छेद शीर्षक। ब्लैक होल: अंदर क्या है? रोचक तथ्य और शोध

रहस्यमय और मायावी ब्लैक होल। भौतिकी के नियम ब्रह्मांड में इनके अस्तित्व की संभावना की पुष्टि करते हैं, लेकिन कई सवाल अब भी बाकी हैं। कई अवलोकनों से पता चलता है कि ब्रह्मांड में छिद्र मौजूद हैं और इनमें से एक लाख से अधिक वस्तुएँ हैं।

ब्लैक होल क्या होते हैं?

1915 में, आइंस्टीन के समीकरणों को हल करते समय, "ब्लैक होल" जैसी घटना की भविष्यवाणी की गई थी। हालाँकि, वैज्ञानिक समुदाय ने उनमें केवल 1967 में दिलचस्पी दिखाई। उन्हें तब "ढह गए सितारे", "जमे हुए सितारे" कहा जाता था।

अब ब्लैक होल को समय और स्थान का एक ऐसा क्षेत्र कहा जाता है जिसका गुरुत्वाकर्षण इतना अधिक होता है कि प्रकाश की एक किरण भी इससे बाहर नहीं निकल पाती है।

ब्लैक होल कैसे बनते हैं?

ब्लैक होल की उपस्थिति के कई सिद्धांत हैं, जिन्हें काल्पनिक और यथार्थवादी में विभाजित किया गया है। सबसे सरल और सबसे व्यापक यथार्थवादी सिद्धांत बड़े सितारों के गुरुत्वाकर्षण के पतन का सिद्धांत है।

जब "मौत" से पहले पर्याप्त रूप से बड़े पैमाने पर तारा आकार में बढ़ता है और अस्थिर हो जाता है, तो अंतिम ईंधन की खपत होती है। इसी समय, तारे का द्रव्यमान अपरिवर्तित रहता है, लेकिन तथाकथित संघनन होने पर इसका आकार घट जाता है। दूसरे शब्दों में, संघनन के दौरान, एक भारी नाभिक अपने आप में "गिर" जाता है। इसके समानांतर, संघनन से तारे के अंदर तापमान में तेज वृद्धि होती है और आकाशीय पिंड की बाहरी परतें फट जाती हैं, उनसे नए तारे बनते हैं। उसी समय, तारे के केंद्र में - कोर अपने "केंद्र" में गिर जाता है। गुरुत्वाकर्षण बलों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप, केंद्र एक बिंदु में ढह जाता है - अर्थात, गुरुत्वाकर्षण बल इतने मजबूत होते हैं कि वे संकुचित कोर को अवशोषित कर लेते हैं। इस तरह एक ब्लैक होल का जन्म होता है, जो अंतरिक्ष और समय को विकृत करना शुरू कर देता है, ताकि प्रकाश भी इससे बच न सके।

सभी आकाशगंगाओं के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है। आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार:

"कोई भी द्रव्यमान स्थान और समय को विकृत करता है।"

अब कल्पना करें कि एक ब्लैक होल समय और स्थान को कितना विकृत करता है, क्योंकि इसका द्रव्यमान बहुत बड़ा है और एक ही समय में अति-छोटी मात्रा में निचोड़ा जाता है। इस क्षमता के कारण, निम्न विषमता होती है:

"ब्लैक होल में व्यावहारिक रूप से समय को रोकने और अंतरिक्ष को संकुचित करने की क्षमता होती है। इस मजबूत विकृति के कारण छिद्र हमारे लिए अदृश्य हो जाते हैं।

अगर ब्लैक होल दिखाई नहीं देते हैं, तो हमें कैसे पता चलेगा कि वे मौजूद हैं?

हां, भले ही एक ब्लैक होल अदृश्य हो, लेकिन इसमें गिरने वाले पदार्थ के कारण यह ध्यान देने योग्य होना चाहिए। साथ ही तारकीय गैस, जो एक ब्लैक होल द्वारा आकर्षित होती है, जब घटना क्षितिज के निकट आती है, तो गैस का तापमान अति-उच्च मूल्यों तक बढ़ने लगता है, जिससे चमक आती है। इसलिए ब्लैक होल चमकते हैं। इसके लिए धन्यवाद, एक कमजोर चमक के बावजूद, खगोलविदों और खगोलविदों ने आकाशगंगा के केंद्र में एक छोटी मात्रा के साथ एक वस्तु की उपस्थिति की व्याख्या की, लेकिन एक विशाल द्रव्यमान। फिलहाल, टिप्पणियों के परिणामस्वरूप, लगभग 1000 वस्तुओं की खोज की गई है जो ब्लैक होल के व्यवहार के समान हैं।

ब्लैक होल और आकाशगंगाएँ

ब्लैक होल आकाशगंगाओं को कैसे प्रभावित कर सकते हैं? यह सवाल दुनिया भर के वैज्ञानिकों को परेशान करता है। एक परिकल्पना है जिसके अनुसार आकाशगंगा के केंद्र में स्थित ब्लैक होल इसके आकार और विकास को प्रभावित करते हैं। और यह कि जब दो आकाशगंगाएं टकराती हैं तो ब्लैक होल विलीन हो जाते हैं और इस प्रक्रिया के दौरान इतनी बड़ी मात्रा में ऊर्जा और पदार्थ बाहर फेंके जाते हैं कि नए तारे बनते हैं।

ब्लैक होल के प्रकार

• मौजूदा सिद्धांत के अनुसार, ब्लैक होल तीन प्रकार के होते हैं: तारकीय, सुपरमैसिव, मिनिएचर। और उनमें से प्रत्येक को एक विशेष तरीके से बनाया गया था।
• - तारकीय द्रव्यमान के ब्लैक होल, यह बड़े आकार में बढ़ते हैं और ढह जाते हैं।
  - सुपरमैसिव ब्लैक होल, जिनका द्रव्यमान लाखों सूर्य के बराबर हो सकता है, हमारे अपने मिल्की वे सहित लगभग सभी आकाशगंगाओं के केंद्रों में मौजूद होने की बहुत संभावना है। सुपरमैसिव ब्लैक होल के निर्माण के लिए वैज्ञानिकों के पास अभी भी अलग-अलग परिकल्पनाएँ हैं। अब तक, केवल एक ही बात ज्ञात है - सुपरमैसिव ब्लैक होल आकाशगंगाओं के निर्माण का उप-उत्पाद हैं। सुपरमैसिव ब्लैक होल - वे सामान्य लोगों से भिन्न होते हैं, जिनमें उनका आकार बहुत बड़ा होता है, लेकिन विरोधाभासी रूप से कम घनत्व होता है।
• - अभी तक कोई भी ऐसे लघु ब्लैक होल का पता नहीं लगा पाया है जिसका द्रव्यमान सूर्य से कम होगा। यह संभव है कि लघु छिद्रों का निर्माण "बिग बैंग" के तुरंत बाद हुआ हो, जो हमारे ब्रह्मांड का प्रारंभिक सटीक अस्तित्व है (लगभग 13.7 बिलियन वर्ष पूर्व)।
• - हाल ही में, "व्हाइट ब्लैक होल" के रूप में एक नई अवधारणा पेश की गई है। यह अभी भी एक काल्पनिक ब्लैक होल है, जो ब्लैक होल के विपरीत है। स्टीफन हॉकिंग ने व्हाइट होल के अस्तित्व की संभावना का सक्रिय रूप से अध्ययन किया।
• - क्वांटम ब्लैक होल - वे अभी तक केवल सिद्धांत रूप में मौजूद हैं। क्वांटम ब्लैक होल तब बन सकते हैं जब परमाणु प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप अति-छोटे कण टकराते हैं।
• - आदिम ब्लैक होल भी एक सिद्धांत हैं। वे घटना के तुरंत बाद बनते हैं।

