બ્લેક હોલ્સ: આપણા બ્રહ્માંડનું સૌથી મોટું રહસ્ય

બ્લેક હોલ કદાચ જાણીતા બ્રહ્માંડનું સૌથી મોટું રહસ્ય છે!

અત્યાર સુધી આપણે તેમના વિશે બહુ ઓછું જાણીએ છીએ, કારણ કે અમારી ટેક્નોલોજી હજુ સુધી અમને તેમની લાક્ષણિકતાઓનો ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપતી નથી, મુખ્યત્વે કારણ કે તે બધા આપણા સૌરમંડળથી ખૂબ દૂર છે.

અન્ય કારણ શા માટે તે અભ્યાસ કરવા માટે ખૂબ મુશ્કેલ છે બ્રહ્માંડમાં બ્લેક હોલ્સ, એ છે કે આ તારાઓની જેમ પ્રકાશ સ્પંદનો ઉત્સર્જિત કરતા નથી, તેનાથી વિપરીત, તેમનું શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર નજીકના પ્રકાશને પણ શોષવામાં સક્ષમ છે, પરંતુ આ કંઈક છે જે આપણે પછીથી સમજાવીશું.

જો કે, 1970 થી અને દ્વારા પ્રસ્તાવિત થિયરીઓ માટે આભાર સ્ટીફન હોકિન્સ બ્લેક હોલ વિશે, અમે તેમના વિશે ઘણું બધું સમજવામાં સક્ષમ છીએ, જેમાં તેમના આકાર, રચના, રચના પ્રક્રિયા અને ટેમ્પોરલ સાતત્યના ફેરફારોમાં તેમના સંબંધો વિશેના પ્રદર્શિત ડેટાનો સમાવેશ થાય છે.

ધૂમકેતુ બ્લેક હોલ જેટલા જ રસપ્રદ હોઈ શકે છે! પર અમારો સંપૂર્ણ લેખ ચૂકશો નહીં ધૂમકેતુના ભાગો

પરંતુ આપણે બ્લેક હોલ વિશે ખરેખર શું જાણીએ છીએ?

જો તમે ક્યારેય ક્રિસ્ટોફર નોલાન મૂવી જોઈ હોય: તારાઓ (2010) અને તમે કંઈપણ સમજ્યા વિના છોડી ગયા હતા, તો તે એટલા માટે છે કારણ કે તમે હજી પણ તેના વિશે પૂરતું નથી જાણતા બ્લેક હોલ્સ.

હું તમને કહું છું, આ ફિલ્મ આઈન્સ્ટાઈનના સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે, જે જણાવે છે કે આપણા બ્રહ્માંડમાં 3 પરિમાણ નથી, પરંતુ 4 છે, સમય સાથે વાસ્તવિકતાના મેદાનમાં ચોથું પરિમાણ છે. 

તેથી, સાર્વત્રિક મિકેનિક્સના નિયમો સમયને અસર કરે છે, જેમ તેઓ પ્રકાશ સહિત મહત્વ ધરાવે છે. 

આ રીતે, સમય એ સાર્વત્રિક સ્થિરાંક નહીં હોય, પરંતુ એક પરિમાણ જે ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો અનુસાર, સ્થિતિસ્થાપક બેન્ડની જેમ વિકૃત, ખેંચાઈ અથવા સંકુચિત થઈ શકે છે, જેમ કે ગુરુત્વાકર્ષણ.

અવકાશમાં બ્લેક હોલ વિશે વધુ જાણવામાં રસ ધરાવો છો?

તો પછી અંત સુધી આ લેખ વાંચવાનું બંધ કરશો નહીં, કારણ કે અમે તમને આ રસપ્રદ વિષય વિશે જાણવાની જરૂર છે તે બધું સમજાવીએ છીએ, જેથી આગલી વખતે જ્યારે તમે ઇન્ટરસ્ટેલર જોશો, ત્યારે તમે શાબ્દિક રીતે અવકાશમાં ખોવાઈ જશો નહીં.

બ્લેક હોલ શું છે?

