EHT ટેલિસ્કોપ (ઇવેન્ટ હોરાઇઝન ટેલિસ્કોપ)નો ડેટા વૈજ્ઞાનિકોને આકાશગંગા નામના રાક્ષસ વિશે નવો વિચાર આપે છે. આ ડેટા માટે આભાર, અમે પ્રથમ વખત બ્લેક હોલને નજીકથી જોયું છે.

રેડિયો ટેલિસ્કોપની સિસ્ટમ જે પૃથ્વીની આસપાસ સ્થિત છે અને અમે તેને કહીએ છીએ EHT (ઇવેન્ટ હોરાઇઝન ટેલિસ્કોપ), થોડા દિગ્ગજો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યું. ધનુરાશિ એ આકાશગંગાના કેન્દ્રમાં આવેલ સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ છે, અને ગેલેક્સી M53,5માં 87 મિલિયન પ્રકાશ-વર્ષ દૂર એક તેનાથી પણ મોટા બ્લેક હોલ છે. એપ્રિલ 2017 માં, વેધશાળાઓએ બ્લેક હોલની સીમાઓનું અવલોકન કરવા માટે ટીમ બનાવી, જ્યાં ગુરુત્વાકર્ષણ બળ એટલું મજબૂત છે કે પ્રકાશ કિરણો પણ તેને છોડી શકતા નથી. લગભગ બે વર્ષની માહિતીની સરખામણી પછી, વૈજ્ઞાનિકોએ આ અવલોકનોની પ્રથમ પ્રાપ્ત કરેલી છબીઓ પ્રકાશિત કરી. હવે વૈજ્ઞાનિકોને આશા છે કે નવી તસવીરો આપણને બ્લેક હોલ વિશે વધુ કહી શકે છે.

બ્લેક હોલ ખરેખર કેવું દેખાય છે?

બ્લેક હોલ ખરેખર તેમના નામને લાયક છે. વિશાળ ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રાણી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેક્ટ્રમના કોઈપણ ભાગમાં પ્રકાશ ફેંકતું નથી, તેથી એવું લાગે છે કે તેઓ તેમના પોતાના પર અસ્તિત્વમાં નથી. પરંતુ ખગોળશાસ્ત્રીઓ જાણે છે કે તેઓ અમુક પ્રકારના સાથીદારને કારણે ત્યાં છે. જેમ જેમ તેમનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ તારાકીય વાયુ અને ધૂળ દ્વારા ધબકતું હોય છે, તેમ તેમ તેમના પરમાણુઓ એકબીજા સાથે અથડાઈને ફરતી એક્ક્રિશન ડિસ્કના આકારમાં દ્રવ્ય તેમની આસપાસ રચાય છે. આ પ્રવૃત્તિ "સફેદ ગરમી" બહાર કાઢે છે અને એક્સ-રે અને અન્ય ઉચ્ચ-ઊર્જા કિરણોત્સર્ગનું ઉત્સર્જન કરે છે. બ્લેક હોલ સૌથી વધુ "દ્વેષ" સાથે સંતૃપ્ત થાય છે અને પછી આસપાસની તારાવિશ્વોના તમામ તારાઓને ઇરેડિયેટ કરે છે.

EHT ટેલિસ્કોપની એક ઈમેજમાં, આકાશગંગાના પ્રદેશમાં Sagittaria A, જેને Sgr A પણ કહેવાય છે, તેની તેજસ્વી સામગ્રીની સાથી સંવર્ધન ડિસ્ક પર બ્લેક હોલની છાયા હોવાની આગાહી કરવામાં આવી છે. કોમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન અને ગુરુત્વાકર્ષણ ભૌતિકશાસ્ત્રના નિયમો ખગોળશાસ્ત્રીઓને શું અપેક્ષા રાખવી તે અંગે ખૂબ જ સારો વિચાર આપે છે. બ્લેક હોલની નજીકના ઉચ્ચ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને કારણે, એક્રેશન ડિસ્ક રિંગ હોરિઝનની આસપાસ વિકૃત થઈ જશે અને આ સામગ્રી બ્લેક હોલની પાછળ દેખાશે. પરિણામી છબી કદાચ અસમપ્રમાણ હશે. ગુરુત્વાકર્ષણ ડિસ્કના અંદરના ભાગમાંથી પ્રકાશને બહારના ભાગ કરતાં વધુ મજબૂત રીતે પૃથ્વી તરફ વાળે છે, જેનાથી રિંગનો ભાગ વધુ તેજસ્વી બને છે.

