Comments Add Comment

के हो ब्ल्याक होल ?

अप्रिल १०, २०१९ खगोलशास्त्रको लागि महत्वपूर्ण दिन रह्यो। तपाइले पनि देख्नुभयो होला देशी विदेशी मिडिया, सामाजिक सञ्जालमा ब्याल्क होलको चर्चा। चर्चा मात्र होइन, ट्रोल अनि जोक्समा पनि ब्ल्याक होलले स्थान पायो। विषय थियो, ‘ब्ल्याक होल’को पहिलो तस्विर। आखिर के हो यो ब्ल्याक होल ?

ब्ल्याक होलको सिमुलेसन

सन् १७८४ मा खगोलशास्त्री जोन मिसेलले प्रकाशित गरेको पत्रमा एक अति विशाल खगोलीय पिण्ड जसबाट प्रकाश समेत निस्कन नसक्ने बारे चर्चा गरिएको थियो। मिसेलको सामान्य हिसाबमा यस्तो पिण्डको व्यास(radius) सूर्यको व्यासको ५०० गुणा ठूलो हुन्छ। र यसले आफ्नो वरिपरि रहेका अन्य खगोलिय पिण्डहरु माथी गुरुत्वाकर्षणद्वारा पार्ने प्रभाव पत्ता लगाइ अन्तरिक्षमा यसको अस्तित्व फेला पार्ने सकिने उल्लेख गरियो।

त्यस पश्चात आए वैज्ञानिक अल्बर्ट आइन्स्टाइन।

सन् १९१५ मा अल्वर्ट आइन्स्टाइनले सामान्य सापेक्षतावादको सिद्धान्त (General relativity theory) प्रकाशित गरे। त्यसको केही महिना पश्चात कार्ल स्वार्जस्चाइल्डले आइस्टाइनको सिद्धान्तमा आधारित रहेर गोलाकार (spherical mass) र विन्दु (Point mass) पिण्डको गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रको बारेमा एक नतिजा प्रस्तुत गरे। त्यो बखत यो विषय निकै अस्पष्ट नै रह्यो।

अन्तरिक्षमा रहेको यो क्षेत्र, जसको अति विशाल पिण्ड, अत्याधिक गुरुत्वाकर्षण शक्तिका कारण प्रकाश समेत निस्कन सक्दैन, त्यसलाई देख्ने कसरी ? यो विषय लामो समय सम्म चर्चामा रह्यो। धेरै वैज्ञानिकहरुले विभिन्न गणितिय तवरले यसको विभिन्न पक्षको उजागर गर्दै गए। अनुमानहरु धेरै लगाइए, तर केवल सिद्धान्तमा मात्र सिमित रहिरह्यो।

१९७० को दशकमा स्टेफन हकिङ्गस् सहित विभिन्न वैज्ञानिकहरुले ब्ल्याक होल थर्मोडाइनामिक्सको (Black hole thermodynamics) सुत्राधार गरे। यी गणितिय सुत्रले निकै स्पष्टसंग ब्याल्कहोलको व्यवहार (behaviour) चित्रत गर्छ। यसको तापमान, प्रेसर पिण्ड लगायत यस भित्र जाँदा पदार्थमा हुने प्रभावबारे चर्चा गरिए। अन्तमा सन् १९७४ मा हकिङ्गले क्वान्टम फिल्ड सिद्दान्तको (quantum field theory) आधारमा ब्ल्याक होल कुनै कालो वस्तु झै देखिने निष्कर्ष निकाले। तापनि ब्ल्याक होल कुनै टेलिस्कोपले देख्न सकेको थिएन। ब्रह्माण्डमै सबैभन्दा विशाल पिण्ड, आकार र शक्ति भएको ब्ल्याक होल आखिर किन देख्न सकिएन?