फिलहाल, बड़ी संख्या में ऐसे खुले प्रश्न हैं जिनका उत्तर अभी आने वाली पीढ़ियों को देना है। उदाहरण के लिए, क्या वास्तव में तथाकथित "वर्महोल्स" हो सकते हैं जिसके साथ आप अंतरिक्ष और समय के माध्यम से यात्रा कर सकते हैं। ब्लैक होल के अंदर वास्तव में क्या होता है और ये घटनाएँ किन कानूनों का पालन करती हैं। और ब्लैक होल में जानकारी के गायब होने के बारे में क्या?

ब्लैक होल ब्रह्मांड की सबसे रहस्यमय वस्तुओं में से एक है। अल्बर्ट आइंस्टीन सहित कई प्रसिद्ध वैज्ञानिकों ने ब्लैक होल के अस्तित्व की संभावना के बारे में बताया। ब्लैक होल का नाम अमेरिकी खगोल वैज्ञानिक जॉन व्हीलर के नाम पर रखा गया है। ब्रह्मांड में दो तरह के ब्लैक होल हैं। पहला विशाल ब्लैक होल है - विशाल पिंड, जिसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से लाखों गुना अधिक है। ऐसी वस्तुएं, जैसा कि वैज्ञानिक सुझाव देते हैं, आकाशगंगाओं के केंद्र में स्थित हैं। हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक विशालकाय ब्लैक होल भी है। वैज्ञानिक अभी तक इतने विशाल ब्रह्मांडीय पिंडों के प्रकट होने के कारणों का पता नहीं लगा पाए हैं।

दृष्टिकोण

आधुनिक विज्ञान "समय की ऊर्जा" की अवधारणा के महत्व को कम आंकता है, जिसे सोवियत खगोल वैज्ञानिक एन.ए. द्वारा वैज्ञानिक उपयोग में पेश किया गया था। कोज़ीरेव।

हमने समय की ऊर्जा के विचार को अंतिम रूप दिया है, जिसके परिणामस्वरूप एक नया दार्शनिक सिद्धांत सामने आया है - "आदर्श भौतिकवाद"। यह सिद्धांत ब्लैक होल की प्रकृति और संरचना के लिए एक वैकल्पिक व्याख्या प्रदान करता है। आदर्श भौतिकवाद के सिद्धांत में ब्लैक होल महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और विशेष रूप से, समय ऊर्जा की उत्पत्ति और संतुलन की प्रक्रियाओं में। सिद्धांत बताता है कि सुपरमैसिव ब्लैक होल लगभग सभी आकाशगंगाओं के केंद्रों में क्यों स्थित हैं। साइट पर इस सिद्धांत से परिचित होना संभव होगा, लेकिन उचित तैयारी के बाद। साइट सामग्री देखें)।

अंतरिक्ष और समय में एक क्षेत्र जिसका गुरुत्वाकर्षण आकर्षण इतना मजबूत होता है कि प्रकाश की गति से चलने वाली वस्तु भी इसे नहीं छोड़ सकती है, ब्लैक होल कहलाता है। ब्लैक होल की सीमा को "घटना क्षितिज" की अवधारणा के रूप में जाना जाता है, और इसका आकार - गुरुत्वाकर्षण की त्रिज्या के रूप में। सरलतम मामले में, यह श्वार्जस्चिल्ड त्रिज्या के बराबर है।

यह तथ्य कि ब्लैक होल का अस्तित्व सैद्धांतिक रूप से संभव है, आइंस्टीन के कुछ सटीक समीकरणों से सिद्ध किया जा सकता है। उनमें से पहला 1915 में उसी कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड द्वारा प्राप्त किया गया था। यह ज्ञात नहीं है कि शब्द का आविष्कार सबसे पहले किसने किया था। कोई केवल यह कह सकता है कि घटना का बहुत नाम जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर के लिए लोकप्रिय हुआ, जिसने पहली बार "हमारा ब्रह्मांड: ज्ञात और अज्ञात (हमारा ब्रह्मांड: ज्ञात और अज्ञात)" व्याख्यान प्रकाशित किया, जहां इसका उपयोग किया गया था। बहुत पहले, इन वस्तुओं को "ढह गए सितारे" या "ढहने वाले" कहा जाता था।

ब्लैक होल वास्तव में मौजूद हैं या नहीं, यह सवाल गुरुत्वाकर्षण के वास्तविक अस्तित्व से संबंधित है। आधुनिक विज्ञान में, गुरुत्वाकर्षण का सबसे यथार्थवादी सिद्धांत सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत है, जो ब्लैक होल के अस्तित्व की संभावना को स्पष्ट रूप से परिभाषित करता है। लेकिन, फिर भी, उनका अस्तित्व अन्य सिद्धांतों के ढांचे के भीतर भी संभव है, इसलिए डेटा का लगातार विश्लेषण और व्याख्या की जाती है।

वास्तव में मौजूद ब्लैक होल के अस्तित्व के बारे में बयान को घने और बड़े पैमाने पर खगोलीय पिंडों के अस्तित्व की पुष्टि के रूप में समझा जाना चाहिए, जिसे सापेक्षता के सिद्धांत के ब्लैक होल के रूप में व्याख्या किया जा सकता है। इसके अलावा, पतन के बाद के चरणों में सितारों को ऐसी घटना के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। आधुनिक खगोल वैज्ञानिक ऐसे तारों और वास्तविक ब्लैक होल के बीच के अंतर को महत्व नहीं देते हैं।

जो लोग खगोल विज्ञान का अध्ययन कर चुके हैं या अभी भी अध्ययन कर रहे हैं, उनमें से कई यह जानते हैं ब्लैक होल क्या हैऔर वह कहां से आयी है. लेकिन फिर भी, सामान्य लोगों के लिए जो इसमें विशेष रुचि नहीं रखते थे, मैं संक्षेप में सब कुछ समझाऊंगा।

ब्लैक होल- यह अंतरिक्ष या समय में अंतरिक्ष में एक निश्चित क्षेत्र है। केवल यह कोई साधारण क्षेत्र नहीं है। इसका बहुत मजबूत गुरुत्वाकर्षण (आकर्षण) है। इसके अलावा, यह इतना मजबूत है कि अगर कोई चीज ब्लैक होल में पहुंच जाए तो उससे बाहर नहीं निकल सकती है! सूर्य की किरणें भी किसी ब्लैक होल के पास से गुजर जाने पर उसमें गिरने से नहीं बच सकतीं। हालाँकि, ध्यान रखें कि सूर्य की किरणें (प्रकाश) प्रकाश की गति से चलती हैं - 300,000 किमी/सेकंड।