બ્લેક હોલ ખરેખર છિદ્રો નથી, શું તમે જાણો છો?

હકીકતમાં, ના પ્રમેય અનુસાર હોકિન્સ અને એલિસ 1970 થી, તેમના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણની ક્રિયાને કારણે, તેમના કેન્દ્ર તરફ તેમના પોતાના સમૂહના આકર્ષણને કારણે, બ્લેક હોલ આકારમાં ગોળાકાર હોવાનું માનવામાં આવે છે. તે જ વસ્તુ જે તારાઓ સાથે થાય છે, પરંતુ સ્કેલ પર લાખો ગણા વધારે છે.

બ્લેક હોલ એ અવકાશમાં એક બિંદુ છે, જે અત્યંત ગાઢ સમૂહના ક્લસ્ટરથી બનેલું છે, જે એટલા શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણ બળ પેદા કરે છે કે તે અવકાશ-સમયની સાતત્યમાં વક્રતા બનાવવા માટે સક્ષમ છે.

બ્લેક હોલનું ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર એટલું મજબૂત છે, કે દ્રવ્યનો કોઈપણ કણ જો તે ખૂબ નજીક આવે તો તે વિરૂપતાથી બચી શકતો નથી. હકીકતમાં, આકર્ષણ એટલું શક્તિશાળી છે કે તે ફોટોન કણોને શોષી લેવામાં સક્ષમ છે જે સૂર્યપ્રકાશના કિરણો બનાવે છે.

તે સાચું છે, તેમને બ્લેક હોલ કહેવામાં આવે છે કારણ કે તેઓ તેમની આસપાસના પ્રકાશને શાબ્દિક રીતે ગળી જવા માટે સક્ષમ છે.

બ્લેક હોલ કેટલા ગાઢ છે?

શારીરિક લાક્ષણિકતા જે આપે છે સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ તેમના ગુરુત્વાકર્ષણ અને થર્મલ ગુણધર્મો, તેઓ અવકાશના પ્રમાણમાં નાના વિસ્તારમાં સમાવિષ્ટ પદાર્થની અત્યંત ઘનતા છે. 

અવકાશી પદાર્થ (અથવા અન્ય કોઈપણ પદાર્થ) ના પદાર્થની ઘનતા એ દ્રવ્ય કણોની સંખ્યાને અનુલક્ષે છે જે અવકાશની આપેલ શ્રેણીમાં એકઠા થાય છે. અવકાશની નાની શ્રેણીમાં જેટલા વધુ કણો ભેગા થાય છે, શરીર તેટલું ગીચ હશે.

બ્લેક હોલ બનવા માટે આપણા પોતાના તારાને બનાવેલા પદાર્થના જથ્થા માટે, તેણે તેના તમામ કણોને 1.300 મિલિયન કિલોમીટરના કદથી સંકુચિત કરીને, અત્યંત રીતે પોતાની અંદર ફોલ્ડ કરવું પડશે. 2 કિલોમીટરથી વધુ વ્યાસ ધરાવતી જગ્યામાં.

તેથી, સૂર્યને લગભગ 900.000 વખત તેનું કદ ઘટાડવું પડશે, પરંતુ તે બનાવે છે તે કોઈપણ વસ્તુને બગાડ્યા વિના.

અવકાશ-સમય વક્રતા

શું તમે ક્યારેય વિચાર્યું છે કે બ્લેક હોલ સમયને કેવી રીતે ધીમું કરવામાં સક્ષમ છે?

શું તમને યાદ છે ગાર્ગન્ટુઆ en તારાઓ વચ્ચેનું?

ફિલ્મમાં, સ્પેસશીપ સહનશક્તિ માં જીવનના પરિપ્રેક્ષ્ય પર ડેટા એકત્રિત કરવાનું બંધ કરવાની ફરજ પડી છે મિલર ગ્રહ, જે સાંયોગિક રીતે a ની ખૂબ નજીક ભ્રમણ કરે છે સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ ગાર્ગન્ટુઆ કહેવાય છે.

