ब्लैक होल: हमारे ब्रह्मांड का सबसे बड़ा रहस्य

ब्लैक होल संभवतः ज्ञात ब्रह्मांड का सबसे बड़ा रहस्य हैं!

अभी तक हम इनके बारे में बहुत कम जानते हैं, क्योंकि हमारी तकनीक अभी भी हमें उनकी विशेषताओं का गहराई से अध्ययन करने की अनुमति नहीं देती है, मुख्यतः क्योंकि वे सभी हमारे सौर मंडल से बहुत दूर हैं।

एक और कारण है कि इसका अध्ययन करना बहुत कठिन है ब्रह्मांड में ब्लैक होल, यह है कि वे सितारों की तरह चमकदार दालों का उत्सर्जन नहीं करते हैं, इसके विपरीत, उनका शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पास के प्रकाश को भी अवशोषित करने में सक्षम है, लेकिन यह कुछ ऐसा है जिसे हम बाद में समझाएंगे।

हालाँकि, 1970 से और प्रस्तावित सिद्धांतों के लिए धन्यवाद स्टीफन हॉकिन्स ब्लैक होल के बारे में, हम उनके बारे में बहुत कुछ समझने में सक्षम हुए हैं, जिसमें उनके आकार, संरचना, गठन प्रक्रिया और यहां तक ​​कि समय सातत्य की गड़बड़ी के साथ उनके संबंध पर प्रदर्शित डेटा भी शामिल है।

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लेकिन हम वास्तव में ब्लैक होल के बारे में क्या जानते हैं?

यदि आपने कभी क्रिस्टोफर नोलन की फिल्म देखी है: इंटरस्टेलर (2010) और आप किसी भी चीज़ को पूरी तरह से समझे बिना रह गए, तो इसका कारण यह है कि आप अभी भी इसके बारे में पर्याप्त नहीं जानते हैं ब्लैक होल.

मैं आपको बताता हूं, यह फिल्म आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत पर आधारित है, जिसमें कहा गया है कि हमारे ब्रह्मांड में 3 नहीं, बल्कि 4 आयाम हैं, समय वास्तविकता के स्तर पर चौथा आयाम है। 

इसलिए, सार्वभौमिक यांत्रिकी के नियम समय को प्रभावित करते हैं, जैसे वे प्रकाश सहित, पदार्थ को प्रभावित करते हैं। 

इस तरह, समय एक सार्वभौमिक स्थिरांक नहीं होगा, बल्कि एक आयाम होगा जिसे भौतिकी के नियमों के अनुसार रबर बैंड की तरह विकृत, खींचा या अनुबंधित किया जा सकता है, जैसे कब्रगाह

क्या आप अंतरिक्ष में ब्लैक होल के बारे में अधिक जानने में रुचि रखते हैं?

तो फिर इस लेख को अंत तक पढ़ना बंद न करें, क्योंकि हम इस दिलचस्प विषय के बारे में आपको जो कुछ जानने की जरूरत है उसे समझाते हैं, ताकि अगली बार जब आप इंटरस्टेलर देखें, तो आपको सचमुच अंतरिक्ष में खोया हुआ महसूस न हो।

ब्लैक होल क्या हैं?

ब्लैक होल वास्तव में होल नहीं हैं, क्या आप जानते हैं?

वास्तव में, के प्रमेय के अनुसार हॉकिन्स और एलिस 1970 से, यह माना जाता है कि गुरुत्वाकर्षण की क्रिया के कारण, अपने स्वयं के द्रव्यमान के अपने केंद्र की ओर आकर्षण के कारण ब्लैक होल का गोलाकार आकार होता है। यही बात सितारों के साथ भी होती है, लेकिन लाखों गुना ऊंचे पैमाने पर।

ब्लैक होल अंतरिक्ष में एक बिंदु है, जो अत्यंत घने द्रव्यमान के समूह से बना है, जो इतना शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण बल उत्पन्न करता है कि यह अंतरिक्ष-समय सातत्य में वक्रता पैदा करने में सक्षम है।

ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र इतना मजबूत होता है, कि पदार्थ का कोई भी कण बहुत करीब आने पर विरूपण से बच नहीं पाता है। वास्तव में, आकर्षण इतना शक्तिशाली है कि यह सूर्य की किरणों को बनाने वाले फोटॉन कणों को अवशोषित करने में सक्षम है।

यह सही है, उन्हें ब्लैक होल कहा जाता है क्योंकि वे सचमुच अपने चारों ओर प्रकाश को निगलने में सक्षम हैं।

ब्लैक होल कितने घने होते हैं?

