मुद्दे
कृष्णविवर म्हणजे काय?
कृष्णविवर ही काही ताऱ्यांची अंतिम स्थिती असते. ताऱ्याच्या वस्तुमानावर अवलंबून असतं की त्याच्या आयुष्याच्या शेवटी त्याचणं काय होईल. काही तसेच मरतात तर काही श्वेत बटू, न्यूट्रॉन तारा, पल्सार तारा आणि काही कृष्णविवर होतात. अशा कृष्णविवरां जवळचे गुरुत्वाकर्षण इतके जास्त असते की प्रकाशदेखील त्यांपासुन सुटू शकत नाही आणि यामुळेच अशा ताऱ्यांना कृष्णविवर म्हणतात.
आपण साधारण कोणतीही वस्तु त्यावर पडलेला प्रकाश परावर्तित होऊन आपली डोळ्यावर पडल्याने ती वस्तु आपल्याला दिसते. पण कृष्णविवरातून प्रकाश परावर्तित होऊच शकत नसल्याने तो आपल्याला उघड्या डोळ्यांनी दिसतच नाही. त्यामुळे त्यांना शोधणं आतापर्यंत खूप अवघड काम होतं.
कृष्णविवर कसे तयार होतात?
विश्व हे मूलतः अणूंपासून बनलेले आहे आणि अणूंच्या रचनेतले घटक कृष्णविवर निर्मितीस कारणीभूत ठरतात. अणूची एक रचना असते. ज्यात त्याच्या केंद्रात प्रोटॉन, न्यूट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन असे कण असतात. सर्व वस्तुमान अणूच्या केंद्रात एकवटलेलं असतं आणि याच्या तुलनेत वजनाने हलके असलेले इलेक्ट्रॉन कण अणूच्या केंद्राभोवती फिरत असतात. दोन अणू जेव्हा एकत्र होत असतात त्यावेळी या इलेक्ट्रॉन मुळे त्यांच्या केंद्रात थोडं अंतर राहण्यास मदत होते.
आकाशस्थ ग्रहाच्या केंद्रातील अणूंची रचना पृष्ठभागावरील अणूप्रमाणेच असते. परंतु ताऱ्याच्या केंद्रात वेगळी परिस्थिती असते. नुक्लिअर चेन रिॲक्शन नुसार ताऱ्याच्या गाभ्यात हायड्रोजनचे रूपांतर हेलियममध्ये होत असते. हीलियम वजनाने हलका असतो. त्यामुळे जेव्हा तो तयार होतो त्यावेळी काही वस्तुमान हे तसेच राहते मग त्या वस्तुमानाचे रूपांतर उर्जेत होते. मग ही ऊर्जा ताऱ्यात विखुरते आणि ताऱ्याला तेजस्वी ठेवण्याचं काम करते.
अखेर एक वेळ अशी येते जेव्हा ताऱ्याच्या गाभ्यातील सर्व हायड्रोजन जळून संपतो आणि रूपांतरित हेलियमचे ज्वलन होण्यास सुरवात होते. अखेरीस जेव्हा हेलियमसुद्धा संपतो तेव्हा ताऱ्याचा पृष्ठभाग केंद्राच्या दिशेला कोसळू लागतो. तारा जितका आकाराने मोठा तितका हायड्रोजन जळण्याचा वेग जास्त, त्यामुळे प्रचंड मोठे तारे संख्येने कमी असतात. आपल्या सूर्याचं आयुष्य हे जवळपास ४ अब्ज वर्ष आहे आणि त्याचं इंधन संपायला अजून एवढाच कालावधी लागेल. पण जो तारा सूर्याच्या तीन पट मोठा असेल त्याचं इंधन संपायला ५० कोटी वर्षेच लागतील.
जेव्हा तारा मरायला येतो तेव्हा त्याचा खूप मोठा स्फोट होतो अशा ताऱ्याला सुपरनोव्हा असं म्हणतात. सुपरनोव्हानंतर ताऱ्याचे प्रचंड द्रव्य आतल्या बाजूला कोसळते. या द्रव्याचा दाब इतका प्रचंड असतो की अणूंमधील इलेक्ट्रॉन बंध तुटतात आणि ताऱ्याचे आकारमान मोठ्या प्रमाणात कमी होते. याच परिणामी ताऱ्याचे गुरुत्वाकर्षण वाढण्यात होते. त्यामुळे सुपरनोव्हानंतर त्या ताऱ्याचं न्यूट्रॉन, पल्सार किंवा कृष्णविवर होईल हे त्याच्या वस्तुमानावर ठरतं.