पहले, ब्लैक होल को अलग तरह से कहा जाता था: कोलैप्सर, कोलैप्सर, कोलेप्सर, फ्रोजन स्टार्स, और इसी तरह। क्यों? क्योंकि ब्लैक होल का निर्माण मृत तारों द्वारा होता है।

तथ्य यह है कि जब कोई तारा अपनी सारी ऊर्जा समाप्त कर देता है, तो वह एक बहुत गर्म दानव बन जाता है, और परिणामस्वरूप उसमें विस्फोट हो जाता है। इसकी कोर, कुछ संभावना के साथ, बहुत दृढ़ता से सिकुड़ सकती है। और अविश्वसनीय गति के साथ। कुछ मामलों में, तारे के विस्फोट के बाद, एक काला, अदृश्य छिद्र बन जाता है, जो अपने रास्ते में आने वाली हर चीज को निगल जाता है। सभी वस्तुएँ जो प्रकाश की गति से भी चलती हैं।

एक ब्लैक होल इस बात की परवाह नहीं करता कि वह किन वस्तुओं को अवशोषित करता है। यह अंतरिक्ष यान और सूर्य की किरणें दोनों हो सकते हैं। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वस्तु कितनी तेजी से घूम रही है। ब्लैक होल इस बात की भी परवाह नहीं करता कि वस्तु का द्रव्यमान क्या है। यह ब्रह्मांडीय रोगाणुओं या धूल से लेकर स्वयं सितारों तक सब कुछ खा सकता है।

दुर्भाग्य से, अभी तक कोई भी यह पता नहीं लगा पाया है कि ब्लैक होल के अंदर क्या हो रहा है। कुछ का सुझाव है कि एक वस्तु जो ब्लैक होल में गिरती है वह अविश्वसनीय बल के साथ टूट जाती है। दूसरों का मानना ​​है कि ब्लैक होल से बाहर निकलने से दूसरे, किसी प्रकार का दूसरा ब्रह्मांड हो सकता है। अभी भी दूसरों का मानना ​​है कि (सबसे अधिक संभावना है) यदि आप ब्लैक होल के प्रवेश द्वार से बाहर निकलने के लिए जाते हैं, तो यह आपको ब्रह्मांड के दूसरे हिस्से में फेंक सकता है।

अंतरिक्ष में ब्लैक होल

ब्लैक होल- यह अंतरिक्ष वस्तुअविश्वसनीय घनत्व, पूर्ण गुरुत्व रखने वाला, जैसे कि कोई भी ब्रह्मांडीय पिंड और यहां तक ​​​​कि अंतरिक्ष और समय भी इसके द्वारा अवशोषित हो जाते हैं।

ब्लैक होल्सखुद पर शासन करें ब्रह्मांड का विकास. वे एक केंद्रीय स्थान पर हैं, लेकिन आप उन्हें देख नहीं सकते, आप उनके संकेत पा सकते हैं। हालांकि ब्लैक होल में नष्ट करने की क्षमता होती है, लेकिन वे आकाशगंगाओं के निर्माण में भी मदद करते हैं।

ऐसा कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है ब्लैक होल्सके प्रवेश द्वार हैं समानांतर ब्रह्मांडों. जो हो सकता है। एक राय है कि ब्लैक होल के विपरीत, तथाकथित हैं सफेद छेद . गुरुत्वाकर्षण-विरोधी गुण होना।

ब्लैक होल पैदा हैसबसे बड़े तारों के अंदर, जब वे मरते हैं, गुरुत्वाकर्षण बल उन्हें नष्ट कर देता है, जिससे एक शक्तिशाली विस्फोट होता है सुपरनोवा.

ब्लैक होल के अस्तित्व की भविष्यवाणी कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड ने की थी

कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को लागू करने वाले पहले व्यक्ति थे जिन्होंने "प्वाइंट ऑफ नो रिटर्न" के अस्तित्व को सही ठहराया। आइंस्टीन ने खुद ब्लैक होल के बारे में नहीं सोचा था, हालांकि उनका सिद्धांत उनके अस्तित्व की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है।

श्वार्ज़चाइल्ड ने अपना सुझाव 1915 में आइंस्टीन के सापेक्षता के अपने सामान्य सिद्धांत को प्रकाशित करने के ठीक बाद दिया था। तभी "श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या" शब्द आया, एक मूल्य जो आपको बताता है कि आपको किसी वस्तु को ब्लैक होल बनाने के लिए कितना संकुचित करना होगा।

सैद्धांतिक रूप से, पर्याप्त संपीड़न दिए जाने पर कुछ भी ब्लैक होल बन सकता है। वस्तु जितनी सघन होती है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उतना ही मजबूत होता है। उदाहरण के लिए, यदि मूंगफली के आकार की वस्तु का द्रव्यमान होता तो पृथ्वी एक ब्लैक होल बन जाती।

स्रोत: www.alienguest.ru, cosmos-online.ru, kak-prosto.net, nasha-vselennaya.ru, www.qwrt.ru

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1784 में, अंग्रेजी पुजारी और प्रकृतिवादी जॉन मिचेल ने पहली बार रॉयल सोसाइटी को लिखे एक पत्र में एक काल्पनिक विशाल पिंड का उल्लेख किया था, जिसमें इतना मजबूत गुरुत्वाकर्षण आकर्षण है कि इसके लिए दूसरा ब्रह्मांडीय वेग प्रकाश की गति से अधिक होगा। दूसरा ब्रह्मांडीय वेग वह गति है जो एक अपेक्षाकृत छोटी वस्तु को एक खगोलीय पिंड के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को दूर करने और इस पिंड के चारों ओर एक बंद कक्षा की सीमा से परे जाने की आवश्यकता होगी। उनकी गणना के अनुसार, सूर्य के घनत्व के साथ और 500 सौर त्रिज्या के त्रिज्या वाले शरीर की सतह पर प्रकाश की गति के बराबर एक दूसरा ब्रह्मांडीय वेग होगा। इस मामले में, प्रकाश भी ऐसे पिंड की सतह को नहीं छोड़ेगा, और इसलिए यह पिंड केवल आने वाली रोशनी को अवशोषित करेगा और पर्यवेक्षक के लिए अदृश्य रहेगा - अंधेरे स्थान की पृष्ठभूमि के खिलाफ एक प्रकार का काला धब्बा।

हालांकि, मिशेल द्वारा प्रस्तावित सुपरमैसिव बॉडी की अवधारणा ने आइंस्टीन के काम तक ज्यादा दिलचस्पी नहीं दिखाई। स्मरण करो कि उत्तरार्द्ध ने प्रकाश की गति को सूचना हस्तांतरण की सीमित गति के रूप में परिभाषित किया। इसके अलावा, आइंस्टीन ने प्रकाश की गति () के करीब गति के लिए गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत का विस्तार किया। नतीजतन, न्यूटोनियन सिद्धांत को ब्लैक होल पर लागू करना प्रासंगिक नहीं रह गया था।

