What is Black Hole | ब्लैक होल क्या है?
एक ब्लैक होल स्पेसटाइम का एक क्षेत्र है जो गुरुत्वाकर्षण त्वरण को इतना मजबूत प्रदर्शित करता है कि कुछ भी नहीं- कोई भी कण या यहां तक कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण जैसे प्रकाश- इससे बच नहीं सकता है। सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि एक पर्याप्त कॉम्पैक्ट द्रव्यमान एक ब्लैक होल बनाने के लिए स्पेसटाइम को विकृत कर सकता है। जिस क्षेत्र से कोई पलायन संभव नहीं है, उस सीमा को घटना क्षितिज कहा जाता है। यद्यपि घटना क्षितिज का किसी वस्तु को पार करने के भाग्य और परिस्थितियों पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, लेकिन कोई स्थानीय रूप से पता लगाने योग्य विशेषताएं नहीं दिखाई देती हैं। कई मायनों में, एक ब्लैक होल एक आदर्श ब्लैक बॉडी की तरह काम करता है, क्योंकि यह प्रकाश को नहीं दर्शाता है। इसके अलावा, घुमावदार स्पेसटाइम में क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि घटना क्षितिज हॉकिंग विकिरण का उत्सर्जन करता है, एक ही स्पेक्ट्रम के समान तापमान के काले शरीर के साथ इसके द्रव्यमान के विपरीत आनुपातिक होता है। यह तापमान तारकीय द्रव्यमान के ब्लैक होल के लिए केल्विन के अरबों के क्रम पर है, जिससे इसे निरीक्षण करना अनिवार्य रूप से असंभव है।
जिन वस्तुओं के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र प्रकाश से बचने के लिए बहुत मजबूत हैं, उन्हें पहली बार 18 वीं शताब्दी में जॉन माइकल और पियरे-साइमन लाप्लास द्वारा माना गया था। सामान्य सापेक्षता का पहला आधुनिक समाधान जो कि ब्लैक होल की विशेषता होगी, 1916 में कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड द्वारा पाया गया था, हालांकि अंतरिक्ष के एक क्षेत्र के रूप में इसकी व्याख्या जिसमें से कुछ भी नहीं बच सकता था, डेविड फिन्केलस्टीन द्वारा 1958 में प्रकाशित किया गया था। ब्लैक होल को लंबे समय तक एक गणितीय माना जाता था जिज्ञासा; यह 1960 के दशक के दौरान सैद्धांतिक काम से पता चला कि वे सामान्य सापेक्षता की एक सामान्य भविष्यवाणी थे। 1967 में जॉक्लिन बेल बर्नेल द्वारा न्यूट्रॉन सितारों की खोज ने एक संभावित खगोलीय वास्तविकता के रूप में गुरुत्वाकर्षण वस्तुओं को नष्ट कर दिया।
जब बहुत बड़े पैमाने पर तारे अपने जीवन चक्र के अंत में गिरते हैं, तो तारकीय द्रव्यमान के ब्लैक होल बनने की उम्मीद होती है। एक ब्लैक होल के बनने के बाद, यह अपने आसपास के द्रव्यमान को अवशोषित करके विकसित करना जारी रख सकता है। अन्य तारों को अवशोषित करने और अन्य ब्लैक होल के साथ विलय करके, लाखों सौर द्रव्यमान के सुपरमैसिव ब्लैक होल बन सकते हैं। इस बात पर आम सहमति है कि अधिकांश आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल मौजूद हैं।
एक ब्लैक होल की उपस्थिति को अन्य पदार्थों के साथ और दृश्य प्रकाश जैसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ बातचीत के माध्यम से अनुमान लगाया जा सकता है। ब्लैक होल पर गिरने वाला पदार्थ घर्षण द्वारा गर्म की गई बाहरी अभिवृद्धि डिस्क का निर्माण कर सकता है, जिससे ब्रह्मांड की कुछ सबसे चमकीली वस्तुएं बन सकती हैं। यदि ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाले अन्य तारे हैं, तो ब्लैक होल के द्रव्यमान और स्थान को निर्धारित करने के लिए उनकी कक्षाओं का उपयोग किया जा सकता है। न्यूट्रॉन सितारों जैसे संभावित विकल्पों को बाहर करने के लिए ऐसी टिप्पणियों का उपयोग किया जा सकता है। इस तरह, खगोलविदों ने बाइनरी सिस्टम में कई तारकीय ब्लैक होल उम्मीदवारों की पहचान की है, और यह स्थापित किया है कि मिल्की वे आकाशगंगा के मुख्य भाग में Sagittarius A* के रूप में जाना जाने वाला रेडियो स्रोत में लगभग 4.3% सौर द्रव्यमान का एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है।