कृष्णविवराची रचना
आकाराने प्रचंड मोठ्या ताऱ्याचे जेव्हा कृष्णविवरामध्ये रूपांतर होते तेव्हा तो स्वतःच्याच गुरुत्वाकर्षणाने इतका लहान होत जातो की शेवटी तो जवळ जवळ अदृश्यच होतो. यावेळी असा तारा जवळपास दिसेनासा होतो आणि प्रचंड जड होतो त्याची घनता खूप वाढते. अशा या न दिसणाऱ्या बिंदुला ‘सिंग्युलॅरिटी‘ ( Singularity) असे म्हणतात.
ही अशी एक अवस्था आहे जी कृष्णविवराच्या केंद्रस्थानी असते की जिथे भौतिकशास्त्राचे(Physics) कोणतेही नियम लागू होत नाहीत. या बिंदू च्या अवतीभोवती एक न दिसणारं कुंपण तयार होतं. मग त्या कुंपणाला ‘घटना क्षितिज’ म्हणजेच ‘इव्हेंट होरयझन’ ( Event Horizon) असे म्हणतात. ‘घटना क्षितिज‘ हे कृष्णविवराच्या प्रचंड गुरुत्वाकर्षणाची जणू सीमाच असते. एक अशी सीमा ज्याला ओलांडल्यावर त्याच्या बाहेर पडणं हे अशक्यचं आहे.
‘घटना क्षितिजा जवळ मुक्तिवेग हा प्रकाशाच्या वेगाइतकाच असतो तर त्याच्या आतील कृष्णविवरापासून मुक्तिवेग हा प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असतो. ज्याअर्थी प्रकाशापेक्षा कोणतीही गोष्ट जलद नसते अशी समजूत असली तरी प्रत्यक्षात ‘घटना क्षितिज’च्या पलीकडे मुक्तिवेग हा प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असल्याने प्रकाश देखील इथून बाहेर पडू शकत नाही. बिंदूरूप अवस्थेपासून ‘घटना क्षितिज’ च्या पर्यंतच्या ( सिंग्युलॅरिटी ते इव्हेंट होरयझन) अंतरालाच श्वार्झश्वाइल्डची त्रिज्या असे म्हटले जाते.
समजा जर आपल्या सूर्याचे कृष्णविवरात रूपांतर झाले तर त्याची श्वार्झश्वाइल्डची त्रिज्या ३ कि.मी. असेल. सर्वसाधारण कृष्णविवराचे वस्तुमान आपल्या सूर्याच्या १० पट इतके असते. तर त्याची श्वार्झश्वाइल्डची त्रिज्या ३० कि.मी. इतकी असते.
कृष्णविवर कसा शोधतात?
लपलेली अदृश्य गोष्ट ज्याअर्थी प्रकाशदेखील या कृष्णविवरापासून बाहेर पडू शकत नाही. मग अशी गोष्ट शोधण्याचा एक मार्ग आहे की अवकाशातील अशा गडद काळ्या जागेचा शोध घ्यायचा जेथील वस्तुमान खूप जास्त असेल, अशी गोष्ट शोधताना खगोलशास्त्रज्ञांना नेहमीच आकाशगंगांचे केंद्र किंवा द्वैती तारे (Binary Stars) सापडतात. त्यामुळ खगोलशास्त्रज्ञांचे आता असे मत झाले की, कष्णविवरे प्रामुख्याने आकाशगंगाच्या केंद्रस्थानी असतात.
तर मग याचा अर्थ असा होतो की, आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानी देखील कृष्णविवर असून ते आकाशगंगेतील सर्व वस्तुमान गिळंकृत करीत असेल ; तर असे नसून त्या कृष्णविवराचे देखील ते वस्तुमान असेल ज्या ताऱ्यापासून ते बनले असावे. जोपर्यंत घटना क्षितिजच्या जास्त जवळ एखादी गोष्ट जात नाही तोपर्यंत ती गोष्ट सुरक्षित असते.
आपल्या आकाशगंगेतील अब्जावधी तारे अब्जावधी वर्षापासून आकाशगंगांच्या केंद्रस्थानी असलेल्या कष्णविवराभोवती प्रदक्षिणा करीत आहेत. क्ष- किरणांच्या शोधावरून या व इतर आकाशगंगांमधील कृष्णविवरांचे अस्तित्व सिद्ध होते. खगोलशास्त्रज्ञांनाच्या मते कृष्णविवरे प्रचंड प्रमाणात क्ष- किरण उत्सर्जित करतात.