वह भौतिक विशेषता जो देती है सुपरमैसिव ब्लैक होल उनके गुरुत्वाकर्षण और तापीय गुण, अंतरिक्ष के अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में मौजूद पदार्थ का अत्यधिक घनत्व है। 

एक खगोलीय पिंड (या किसी अन्य वस्तु) का पदार्थ घनत्व अंतरिक्ष की एक निश्चित सीमा के भीतर जमा होने वाले पदार्थ कणों की मात्रा से मेल खाता है। जितने अधिक कण अंतरिक्ष की एक छोटी श्रृंखला में पैक किए जाएंगे, शरीर उतना ही सघन होगा।

ब्लैक होल बनने के लिए हमारे अपने तारे को बनाने वाले पदार्थ की मात्रा को 1.300 मिलियन किलोमीटर के आकार के सभी कणों को संपीड़ित करते हुए, अत्यधिक तरीके से अपने आप में मोड़ना होगा। 2 किलोमीटर से अधिक व्यास वाले स्थान पर नहीं।

इसलिए, सूर्य को अपना आकार लगभग 900.000 गुना कम करना होगा, लेकिन इसे बनाने वाले किसी भी पदार्थ को बर्बाद किए बिना।

अंतरिक्ष-समय वक्रता

क्या आपने कभी सोचा है कि ब्लैक होल समय को धीमा करने में कैसे सक्षम है?

आपको याद है गर्गन्टुआ en तारे के बीच का?

फिल्म में, अंतरिक्ष यान सहनशीलता में जीवन के दृष्टिकोण पर डेटा एकत्र करने के लिए रुकने के लिए मजबूर किया जाता है ग्रह मिलर, जो संयोगवश a के बहुत करीब परिक्रमा करता है अत्यधिक द्रव्यमान वाला काला सुरंग गर्गेंटुआ कहा जाता है।

इस वजह से, चालक दल को एक खगोलीय दुविधा का सामना करना पड़ता है: गर्गेंटुआ से निकटता के कारण, पृथ्वी की तुलना में ग्रह पर समय बहुत धीमी गति से गुजरता है, इसलिए खोज मिशन, जिसमें उनके लिए कुछ घंटे लगेंगे, पृथ्वी पर इसका मतलब होगा कई साल।

लेकिन ये कैसे संभव है?

यदि यह आपको एक अजीब अवधारणा लगती है, तो ऐसा इसलिए है क्योंकि हम समय को ब्रह्मांड के एक अपरिवर्तनीय स्थिरांक के रूप में मानने के आदी हैं, मूल रूप से क्योंकि हमारे पास कोई उपकरण नहीं है जो इसे विकृत कर सके, जैसा कि हम वास्तविकता के अन्य स्तरों के साथ करते हैं।

हालाँकि, 1915 में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत बताता है कि समय वास्तविकता का एक आयाम है जो एक्स और वाई विमानों (चौड़ाई और लंबाई के आयाम) तक फैला हुआ है। 

इसलिए, यदि द्रव्यमान वाला कोई पिंड वास्तविकता के तल पर कोई क्रिया करता है, तो यह आयाम Z (गहराई) का एक चर बनाएगा जो पहले दो को विकृत कर सकता है और इसलिए, समय के साथ भी ऐसा कर सकता है।

आइए इसे इस प्रकार देखें: 

कल्पना करें कि आप कपड़े का एक टुकड़ा फैलाकर एक समतल स्थान (X और Y आयाम) बना रहे हैं; और कपड़े पर तुम एक गेंद गिराओ। कपड़े पर गेंद के वजन की क्रिया से विमान में एक अवतल हेम बनेगा। 

इस प्रभाव को खगोल भौतिकी में इसी नाम से जाना जाता है अंतरिक्ष-समय वक्रता.