विशेषता

सर्वाधिक ठूलो ब्याल्कहोलको पिण्ड सूर्यको पिण्ड भन्दा १०,००० देखि १०,०००,०००,००० सम्म ठूलो हुन्छ। र यसको व्यास ४०० AU (1 AU = 1,496,000,00 Km) हुनसक्छ। र सबैभन्दा सानो ब्ल्याक होलको व्यास ०.१ मिलिमिटर हुन्छ जसको पिण्ड चन्द्रमाको पिण्ड बराबार हुनसक्छ।

यसको अत्याधिक पिण्ड सानो ठाउँमा प्याक गर्न सक्ने यसको गुरुत्वाकर्षण शक्तिले प्रकाशलाई पनि आफुतर्फ तान्दछ। फलतः यसबाट कुनै प्रकाश निस्कन सक्दैन र कालो रंगको देखिन्छ।

कसरी बन्छ?

जब कुनै आकाशीय पिण्डको आन्तिरक प्रेसर आफ्नै गुरुत्वाकर्षण शक्तिलाइ रोक्न नसक्ने हुन्छ, तब सो पिण्ड आफैमा खुम्चन जान्छ। अर्थात सबै पदार्थ केन्द्र तर्फ तानिन्छ। विशेषगरि ठूलो ताराको जब इन्धन सकिन्छ र तापक्रम घट्दै जान्छ, तब आफ्नै अत्याधिक पिण्ड सम्हाल्न नसक्दा यो विस्फोट हुन्छ, ताराका बाह्य सतहका पदार्थ अन्तरिक्षमा फैलिन्छ। र बाँकी रहेको पदार्थ केन्द्र तर्फ खुम्चिन थाल्छ। यसको नजिक हो अत्याधिक घनत्व भएको तारा। अर्थात नेबुला(nebula) । नेबुलाको पिण्ड, ताराको भन्दा कम हुन्छ। तर यदि यसरी बनेको नेबुलाको पिण्ड सुर्यको भन्दा ३-४ गुणा भन्दा बढी भएमा यो पुनः द्रुत गतिमा आफ्नो केन्द्र तर्फ तानिन्छ र अन्ततः ब्ल्याक होल बन्छ।

पहिलो आशा

सन् २०१५ सेप्टेम्बर १४ मा वैज्ञानिकहरुले पहिलो पटक गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग (Gravitational wave) पत्ता लगाउन सफल भए। गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग डिटेक्टस निकै महत्वपूर्ण सफलता थियो। यसको सहायताबाट अब वैज्ञानिक अन्तरिक्षका विशाल घटनाहरु पत्ता लगाउन सक्ने भए। यो पहिलो पटक वैज्ञानिकहरुले सूर्य भन्दा ३६ गूणा ठूलो एक ब्ल्याक होल र २९ गूणा ठूलो अर्को ब्ल्याक होल एक अर्को तर्फ आकर्षित भइ एउटै ब्ल्याक होल बन्दा उत्पन्न भएको गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग पत्ता लगाएका थिए। जसरी ब्ल्याक होल र गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग सम्बन्धि विभिन्न सिद्धान्तहरुमा भनिएको थियो, यो घटना ठिक उस्तै भटियो।

यसले खगोलशास्त्री ठूलो हौसला मात्र होइन, शताब्दी अगाडी सिद्धान्तमा चर्चा गरिएको ब्ल्याक होलको अस्तित्व पनि प्रमाणित गर्यो। सन् २०१६ जुन १५ मा त्यस्तै दुइ ठूला ब्ल्याक होल आपसमा ठोक्किदाँ उत्पन्न भएको गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग डिटेक्ट भएको घोषणा गरियो र त्यस पश्चात अन्तरिक्षका विशाल पिण्डहरु आपसमा ठोक्किदाँ उत्पन्न भएका गुरुत्वाकर्षण तरङगहरु पत्ता लाग्दै आए। तर अझै पनि विश्वका सबैभन्दा शक्तिशाली मानिएका टेलिस्कोपले ब्ल्याक होल देख्न सकेनन्।

आखिर के हो यो ब्ल्याक होल?