आपल्या आकाशगंगेतील अनेक तारे हे द्वैती तारे आहेत. काही वेळेस अशा द्वैती ताऱ्यांमधील एखाद्या ताऱ्याचे जर कृष्णविवरात रूपांतर झाले तर कृष्णविवर प्रथम त्या दुसऱ्या ताऱ्याचे वस्तुमान स्वतःकडे खेचू लागेल. हे दुसऱ्या ताऱ्याचे वस्तुमान त्या कृष्णविवराभोवती गोलाकार कक्षेमध्ये फिरू लागते. त्यामुळे कृष्णविवराभोवती त्या वस्तुमानाची चकती निर्माण होते जिला Acceleration Disk असे म्हणता शास्त्रज्ञांच्या मते हे वस्तुमान कृष्णविवरामध्ये जाताना मोठया प्रमाणात क्ष- किरणे उत्सर्जित करते.
जर अशी एखादी घटना आढळलीच तर शास्त्रज्ञ पुढे त्या वस्तुमान नष्ट होत असलेल्या ताऱ्याचा अभ्यास करतात. अशा प्रकारे त्या ताऱ्याचा कृष्णविवराभोवती फिरण्याचा वेग आणि इतर गोष्टीवरून त्या कृष्णविवराच्या वस्तुमानाची कल्पना येते. जर त्या जोडताऱ्याचे वस्तुमाना प्रचंड असेल तर मग नक्कीच तेथे कृष्णविवर असावे असे म्हणता येते. सध्या प्रसिद्ध असलेले कृष्णविवर हे हंस तारकासमुहातील एका जागेतून उत्सर्जित होणाऱ्या प्रचंड क्ष- किरणांच्या स्रोतामुळे शोधले गेले.
कृष्णविवरच्या आत गेल्यावर काय होईल?
तुम्ही जर हॉलीवुड मधील Interstellar नावाचा हा चित्रपट पहिला असेल तर त्यात असं दाखवलं आहे की चित्रपटाचा नायक हा सुरक्षितरित्या एक दुसऱ्या ठिकाणीच गेला आहे. पण असं होत नाही कारण विवरात पडतानाच चिंध्या होऊ शकतात. कारण त्याचं गुरुत्वाकर्षणच एवढं असेल की त्यात आपण टिकून राहणं अशक्य आहे.
पण जगप्रसिद्ध शास्त्रज्ञ स्टीफन हॉकिंग यांच्या मते यात पडल्यावर आपण एखाद्या दुसऱ्याच विश्वात निघू ज्याला वर्महोल असं म्हणतात. ज्याच्यातून परत येण अशक्य होईल कारण परत येताना आपल्याला हे ब्लॅकहोल लागेल ज्याच्यातून निसटण अशक्य असतं.
कृष्णविवर चा फोटो काढता येते का?
२०१९ पर्यंत तर ते अशक्य होतं पण २०१९ मध्ये शास्त्रज्ञांच्या एका गटाने ही कामगिरी करून दाखविली. हा ब्लॅकहोल आपल्या पासून ५.३४९ कोटी प्रकाशवर्ष दूर असलेल्या M८७ या आकाशगंगेच्या केंद्रात आहे. या फोटोत केंद्रात एक काळा वर्तुळ आहे आणि त्याच्या आजूबाजुला एक नारंगी रंगाच वलय आहे. हे वलय त्या विवरच्या जवळ असलेल्या ताऱ्यामुळे तयार झालेलं आहे. हा फोटो काढण्यासाठी एकूण ५ हजार जीबी ची माहिती गोळा करावी लागली होती.
मित्रांनो जर तुम्हाला या वेबसाइटवरील माहिती किंवा ही पोस्ट आवडली असेल तर तुमच्या मित्रांना किंवा मैत्रिणींना नक्की कळवा. तुमच्या परिवारातील सदस्यांना पण नक्की कळवा जेणेकरून त्यांनी याची माहिती होईल. वर नमूद केलेल्या आमच्या सोशल मीडियाला पण नक्की फॉलो करा याने तुम्हाला नवीन पोस्टची माहिती मिळत राहील. किंवा तुम्ही नोटिफिकेशनला पण सब्स्क्राईब करू शकता. जर तुम्हाला पण कोणत्या विषयावर माहिती हवी असेल तर तुम्ही कमेन्ट करू शकता. मी त्या विषयावर पोस्ट लिहिण्याचा नक्की प्रयत्न करीन. धन्यवाद!