आइंस्टीन का समीकरण

ब्लैक होल पर सामान्य सापेक्षता लागू करने और आइंस्टीन के समीकरणों को हल करने के परिणामस्वरूप, ब्लैक होल के मुख्य पैरामीटर सामने आए, जिनमें से केवल तीन हैं: द्रव्यमान, विद्युत आवेश और कोणीय गति। यह भारतीय खगोल वैज्ञानिक सुब्रमण्यन चंद्रशेखर के महत्वपूर्ण योगदान पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जिन्होंने एक मौलिक मोनोग्राफ बनाया: "ब्लैक होल का गणितीय सिद्धांत"।

इस प्रकार, आइंस्टीन समीकरणों का समाधान चार संभावित प्रकार के ब्लैक होल के लिए चार विकल्पों द्वारा दर्शाया गया है:

• बिना घूर्णन और बिना आवेश वाला एक ब्लैक होल श्वार्जस्चिल्ड समाधान है। आइंस्टीन के समीकरणों का उपयोग करते हुए एक ब्लैक होल (1916) के पहले विवरणों में से एक, लेकिन शरीर के तीन मापदंडों में से दो को ध्यान में रखे बिना। जर्मन भौतिक विज्ञानी कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड का समाधान आपको एक गोलाकार विशाल शरीर के बाहरी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की गणना करने की अनुमति देता है। ब्लैक होल की जर्मन वैज्ञानिक की अवधारणा की एक विशेषता एक घटना क्षितिज और उसके पीछे की उपस्थिति है। श्वार्ज़चाइल्ड ने भी सबसे पहले गुरुत्वाकर्षण त्रिज्या की गणना की, जिसने अपना नाम प्राप्त किया, जो उस गोले की त्रिज्या निर्धारित करता है जिस पर एक दिए गए द्रव्यमान वाले पिंड के लिए घटना क्षितिज स्थित होगा।
• आवेश के बिना घूर्णन वाला एक ब्लैक होल रीस्नर-नॉर्डस्ट्रॉम समाधान है। ब्लैक होल के संभावित विद्युत आवेश को ध्यान में रखते हुए, 1916-1918 में एक समाधान सामने रखा गया। यह शुल्क मनमाने ढंग से बड़ा नहीं हो सकता है और परिणामी विद्युत प्रतिकर्षण के कारण सीमित है। उत्तरार्द्ध को गुरुत्वाकर्षण आकर्षण द्वारा मुआवजा दिया जाना चाहिए।
• घूर्णन और बिना आवेश वाला एक ब्लैक होल - केर का समाधान (1963)। एक घूमता हुआ केर ब्लैक होल एक स्थिर ब्लैक होल से तथाकथित एर्गोस्फीयर की उपस्थिति से भिन्न होता है (इसके बारे में और ब्लैक होल के अन्य घटकों के बारे में और पढ़ें)।
• रोटेशन और चार्ज के साथ बीएच - केर-न्यूमैन समाधान। इस समाधान की गणना 1965 में की गई थी और वर्तमान में यह सबसे पूर्ण है, क्योंकि यह तीनों बीएच मापदंडों को ध्यान में रखता है। हालांकि, यह अभी भी माना जाता है कि प्रकृति में ब्लैक होल का चार्ज नगण्य है।

ब्लैक होल का गठन

ब्लैक होल कैसे बनता है और कैसे प्रकट होता है, इसके बारे में कई सिद्धांत हैं, जिनमें से सबसे प्रसिद्ध गुरुत्वाकर्षण पतन के परिणामस्वरूप पर्याप्त द्रव्यमान वाले तारे का उद्भव है। ऐसा संपीडन तीन से अधिक सौर द्रव्यमान वाले तारों के विकास को समाप्त कर सकता है। ऐसे सितारों के अंदर थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं पूरी होने पर, वे तेजी से एक सुपरडेंस में सिकुड़ने लगते हैं। यदि न्यूट्रॉन तारे की गैस का दबाव गुरुत्वाकर्षण बल की भरपाई नहीं कर सकता है, अर्थात तारे का द्रव्यमान तथाकथित पर हावी हो जाता है। ओपेनहाइमर-वोल्कोव सीमा, फिर पतन जारी रहता है, जिससे पदार्थ ब्लैक होल में सिकुड़ जाता है।

ब्लैक होल के जन्म का वर्णन करने वाला दूसरा परिदृश्य प्रोटोगैलेक्टिक गैस का संपीड़न है, यानी इंटरस्टेलर गैस जो एक आकाशगंगा या किसी प्रकार के क्लस्टर में परिवर्तन के चरण में है। समान गुरुत्वाकर्षण बलों की भरपाई के लिए अपर्याप्त आंतरिक दबाव की स्थिति में, एक ब्लैक होल उत्पन्न हो सकता है।

दो अन्य परिदृश्य काल्पनिक रहते हैं:

• परिणामस्वरूप ब्लैक होल की घटना - तथाकथित। मौलिक ब्लैक होल।
• उच्च ऊर्जा पर परमाणु प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप घटना। ऐसी प्रतिक्रियाओं का एक उदाहरण कोलाइडर पर प्रयोग हैं।

ब्लैक होल की संरचना और भौतिकी

श्वार्जस्चिल्ड के अनुसार एक ब्लैक होल की संरचना में केवल दो तत्व शामिल हैं जिनका पहले उल्लेख किया गया था: एक ब्लैक होल की विलक्षणता और घटना क्षितिज। संक्षेप में विलक्षणता के बारे में बोलते हुए, यह ध्यान दिया जा सकता है कि इसके माध्यम से एक सीधी रेखा खींचना असंभव है, और यह भी कि अधिकांश मौजूदा भौतिक सिद्धांत इसके अंदर काम नहीं करते हैं। इस प्रकार, विलक्षणता की भौतिकी आज भी वैज्ञानिकों के लिए एक रहस्य बनी हुई है। एक ब्लैक होल की एक निश्चित सीमा होती है, जिसे पार करते हुए, एक भौतिक वस्तु अपनी सीमा से परे वापस लौटने की क्षमता खो देती है और स्पष्ट रूप से एक ब्लैक होल की विलक्षणता में "गिर" जाती है।

बीएच रोटेशन की उपस्थिति में, केर समाधान के मामले में ब्लैक होल की संरचना कुछ और जटिल हो जाती है। केर के समाधान का तात्पर्य है कि छेद में एक एर्गोस्फीयर है। एर्गोस्फीयर - घटना क्षितिज के बाहर स्थित एक निश्चित क्षेत्र, जिसके अंदर सभी पिंड ब्लैक होल के घूमने की दिशा में चलते हैं। यह क्षेत्र अभी रोमांचक नहीं है और घटना क्षितिज के विपरीत इसे छोड़ना संभव है। एर्गोस्फीयर संभवतः अभिवृद्धि डिस्क का एक प्रकार का एनालॉग है, जो बड़े पैमाने पर पिंडों के चारों ओर घूमने वाले पदार्थ का प्रतिनिधित्व करता है। यदि एक स्थिर श्वार्ज़स्चाइल्ड ब्लैक होल को एक काले गोले के रूप में दर्शाया जाता है, तो केरी ब्लैक होल, एक एर्गोस्फीयर की उपस्थिति के कारण, एक चपटे दीर्घवृत्त का आकार होता है, जिसके रूप में हम अक्सर ड्राइंग में ब्लैक होल देखते थे, पुराने में फिल्में या वीडियो गेम।

