First Picture of Black Hole – ब्लैक होल की पहली छवि एक अंधेरे, केंद्रीय स्थान के साथ एक उज्ज्वल रिंग (Bright Ring) की तरह लगती है। यह रिंग आकाशगंगा M87 में सुपरमैसिव बीहमोथ की परिक्रमा करने वाली गैस की एक उज्ज्वल डिस्क है, और स्पॉट ब्लैक होल की छाया है। यह 50 मिलियन से अधिक प्रकाश-वर्ष (Light Year) दूर है।
वैज्ञानिकों ने बीहमोथ (Behemoth’s) के आकार को भी निर्धारित किया है – इसका व्यास (Diameter) 38 बिलियन किलोमीटर तक फैला हुआ है – और यह ब्लैक होल दक्षिणावर्त घूमता (Clockwise Spin) है।
टेलिस्कोप का एक विश्व-व्यापी नेटवर्क (World Spanning Network) जिसे इवेंट होरिइजन टेलीस्कोप (Event Horizon Telescope) कहा जाता है, ने आकाशगंगा M87 में इस सुपरमैसिव ऑब्जेक्ट की पहली तस्वीर बनाई।
वैज्ञानिकों के अनुसार “इवेंट होरिइजन” उसे कहा जाता है, जहां गुरुत्वाकर्षण खिंचाव इतना मजबूत है कि कोई भी पारंपरिक भौतिक कानून (Conventional Physical laws) लागू नहीं होता और कुछ भी नहीं बच सकता है। ब्लैक होल की जारी की गई छवि, चमकदार प्लाज्मा के केंद्र में छेद की छाया दिखाती है।
ब्रह्मांड में ब्लैक होल अनंत घनत्व और गुरुत्वाकर्षण (Infinite Density and Gravitational Pull) के साथ स्थित हैं।
“M87 सुपरमेसिव ब्लैक होल मानकों (Black Hole Standards) द्वारा भी एक राक्षस (Monster) है,” सेरा मार्कोफ (Sera Markoff), एक खगोल भौतिकीविद् (Astrophysicist) ने कहा।
विषय - सूची
ब्लैक होल (Black Hole) क्या है?
“ब्लैक होल” एक विशाल तारे के जीवन चक्र या मृत्यु के अंत में बनता है।
ब्लैक होल (Black Hole) अंतरिक्ष में एक ऐसा स्थान है जहाँ गुरुत्वाकर्षण (Gravitational Pull) इतना खींचता है कि प्रकाश भी बाहर नहीं निकल सकता है। गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत है क्योंकि पदार्थ को एक छोटे स्थान में कुचल दिया गया है। यह तब हो सकता है जब कोई तारा मर रहा हो।
उदाहरण के लिए, जब हम एक पत्थर फेंकते हैं, तो यह पृथ्वी से किसी वस्तु पर गुरुत्वाकर्षण खिंचाव (Gravitational Pull) के कारण वापस गिर जाता है। इसे पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बचने के लिए, हमें पत्थर को ‘एस्केप वेलोसिटी’ (Escape velocity) (पृथ्वी के लिए लगभग 11.186 किमी / सेकंड) पर फेंकना होगा।
वास्तविक जीवन में, हमें पृथ्वी द्वारा उत्सर्जित गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बचने के लिए इसे उच्च वेग (High Velocity) के साथ रॉकेट लॉन्च करना होगा।
“ब्लैक होल” का द्रव्यमान (Mass) इतना विशाल और त्रिज्या (Radius) इतना छोटा है कि एस्केप वेग (Escape Velocity) बहुत अधिक है और यहां तक कि प्रकाश की गति “ब्लैक होल” से गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बच नहीं सकती।
क्योंकि कोई प्रकाश बाहर नहीं निकल सकता, लोग ब्लैक होल नहीं देख सकते हैं।
वे अदृश्य (Invisible) हैं। विशेष उपकरणों के साथ अंतरिक्ष दूरबीनें (Space Telescopes) ब्लैक होल को खोजने में मदद कर सकती हैं।ये विशेष उपकरण यह देख सकते हैं कि कैसे तारे जो ब्लैक होल के बहुत करीब हैं, अन्य तारों की तुलना में अलग तरह से व्यवहार करते हैं।
केवल तीन से अधिक सौर द्रव्यमानों (Solar Mass > 3) में से सबसे विशाल तारे,उनके जीवन के अंत में ब्लैक होल बनते हैं।
“ब्लैक होल” की रिलीज़ की गई छवि को सदी की सबसे बड़ी सफलताओं में से एक माना जा सकता है। स्टीफन हॉकिंग, किप थॉर्न आदि जैसे महान लोगों ने अपना पूरा जीवन यह कल्पना करते हुए बिताया कि “ब्लैक होल” कैसा दिखता है।
ब्लैक होल (Black Hole) कैसे बनते (Form) हैं?
