हाल के वर्षों में, ब्लैक होल के अध्ययन में उल्लेखनीय प्रगति हुई है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पहले डिटेक्ट्स ने यह जानना संभव कर दिया कि वे कैसे विलय करते हैं, उनके अस्तित्व का एक अतिरिक्त प्रमाण। अप्रैल 2019 में, इवेंट क्षितिज टेलीस्कोप द्वारा एक ब्लैक होल के इवेंट क्षितिज की पहली छवि का पता चला था। जबकि 100 साल पहले हमने उनके सैद्धांतिक अस्तित्व पर विचार करना शुरू किया था, अब हम ब्लैक होल की भौतिक वास्तविकता के बारे में निश्चित हैं।
लेकिन यह मानना गलत होगा कि हम अब इन लौकिक राक्षसों के बारे में सब कुछ समझ गए हैं। हम कभी नहीं देखेंगे कि ब्लैक होल के घटना क्षितिज के पीछे क्या हो रहा है, और हम अभी भी निश्चित नहीं हैं कि वे कितने बड़े हो सकते हैं या वे कैसे काम कर सकते हैं।
अब तक के सबसे छोटे ब्लैक होल का पता लगाना
अमेरिकी शोधकर्ताओं की एक टीम ने सबसे छोटे ब्लैक होल की खोज की है जो अब तक लगभग 3.3 सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का पता लगा चुका है। ब्लैक होल आमतौर पर शक्तिशाली एक्स-रे, गामा-रे या रेडियो-रे उत्सर्जन द्वारा उनकी अभिवृद्धि डिस्क से खोजे जाते हैं। लेकिन छोटे ब्लैक होल शायद कम पदार्थ को अवशोषित करते हैं और इसलिए उनके कम विकिरण के कारण अदृश्य रहते हैं।
इस मिनी ब्लैक होल का पता एक अलग तरीके से लगाया गया है। इसकी खोज की गई क्योंकि यह एक बाइनरी सिस्टम का हिस्सा है। तारे पर इसका गुरुत्वाकर्षण प्रभाव, इसका पता लगाने की अनुमति देता है। शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि इस तारे में रेडियल वेग में महत्वपूर्ण भिन्नताएं हैं, जो इस बात का संकेत है कि यह एक अन्य वस्तु के साथ गुरुत्वाकर्षण वाल्ट्ज नृत्य कर रहा है।
एक्सोप्लैनेट हंटर्स से एक डिटेक्शन मेथड उधार लिया गया है
आमतौर पर, इस पद्धति का उपयोग एक्सोप्लैनेट का पता लगाने के लिए किया जाता है, लेकिन यहां इस गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के लिए जिम्मेदार वस्तु एक ग्रह होने के लिए बहुत अधिक है। हालांकि, यह प्रकाश स्पेक्ट्रम के सभी हिस्सों में पूरी तरह से अदृश्य है, जिसका अर्थ है कि यह एक तारा भी नहीं है। इसने हमें कम द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की उपस्थिति को कम करने की अनुमति दी।
यह खोज महत्वपूर्ण है क्योंकि यह हमें बताती है कि हमारे वर्तमान पता लगाने के तरीके कई ब्लैक होल की उपस्थिति का पता नहीं लगा सकते हैं। सभी ब्लैक होल जो आस-पास के पदार्थ के साथ बहुत कमजोर बातचीत करते हैं, इस मामले के विकिरण से पता नहीं लगाया जा सकता है। इस मामले में, ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण प्रभाव पर पूरी तरह से ध्यान केंद्रित करने वाले नए पता लगाने के तरीकों से उन्हें बेहतर पहचान करने में मदद मिल सकती है।
क्या छोटे ब्लैक होल भी मौजूद हैं?
छोटे ब्लैक होल को ढूंढना भी बड़े पैमाने पर सितारों और सुपरनोवा को बेहतर ढंग से समझने का एक तरीका है, जो ब्लैक होल या न्यूट्रॉन सितारों में पतन को जन्म देता है। आमतौर पर, तारकीय ब्लैक होल का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से 5 गुना अधिक होता है। न्यूट्रॉन सितारों में शायद ही कभी 2.9 से अधिक सौर द्रव्यमान हैं। इन दो द्रव्यमानों के बीच, 3.3 सौर द्रव्यमानों के इस मिनी ब्लैक होल की खोज तक सीमा धुंधली थी। हम अभी तक नहीं जानते हैं कि क्या हम छोटे ब्लैक होल की खोज करेंगे।
सौर मंडल में एक छोटा ब्लैक होल ?
