणीय संवेग किसी त्रिज्या में उनकी गति को स्थिर कर देगा।
इसने सामान्य सापेक्षता समुदाय को कई वर्षों तक इसके विपरीत सभी परिणामों को खारिज करने के लिए प्रेरित किया। हालांकि, सापेक्षवादियों के एक अल्पसंख्यक ने यह तर्क देना जारी रखा कि ब्लैक होल भौतिक वस्तुएं हैं, और 1960 के दशक के अंत तक, उन्होंने इस क्षेत्र के अधिकांश शोधकर्ताओं को समझा दिया था कि घटना क्षितिज के गठन में कोई बाधा नहीं है।
गुरुत्वाकर्षण पतन –
गुरुत्वाकर्षण पतन तब होता है जब किसी वस्तु का आंतरिक दबाव वस्तु के अपने गुरुत्वाकर्षण का विरोध करने के लिए अपर्याप्त होता है। सितारों के लिए यह आमतौर पर या तो होता है क्योंकि तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस के माध्यम से अपने तापमान को बनाए रखने के लिए एक तारे के पास बहुत कम “ईंधन” बचा है, या क्योंकि एक तारा जो स्थिर होता है वह अतिरिक्त पदार्थ को इस तरह से प्राप्त करता है जो उसके मुख्य तापमान को नहीं बढ़ाता है।
किसी भी मामले में तारे का तापमान अब इतना अधिक नहीं है कि वह अपने वजन के नीचे गिरने से रोक सके। तारे के संघटकों के अध: पतन दबाव द्वारा पतन को रोका जा सकता है , जिससे पदार्थ के संघनन को एक विदेशी सघन अवस्था में लाया जा सकता है।
प्राइमर्डियल ब्लैक होल और बिग बैंग –
गुरुत्वाकर्षण के पतन के लिए बहुत अधिक घनत्व की आवश्यकता होती है। ब्रह्मांड के वर्तमान युग में ये उच्च घनत्व केवल सितारों में पाए जाते हैं, लेकिन शुरुआती ब्रह्मांड में बिग बैंग के तुरंत बाद घनत्व बहुत अधिक थे, संभवतः ब्लैक होल के निर्माण की अनुमति देते थे। केवल उच्च घनत्व ब्लैक होल के गठन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त नहीं है क्योंकि एक समान द्रव्यमान वितरण द्रव्यमान को गुच्छा नहीं बनने देगा।
इतने सघन माध्यम में आदिम ब्लैक होल बनने के लिए, प्रारंभिक घनत्व गड़बड़ी होनी चाहिए जो तब अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत बढ़ सकती थी। प्रारंभिक ब्रह्मांड के विभिन्न मॉडल इन उतार-चढ़ाव के पैमाने की अपनी भविष्यवाणियों में व्यापक रूप से भिन्न हैं। विभिन्न मॉडल एक प्लैंक द्रव्यमान से सैकड़ों हजारों सौर द्रव्यमान।
आरंभिक ब्रह्माण्ड बेहद सघन होने के बावजूद —ब्लैक होल बनाने के लिए आमतौर पर जितना सघन होता है—वह बिग बैंग के दौरान ब्लैक होल में फिर से नहीं गिरा। अपेक्षाकृत स्थिर आकार की वस्तुओं के गुरुत्वीय पतन के लिए मॉडल, जैसे तारे, आवश्यक रूप से उसी तरह से लागू नहीं होते हैं जैसे कि बिग बैंग जैसे तेजी से बढ़ते अंतरिक्ष के लिए।
उच्च-ऊर्जा टकराव –
गुरुत्वाकर्षण पतन एकमात्र ऐसी प्रक्रिया नहीं है जो ब्लैक होल बना सकती है। सिद्धांत रूप में, उच्च-ऊर्जा टक्करों में ब्लैक होल बन सकते हैं जो पर्याप्त घनत्व प्राप्त करते हैं। 2002 तक, कण त्वरक प्रयोगों में द्रव्यमान संतुलन की कमी के रूप में प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से ऐसी कोई घटना नहीं पाई गई है।
वृद्धि –
एक बार ब्लैक होल बनने के बाद, यह अतिरिक्त पदार्थ को अवशोषित करके बढ़ना जारी रख सकता है । कोई भी ब्लैक होल लगातार अपने आसपास से गैस और इंटरस्टेलर धूल को अवशोषित करेगा। यह विकास प्रक्रिया एक संभावित तरीका है जिसके माध्यम से कुछ सुपरमैसिव ब्लैक होल बन सकते हैं, हालांकि सुपरमैसिव ब्लैक होल का निर्माण अभी भी अनुसंधान का एक खुला क्षेत्र है।
वाष्पीकरण –