“स्टेलर नेबुला” (“Stellar Nebula”) प्रारंभिक चरण है। “स्टेलर नेबुला” के आकार के आधार पर, यह एक औसत तारे में परिवर्तित हो सकता है (अपनी मृत्यु के समय “व्हाइट ड्वार्फ” बन जाता है) या बड़े पैमाने पर स्टार (विस्फोट के बाद सुपरनोवा के रूप में “ब्लैक होल”) में परिवर्तित हो सकता है।
वैज्ञानिकों को लगता है कि ब्रह्मांड के शुरू होने पर सबसे छोटे ब्लैक होल का निर्माण हुआ था।
जब एक बहुत बड़े तारे का केंद्र गिर जाता है या ढह जाता है, तो तारकीय ब्लैक होल (Stellar Black Holes) बन जाते हैं। जब ऐसा होता है, तो यह एक सुपरनोवा (Supernova) का कारण बनता है। सुपरनोवा एक विस्फोट करने वाला तारा है जो अंतरिक्ष में तारे के हिस्से को विस्फोटित करता है।
वैज्ञानिकों को लगता है कि सुपरमैसिव (Supermassive) ब्लैक होल उसी समय बने थे जब उनकी आकाशगंगा बनी थी।
ब्लैक होल की संरचना क्या है? (Structure Of Black Hole)
“ब्लैक होल” की संरचना में निम्न शामिल हैं:
विलक्षणता (Singularity):
विस्फोट या “सुपरनोवा” (Supernova) के बाद, तारे का संपूर्ण द्रव्यमान “गुरुत्वाकर्षण बल” के कारण एक ही बिंदु पर केंद्रित हो जाता है।यह जगह जहाँ तारे का पूरा द्रव्यमान बसता है, वह “विलक्षणता” (Singularity) कहा जाता है।
“विलक्षणता” (Singularity) के बिंदु के आसपास, गुरुत्वाकर्षण बल बहुत अधिक होता है।
इवेंट होराइजन (Event Horizon): Event Horizon In Hindi
“ईवेंट होराइजन” “विलक्षणता” के चारों ओर एक गोलाकार सीमा है, जहाँ से एस्केप वेलोसिटी (Escape Velocity) प्रकाश की गति (Speed Of Light) के बराबर है।कोई भी वस्तु जो “ईवेंट होराइजन” के अंदर है, वह “ब्लैक होल” के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से नहीं बच सकती है।
जबकि “इवेंट होराइजन” (Event Horizon) के बाहर की वस्तु “ब्लैक होल” द्वारा स्वतंत्र रूप से उत्सर्जित गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बच सकती है।”इवेंट होराइजन” के अंदर – एस्केप वेलोसिटी (Escape Velocity) प्रकाश की गति से अधिक है। यह “ब्लैक होल” में “इवेंट होराइजन” के अंदर किसी भी वस्तु को खींचने में मदद करता है।
“इवेंट होराइजन” (Event Horizon) के बाहर – “ब्लैक होल” से गुरुत्वाकर्षण का खिंचाव प्रकाश की गति से कम होता है।इसलिए, जब प्रकाश “इवेंट होराइजन” के अंदर जाता है, तो प्रकाश “ब्लैक होल” के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बच नहीं पाता है।
ब्लैक होल (Black Hole) कितने बड़े हैं? The Size Of Black Holes
ब्लैक होल बड़े या छोटे हो सकते हैं। वैज्ञानिकों को लगता है कि सबसे छोटे ब्लैक होल सिर्फ एक परमाणु जितने छोटे होते हैं। ये ब्लैक होल बहुत छोटे होते हैं लेकिन एक बड़े पर्वत का द्रव्यमान (Mass) रखते हैं।
एक अन्य प्रकार के ब्लैक होल को “तारकीय” (Stellar) कहा जाता है। इसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से 20 गुना अधिक हो सकता है। पृथ्वी की आकाशगंगा में कई, कई तारकीय द्रव्यमान वाले ब्लैक होल हो सकते हैं।
ऐसे हजारों तारकीय-द्रव्यमान (Stellar Mass) वाले ब्लैक होल हमारी अपनी मिल्की वे आकाशगंगा (Milky Way Galaxy) के भीतर छिप हो सकते हैं।
सबसे बड़े ब्लैक होल को “सुपरमैसिव” (Supermassive) कहा जाता है। इसका द्रव्यमान 1 मिलियन से अधिक सूर्य के द्रव्यमान के बराबर हो सकता है।
वैज्ञानिकों को इस बात का प्रमाण मिला है कि हर बड़ी आकाशगंगा में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है।
मिल्की वे (Milky Way) आकाशगंगा के केंद्र में स्थित सुपरमैसिव ब्लैक होल को सेजीटैरीअस ए* (Sagittarius A*) कहा जाता है।
इसमें लगभग 4 मिलियन सूर्य के बराबर द्रव्यमान है और यह कुछ मिलियन पृथ्वी को भीतर रख सकता है।
ब्लैक होल (Black Hole) की संरचना (Structure) का विवरण अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (Albert Einstein’s general Theory of Relativity) से किया जा सकता है।
एक ब्लैक होल जिसका द्रव्यमान, 10 गुना सूर्य जितना हो, उसका दायरा 30 किमी (18.6 मील) होगा।
ब्लैक होल को सीधे उनके छोटे आकार के कारण और क्योंकि वे प्रकाश का उत्सर्जन नहीं करते हैं, इस कारण नहीं देखा जा सकता है। हालांकि, पास में होने पर उनके विशाल गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों (Enormous Gravitational Fields) के प्रभाव से उन्हें देखा जा सकता है।
2005 में, सेजीटैरीअस ए (Sagittarius A) की परिक्रमा करने वाले सितारों के अवरक्त अवलोकन से, 4,310,000 सूर्य के बराबर द्रव्यमान वाले एक ब्लैक होल की उपस्थिति का पता चला।
अगर ब्लैक होल्स (Black Hole) “ब्लैक” हैं, तो वैज्ञानिक कैसे जानते हैं कि वे वहां हैं?