चन्द्रमा पृथ्वीको परिक्रमा गर्छ। चन्द्रमा र पृथ्वी लगायत सौर्य प्रणालीका सबै ग्रह उपग्रह सूर्यको परिक्रमा गर्छन्। यस्ता सौर्यमण्डल हाम्रो आकाशगंगा तारापुञ्जमा असङ्ख्य छन् र यी सबै तारा, ग्रह, उपग्रह, उल्का लगायत सबै साना ठूला आकाशिय पिण्ड तारापुञ्जको केन्द्रमा रहेको ब्ल्याक होललाई परिक्रममा गर्छन्। यस्ता तारापुञ्ज ब्रह्माण्डमा असङ्ख्य छन् र प्रत्येक तारापुञ्जको केन्द्रमा एक वा एक भन्दा बढी ब्ल्याक होल भएको सैद्धान्तिक अनुमान छ।

वास्वतमा ब्ल्याक होल एक खन्चुवा आकाशिय पिण्ड हो। जसले प्रतिसेकेन्ड सयौं हजारौं तारा निल्नसक्छ। आफु उत्पन्न भएसंगै यसले निरन्तर तारा र खगोलिय पिण्ड निलिरहेको छ। र प्रतिसेकेन्ड यसको पिण्ड र गुरुत्वाकर्षण शक्ति बढिरहेको छ। अन्ततः यसले सबै तारा, ग्रहहरु निल्नेछ। हाम्रो आकाशंगगाका ताराहरु ब्ल्याकहोलले निलिसक्नु भन्दा अघि छिमेकी तारापुञ्ज एन्ड्रोमेडा तारापञ्जसंग ठोक्किने छ। अर्थात दुइ तारापुञ्जका केन्द्रमा रहेका ब्ल्याकहोल ठोक्किने छन् र एक हुनेछन् । यो विस्फोट पश्चात बनेको ब्ल्याक होलले अझै तीव्र गतिमा ताराहरु आफु गर्फ आकर्षित गरि निल्नेछ। तर यो घटना खर्बौ खर्ब वर्ष पश्चात मात्र हुनेछ।

हाम्रो नजिकै रहेकाहरुमा मेसियर ८७ अत्याधिक ठूलो तारापञ्ज मध्येको एक हो। यो तारापुञ्जको पिण्ड सुर्यको भन्दा ७ बिलियन गुणा बढी छ। र हाम्रो तारापूञ्जबाट झण्डै ५४ मेगापारसेक (Mpc) टाढा छ। 1 MPC बराबर 3261563.7769443 प्रकाश वर्ष हुन्छ। अर्थात यो तारापुञ्ज करिब १,६६६,०००,०००,०००,०००,०००,००० किलोमिटर टाढा छ। इभेन्ट होराइजन नामक टेलिस्कोपले देखेको यो पहिलो ब्ल्याक होल यहि मेसियर ८७ तारापुञ्जको केन्द्रमा छ। यो ब्ल्याक होलको पिण्ड सूर्यको भन्दा ३०.५ देखि ६०.५ करोड गुणा रहेको अनुमान गरिएको छ। तस्विरमा देखिएको बिचको कालो छायाँ ब्ल्याक होल हो। यसको यसको वरिपरि रहेको घेरा आयोनाइज्ड ग्यास हो जुन १००० किलोमिटर प्रतिसेकेन्डको गतिमा घुमिरहेको छ।

ब्ल्याक होलको यो पहिलो तस्विर खगोलविज्ञानमा ठूलो माइस्टोनको रुपमा रहने छ। टेलिस्कोपले खर्बौ किलोमिटर टाढा देखेको यो विशाल ब्ल्याकहोल यहाँबाट हेर्दा एउटा विन्दु भन्दा पनि सानो देखिन्छ। अझै सो ब्ल्याक होल र हामी बीच धेरै आकाशिय पिण्ड, अनि ग्याँस छ। यस्तो प्रतिकुल परिस्थितिमा पत्ता लागेको यो ब्ल्याक होलको अब वैज्ञानिकहरु थप अध्ययन गर्नेछन्। र निकट भविष्यमै यो सौर्यमण्डल, अनि तारापुञ्ज लगायत अन्य अन्तरिक्षका घटनाहरुको थुप्रै विषयहरु यसबाट उजागर हुनेछ।

यो खबर पढेर तपाईलाई कस्तो महसुस भयो ?

सम्बन्धित खवर