• ब्लैक होल का वजन कितना होता है? - ब्लैक होल की उपस्थिति पर सबसे बड़ी सैद्धांतिक सामग्री एक तारे के पतन के परिणामस्वरूप इसकी उपस्थिति के परिदृश्य के लिए उपलब्ध है। इस मामले में, न्यूट्रॉन तारे का अधिकतम द्रव्यमान और ब्लैक होल का न्यूनतम द्रव्यमान ओपेनहाइमर-वोल्कोव सीमा द्वारा निर्धारित किया जाता है, जिसके अनुसार बीएच द्रव्यमान की निचली सीमा 2.5-3 सौर द्रव्यमान है। अब तक खोजे गए सबसे भारी ब्लैक होल (आकाशगंगा NGC 4889 में) में 21 बिलियन सौर द्रव्यमान का द्रव्यमान है। हालांकि, किसी को ब्लैक होल के बारे में नहीं भूलना चाहिए, काल्पनिक रूप से उच्च ऊर्जा पर परमाणु प्रतिक्रियाओं से उत्पन्न होता है, जैसे कि कोलाइडर पर। ऐसे क्वांटम ब्लैक होल का द्रव्यमान, दूसरे शब्दों में "प्लैंक ब्लैक होल" के क्रम का है, अर्थात् 2 · 10 -5 ग्राम।
• ब्लैक होल का आकार। न्यूनतम बीएच त्रिज्या की गणना न्यूनतम द्रव्यमान (2.5 - 3 सौर द्रव्यमान) से की जा सकती है। यदि सूर्य का गुरुत्वीय त्रिज्या, अर्थात वह क्षेत्र जहाँ घटना क्षितिज होगा, लगभग 2.95 किमी है, तो 3 सौर द्रव्यमान वाले BH की न्यूनतम त्रिज्या लगभग नौ किलोमीटर होगी। जब बड़े पैमाने पर वस्तुओं की बात आती है तो इस तरह के अपेक्षाकृत छोटे आकार सिर में फिट नहीं होते हैं जो चारों ओर सब कुछ आकर्षित करते हैं। हालांकि, क्वांटम ब्लैक होल के लिए त्रिज्या -10 −35 मीटर है।
• एक ब्लैक होल का औसत घनत्व दो मापदंडों पर निर्भर करता है: द्रव्यमान और त्रिज्या। लगभग तीन सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का घनत्व लगभग 6 10 26 किग्रा/घन मीटर है, जबकि पानी का घनत्व 1000 किग्रा/घन मीटर है। हालांकि, इतने छोटे ब्लैक होल वैज्ञानिकों को नहीं मिले हैं। अधिकांश खोजे गए बीएच का द्रव्यमान 105 सौर द्रव्यमान से अधिक है। एक दिलचस्प पैटर्न है जिसके अनुसार ब्लैक होल जितना अधिक विशाल होगा, उसका घनत्व उतना ही कम होगा। इस मामले में, परिमाण के 11 आदेशों के द्रव्यमान में परिवर्तन से परिमाण के 22 आदेशों के घनत्व में परिवर्तन होता है। इस प्रकार, 1 ·10 9 सौर द्रव्यमान वाले एक ब्लैक होल का घनत्व 18.5 किग्रा/मी³ है, जो सोने के घनत्व से एक कम है। और 10 10 से अधिक सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का औसत घनत्व हवा के घनत्व से कम हो सकता है। इन गणनाओं के आधार पर, यह मान लेना तर्कसंगत है कि ब्लैक होल का निर्माण पदार्थ के संपीड़न के कारण नहीं होता है, बल्कि एक निश्चित मात्रा में बड़ी मात्रा में पदार्थ के संचय के परिणामस्वरूप होता है। क्वांटम ब्लैक होल के मामले में, उनका घनत्व लगभग 10 94 किग्रा/मी³ हो सकता है।
• ब्लैक होल का तापमान भी इसके द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इस तापमान का सीधा संबंध है। इस विकिरण का स्पेक्ट्रम पूरी तरह से काले शरीर के स्पेक्ट्रम के साथ मेल खाता है, यानी एक ऐसा शरीर जो सभी घटना विकिरण को अवशोषित करता है। किसी कृष्णिका का विकिरण स्पेक्ट्रम केवल उसके तापमान पर निर्भर करता है, तो ब्लैक होल का तापमान हॉकिंग विकिरण स्पेक्ट्रम से निर्धारित किया जा सकता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, यह विकिरण जितना अधिक शक्तिशाली होता है, ब्लैक होल उतना ही छोटा होता है। इसी समय, हॉकिंग विकिरण काल्पनिक बना हुआ है, क्योंकि यह अभी तक खगोलविदों द्वारा नहीं देखा गया है। इससे यह पता चलता है कि यदि हॉकिंग विकिरण मौजूद है, तो देखे गए बीएच का तापमान इतना कम है कि यह किसी को संकेतित विकिरण का पता लगाने की अनुमति नहीं देता है। गणनाओं के अनुसार, सूर्य के द्रव्यमान के क्रम के द्रव्यमान वाले छेद का तापमान भी नगण्य रूप से छोटा होता है (1 10 -7 K या -272°C)। क्वांटम ब्लैक होल का तापमान लगभग 10 12 K तक पहुँच सकता है, और उनके तेजी से वाष्पीकरण (लगभग 1.5 मिनट) के साथ, ऐसे ब्लैक होल एक करोड़ परमाणु बमों के क्रम की ऊर्जा का उत्सर्जन कर सकते हैं। लेकिन, सौभाग्य से, ऐसी काल्पनिक वस्तुओं के निर्माण के लिए लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर में आज प्राप्त ऊर्जा की तुलना में 10 14 गुना अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, ऐसी घटनाएं खगोलविदों द्वारा कभी नहीं देखी गई हैं।

सीएचडी किससे बनता है?

एक और सवाल वैज्ञानिकों और उन दोनों को चिंतित करता है जो केवल खगोल भौतिकी के शौकीन हैं - एक ब्लैक होल में क्या होता है? इस प्रश्न का कोई एक उत्तर नहीं है, क्योंकि किसी भी ब्लैक होल के चारों ओर घटना क्षितिज से परे देखना संभव नहीं है। इसके अलावा, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ब्लैक होल के सैद्धांतिक मॉडल इसके केवल 3 घटकों के लिए प्रदान करते हैं: एर्गोस्फीयर, घटना क्षितिज और विलक्षणता। यह मान लेना तर्कसंगत है कि एर्गोस्फीयर में केवल वे वस्तुएँ हैं जो ब्लैक होल द्वारा आकर्षित की गई थीं, और जो अब इसके चारों ओर घूमती हैं - विभिन्न प्रकार के ब्रह्मांडीय पिंड और ब्रह्मांडीय गैस। घटना क्षितिज केवल एक पतली अंतर्निहित सीमा है, जिसके एक बार परे, वही ब्रह्मांडीय निकाय अपरिवर्तनीय रूप से ब्लैक होल के अंतिम मुख्य घटक - विलक्षणता की ओर आकर्षित होते हैं। विलक्षणता की प्रकृति का आज अध्ययन नहीं किया गया है, और इसकी रचना के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी।