શું બ્લેક હોલની આસપાસ સામાન્ય સાપેક્ષતાના નિયમો લાગુ પડે છે?

રિંગનો ચોક્કસ આકાર સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સૌથી નિરાશાજનક મડાગાંઠને હલ કરી શકે છે. ભૌતિકશાસ્ત્રના બે સ્તંભો આઈન્સ્ટાઈનનો સામાન્ય સાપેક્ષતાનો સિદ્ધાંત છે, જે બ્લેક હોલ અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ જેવા વિશાળ અને ગુરુત્વાકર્ષણની દૃષ્ટિએ મજબૂત પદાર્થોનું સંચાલન કરે છે, જે સબએટોમિક કણોની વિચિત્ર દુનિયાને સંચાલિત કરે છે. દરેક સિદ્ધાંત તેના પોતાના ક્ષેત્રમાં કાર્ય કરે છે. પરંતુ તેઓ સાથે કામ કરી શકતા નથી.

ટક્સનમાં યુનિવર્સિટી ઓફ એરિઝોનાના ભૌતિકશાસ્ત્રી લિયા મેડીરોસ કહે છે:

"સામાન્ય સાપેક્ષતા અને ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર પરસ્પર અસંગત છે. જો બ્લેક હોલ પ્રદેશમાં સામાન્ય સાપેક્ષતા લાગુ કરવામાં આવે છે, તો તેનો અર્થ ભૌતિકશાસ્ત્રના સિદ્ધાંતવાદીઓ માટે એક સફળતા હોઈ શકે છે".

કારણ કે બ્લેક હોલ બ્રહ્માંડમાં સૌથી આત્યંતિક ગુરુત્વાકર્ષણ વાતાવરણ છે, તે ગુરુત્વાકર્ષણના સિદ્ધાંતના તણાવ પરીક્ષણ માટે શ્રેષ્ઠ વાતાવરણ છે. તે દિવાલ સામે સિદ્ધાંતો ફેંકવા અને તે જોવાની અપેક્ષા રાખવા જેવું છે કે તેઓ તેને કેવી રીતે તોડી નાખે છે. જો સાપેક્ષતાનો સામાન્ય સિદ્ધાંત માન્ય છે, તો વૈજ્ઞાનિકો અપેક્ષા રાખે છે કે બ્લેક હોલનો ચોક્કસ પડછાયો હશે અને તેથી ગોળાકાર આકાર હશે, જો આઈન્સ્ટાઈનનો સિદ્ધાંત લાગુ પડતો નથી, તો પડછાયાનો આકાર અલગ હશે. લિયા મેડીરોસ અને તેના સાથીઓએ 12 બ્લેક હોલના વિવિધ પડછાયાઓ પર કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન લાગુ કર્યું જે આઈન્સ્ટાઈનના સિદ્ધાંતોથી અલગ હોઈ શકે.

એલ. મેડેરીઓસ કહે છે:

"જો આપણે કંઈક અલગ (ગુરુત્વાકર્ષણના વૈકલ્પિક સિદ્ધાંતો) શોધીએ, તો તે નાતાલની ભેટ જેવું હશે."

સામાન્ય સાપેક્ષતામાંથી એક નાનું વિચલન પણ ખગોળશાસ્ત્રીઓને તેઓ જે અપેક્ષા રાખે છે તેનાથી તેઓ શું જુએ છે તેનું પ્રમાણ નક્કી કરવામાં મદદ કરશે.

શું આકાશગંગામાં બ્લેક હોલની આસપાસના મૃત તારાઓને પલ્સર કહેવામાં આવે છે?