पांच साल के लिए, कुछ खगोलविदों ने अनुमान लगाया है कि सौर मंडल में नौवां ग्रह है। वे इस भविष्यवाणी का समर्थन कुछ ट्रांसनेपुनियन वस्तुओं के प्रक्षेपवक्र के अवलोकन पर करते हैं। ये छोटे ग्रह नेप्च्यून या प्लूटो की तुलना में बहुत अधिक दूरी पर सूर्य की परिक्रमा करते हैं। उनकी परिक्रमा अत्यधिक अण्डाकार होती है, जैसे कि वे किसी भारी वस्तु से परेशान हो गए हों। लेकिन वे इस ग्रह के जिम्मेदार होने के लिए नेपच्यून से बहुत दूर जा रहे हैं।
इस अवलोकन ने शोधकर्ताओं के एक समूह को एक अन्य कक्षीय व्यवधान पर विचार करने के लिए प्रेरित किया, एक अज्ञात ग्रह जो सूर्य से बड़ी दूरी पर विकसित हो रहा है और पृथ्वी से लगभग 10 गुना अधिक विशाल है। चूंकि यह धारणा 2014 में जारी की गई थी, इसलिए नई चरम ट्रांसनेप्ट्यूनियन वस्तुओं की खोज की गई है। इन सभी में अण्डाकार कक्षाएँ हैं लेकिन हमने अभी भी एक ग्रह 9 की खोज नहीं की है। ऑब्जेक्ट का निरीक्षण करना बहुत मुश्किल है क्योंकि बहुत दूर और बहुत अंधेरा है, या शायद यह मौजूद नहीं है।
हम वास्तव में अन्य तंत्रों की कल्पना कर सकते हैं कि चरम ट्रांसनेप्टुअन की कक्षाओं की व्याख्या करें। पिछले हफ्ते, दो ब्रिटिश और अमेरिकी शोधकर्ताओं ने इस समस्या का एक अलग समाधान प्रस्तावित किया। चरम ट्रांसनेप्टुअन्स का विघटन एक ब्लैक होल हो सकता है। परिकल्पना की हिम्मत है क्योंकि यह एक प्रकार के ब्लैक होल के अस्तित्व पर निर्भर करता है जिसका कभी पता नहीं चला है। वास्तव में, मनाया ट्रांसनेप्टियन कक्षाओं के लिए छड़ी करने के लिए, इस ब्लैक होल में पृथ्वी के द्रव्यमान का पांच से दस गुना द्रव्यमान होना चाहिए, जो कि ब्लैक होल के लिए बहुत कम है। यह ब्लैक होल किसी विशाल तारे के कोर के ढहने के बाद नहीं बना होगा। एकमात्र संभावना यह है कि यह एक प्राथमिक ब्लैक होल होगा।
इस प्रकार की वस्तु जिसका अस्तित्व पूरी तरह से काल्पनिक है, जो ब्रह्मांड की शुरुआत में बनी होगी। मामला इतना सघन था कि पहले ब्लैक होल बनाने के लिए स्थानीय स्तर पर ढह सकता था, जो अस्थिरता के आधार पर विशाल या छोटा हो सकता था। प्राइमरी ब्लैक होल डार्क मैटर की व्याख्या करने वाले उम्मीदवारों में से एक हैं। वे वास्तव में बहुत से हो सकते हैं, लेकिन यह भी पता लगाने के लिए अविश्वसनीय रूप से मुश्किल है कि क्या वे छोटे हैं। यदि यह मौजूद है, तो सूर्य के चारों ओर परिक्रमा करने वाला ब्लैक होल एक बड़े पिंग पोंग बॉल के आकार का होगा।
एक आदिम ब्लैक होल की परिकल्पना, हालांकि, नौवें ग्रह की परिकल्पना द्वारा उठाए गए कुछ सवालों को हल करती है। यदि हम मानते हैं कि एक नौवां ग्रह नेपच्यून की तुलना में सूर्य से 20 गुना अधिक दूर तक विकसित होता है, तो हमें यह बताना चाहिए कि यह क्यों मौजूद है। एक तारे से दूर के क्षेत्र ग्रहों के निर्माण के लिए अनुकूल नहीं हैं। यह एक भटकने वाला ग्रह हो सकता है जो सौर मंडल के इतिहास के दौरान पकड़ा गया हो। लेकिन एक आदिम ब्लैक होल बस के रूप में फिट होगा।