अब, भौतिकी के नियमों के कारण, समतल पर रखी गई वस्तु जितनी भारी होगी, उस पर उसकी क्रिया उतनी ही अधिक अंकित होगी, और इसलिए वक्रता उतनी ही गहरी होगी।

बिल्कुल यही होता है ब्लैक होल और घुमावदार समय। 

जब सीमा तक संपीड़ित किया जाता है, तो ब्लैक होल अविश्वसनीय रूप से घने हो जाते हैं - और इसलिए भारी - वस्तुएं, इसलिए एक्स और वाई विमानों पर वे जो कार्रवाई करते हैं वह वास्तव में चरम है।

ब्लैक होल के कारण होने वाली वक्रता इतनी मजबूत होती है कि यह प्रवेश करने वाले पदार्थ को बाहर नहीं निकलने देती, इससे अंतरिक्ष-समय विलक्षणता उत्पन्न होती है जिसे हम इस रूप में जानते हैं घटना क्षितिज।

ब्लैक होल जो वक्रता बनाते हैं वह इतनी "गहरी" होती है और उनका गुरुत्वाकर्षण आकर्षण इतना शक्तिशाली होता है, कि वे अपने करीब आने वाली हर चीज को सोख लेते हैं, इसलिए, अंतरिक्ष के विरूपण भंवर में उत्पन्न होते हैं गर्गन्टुआ, प्लैनट चक्कीवाला उन्होंने अपने समय की निरंतरता में एक ताना-बाना अनुभव किया, जिसके कारण गार्गेंटुआ के इवेंट होराइजन में प्रवेश करने के कारण यह और अधिक धीरे-धीरे गुजर गया।

वास्तव में, सटीक डेटा वह है जो प्रत्येक घंटे में बिताया गया चक्कीवाला 7 पृथ्वी वर्ष के बराबर।

एक जिज्ञासु तथ्य के रूप में, 1 किमी ऊंची लहरें जो पूरी सतह को कवर करती हैं मिलर, इन्हें ग्रह पर ब्लैक होल द्वारा लगाई गई गुरुत्वाकर्षण शक्ति के प्रभाव के रूप में भी समझाया जाएगा।

ब्लैक होल कैसे बनते हैं?

आप कह सकते हैं कि ब्लैक होल तारों द्वारा मरने के बाद छोड़ा गया अवशेष है। 

कुछ दशक पहले तक, यह माना जाता था कि ब्लैक होल ब्रह्मांड के प्रारंभिक चरण के दौरान बने थे और यह घटना दोहराई नहीं गई होगी। 

हालाँकि, अध्ययन समय का इतिहास: बिग बैंग से ब्लैक होल तक, हॉकिंग्स, ओपेनहाइमर और रोजर पेनरोज़ द्वारा सहयोगात्मक रूप से निर्मित, इसने दिखाया कि ब्लैक होल एक प्रक्रिया में बनाए जाते हैं जिसे कहा जाता है गुरुत्वाकर्षण पतन. 

ब्लैक होल के निर्माण की ओर ले जाने वाले गुरुत्वाकर्षण पतन को समझने के लिए, हमें तारों की मृत्यु की प्रक्रिया की ओर थोड़ा पीछे जाना होगा।

एक को कब पीला सितारा (हमारे सूर्य की तरह) अपने हाइड्रोजन भंडार को समाप्त कर देता है, यह बहुत अधिक तीव्र परमाणु संलयन प्रक्रिया में, इसकी सतह पर हीलियम कणों को जलाना शुरू कर देता है। जैसे-जैसे यह प्रक्रिया जारी रहती है, तारा, जो अपने जीवन के अंतिम चरण के करीब पहुंच रहा है, अपने आकार में 300 गुना तक बढ़ सकता है और अपना रंग बदल सकता है, एक तारा बन सकता है। लाल दानव तारा.

