ब्लैक होल: घोटालों, साजिशों, जांच

इस अवसर को लेते हुए, हम अपने ब्लॉग के सभी पाठकों को उनके समर्थन और अंतरिक्ष पर हमारे लेखों की स्वस्थ आलोचना के लिए धन्यवाद देना चाहते हैं। मुझे इस विषय को सितारों और ग्रहों के बाद आकाशीय पिंडों के सबसे लोकप्रिय रूप के बारे में सामग्री के एक छोटे से चयन के साथ जारी रखना चाहिए: ब्लैक होल के बारे में। इस तथ्य के बावजूद कि सामान्य रूप से इन दिलचस्प वस्तुओं के बारे में बहुत कम जाना जाता है, उन्हें पहले से ही कल्पना के खिंचाव के साथ "रहस्यमय" कहा जा सकता है।

ब्लैक होल शब्द उन वस्तुओं को संदर्भित करता है, जिनका गुरुत्वाकर्षण सीमा पर है और जो इतना बड़ा है कि फोटॉन भी इस वस्तु को नहीं छोड़ सकते हैं। दूसरे शब्दों में, यहां तक ​​कि प्रकाश भी ब्लैक होल की सीमाओं से परे भागने में सक्षम नहीं है, इसलिए दुखद और काव्यात्मक नाम। सीमा, जिसे पार करने के बाद ब्लैक होल की सीमाओं को छोड़ना संभव नहीं है, को घटना क्षितिज कहा जाता है । कोई कम काव्यात्मक नहीं है? कड़ाई से बोलने पर, ब्लैक होल की कोई सतह या कोई अन्य सामग्री सीमा नहीं है। घटना क्षितिज के अंदर क्या होता है यह किसी के लिए अज्ञात है, इसलिए इसे सशर्त रूप से "सतह" माना जा सकता है।




आधुनिक विज्ञान मानता है कि ब्लैक होल तीन प्रकार के होते हैं:

• सूक्ष्म - क्वांटम - बीएच
• सुपरमैसिव BH (10 ⁵ -10 ¹⁰ सौर द्रव्यमान), जो अधिकांश आकाशगंगाओं के नाभिक हैं
• तारकीय द्रव्यमान का BH (3-100 सौर द्रव्यमान)

कुछ समय पहले, उन्होंने "मध्यम" बीएचएस के बारे में भी बात करना शुरू कर दिया था, लेकिन उनका अस्तित्व गर्म बहस का विषय है: विशेष रूप से, उनके गठन के तंत्र का संतोषजनक स्पष्टीकरण नहीं मिला। इस लेख में, हम "साधारण" और सुपरमैसिव ब्लैक होल पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जिनके अस्तित्व को काफी पुष्ट माना जाता है।

औपचारिक रूप से, ब्लैक होल स्वयं पूरी तरह से अदृश्य हैं (ठीक है क्योंकि प्रकाश भी अपनी सीमा नहीं छोड़ सकता है)। हालांकि, विशाल गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के लिए धन्यवाद, ब्लैक होल एक अभिवृद्धि डिस्क से घिरा हुआ है, जिसमें इंटरस्टेलर गैसों, धूल और अन्य वस्तुओं की संख्या होती है जो कई हारे हुए लोगों के पास होती हैं ।

गिरावट के दौरान, संचित पदार्थ, जिसमें डिस्क शामिल होती है, ब्लैक होल के चारों ओर स्पाइरलिंग होती है, जबर्दस्त गति प्राप्त करता है और गर्म होता है, जिसके परिणामस्वरूप अभिवृद्धि डिस्क पराबैंगनी और एक्स-रे स्पेक्ट्रा में निकल जाती है। यह विकिरण अंतरिक्ष की गहराई में ब्लैक होल का पता लगाना संभव बनाता है।

बहुत से लोगों के दिमाग में, ब्लैक होल एक रहस्यमय और सर्व-अवलंबी अवतार हैं। लेकिन एक ब्लैक होल के चारों ओर घूमने वाले सभी पदार्थ इसके द्वारा अवशोषित होते हैं। अभिवृद्धि डिस्क के द्रव्य का भाग तीव्र ताप और उच्च घूर्णन गति के परिणामस्वरूप ब्रह्मांडीय हवा के रूप में उत्सर्जित होता है। उदाहरण के लिए, 2011 में यह पता चला था कि तारकीय द्रव्यमान वाला ब्लैक होल IGR J17091-3624 समय-समय पर आज ज्ञात सबसे तेज "हवा" का उत्सर्जन करता है: इसकी गति लगभग 30 मिलियन किमी / घंटा तक पहुँचती है, जो प्रकाश की गति का 3% है।