जहां नई परिकल्पना दिलचस्प हो जाती है, वह नई अनुसंधान रणनीतियों का प्रस्ताव करती है। हम उसी तरह से किसी ग्रह या ब्लैक होल का पता नहीं लगाते हैं। एक प्राइमर्डियल ब्लैक होल वास्तव में FERMI या चंद्र अंतरिक्ष वेधशालाओं द्वारा पता लगाने योग्य विकिरण का उत्सर्जन कर सकता है। बेशक, यह सिर्फ एक नया चिमरा हो सकता है। हमारी ग्रह प्रणाली में न तो कोई नौवां ग्रह हो सकता है और न ही एक प्राइमरी ब्लैक होल। हालांकि, चरम ट्रांसनेप्टुनीयन की कक्षा के लिए एक ठोस व्याख्या खोजना आवश्यक होगा।
आकाशगंगा एनजीसी 3147 के केंद्र में ब्लैक होल खगोलविदों द्वारा बनाए गए मॉडल को परिभाषित करता है
– 16 जुलाई, 2019 की खबर –
अप्रैल 2019 में, एक ब्लैक होल के घटना क्षितिज की पहली छवि सामने आई थी। इस छवि पर, हम केंद्रीय छाया क्षेत्र के आसपास एक चमकदार डिस्क देख सकते हैं। हम इस अभिवृद्धि डिस्क और इसकी सीमाओं के अधिक विवरणों को भेद करने में सक्षम होना चाहते हैं, लेकिन यह पहली छवि हमें कम से कम पुष्टि करने की अनुमति देती है कि इन आकाशीय वस्तुओं का वर्णन करने के लिए सामान्य सापेक्षता बहुत अच्छी तरह से काम करती है। हम लगभग यह मान सकते हैं कि हम धीरे-धीरे ब्लैक होल को समझने लगे हैं, लेकिन ब्रह्मांड हमेशा आश्चर्य से भरा है।
हबल स्पेस टेलीस्कोप के लिए धन्यवाद, खगोलविदों की एक टीम ने घर से लगभग 130 मिलियन प्रकाश-वर्ष दूर स्थित आकाशगंगा NGC 3147 का केंद्र देखा है। लगभग इसका केंद्रीय ब्लैक होल क्या होना चाहिए, उन्होंने तेजी से रोटेशन में बहुत पतली डिस्क का पता लगाया, प्रकाश की गति का लगभग 10%। समस्या यह है कि यदि हम अपने मॉडल पर विश्वास करते हैं, तो यह डिस्क मौजूद नहीं होनी चाहिए।
एनजीसी 3147 बहुत सक्रिय आकाशगंगा नहीं है, इसलिए इसके केंद्रीय ब्लैक होल को निगलने के लिए बहुत कुछ नहीं है। आम तौर पर, इस प्रकार के परिदृश्य में हम अपेक्षा करते हैं कि ब्लैक होल के चारों ओर एक बड़ा डोनट की तरह अभिवृद्धि डिस्क को एक भुलक्कड़ रूप में ले जाए। यह वास्तव में मॉडल है कि खगोलविदों ने इस अवलोकन का नेतृत्व करने की पुष्टि करने की उम्मीद की थी। इसके बजाय, उन्हें पता चला कि एक बहुत पतली अभिवृद्धि डिस्क प्रतीत होती है, एक ऐसा परिदृश्य जिसका उपयोग हम आकाशगंगाओं में कम से कम एक हज़ार बार उज्जवल देखने के लिए करते हैं।
जाहिर है, यह उस तरीके को संशोधित करने के लिए आवश्यक होगा जिसमें हम फैलाने वाली आकाशगंगाओं में सुपरमैसिव ब्लैक होल के अभिवृद्धि डिस्क की कल्पना करते हैं। इस बीच, NGC 3147 का ब्लैक होल विशेष सापेक्षता और सामान्य सापेक्षता का परीक्षण करने का एक शानदार अवसर प्रदान करता है। अभिवृद्धि डिस्क ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण कुएं में इतनी गहराई तक लंगर डाले हुए प्रतीत होती है कि प्रकाश को भागने में दिक्कत हो रही है। हब्बल में स्पेक्ट्रोग्राफ का उपयोग करके, खगोलविद इस प्रकाश का विश्लेषण करने में सक्षम थे। यह दूसरे की तुलना में अभिवृद्धि डिस्क के एक हिस्से में ज्यादा चमकीला दिखाई देता है।