इसकी सतह पर सभी ईंधन का उपभोग करने से, परमाणु संलयन प्रक्रियाएं बंद हो जाएंगी, और अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण बल का प्रतिकार करने की किसी भी प्रक्रिया के बिना, इसके सभी कण अपने स्वयं के नाभिक की ओर आकर्षित होने लगेंगे, जिससे इसका आकार एक बार फिर कम हो जाएगा और क्या बनेगा हम एक के रूप में जानते हैं सफ़ेद बौना ताराएक मृत सितारा

हालाँकि, किसी तारे के द्रव्यमान की विशाल मात्रा इस प्रक्रिया को चरम सीमा तक ले जाने का कारण बन सकती है, जिससे व्हाइट ड्वार्फ अपनी सीमा से परे संकुचित हो जाता है और अविश्वसनीय रूप से छोटे स्थान में और भी अधिक संकेंद्रित द्रव्यमान वाला शरीर बन जाता है।

यह हमारे सूर्य को इतना मोड़ने की कोशिश करने जैसा है कि वह आपके वाहन की डिक्की में फिट हो जाए। 

यह अंतिम चरण परिणामी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को इतना शक्तिशाली बना देता है कि वह अपने स्वयं के प्रकाश को निगलना शुरू कर देता है, जो समाप्त हो जाता है एक तारे को ब्लैक होल में बदलो

ब्लैक होल के प्रकार

विभिन्न ब्लैक होल के प्रकार और इन्हें उनके आकार और उनमें मौजूद द्रव्यमान की मात्रा के अनुसार वर्गीकृत किया गया है।

अत्यधिक द्रव्यमान वाला काला सुरंग

सुपरमैसिव ब्लैक होल निर्विवाद रूप से सबसे बड़े और सबसे शक्तिशाली हैं। इनमें हमारे सूर्य के द्रव्यमान का कई मिलियन गुना बमुश्किल 2 या 3 गुना बड़े अंतरिक्ष में समा सकता है, जो उन्हें बहुत शक्तिशाली भी बनाता है।

कई बड़ी आकाशगंगाओं, विशेषकर अण्डाकार आकाशगंगाओं के केंद्र पर हावी होने वाले महाविशाल ब्लैक होल का पाया जाना आम बात है। एक स्पष्ट उदाहरण घर पर पाया जा सकता है, क्योंकि आकाशगंगा चारों ओर घूमती है धनु ए, लगभग 120 एयू मापने वाला वास्तव में विशाल सुपरमैसिव ब्लैक होल।

मध्यवर्ती द्रव्यमान वाले ब्लैक होल

वे अपने द्रव्यमान के अनुसार पैमाने पर अगले स्थान पर हैं। वे महाविशाल ब्लैक होल की तुलना में कम घने हैं, लेकिन फिर भी वे वास्तव में प्रभावशाली हैं।

इस वर्गीकरण में 100 से 1.000.000 सौर द्रव्यमान के बराबर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल शामिल हैं।

तारकीय द्रव्यमान ब्लैक होल

वे काफी सामान्य हैं और पृथ्वी ग्रह से हम कई ब्लैक होल देखने में सक्षम हुए हैं जो इस वर्गीकरण में फिट बैठते हैं।

तारकीय-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के अंदर 30 से 70 सौर द्रव्यमान होते हैं। इनका निर्माण विशाल तारों के गुरुत्वाकर्षण पतन से होता है, जिसे खगोल भौतिकी में के नाम से जाना जाता है सुपरनोवास।

सूक्ष्म ब्लैक होल

सूक्ष्म ब्लैक होल इस वर्गीकरण की एक श्रेणी हैं, हालाँकि वे एक परिकल्पना ही बने हुए हैं।

के अनुसार हॉकिंग सिद्धांत ब्लैक होल के बारे में, इन सूक्ष्म ब्लैक होल में अत्यंत छोटी जगह में आश्चर्यजनक मात्रा में पदार्थ होंगे, इसलिए उनके अंदर का पदार्थ क्वांटम भौतिकी के नियमों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

सीईआरएन के लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के मिशनों में से एक कृत्रिम सूक्ष्म ब्लैक होल बनाने के लिए तत्वों का निर्माण करना है, जहां क्वांटम भौतिकी पर विभिन्न सिद्धांतों को सत्यापित किया जा सकता है या अंत में, एक कण को ​​​​अलग करने में सक्षम किया जा सकता है। काला पदार्थ।