બ્લેક હોલની આસપાસ સામાન્ય સાપેક્ષતાને ચકાસવાની બીજી રીત એ છે કે તારાઓ તેમની આસપાસ કેવી રીતે ફરે છે તેનું અવલોકન કરવું. જ્યારે તારાઓમાંથી પ્રકાશ નજીકના બ્લેક હોલના આત્યંતિક ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રમાંથી વહે છે, ત્યારે પ્રકાશ "ખેંચાયેલો" હોય છે અને તેથી તે આપણને વધુ લાલ દેખાય છે. આ પ્રક્રિયાને "ગ્રેવિટેશનલ રેડશિફ્ટ" કહેવામાં આવે છે, અને સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત દ્વારા તેની આગાહી કરવામાં આવી હતી. ગયા વર્ષે, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ તેને SgrA પ્રદેશની નજીક નિહાળ્યું હતું. આઈન્સ્ટાઈનની થિયરી માટે અત્યાર સુધી સારા સમાચાર છે. આ ઘટનાની પુષ્ટિ કરવાની એક વધુ સારી રીત એ છે કે પલ્સર પર સમાન પરીક્ષણ કરવું, જે ઝડપથી ફરે છે અને નિયમિત અંતરાલે કિરણોત્સર્ગના કિરણો સાથે તારાઓવાળા આકાશને સાફ કરે છે, અમને લાગે છે કે જાણે તેઓ ધબકતા હોય.

ગુરુત્વાકર્ષણની લાલ શિફ્ટ આમ નિયમિત મેટ્રોનોમિક દોડમાં વિક્ષેપ પાડશે અને તેનું અવલોકન કરવાથી સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતની વધુ સચોટ કસોટી થશે.

ચાર્લોટ્સવિલેમાં નેશનલ એસ્ટ્રોનોમિકલ ઓબ્ઝર્વેટરીના સ્કોટ રેન્સન કહે છે:

“SgrA પ્રદેશનું અવલોકન કરતા મોટાભાગના લોકો માટે, પલ્સર અથવા બ્લેક હોલની પરિક્રમા કરતા પલ્સર શોધવાનું સ્વપ્ન હશે. પલ્સર સામાન્ય સાપેક્ષતાના ઘણા ખૂબ જ રસપ્રદ અને ખૂબ વિગતવાર પરીક્ષણો પ્રદાન કરી શકે છે."

જો કે, સાવચેતીપૂર્વક અવલોકન કરવા છતાં, હજુ સુધી SgrA પ્રદેશની પૂરતી નજીક પરિભ્રમણ કરતું કોઈ પલ્સર મળ્યું નથી. અંશતઃ કારણ કે ગેલેક્ટીક ધૂળ અને ગેસ તેમના બીમને વિખેરી નાખે છે અને તેમને ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું મુશ્કેલ બનાવે છે. પરંતુ EHT રેડિયો તરંગોના કેન્દ્રમાં અત્યાર સુધીનું શ્રેષ્ઠ દૃશ્ય પ્રદાન કરે છે, અને તેથી S.Ransom અને તેના સાથીદારો આશા રાખે છે કે તેઓ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકશે. "તે એક માછીમારી અભિયાન જેવું છે, પકડવાની તક ખૂબ ઓછી છે, પરંતુ તે મૂલ્યવાન છે", એસ. રેન્સમ ઉમેરે છે.

પલ્સર PSR J1745-2900 (ચિત્રમાં ડાબી બાજુએ) 2013 માં મળી આવ્યું હતું. તે આકાશગંગાના કેન્દ્રમાં બ્લેક હોલની આસપાસ બરાબર 150 પ્રકાશ-વર્ષ દૂર ભ્રમણ કરે છે. જો કે, સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતના સચોટ પરીક્ષણો અહીં લેવા માટે તે તેનાથી ખૂબ દૂર છે. આ પલ્સરનું અસ્તિત્વ જ ખગોળશાસ્ત્રીઓને આશા આપે છે કે EHT નો ઉપયોગ કરીને તેઓ બ્લેક હોલની નજીક અન્ય અને નજીકના પલ્સર શોધી શકશે.

બ્લેક હોલ જેટ કેવી રીતે ઉત્પન્ન કરે છે?

કેટલાક બ્લેક હોલ ખાઉધરો ખાનારા હોય છે અને મોટા પ્રમાણમાં ગેસ અને ધૂળ ચૂસી લે છે, જ્યારે અન્ય ચૂંટેલા ખાનારા હોય છે. એવું કેમ છે તે કોઈને ખબર નથી. SgrA 4 મિલિયન સોલર માસ જેટલો જથ્થા હોવા છતાં, આશ્ચર્યજનક રીતે ડાર્ક ડિસ્ક સાથે મિથ્યાભિમાન ખાનાર હોવાનું જણાય છે. EHT દ્વારા લક્ષિત અન્ય લક્ષ્ય, ગેલેક્સી M87 માં બ્લેક હોલ એક ખાઉધરો ખાનાર છે. તેનું વજન 3,5 થી 7,22 અબજ સૂર્ય જેટલું છે. અને તે, તેની નજીકમાં વિશાળ સંચિત સંવર્ધન ડિસ્ક ઉપરાંત, તે 5 પ્રકાશવર્ષના અંતરે ચાર્જ થયેલા સબએટોમિક કણોના પ્રવાહને હિંસક રીતે બહાર કાઢે છે.