कुछ मान्यताओं के अनुसार, एक ब्लैक होल में न्यूट्रॉन हो सकते हैं। यदि हम एक तारे के एक न्यूट्रॉन तारे के संपीड़न के परिणामस्वरूप उसके बाद के संपीड़न के परिणामस्वरूप एक ब्लैक होल की घटना के परिदृश्य का पालन करते हैं, तो, संभवतः, ब्लैक होल के मुख्य भाग में न्यूट्रॉन होते हैं, जिनमें से न्यूट्रॉन तारा स्वयं होता है। सरल शब्दों में: जब कोई तारा ढहता है, तो उसके परमाणु इस तरह से संकुचित होते हैं कि इलेक्ट्रॉन प्रोटॉन से जुड़ते हैं, जिससे न्यूट्रॉन बनते हैं। इस तरह की प्रतिक्रिया वास्तव में प्रकृति में होती है, न्यूट्रॉन के निर्माण के साथ, न्यूट्रिनो उत्सर्जन होता है। हालाँकि, ये केवल अनुमान हैं।

यदि आप ब्लैक होल में गिर जाते हैं तो क्या होता है?

एस्ट्रोफिजिकल ब्लैक होल में गिरने से शरीर में खिंचाव होता है। एक काल्पनिक आत्मघाती अंतरिक्ष यात्री पर विचार करें जो एक ब्लैक होल में जा रहा है और कुछ नहीं बल्कि एक स्पेस सूट पहने हुए है, पहले पैर। घटना क्षितिज को पार करते हुए, अंतरिक्ष यात्री को कोई बदलाव नज़र नहीं आएगा, इस तथ्य के बावजूद कि उसके पास अब वापस आने का अवसर नहीं है। किसी बिंदु पर, अंतरिक्ष यात्री एक बिंदु पर पहुंच जाएगा (घटना क्षितिज से थोड़ा पीछे) जहां उसके शरीर का विरूपण होना शुरू हो जाएगा। चूंकि एक ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र गैर-समान होता है और केंद्र की ओर बढ़ने वाले बल प्रवणता द्वारा दर्शाया जाता है, उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष यात्री के पैर, उदाहरण के लिए, सिर की तुलना में अधिक गुरुत्वाकर्षण प्रभाव के अधीन होंगे। फिर, गुरुत्वाकर्षण के कारण, या बल्कि, ज्वारीय बल, पैर तेजी से "गिरेंगे"। इस प्रकार, शरीर धीरे-धीरे लंबाई में फैलने लगता है। इस घटना का वर्णन करने के लिए, खगोल वैज्ञानिक एक रचनात्मक शब्द - स्पेगेटीफिकेशन के साथ आए हैं। शरीर के आगे के खिंचाव से संभवतः इसे परमाणुओं में विघटित कर दिया जाएगा, जो जल्द या बाद में एक विलक्षणता तक पहुंच जाएगा। कोई केवल अनुमान लगा सकता है कि इस स्थिति में कोई व्यक्ति कैसा महसूस करेगा। यह ध्यान देने योग्य है कि शरीर के खिंचाव का प्रभाव ब्लैक होल के द्रव्यमान के व्युत्क्रमानुपाती होता है। अर्थात्, यदि तीन सूर्य के द्रव्यमान वाला एक बीएच तुरंत शरीर को फैलाता/तोड़ता है, तो सुपरमैसिव ब्लैक होल में ज्वारीय बल कम होंगे और सुझाव हैं कि कुछ भौतिक सामग्री अपनी संरचना को खोए बिना इस तरह के विरूपण को "बर्दाश्त" कर सकती हैं।

जैसा कि आप जानते हैं, बड़े पैमाने पर वस्तुओं के पास, समय अधिक धीरे-धीरे बहता है, जिसका अर्थ है कि एक आत्मघाती अंतरिक्ष यात्री के लिए समय पृथ्वीवासियों की तुलना में बहुत अधिक धीरे-धीरे बहेगा। उस स्थिति में, शायद वह न केवल अपने दोस्तों, बल्कि स्वयं पृथ्वी को जीवित कर देगा। किसी अंतरिक्ष यात्री के लिए कितना समय धीमा होगा, यह निर्धारित करने के लिए गणना की आवश्यकता होगी, लेकिन ऊपर से यह माना जा सकता है कि अंतरिक्ष यात्री बहुत धीरे-धीरे ब्लैक होल में गिरेगा और उस क्षण को देखने के लिए जीवित नहीं रह सकता है जब उसका शरीर विकृत होना शुरू होता है। .

यह उल्लेखनीय है कि बाहर के पर्यवेक्षक के लिए, सभी पिंड जो घटना क्षितिज तक उड़ चुके हैं, इस क्षितिज के किनारे पर तब तक बने रहेंगे जब तक कि उनकी छवि गायब नहीं हो जाती। इस घटना का कारण गुरुत्वाकर्षण रेडशिफ्ट है। कुछ हद तक सरल करते हुए, हम कह सकते हैं कि घटना क्षितिज पर "जमे हुए" एक आत्मघाती अंतरिक्ष यात्री के शरीर पर पड़ने वाला प्रकाश इसके धीमे समय के कारण इसकी आवृत्ति को बदल देगा। जैसे-जैसे समय धीरे-धीरे बीतता है, प्रकाश की आवृत्ति कम होती जाएगी और तरंगदैर्घ्य बढ़ता जाएगा। इस घटना के परिणामस्वरूप, आउटपुट पर, यानी बाहरी पर्यवेक्षक के लिए, प्रकाश धीरे-धीरे कम आवृत्ति - लाल रंग की तरफ स्थानांतरित हो जाएगा। स्पेक्ट्रम के साथ प्रकाश का एक बदलाव होगा, क्योंकि आत्मघाती अंतरिक्ष यात्री प्रेक्षक से आगे और आगे बढ़ता है, यद्यपि लगभग अगोचर रूप से, और उसका समय धीरे-धीरे बहता है। इस प्रकार, उसके शरीर द्वारा परावर्तित प्रकाश जल्द ही दृश्य स्पेक्ट्रम से परे चला जाएगा (छवि गायब हो जाएगी), और भविष्य में अंतरिक्ष यात्री के शरीर को केवल इन्फ्रारेड क्षेत्र में, बाद में रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्र में, और परिणामस्वरूप पता लगाया जा सकता है। विकिरण पूरी तरह से मायावी होगा।

ऊपर जो लिखा गया है उसके बावजूद, यह माना जाता है कि बहुत बड़े सुपरमैसिव ब्लैक होल में, ज्वारीय बल दूरी के साथ इतना नहीं बदलते हैं और गिरने वाले शरीर पर लगभग समान रूप से कार्य करते हैं। ऐसे में गिरने वाला अंतरिक्ष यान अपनी संरचना को बनाए रखेगा। एक वाजिब सवाल उठता है - ब्लैक होल कहाँ जाता है? वर्महोल और ब्लैक होल जैसी दो घटनाओं को जोड़कर कुछ वैज्ञानिकों के काम से इस सवाल का जवाब दिया जा सकता है।