1974 में, हॉकिंग ने भविष्यवाणी की थी कि ब्लैक होल पूरी तरह से काले नहीं होते हैं, लेकिन ℏ c 3 /(8π GM k B ) तापमान पर थोड़ी मात्रा में तापीय विकिरण उत्सर्जित करते हैं; इस प्रभाव को हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है। स्थिर ब्लैक होल पृष्ठभूमि में क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत लागू करके, उन्होंने निर्धारित किया कि एक ब्लैक होल को कणों का उत्सर्जन करना चाहिए जो एक पूर्ण ब्लैक बॉडी स्पेक्ट्रम प्रदर्शित करते हैं ।
हॉकिंग के प्रकाशन के बाद से, कई अन्य लोगों ने विभिन्न तरीकों से परिणाम की पुष्टि की है। यदि हॉकिंग का ब्लैक होल विकिरण का सिद्धांत सही है, तो समय के साथ ब्लैक होल के सिकुड़ने और वाष्पित होने की उम्मीद है क्योंकि वे फोटोन और अन्य कणों के उत्सर्जन से द्रव्यमान खो देते हैं।
अवलोकन संबंधी साक्ष्य –
स्वाभाविक रूप से, ब्लैक होल स्वयं काल्पनिक हॉकिंग विकिरण के अलावा किसी भी विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उत्सर्जन नहीं करते हैं, इसलिए ब्लैक होल की खोज करने वाले खगोल भौतिकीविदों को आम तौर पर अप्रत्यक्ष टिप्पणियों पर भरोसा करना चाहिए। उदाहरण के लिए, एक ब्लैक होल के अस्तित्व का कभी-कभी उसके आसपास के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को देखकर अनुमान लगाया जा सकता है।
10 अप्रैल 2019 को, एक ब्लैक होल की एक छवि जारी की गई थी, जिसे आवर्धित देखा गया है क्योंकि घटना क्षितिज के पास प्रकाश पथ अत्यधिक मुड़े हुए हैं। बीच में अंधेरा छाया ब्लैक होल द्वारा अवशोषित प्रकाश पथों से उत्पन्न होता है। छवि झूठे रंग में है, क्योंकि इस छवि में पाया गया प्रकाश प्रभामंडल दृश्यमान स्पेक्ट्रम में नहीं है, बल्कि रेडियो तरंगें हैं।
• ब्लैक होल के विलय से गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाना
14 सितंबर 2015 को, LIGO गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पहला सफल प्रत्यक्ष अवलोकन किया। [164] यह संकेत दो ब्लैक होल के विलय से उत्पन्न गुरुत्वाकर्षण तरंगों के लिए सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के अनुरूप था: एक में लगभग 36 सौर द्रव्यमान थे, और दूसरे में लगभग 29 सौर द्रव्यमान थे। यह अवलोकन ब्लैक होल के अस्तित्व के लिए आज तक का सबसे ठोस सबूत प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत से पता चलता है कि विलय से पहले दो वस्तुओं की जुदाई सिर्फ 350 किमी थी (या मोटे तौर पर श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या अनुमानित द्रव्यमान से चार गुना)। इसलिए वस्तुएं बेहद कॉम्पैक्ट रही होंगी, जिससे ब्लैक होल को सबसे प्रशंसनीय व्याख्या के रूप में छोड़ दिया गया।
• धनु A* की परिक्रमा करने वाले सितारों की उचित गति –
हमारी अपनी मिल्की वे के केंद्र के पास तारों की उचित गति इस बात का पुख्ता सबूत देती है कि ये सितारे एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की परिक्रमा कर रहे हैं। 1995 के बाद से, खगोलविदों ने रेडियो स्रोत धनु ए * के साथ एक अदृश्य वस्तु की परिक्रमा करते हुए 90 सितारों की गति को ट्रैक किया है।
केप्लरियन कक्षाओं के लिए अपनी गतियों को फिट करके , खगोलविद 1998 में यह अनुमान लगाने में सक्षम थे कि ए2.6 × 10 6 एम ☉ वस्तु को उन तारों की गति का कारण बनने के लिए 0.02 प्रकाश-वर्ष की त्रिज्या के साथ एक आयतन में समाहित होना चाहिए। तब से, सितारों में से एक – जिसे एस2 कहा जाता है – ने एक पूर्ण कक्षा पूरी कर ली है। कक्षीय डेटा से, खगोलविद द्रव्यमान की गणना को परिशोधित करने में सक्षम थे4.3 × 10 6 एम ☉ और उन सितारों की कक्षीय गति के कारण वस्तु के लिए 0.002 प्रकाश-वर्ष से कम का त्रिज्या।