यह पदार्थ के असमान वितरण के कारण नहीं है, यह एक ऐसा प्रभाव है जिसकी भविष्यवाणी विशेष सापेक्षता द्वारा की गई थी। प्रकाश का स्रोत बहुत तेजी से आगे बढ़ रहा है। इसलिए देखे गए फोटोन को डॉपलर प्रभाव द्वारा लाल या नीले रंग में स्थानांतरित कर दिया जाता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि उनका स्रोत हमसे दूर जा रहा है या नहीं, हमें यह आभास देता है कि छेद ब्लैक के अभिवृद्धि डिस्क का एक हिस्सा अन्य की तुलना में उज्जवल है। ईवेंट होरिजन टेलीस्कोप द्वारा निर्मित ब्लैक होल छवि पर भी यही स्थिति थी।
अभिवृद्धि डिस्क से हमारे पास आने वाले सभी प्रकाश भी दृढ़ता से लाल रंग में स्थानांतरित हो जाते हैं। यह ब्लैक होल के साथ निकटता का एक संकेतक है और इसकी आकर्षण शक्ति से बचने में कठिनाई हुई है। फैलने वाली आकाशगंगाओं के अभिवृद्धि डिस्क को पूरी तरह से समझने में असफल, हम कम से कम इस बात की पुष्टि कर सकते हैं कि इस मामले को देखने के लिए सापेक्षता सही उपकरण है। खगोलविदों की टीम को अब बहुत सक्रिय आकाशगंगाओं के आस-पास अन्य बहुत कॉम्पैक्ट अभिवृद्धि डिस्क को देखने की उम्मीद है, जो कि बहुत सक्रिय आकाशगंगाओं में नहीं हैं ताकि वे अपने मॉडल को अपडेट करने में सक्षम हो सकें।
एक ब्लैक होल की पहली छवि कल सामने आएगी
– 9 अप्रैल, 2019 की खबर –
कल, इवेंट होराइजन टेलीस्कोप प्रोजेक्ट अंत में या तो धनु ए * की छवि को प्रकट करेगा, या मिल्की वे के केंद्र में स्थित एक सुपरमैसिव ब्लैक होल की छवि।
हमने ब्लैक होल या न्यूट्रॉन स्टार के जन्म को देखा होगा!
– 15 जनवरी, 2019 की खबर –
जून 2018 में, दुनिया भर के खगोलविदों ने एक बड़ा विस्फोट देखा, जो कि नक्षत्र हरक्यूलिस में लगभग 200 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर हुआ था। कुछ हफ्तों के बाद, वस्तु ने अपनी चमकदारता खो दी थी। चूंकि, परिकल्पनाएं इस लौकिक घटना की सटीक प्रकृति को समझाने की कोशिश करती हैं। क्या यह एक विशेष रूप से शक्तिशाली सुपरनोवा, एक सफेद बौना है जिसे एक ब्लैक होल, एक मैग्नेटर या गामा-रे फट द्वारा अलग किया गया है?
ऑब्जेक्ट का नाम AT2018COW रखा गया है। यह एक सामान्य सुपरनोवा की तुलना में बहुत चमकीला दिखाई दिया, और सबसे ऊपर यह जलाया और रिकॉर्ड समय में शांत हो गया। इसकी चमक के चरम पर पहुंचने में केवल कुछ ही दिन लगे हैं और इसकी चमक को खोने के लिए एक और 16 दिन का समय है।
इस घटना के स्रोत के बारे में केके वेधशाला के सहयोग से एक अंतरराष्ट्रीय टीम। उन्होंने कई वेधशालाओं से एक्स-रे, दृश्य प्रकाश, अवरक्त और रेडियो टिप्पणियों का संयोजन किया। उन्होंने महसूस किया कि इस प्रलयकारी घटना ने प्रकाश की गति के लगभग 10% हिस्से को प्रभावित किया, और पता चला कि इस विस्फोट के दिल में क्या छिपा था। वे लगभग सुनिश्चित हैं कि 2018 की गर्मियों के दौरान मनाया गया विस्फोट ब्लैक होल या न्यूट्रॉन स्टार का निर्माण है।