બોનમાં રેડિયો ખગોળશાસ્ત્ર માટે થોમસ ક્રિચબૉમ સંસ્થા કહે છે:

"બ્લેક હોલ કોઈપણ વસ્તુને બહાર કાઢે છે તેવું વિચારવું એ કંઈક અંશે વિરોધાભાસ છે."

લોકો સામાન્ય રીતે વિચારે છે કે બ્લેક હોલ માત્ર શોષી લે છે. ઘણા બ્લેક હોલ જેટ બનાવે છે જે સમગ્ર તારાવિશ્વો કરતા લાંબા અને પહોળા હોય છે અને બ્લેક હોલથી અબજો પ્રકાશ વર્ષો સુધી પહોંચી શકે છે.

એક કુદરતી પ્રશ્ન એ છે કે તે કયા પ્રકારનો શક્તિશાળી ઉર્જા સ્ત્રોત હોઈ શકે છે જે જેટને આટલા મહાન અંતર સુધી ઉત્સર્જન કરે છે. EHT માટે આભાર, અમે આખરે આ ઘટનાઓને પ્રથમ વખત શોધી શકીએ છીએ. આ રીતે અમે EHT ને માપીને M87 ગેલેક્સીમાં બ્લેક હોલના ચુંબકીય ક્ષેત્રની મજબૂતાઈનો અંદાજ લગાવી શકીએ છીએ, કારણ કે તે જેટની શક્તિ સાથે સંબંધિત છે. જેટ બ્લેક હોલની નજીક હોય ત્યારે તેના ગુણધર્મોને માપવાથી, તે જેટ ક્યાંથી આવે છે તે નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે - તેની ડિસ્કની અંદરથી, અથવા ડિસ્કના બીજા ભાગમાંથી અથવા બ્લેક હોલમાંથી જ.

આ અવલોકનો એ પણ સ્પષ્ટ કરી શકે છે કે જેટ બ્લેક હોલમાંથી ઉદ્ભવ્યા છે કે ડિસ્કમાં ઝડપથી વહેતી સામગ્રીમાંથી. કારણ કે જેટ આકાશગંગાના કેન્દ્રમાંથી સામગ્રીને આંતરમાર્ગીય પ્રદેશમાં લઈ જઈ શકે છે, તેથી આ તારાવિશ્વોના ઉત્ક્રાંતિ અને વૃદ્ધિ પરની અસરને સમજાવી શકે છે. અને તે પણ જ્યાં ગ્રહો અને તારાઓ જન્મે છે.

ટી. ક્રિચબૌમ કહે છે:

"બ્લેક હોલના પ્રારંભિક નિર્માણથી તારાઓના જન્મ સુધી અને છેવટે જીવનના જન્મ સુધી તારાવિશ્વોના ઉત્ક્રાંતિને સમજવું મહત્વપૂર્ણ છે. આ એક ખૂબ મોટી વાર્તા છે અને બ્લેક હોલ જેટ્સનો અભ્યાસ કરીને, અમે જીવનના મોટા કોયડામાં ફક્ત નાના ટુકડાઓ ઉમેરી રહ્યા છીએ.

પ્રકાશકની નોંધ: આ વાર્તા M 1 બ્લેક હોલના દળને સ્પષ્ટ કરવા માટે 2019 એપ્રિલ 87 ના રોજ અપડેટ કરવામાં આવી હતી: આકાશગંગાનું દળ સૂર્ય કરતાં 2,4 ટ્રિલિયન ગણું છે. એકલા બ્લેક હોલમાં કેટલાય અબજ સૂર્યનું દળ હોય છે. પરિશિષ્ટ, બ્લેક હોલ સિમ્યુલેશન એ આઈન્સ્ટાઈનના સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતને પુષ્ટિ આપવાનું ઉદાહરણ છે, તેને ખોટી સાબિત કરતું નથી.