આને કારણે, ક્રૂ એસ્ટ્રોફિઝિકલ મૂંઝવણનો સામનો કરે છે: ગાર્ગન્ટુઆની નિકટતાને કારણે, પૃથ્વી કરતાં ગ્રહ પર સમય ઘણો ધીમો પસાર થાય છે, તેથી શોધ મિશન, જે તેમના માટે થોડા કલાકો લેશે, પૃથ્વી પર તેનો અર્થ ઘણા બધા હશે. વર્ષ

પરંતુ આ કેવી રીતે શક્ય છે?

જો તે તમને વિચિત્ર ખ્યાલ જેવું લાગે છે, તો તે એટલા માટે છે કારણ કે આપણે સમયને બ્રહ્માંડના અવિચલ સ્થિર તરીકે ધ્યાનમાં લેવા માટે ટેવાયેલા છીએ, મૂળભૂત રીતે કારણ કે આપણી પાસે કોઈ સાધન નથી જે તેને વિકૃત કરી શકે, જેમ આપણે વાસ્તવિકતાના અન્ય વિમાનો સાથે કરીએ છીએ.

જો કે, 1915માં આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા પ્રસ્તાવિત જનરલ રિલેટિવિટીનો સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે સમય વાસ્તવિકતાનું એક પરિમાણ છે જે X અને Y વિમાનો (પહોળાઈ અને લંબાઈના પરિમાણો) પર વિસ્તરે છે. 

તેથી, જો સમૂહ ધરાવતું શરીર વાસ્તવિકતાના પ્લેન પર ક્રિયા કરે છે, તો તે પરિમાણ Z (ઊંડાઈ) નું ચલ બનાવશે જે પ્રથમ બેને વિકૃત કરી શકે છે અને તેથી, સમય જતાં તે પણ કરી શકે છે.

ચાલો તેને આ રીતે જોઈએ: 

કલ્પના કરો કે તમે કાપડનો ટુકડો ફેલાવો છો, એક સપાટ જગ્યા બનાવી છે (પરિમાણો X અને Y); અને કાપડ પર તમે એક બોલ છોડો છો. ફેબ્રિક પર બોલના વજનની ક્રિયા પ્લેનની નીચે એક અંતર્મુખ બનાવશે. 

આ અસર એસ્ટ્રોફિઝિક્સ તરીકે ઓળખાય છે અવકાશ-સમયની વક્રતા.

હવે, ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમોને લીધે, પ્લેન પર મૂકવામાં આવેલ પદાર્થ જેટલો ભારે હશે, તેના પર તેની ક્રિયા જેટલી વધુ ચિહ્નિત થશે, અને તેથી વક્રતા વધુ ઊંડી હશે.

આ સાથે થાય છે તે બરાબર છે કાળા છિદ્રો અને વક્ર સમય. 

જ્યારે મર્યાદા સુધી સંકુચિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે બ્લેક હોલ અવિશ્વસનીય રીતે ગાઢ પદાર્થો બની જાય છે - અને તેથી ભારે-, તેથી તેઓ X અને Y વિમાનો પર જે ક્રિયા કરે છે તે ખરેખર અત્યંત છે.

બ્લેક હોલને કારણે વક્રતા એટલી મજબૂત હોય છે કે તે જે પદાર્થમાં પ્રવેશ કરે છે તેને છટકી જવા દેતું નથી, આ સ્પેસ-ટાઈમ એકલતાનું કારણ બને છે જેને આપણે જાણીએ છીએ ઇવેન્ટ હોરાઇઝન.

બ્લેક હોલ જે વક્રતા બનાવે છે તે એટલું "ઊંડું" છે અને તેમનું ગુરુત્વાકર્ષણ આકર્ષણ એટલું શક્તિશાળી છે કે તેઓ તેમની નજીક આવતી દરેક વસ્તુને ચૂસી લે છે, તેથી, અવકાશના વમળમાં હોવાથી ગાર્ગન્ટુઆ, ગ્રહ મિલર ગાર્ગન્ટુઆના ઈવેન્ટ હોરાઈઝનમાં પ્રવેશવાને કારણે તે તેના સમયના સાતત્યમાં વાર્પનો અનુભવ કરી રહ્યો હતો.