यह पहली बार है जब इस तरह की घटना का वस्तुतः लाइव प्रसारण किया जा सकता है। विशालकाय तारे के मरने पर ब्लैक होल और न्यूट्रॉन तारे बनते हैं। जब थर्मोन्यूक्लियर ईंधन समाप्त हो जाता है, तो इन तारों का दिल अपने गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में एक पल में ढह जाता है। तारे की बाहरी परतों को एक विशाल विस्फोट में उड़ा दिया जाता है और यह केंद्र में बहुत अधिक घनत्व, न्यूट्रॉन स्टार या सबसे चरम मामलों में ब्लैक होल में केवल एक ही वस्तु बनी रहती है।
हमें अभी तक नहीं पता है कि इन दोनों में से कौन सी वस्तु AT2018COW के दिल में पैदा हुई थी, लेकिन यह जटिल भौतिकी में गोता लगाने का आदर्श अवसर है जो उनके जन्म के साथ होती है। जब आप एक न्यूट्रॉन स्टार का निरीक्षण करते हैं, तो यह आम तौर पर पहले से ही कुछ सौ साल पुराना है, अगर आप भाग्यशाली हैं।
AT2018COW के अवलोकन को कई चीजों द्वारा सुगम बनाया गया था। सबसे पहले, विस्फोट ने बहुत कम सामग्री को बाहर निकाल दिया जब एक विशिष्ट बड़े पैमाने पर स्टार की मृत्यु हो गई। अपनी दूरबीनों के सामने दस गुना कम मलबे के साथ, खगोलविद सीधे केंद्रीय वस्तु के विकिरण का निरीक्षण कर सकते थे। दूसरी ओर, 200 मिलियन प्रकाश वर्ष ब्रह्मांडीय पैमाने पर एक छोटी दूरी है। इसी तरह की अन्य वस्तुओं की खोज की जा सकती है।
AT2018COW का अवलोकन खगोल विज्ञान में गति के बढ़ते महत्व का एक महत्वपूर्ण उदाहरण है। ब्रह्मांड में कई सबसे दिलचस्प घटनाएं अल्पकालिक हैं। सर्वोत्तम परिस्थितियों में उनका पालन करने में सक्षम होने के लिए, इन घटनाओं को पूरा करने से पहले वेधशालाओं को बहुत तेज़ी से जुटाया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के साथ ऑप्टिकल संकेतों की पहचान करने में सक्षम होने के लिए त्वरित होना महत्वपूर्ण है। यह दुनिया भर में वेधशालाओं के लिए प्रगति का एक नया क्षेत्र है जिसमें बेहतर साधन शामिल नहीं हैं लेकिन बेहतर संगठन और सहयोग है। ब्रह्मांड में सबसे हिंसक घटनाओं के दिल में गोता लगाने में सक्षम होने के लिए यह आवश्यक शर्त है।
तारों और आकाशगंगाओं के बाद काले छेद गायब हो जाएंगे
– 4 नवंबर, 2018 के समाचार –
स्टीफन हॉकिंग ने भविष्यवाणी की कि काले छेद वाष्पीकरण और गायब हो सकते हैं। अपने घटना क्षितिज के किनारे, विकिरण हॉकिंग विकिरण का निर्माण करना चाहिए। यह विकिरण पूरी तरह से वाष्पीकरण तक ब्लैक होल के द्रव्यमान को नरभक्षित कर सकता है। हालांकि, यह एक बेहद कमजोर विकिरण है। इसलिए अधिकांश ब्लैक होल के लिए वाष्पीकरण प्रक्रिया बहुत लंबी होगी। यह वास्तव में तब शुरू होगा जब ब्रह्मांड स्वयं बहुत पुराना और ठंडा होगा। ब्लैक होल तब अवशोषित करने से अधिक विकिरण उत्सर्जित कर सकते हैं और द्रव्यमान खोना शुरू कर सकते हैं।
सूर्य के द्रव्यमान के काले छेद के लिए, कुल वाष्पीकरण के लिए लगभग 1064 साल लगेंगे। ब्रह्मांड में सबसे बड़े काले छेद को वाष्पीकरण के लिए 10106 वर्षों तक की आवश्यकता हो सकती है। ये इतनी बड़ी संख्या है कि कल्पना करना लगभग असंभव है। यदि स्टीफन हॉकिंग सही है, तो सभी सितारों और सभी आकाशगंगाओं के बाद लंबे समय तक, ब्रह्मांड का काला छेद धीरे-धीरे वाष्पित हो जाएगा। वे अंततः गायब हो जाएंगे, कुछ कणों द्वारा यात्रा की जाने वाली एक महान शून्य छोड़ दी जाएगी।
ईएसओ द्वारा छवि
सूत्रों का कहना है