1935 में वापस, अल्बर्ट आइंस्टीन और नाथन रोसेन ने, तथाकथित वर्महोल के अस्तित्व के बारे में एक परिकल्पना को सामने रखा, जो बाद के महत्वपूर्ण वक्रता के स्थानों में अंतरिक्ष-समय के दो बिंदुओं को जोड़ता है - आइंस्टीन-रोसेन पुल या वर्महोल। अंतरिक्ष के ऐसे शक्तिशाली वक्रता के लिए, एक विशाल द्रव्यमान वाले पिंडों की आवश्यकता होगी, जिसकी भूमिका ब्लैक होल पूरी तरह से सामना करेंगे।

आइंस्टीन-रोसेन ब्रिज को एक अभेद्य वर्महोल माना जाता है, क्योंकि यह छोटा और अस्थिर है।

ब्लैक एंड व्हाइट होल के सिद्धांत के भीतर एक ट्रैवर्सेबल वर्महोल संभव है। जहां व्हाइट होल सूचना का आउटपुट है जो ब्लैक होल में गिर गया। व्हाइट होल को सामान्य सापेक्षता के ढांचे में वर्णित किया गया है, लेकिन आज यह काल्पनिक बना हुआ है और इसकी खोज नहीं की गई है। वर्महोल का एक अन्य मॉडल अमेरिकी वैज्ञानिकों किप थॉर्न और उनके स्नातक छात्र माइक मॉरिस द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जो पास करने योग्य हो सकता है। हालांकि, मॉरिस-थॉर्न वर्महोल के साथ-साथ ब्लैक एंड व्हाइट होल के मामले में, यात्रा की संभावना के लिए तथाकथित विदेशी पदार्थ के अस्तित्व की आवश्यकता होती है, जिसमें नकारात्मक ऊर्जा होती है और यह काल्पनिक भी रहता है।

ब्रह्मांड में ब्लैक होल

ब्लैक होल के अस्तित्व की पुष्टि हाल ही में (सितंबर 2015) की गई थी, लेकिन उस समय से पहले ब्लैक होल की प्रकृति पर पहले से ही बहुत सारी सैद्धांतिक सामग्री थी, साथ ही ब्लैक होल की भूमिका के लिए कई उम्मीदवार वस्तुएं भी थीं। सबसे पहले, किसी को ब्लैक होल के आयामों को ध्यान में रखना चाहिए, क्योंकि घटना की प्रकृति उन पर निर्भर करती है:

• तारकीय द्रव्यमान ब्लैक होल. ऐसी वस्तुओं का निर्माण किसी तारे के ढहने के परिणामस्वरूप होता है। जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, ऐसे ब्लैक होल बनाने में सक्षम पिंड का न्यूनतम द्रव्यमान 2.5 - 3 सौर द्रव्यमान है।
• मध्यवर्ती द्रव्यमान वाले ब्लैक होल. सशर्त मध्यवर्ती प्रकार के ब्लैक होल जो आस-पास की वस्तुओं के अवशोषण के कारण बढ़ गए हैं, जैसे कि गैस संचय, एक पड़ोसी तारा (दो तारों की प्रणाली में) और अन्य ब्रह्मांडीय पिंड।
• अत्यधिक द्रव्यमान वाला काला सुरंग. 10 5 -10 10 सौर द्रव्यमान वाली सघन वस्तुएँ। ऐसे बीएच के विशिष्ट गुण विरोधाभासी रूप से कम घनत्व के साथ-साथ कमजोर ज्वारीय बल हैं, जिन पर पहले चर्चा की गई थी। यह हमारी मिल्की वे आकाशगंगा (धनु A*, Sgr A*) के साथ-साथ अधिकांश अन्य आकाशगंगाओं के केंद्र में मौजूद सुपरमैसिव ब्लैक होल है।

सीएचडी के लिए उम्मीदवार

निकटतम ब्लैक होल, या ब्लैक होल की भूमिका के लिए एक उम्मीदवार, एक वस्तु (V616 यूनिकॉर्न) है, जो सूर्य से (हमारी आकाशगंगा में) 3000 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। इसमें दो घटक होते हैं: आधे सौर द्रव्यमान के द्रव्यमान वाला एक तारा, साथ ही एक अदृश्य छोटा पिंड, जिसका द्रव्यमान 3-5 सौर द्रव्यमान होता है। यदि यह वस्तु तारकीय द्रव्यमान का एक छोटा सा ब्लैक होल निकला, तो दाईं ओर यह निकटतम ब्लैक होल होगा।

इस वस्तु के बाद, दूसरा निकटतम ब्लैक होल Cyg X-1 (Cyg X-1) है, जो ब्लैक होल की भूमिका के लिए पहला उम्मीदवार था। इसकी दूरी लगभग 6070 प्रकाश वर्ष है। काफी अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है: इसका द्रव्यमान 14.8 सौर द्रव्यमान और लगभग 26 किमी की एक घटना क्षितिज त्रिज्या है।

कुछ स्रोतों के अनुसार, ब्लैक होल की भूमिका के लिए एक अन्य निकटतम उम्मीदवार स्टार सिस्टम V4641 Sagittarii (V4641 Sgr) में एक पिंड हो सकता है, जो कि 1999 में अनुमान के अनुसार, 1600 प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित था। हालाँकि, बाद के अध्ययनों ने इस दूरी को कम से कम 15 गुना बढ़ा दिया।

हमारी आकाशगंगा में कितने ब्लैक होल हैं?

इस प्रश्न का कोई सटीक उत्तर नहीं है, क्योंकि उनका निरीक्षण करना काफी कठिन है, और आकाश के पूरे अध्ययन के दौरान, वैज्ञानिकों ने मिल्की वे के भीतर लगभग एक दर्जन ब्लैक होल का पता लगाने में कामयाबी हासिल की। गणनाओं में लिप्त हुए बिना, हम ध्यान दें कि हमारी आकाशगंगा में लगभग 100 - 400 बिलियन तारे हैं, और लगभग हर हज़ारवें तारे में एक ब्लैक होल बनाने के लिए पर्याप्त द्रव्यमान है। संभावना है कि मिल्की वे के अस्तित्व के दौरान लाखों ब्लैक होल बन गए होंगे। चूंकि विशाल ब्लैक होल दर्ज करना आसान है, इसलिए यह मान लेना तर्कसंगत है कि हमारी आकाशगंगा में अधिकांश बीएच सुपरमैसिव नहीं हैं। उल्लेखनीय है कि 2005 में नासा के शोध में आकाशगंगा के केंद्र की परिक्रमा करते हुए ब्लैक होल (10-20 हजार) के एक पूरे झुंड की उपस्थिति का सुझाव दिया गया था। इसके अलावा, 2016 में, जापानी खगोल भौतिकीविदों ने वस्तु * के पास एक विशाल उपग्रह की खोज की - एक ब्लैक होल, मिल्की वे का मूल। इस पिंड की छोटी त्रिज्या (0.15 प्रकाश वर्ष), साथ ही इसके विशाल द्रव्यमान (100,000 सौर द्रव्यमान) के कारण, वैज्ञानिकों का सुझाव है कि यह वस्तु भी एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है।