इसके अलावा, ब्लैक होल के पास संकरी डिस्क के रोटेशन के विमान के लिए "डंडे" दोनों से निर्देशित संकीर्ण रूप से निर्देशित प्लाज्मा इजेक्शन के रूप में उत्सर्जक पदार्थ की संपत्ति होती है। यह वह अक्ष जैसा दिखता है जिस पर डिस्क आरोहित है। इन उत्सर्जन को जेट कहा जाता है। जेट ], या सापेक्ष जेट्स । उनके गठन का तंत्र अभी भी अच्छी तरह से समझा नहीं गया है। सुपरमैसिव ब्लैक होल के लिए, जेट्स की विकिरण शक्ति ऐसी है कि यह इंटरस्टेलर गैस के प्रवाह को गैलेक्टिक क्लस्टर के केंद्र में रोक सकती है। जेट की गति हवा की गति से कई गुना अधिक है।

मूल

सांख्यिकीय रूप से, तारकीय द्रव्यमान में ब्लैक होल ब्रह्मांड में सबसे आम किस्म होना चाहिए। वास्तव में, यह ठंडा सितारों के मरणोपरांत अस्तित्व के रूपों में से एक है। हालांकि, हर सितारा अपनी मृत्यु के बाद हर चीज के अंतहीन अवशोषक में बदल जाता है। सैद्धांतिक गणना यह अनुमान लगाती है कि केवल अगर किसी तारे का द्रव्यमान सूरज से कम से कम 3-6 गुना अधिक है, तो उसके पास अवशोषक का मानक बनने का मौका है।

एक ब्लैक होल में तारे के रूपांतरण का तंत्र, वैज्ञानिकों के अनुसार, निम्न परिदृश्य के अनुसार है। स्टार के अंदर का मामला दो अलग-अलग निर्देशित बलों से प्रभावित होता है: संपीड़न (गुरुत्वाकर्षण) और विस्तार (थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं)। वास्तव में, किसी भी तारे के लिए अनिश्चित संतुलन की स्थिति में है, जिसमें गुरुत्वाकर्षण संपीड़न को निरंतर थर्मोन्यूक्लियर "ड्रिलिंग" द्वारा मुआवजा दिया जाता है। हालांकि, समय के साथ, तारे के कोर में थर्मोन्यूक्लियर संलयन के लिए ईंधन के रूप में काम करने वाले पदार्थों की एकाग्रता कम हो जाती है। बलों के संतुलन का उल्लंघन किया जाता है, और कोर तेजी से अनुबंध और संघनन के लिए शुरू होता है। बाहरी परत, "बर्न आउट", भी सिकुड़ने लगती है, वास्तव में कोर पर गिरती है। यहां, इतिहास अलग-अलग तरीकों से जा सकता है - यह निर्भर करता है, विशेष रूप से, तारे के द्रव्यमान पर। इस तरह के रास्तों में से एक कोर में गिरने और सुपरनोवा बनने के परिणामस्वरूप एक तारे का विस्फोट होता है। विस्फोट के दौरान, तारा अंततः एक विशाल घनत्व प्राप्त करते हुए, 20-30 किमी के व्यास तक सिकुड़ जाता है। परिणामी वस्तु में इतना मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र होता है कि अंतरिक्ष-समय घटना क्षितिज के पास झुक जाता है। यह प्रकट होना चाहिए, उदाहरण के लिए, प्रकाश किरणों की वक्रता में।

श्वार्जस्किल्ड बिरखॉफ़ प्रमेय के अनुसार , एक गोलाकार अश्वेत तारे के क्षितिज में एक गोलाकार घोड़े की त्रिज्या सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

R = 2GM / c ² , जहां G गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण है, M तारे का द्रव्यमान है, और c प्रकाश की गति है।