હકીકતમાં, ચોક્કસ આંકડો એ છે કે દરેક કલાકમાં વિતાવ્યો મિલર તે 7 પૃથ્વી વર્ષોની સમકક્ષ હતું.

એક વિચિત્ર હકીકત તરીકે, 1 કિમી ઊંચા મોજા કે જે સમગ્ર સપાટીને આવરી લે છે મિલર, તેઓને ગ્રહ પર બ્લેક હોલ દ્વારા કરવામાં આવતી ગુરુત્વાકર્ષણ શક્તિની અસર તરીકે પણ સમજાવવામાં આવશે.

બ્લેક હોલ કેવી રીતે બને છે?

બ્લેક હોલ એ તારાઓ મૃત્યુ પામ્યા પછી બાકી રહેલ અવશેષો હોવાનું કહી શકાય. 

બે દાયકા પહેલા સુધી, એવું માનવામાં આવતું હતું કે બ્રહ્માંડના પ્રારંભિક તબક્કા દરમિયાન બ્લેક હોલની રચના થઈ હતી અને આ ઘટનાનું પુનરાવર્તન નહીં થાય. 

જો કે, અભ્યાસ સમયનો ઇતિહાસ: બિગ બેંગથી બ્લેક હોલ સુધી, હોકિંગ્સ, ઓપેનહેઇમર અને રોજર પેનરોઝ દ્વારા સહયોગમાં બનાવવામાં આવેલ, દર્શાવે છે કે બ્લેક હોલ નામની પ્રક્રિયામાં બનાવવામાં આવે છે. ગુરુત્વાકર્ષણ પતન. 

ગુરુત્વાકર્ષણના પતન જે બ્લેક હોલની રચનાનો માર્ગ આપે છે તે સમજવા માટે, આપણે તારાઓના મૃત્યુની પ્રક્રિયા તરફ થોડું પાછળ જવું પડશે.

જ્યારે એક પીળો તારો (આપણા સૂર્યની જેમ) તેના હાઇડ્રોજન ભંડારોને ખાલી કરે છે, તે તેની સપાટી પરના હિલીયમ કણોને વધુ તીવ્ર પરમાણુ સંમિશ્રણ પ્રક્રિયામાં બાળવાનું શરૂ કરે છે. જેમ જેમ આ પ્રક્રિયા ચાલુ રહે છે તેમ, તારો, જે તેના જીવનના છેલ્લા તબક્કાની નજીક આવી રહ્યો છે, તે તેના કદમાં 300 ગણો વધારો કરી શકે છે અને તેનો રંગ બદલી શકે છે. રેડ જાયન્ટ સ્ટાર.

તેની સપાટી પરના તમામ બળતણનો ઉપયોગ કરીને, ન્યુક્લિયર ફ્યુઝન પ્રક્રિયાઓ બંધ થઈ જશે, અને તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણ બળનો પ્રતિકાર કરવાની કોઈપણ પ્રક્રિયા વિના, તેના તમામ કણો તેના પોતાના કોર તરફ દોરવાનું શરૂ કરશે, તેનું કદ ફરી એકવાર ઘટાડશે અને શું બનાવશે. અમે a તરીકે જાણીએ છીએ વ્હાઇટ ડ્વાર્ફ સ્ટારએક મૃત તારો

જો કે, તારાના મોટા જથ્થાને કારણે આ પ્રક્રિયાને ચરમસીમાએ લઈ જવામાં આવી શકે છે, સફેદ દ્વાર્ફને તેની પોતાની મર્યાદાઓથી બહાર સંકુચિત કરી શકાય છે અને અવિશ્વસનીય રીતે નાની જગ્યામાં વધુ કેન્દ્રિત દળ સાથેનું શરીર બનાવે છે.