वस्तु के आकार की ऊपरी सीमा अभी भी यह परीक्षण करने के लिए बहुत बड़ी है कि यह अपने स्च्वार्जस्चिल्ड त्रिज्या से छोटा है या नहीं; फिर भी, ये अवलोकन दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि केंद्रीय वस्तु एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है क्योंकि इतनी कम मात्रा में इतने अदृश्य द्रव्यमान को सीमित करने के लिए कोई अन्य प्रशंसनीय परिदृश्य नहीं हैं। इसके अतिरिक्त, कुछ पर्यवेक्षणीय साक्ष्य हैं कि इस वस्तु में एक घटना क्षितिज हो सकता है, जो ब्लैक होल के लिए अद्वितीय विशेषता है।
• पदार्थ का जमाव –
कोणीय संवेग के संरक्षण के कारण, एक विशाल वस्तु द्वारा बनाए गए गुरुत्वाकर्षण कूप में गिरने वाली गैस आमतौर पर वस्तु के चारों ओर एक डिस्क जैसी संरचना बनाती है। कलाकारों की छाप जैसे कि कोरोना के साथ एक ब्लैक होल का प्रतिनिधित्व आमतौर पर ब्लैक होल का चित्रण करता है जैसे कि यह एक सपाट-स्थान वाला पिंड हो जो डिस्क के हिस्से को अपने पीछे छिपाता है, लेकिन वास्तव में गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग ब्लैक होल की छवि को बहुत विकृत कर देगा। अभिवृद्धि डिस्क।
• एक्स-रे बायनेरिज़ –
एक्स-रे बायनेरिज़ बाइनरी स्टार सिस्टम हैं जो स्पेक्ट्रम के एक्स-रे भाग में अपने अधिकांश विकिरण का उत्सर्जन करते हैं। ये एक्स-रे उत्सर्जन आम तौर पर तब उत्पन्न होते हैं जब कोई एक तारा (कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट) दूसरे (नियमित) तारे से पदार्थ ग्रहण करता है। ऐसी प्रणाली में एक साधारण तारे की उपस्थिति केंद्रीय वस्तु का अध्ययन करने और यह निर्धारित करने का अवसर प्रदान करती है कि क्या यह ब्लैक होल हो सकता है।
• गांगेय नाभिक –
खगोलविद असामान्य विशेषताओं वाली आकाशगंगाओं का वर्णन करने के लिए “सक्रिय आकाशगंगा” शब्द का उपयोग करते हैं, जैसे कि असामान्य वर्णक्रमीय रेखा उत्सर्जन और बहुत मजबूत रेडियो उत्सर्जन। सैद्धांतिक और अवलोकन संबंधी अध्ययनों से पता चला है कि इन सक्रिय गांगेय नाभिक (AGN) में गतिविधि को सुपरमैसिव ब्लैक होल की उपस्थिति से समझाया जा सकता है, जो तारकीय की तुलना में लाखों गुना अधिक भारी हो सकता है। इन एजीएन के मॉडल में एक केंद्रीय ब्लैक होल होता है जो सूर्य से लाखों या अरबों गुना अधिक विशाल हो सकता है; इंटरस्टेलर गैस और धूल की एक डिस्क जिसे अभिवृद्धि डिस्क कहा जाता है; और अभिवृद्धि डिस्क के लंबवत दो जेट।
•माइक्रोलेंसिंग –
किसी वस्तु की ब्लैक होल प्रकृति का परीक्षण करने का एक अन्य तरीका उनके आसपास के क्षेत्र में एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण होने वाले प्रभावों का अवलोकन है। ऐसा ही एक प्रभाव गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग है: एक विशाल वस्तु के चारों ओर स्पेसटाइम की विकृति के कारण प्रकाश की किरणें विक्षेपित हो जाती हैं, जैसे प्रकाश एक ऑप्टिक लेंस से गुजरता है। दुर्बल गुरुत्वीय लेंसिंग के अवलोकन किए गए हैं, जिसमें प्रकाश किरणें केवल कुछ आर्कसेकंड द्वारा विक्षेपित होती हैं। माइक्रोलेंसिंग तब होती है जब स्रोत अनसुलझे होते हैं और प्रेक्षक एक छोटा सा चमक देखता है। जनवरी 2022 में, खगोलविदों ने एक पृथक ब्लैक होल से एक माइक्रोलेंसिंग घटना का पहला संभावित पता लगाने की सूचना दी।
By Chanchal Sailani | December 29, 2022, | Editor at Gurugrah_Blogs.
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