ब्लैक होल को नहीं देखा जा सकता क्योंकि मजबूत गुरुत्वाकर्षण (Strong Gravitational Pulls) ब्लैक होल के बीच में प्रकाश को खींचता है।
लेकिन वैज्ञानिक यह देख सकते हैं कि ब्लैक होल के चारों ओर तारों और गैस को मजबूत गुरुत्वाकर्षण कैसे प्रभावित करता है।वैज्ञानिक यह पता लगाने के लिए तारों का अध्ययन कर सकते हैं कि क्या वे चारों ओर उड़ रहे हैं, या एक ब्लैक होल की परिक्रमा कर रहे हैं।
जब एक ब्लैक होल और तारा एक साथ करीब होते हैं, तो उच्च ऊर्जा वाली रोशनी (High Energy Light) बनती है।
इस तरह की रोशनी को मानवीय आंखों से नहीं देखा जा सकता है।
वैज्ञानिक उच्च-ऊर्जा प्रकाश को देखने के लिए अंतरिक्ष में उपग्रहों (Satellites) और दूरबीनों (Telescopes) का उपयोग करते हैं।
ब्लैक होल चारों ओर जाकर अंतरिक्ष में सितारों, चंद्रमाओं और ग्रहों को नष्ट नहीं करते। पृथ्वी एक ब्लैक होल में नष्ट नहीं होगी क्योंकि पृथ्वी के लिए कोई भी ब्लैक होल सौर मंडल (Solar System) के करीब नहीं है।
भले ही एक ब्लैक होल जो सूर्य के समान द्रव्यमान वाला हो (Black Hole having mass as that of Sun), सूर्य की जगह ले ले, पृथ्वी फिर भी उस ब्लैक होल में नष्ट नहीं होगी।
ब्लैक होल में सूर्य के समान ही गुरुत्वाकर्षण (Same gravity as that of Sun) होता। तब भी पृथ्वी और अन्य ग्रह ब्लैक होल की परिक्रमा करते, जैसे कि वे अब सूर्य की परिक्रमा करते हैं।
सूरज कभी भी ब्लैक होल में नहीं बदलेगा। ब्लैक होल बनने के लिए सूरज एक बड़ा पर्याप्त तारा नहीं है।
जो कुछ भी ब्लैक होल के करीब पहुंचता है – सितारा, ग्रह, या अंतरिक्ष यान – खिंचया और निचोड़ा जाएगा (Stretched and Squeezed)।
जैसा कि एस्ट्रोफिजिसिस्ट (Astrophysicist) नील डीग्रेसे टायसन (Neil Degrasse Tyson) ने एक बार इस प्रक्रिया का वर्णन किया था: “जब आप खिंच रहे होते हैं, तो आप एक ट्यूब के माध्यम से टूथपेस्ट की तरह अंतरिक्ष के माध्यम से बाहर निकाले जाते हैं।”
ब्लैक होल पर अनुसंधान का भविष्य? – Future Research On Black Hole
अच्छी खबर यह है कि 2020 तक साथ काम करने के लिए अधिक वेधशालाएँ (Observatories) होंगी। अधिक दूरबीनों को जोड़ने से टीम बेहतर और विस्तारित छवि को कैप्चर करने में सक्षम होगी। जिससे ब्लैक होल से बाहर आने वाले जेट्स को बेहतर तरीके से कैप्चर किया जा सकता है।
शोधकर्ता थोड़ा उच्च आवृत्ति के प्रकाश का उपयोग करके अवलोकन करने की भी योजना बना रहे हैं, जो ब्लैक होल की छवि को और अधिक स्पष्ट कर सकता है।
ये अतिरिक्त वेधशालाएँ और उच्च आवृत्ति के प्रकाश का उपयोग, ब्लैक होल्स पर शोध को और अधिक फोकस में ला सकती हैं।
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