इस प्रकार, हमारे सूर्य को ब्लैक होल में बदलने के लिए, इसे 6 किमी व्यास (1,392,000 किमी के बजाय) में संकुचित होना चाहिए। जैसा कि आप जानते हैं, ऐसे नवजात काले तारे में अविश्वसनीय घनत्व होता है। हालांकि, बढ़ते द्रव्यमान के साथ, घनत्व कम हो जाता है, और यह निर्भरता गैर-अस्पष्ट है। यदि एक "साधारण" ब्लैक स्टार "कोर से न्यूक्लियस" स्थिति में संपीड़ित होता है, तो 10 ⁵ -10 ^{10 के} द्रव्यमान वाले सुपरमैसिव ब्लैक होल, जो कि गांगेय समूहों के कोर होते हैं, एक घनत्व होता है जो हमारे लिए ज्ञात सबसे साधारण है। उदाहरण के लिए, 1 बिलियन सौर के द्रव्यमान वाला एक BH (और यह भारी वजन में एक रिकॉर्ड धारक से बहुत दूर है!) का घनत्व लगभग 18.5 kg / m ^{3 होगा} , जो केवल वायु का घनत्व 10 गुना है।

सुपरमैसिव ब्लैक होल के उदाहरण:

धनु A * (धनु A *) , हमसे 26,000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। संभवतः, यह सुपरमैसिव ब्लैक होल हमारी मिल्की वे आकाशगंगा का केंद्र है। द्रव्यमान - लगभग 4 मिलियन सौर। घनत्व सीसे के घनत्व से लगभग 100 गुना अधिक है।



M84 , नक्षत्र कन्या में एक विशाल आकाशगंगा है, जो हमसे 55 मिलियन प्रकाश-वर्ष की दूरी पर स्थित है। यहां आप एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के जेट के संचालन का एक उदाहरण देख सकते हैं।



एनजीसी 6240 , संलयन की प्रक्रिया में सुपरमैसिव ब्लैक होल की एक द्विआधारी प्रणाली। अब तक, ऐसे मामलों में क्या होता है, इसके विपरीत कोई ठोस परिकल्पना नहीं है, इसके विपरीत, एक तारे की टक्कर और एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है । यह माना जाता है कि यह बड़े पैमाने पर ब्लैक होल के विलय के दौरान है कि ब्रह्मांड में सबसे मजबूत गुरुत्वाकर्षण तरंगें उठती हैं।

कुछ और सिद्धांत

ब्लैक होल में गिरने से कैसा दिखता है? लॉजिक बताता है कि एक निश्चित वस्तु, गिरने पर, बस एक क्षण में घटना क्षितिज के अंधेरे से परे गायब हो जाती है। हालाँकि, ऐसा नहीं है। ईवेंट क्षितिज के पास पहुंचने पर, ऑब्जेक्ट रेडियल दिशा में खिंचाव करेगा और अनुप्रस्थ में संपीड़ित करेगा। बिना वापसी के बिंदु तक पहुंचने के बाद, एक ऐसी वस्तु जो बेहद लम्बी होती है, वह धीमी हो जाएगी और जम जाएगी। यह इस तथ्य के कारण है कि ऑप्टिकल रेंज में कोई भी विकिरण, घटना क्षितिज से बाहर तोड़ने में सक्षम नहीं है। एक गिरते हुए शरीर के लिए, एक अनंत समय के फैलाव के संबंध में कभी भी गिरावट नहीं आएगी।

स्टीफन हॉकिंग के हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि क्वांटम भौतिकी के संदर्भ में चंद्रमा के नीचे हमेशा के लिए कुछ भी नहीं रहता है , ब्लैक होल अभी भी खुद से ऊर्जा खो देते हैं, और न केवल उनके अभिवृद्धि डिस्क के टकराव के कारण। इस काल्पनिक प्रभाव को हॉकिंग विकिरण कहा जाता है । यदि सिद्धांत सही है, तो, समय के साथ, भौतिक पुनरावृत्ति की अनुपस्थिति में, एक ब्लैक होल को तेजी से ऊर्जा खोनी चाहिए और अंत में, विस्फोट हो सकता है। हालांकि, एक पूरे के रूप में क्वांटम सिद्धांत पर इतना सतही रूप से काम किया गया है कि हॉकिंग का सिद्धांत मूल रूप से मान्यताओं से अधिक सवाल पैदा करता है।