તે તમારા સૂર્યને તમારા વાહનના થડમાં મૂકવા માટે પૂરતું વાળવાનો પ્રયાસ કરવા જેવું છે. 

આ છેલ્લું પગલું પરિણામી ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રને એટલું શક્તિશાળી બનાવે છે કે તે તેના પોતાના પ્રકાશને ગળી જવાનું શરૂ કરે છે, જે સમાપ્ત થાય છે. તારાને બ્લેક હોલમાં ફેરવો.

બ્લેક હોલના પ્રકાર

ત્યાં વિવિધ છે બ્લેક હોલના પ્રકાર અને આને તેમના કદ અને તેમાં રહેલા સમૂહની માત્રા અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ

સુપરમાસિવ બ્લેક હોલ દલીલપૂર્વક સૌથી મોટા અને સૌથી શક્તિશાળી છે. આમાં ફક્ત 2 અથવા 3 ગણી મોટી જગ્યામાં આપણા સૂર્યના દળ કરતા ઘણા મિલિયન ગણા સમૂહ હોઈ શકે છે, જે તેમને ખૂબ શક્તિશાળી બનાવે છે.

ઘણી મોટી તારાવિશ્વો, ખાસ કરીને લંબગોળ તારાવિશ્વોના કેન્દ્રો પર પ્રભુત્વ ધરાવતા સુપરમાસિવ બ્લેક હોલ શોધવા સામાન્ય છે. આકાશગંગાની આસપાસ ફરતી હોવાથી, એક સ્પષ્ટ ઉદાહરણ ઘરે મળી શકે છે ધનુરાશિ એ, લગભગ 120 AU માપવા માટેનું ખરેખર વિશાળ સુપરમાસિવ બ્લેક હોલ.

મધ્યવર્તી-દળના બ્લેક હોલ્સ

તેઓ તેમના સમૂહ અનુસાર સ્કેલ પર આગળ છે. તેઓ સુપરમાસિવ બ્લેક હોલ કરતાં ઓછા ગાઢ છે, પરંતુ તેઓ હજુ પણ ખરેખર પ્રભાવશાળી છે.

100 થી 1.000.000 સૌર માસના સમકક્ષ સમૂહ સાથેના બ્લેક હોલ આ વર્ગીકરણમાં આવે છે.

તારાઓની માસ બ્લેક હોલ્સ

તે એકદમ સામાન્ય છે અને પૃથ્વી ગ્રહ પરથી આપણે આ વર્ગીકરણમાં બંધબેસતા કેટલાક બ્લેક હોલનું અવલોકન કરવામાં સક્ષમ છીએ.

તારાઓની-દળના બ્લેક હોલ્સમાં તેમના આંતરિક ભાગમાં 30 થી 70 સૌર સમૂહ હોય છે. વિશાળ તારાઓના ગુરુત્વાકર્ષણીય પતનથી આ સ્વરૂપ છે, જેને એસ્ટ્રોફિઝિક્સ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે સુપરનોવા.

માઇક્રો બ્લેક હોલ્સ

સૂક્ષ્મ કાળા છિદ્રો આ વર્ગીકરણની શ્રેણી છે, જો કે, તે એક પૂર્વધારણા રહે છે.

અનુસાર હોકિન્સ સિદ્ધાંત બ્લેક હોલ વિશે, આ સૂક્ષ્મ બ્લેક હોલ્સમાં અત્યંત નાની જગ્યામાં આશ્ચર્યજનક માત્રામાં દ્રવ્યોનો સમાવેશ થતો હશે, જેથી તેમની અંદરની બાબત ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના નિયમો દ્વારા સંચાલિત થઈ શકે.

CERN ખાતે લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરનું એક મિશન કૃત્રિમ સૂક્ષ્મ બ્લેક હોલ બનાવવા માટે તત્વોનું સર્જન કરવાનું છે, જ્યાં ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ વિશેના ઘણા સિદ્ધાંતોનું પરીક્ષણ કરી શકાય છે અથવા અંતે, એક કણને અલગ કરી શકાય છે. શ્યામ પદાર્થ