11 फरवरी 2016 को, LIGO सहयोग ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पहले प्रत्यक्ष पता लगाने की घोषणा की, जिसमें एक ब्लैक होल विलय का पहला अवलोकन भी था। दिसंबर 2018 तक, ग्यारह गुरुत्वाकर्षण तरंग घटनाओं को देखा गया है जो दस मर्जिंग ब्लैक होल से उत्पन्न हुई हैं। 10 अप्रैल 2019 को, मेसियर 87 के गैलेक्टिक केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल के 2017 में इवेंट होरिजन टेलीस्कोप द्वारा किए गए टिप्पणियों के बाद, ब्लैक होल और इसके आसपास के क्षेत्र की पहली प्रत्यक्ष छवि प्रकाशित हुई थी।
ब्लैक होल के विचित्र चरित्र को देखते हुए, यह लंबे समय तक सवाल किया गया था कि क्या वास्तव में ऐसी वस्तुएं प्रकृति में मौजूद हो सकती हैं या क्या वे आइंस्टीन के समीकरणों के लिए केवल रोग संबंधी समाधान थे। आइंस्टीन ने खुद गलत तरीके से सोचा था कि ब्लैक होल नहीं बनेंगे, क्योंकि उन्होंने कहा कि कणों के ढहने की कोणीय गति कुछ त्रिज्या में उनकी गति को स्थिर करेगी। इसने सामान्य सापेक्षता समुदाय को कई वर्षों के लिए सभी परिणामों को खारिज करने का नेतृत्व किया। हालांकि, सापेक्षवादियों के एक अल्पसंख्यक ने तर्क दिया कि ब्लैक होल भौतिक वस्तुएं थीं, और 1960 के दशक के अंत तक, उन्होंने अधिकांश शोधकर्ताओं को इस क्षेत्र में राजी कर लिया था कि घटना क्षितिज के निर्माण में कोई बाधा नहीं है।
जब बहुत बड़े पैमाने पर तारे अपने जीवन चक्र के अंत में गिरते हैं, तो तारकीय द्रव्यमान के ब्लैक होल बनने की उम्मीद होती है। एक ब्लैक होल के बनने के बाद, यह अपने आसपास के द्रव्यमान को अवशोषित करके विकसित करना जारी रख सकता है। अन्य तारों को अवशोषित करने और अन्य ब्लैक होल के साथ विलय करके, लाखों सौर द्रव्यमान के सुपरमैसिव ब्लैक होल बन सकते हैं। इस बात पर आम सहमति है कि अधिकांश आकाशगंगाओं के केंद्रों में सुपरमैसिव ब्लैक होल मौजूद हैं।
एक ब्लैक होल की उपस्थिति को अन्य पदार्थों के साथ और दृश्य प्रकाश जैसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ बातचीत के माध्यम से अनुमान लगाया जा सकता है। ब्लैक होल पर गिरने वाला पदार्थ घर्षण द्वारा गर्म की गई बाहरी अभिवृद्धि डिस्क का निर्माण कर सकता है, जिससे ब्रह्मांड की कुछ सबसे चमकीली वस्तुएं बन सकती हैं। यदि ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाले अन्य तारे हैं, तो ब्लैक होल के द्रव्यमान और स्थान को निर्धारित करने के लिए उनकी कक्षाओं का उपयोग किया जा सकता है। न्यूट्रॉन सितारों जैसे संभावित विकल्पों को बाहर करने के लिए ऐसी टिप्पणियों का उपयोग किया जा सकता है। इस तरह, खगोलविदों ने बाइनरी सिस्टम में कई तारकीय ब्लैक होल उम्मीदवारों की पहचान की है, और यह स्थापित किया है कि मिल्की वे आकाशगंगा के मुख्य भाग में Sagittarius A* के रूप में जाना जाने वाला रेडियो स्रोत में लगभग 4.3% सौर द्रव्यमान का एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है।
11 फरवरी 2016 को, LIGO सहयोग ने गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पहले प्रत्यक्ष पता लगाने की घोषणा की, जिसमें एक ब्लैक होल विलय का पहला अवलोकन भी था। दिसंबर 2018 तक, ग्यारह गुरुत्वाकर्षण तरंग घटनाओं को देखा गया है जो दस मर्जिंग ब्लैक होल से उत्पन्न हुई हैं। 10 अप्रैल 2019 को, मेसियर 87 के गैलेक्टिक केंद्र में सुपरमासिव ब्लैक होल के 2017 में इवेंट होरिजन टेलीस्कोप द्वारा किए गए टिप्पणियों के बाद, ब्लैक होल और इसके आसपास के क्षेत्र की पहली प्रत्यक्ष छवि प्रकाशित हुई थी।
ब्लैक होल के विचित्र चरित्र को देखते हुए, यह लंबे समय तक सवाल किया गया था कि क्या वास्तव में ऐसी वस्तुएं प्रकृति में मौजूद हो सकती हैं या क्या वे आइंस्टीन के समीकरणों के लिए केवल रोग संबंधी समाधान थे। आइंस्टीन ने खुद गलत तरीके से सोचा था कि ब्लैक होल नहीं बनेंगे, क्योंकि उन्होंने कहा कि कणों के ढहने की कोणीय गति कुछ त्रिज्या में उनकी गति को स्थिर करेगी। इसने सामान्य सापेक्षता समुदाय को कई वर्षों के लिए सभी परिणामों को खारिज करने का नेतृत्व किया। हालांकि, सापेक्षवादियों के एक अल्पसंख्यक ने तर्क दिया कि ब्लैक होल भौतिक वस्तुएं थीं, और 1960 के दशक के अंत तक, उन्होंने अधिकांश शोधकर्ताओं को इस क्षेत्र में राजी कर लिया था कि घटना क्षितिज के निर्माण में कोई बाधा नहीं है।
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