हमारी आकाशगंगा का केंद्र, मिल्की वे का ब्लैक होल (धनु A *, Sgr A * या धनु A *) सुपरमैसिव है और इसका द्रव्यमान 4.31 10 6 सौर द्रव्यमान है, और 0.00071 प्रकाश वर्ष (6.25 प्रकाश घंटे) की त्रिज्या है। या 6.75 बिलियन किमी)। धनु A* का तापमान इसके आसपास के क्लस्टर के साथ लगभग 1 10 7 K है।

सबसे बड़ा ब्लैक होल

ब्रह्मांड में सबसे बड़ा ब्लैक होल जिसका वैज्ञानिकों ने पता लगाया है, वह सुपरमैसिव ब्लैक होल, FSRQ ब्लेज़र है, जो आकाशगंगा S5 0014+81 के केंद्र में, पृथ्वी से 1.2·10 10 प्रकाश-वर्ष की दूरी पर है। अवलोकन के प्रारंभिक परिणामों के अनुसार, स्विफ्ट अंतरिक्ष वेधशाला का उपयोग करते हुए, ब्लैक होल का द्रव्यमान 40 बिलियन (40 10 9) सौर द्रव्यमान था, और ऐसे छेद का स्च्वार्जस्चिल्ड त्रिज्या 118.35 बिलियन किलोमीटर (0.013 प्रकाश वर्ष) था। इसके अलावा, गणना के अनुसार, यह 12.1 अरब साल पहले (बिग बैंग के 1.6 अरब साल बाद) उत्पन्न हुआ था। यदि यह विशालकाय ब्लैक होल अपने आसपास के पदार्थ को अवशोषित नहीं करता है, तो यह ब्लैक होल के युग को देखने के लिए जीवित रहेगा - ब्रह्मांड के विकास के युगों में से एक, जिसके दौरान इसमें ब्लैक होल हावी होंगे। यदि आकाशगंगा S5 0014+81 का कोर बढ़ना जारी रहता है, तो यह ब्रह्मांड में मौजूद अंतिम ब्लैक होल में से एक बन जाएगा।

अन्य दो ज्ञात ब्लैक होल, हालांकि नाम नहीं हैं, ब्लैक होल के अध्ययन के लिए सबसे महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से अपने अस्तित्व की पुष्टि की, और गुरुत्वाकर्षण के अध्ययन के लिए महत्वपूर्ण परिणाम भी दिए। हम बात कर रहे हैं घटना GW150914 की, जिसे दो ब्लैक होल का एक में टकराना कहा जाता है। इस घटना को पंजीकृत करने की अनुमति दी।

ब्लैक होल का पता लगाना

ब्लैक होल का पता लगाने के तरीकों पर विचार करने से पहले, इस प्रश्न का उत्तर देना चाहिए - ब्लैक होल ब्लैक क्यों होता है? - इसके उत्तर के लिए खगोल भौतिकी और ब्रह्माण्ड विज्ञान में गहन ज्ञान की आवश्यकता नहीं है। तथ्य यह है कि एक ब्लैक होल उस पर पड़ने वाले सभी विकिरण को अवशोषित कर लेता है और बिल्कुल भी विकिरण नहीं करता है, यदि आप काल्पनिक को ध्यान में नहीं रखते हैं। यदि हम इस घटना पर अधिक विस्तार से विचार करें, तो हम मान सकते हैं कि ब्लैक होल के अंदर ऐसी कोई प्रक्रिया नहीं है जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण के रूप में ऊर्जा की रिहाई की ओर ले जाती है। फिर अगर ब्लैक होल विकिरण करता है, तो यह हॉकिंग स्पेक्ट्रम में है (जो गर्म, बिल्कुल काले शरीर के स्पेक्ट्रम के साथ मेल खाता है)। हालाँकि, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इस विकिरण का पता नहीं चला था, जो ब्लैक होल के बिल्कुल कम तापमान का सुझाव देता है।

एक अन्य आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत कहता है कि विद्युत चुम्बकीय विकिरण घटना क्षितिज को छोड़ने में सक्षम नहीं है। यह सबसे अधिक संभावना है कि फोटोन (प्रकाश के कण) बड़े पैमाने पर वस्तुओं से आकर्षित नहीं होते हैं, क्योंकि सिद्धांत के अनुसार, उनके पास कोई द्रव्यमान नहीं होता है। हालांकि, ब्लैक होल अभी भी अंतरिक्ष-समय के विरूपण के माध्यम से प्रकाश के फोटॉनों को "आकर्षित" करता है। यदि हम अंतरिक्ष-समय की चिकनी सतह पर एक प्रकार के अवसाद के रूप में अंतरिक्ष में एक ब्लैक होल की कल्पना करते हैं, तो ब्लैक होल के केंद्र से एक निश्चित दूरी होती है, जिसके निकट आने पर प्रकाश इससे दूर नहीं जा पाएगा . यही है, मोटे तौर पर बोलते हुए, प्रकाश "गड्ढे" में "गिरना" शुरू होता है, जिसमें "नीचे" भी नहीं होता है।

इसके अलावा, यदि हम गुरुत्वीय रेडशिफ्ट के प्रभाव को ध्यान में रखते हैं, तो यह संभव है कि ब्लैक होल में प्रकाश अपनी आवृत्ति खो देता है, स्पेक्ट्रम के साथ कम आवृत्ति वाली लंबी-तरंग विकिरण के क्षेत्र में स्थानांतरित हो जाता है, जब तक कि यह पूरी तरह से ऊर्जा खो न दे।

तो, एक ब्लैक होल काला होता है और इसलिए अंतरिक्ष में इसका पता लगाना मुश्किल होता है।

पता लगाने के तरीके

ब्लैक होल का पता लगाने के लिए खगोलविदों द्वारा उपयोग की जाने वाली विधियों पर विचार करें:

ऊपर बताए गए तरीकों के अलावा, वैज्ञानिक अक्सर ब्लैक होल और जैसी वस्तुओं को जोड़ते हैं। क्वासर ब्रह्मांडीय पिंडों और गैस के कुछ समूह हैं, जो ब्रह्मांड में सबसे चमकीले खगोलीय पिंडों में से हैं। चूंकि उनके पास अपेक्षाकृत छोटे आकार में ल्यूमिनेसेंस की उच्च तीव्रता होती है, इसलिए यह मानने का कारण है कि इन वस्तुओं का केंद्र एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है, जो आसपास के पदार्थ को अपनी ओर आकर्षित करता है। इतने शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण, आकर्षित पदार्थ इतना गर्म होता है कि वह तीव्रता से विकीर्ण होता है। ऐसी वस्तुओं का पता लगाने की तुलना आमतौर पर ब्लैक होल के पता लगाने से की जाती है। कभी-कभी क्वासर गर्म प्लाज्मा के जेट को दो दिशाओं में उत्सर्जित कर सकते हैं - सापेक्ष जेट। ऐसे जेट्स (जेट) के उभरने के कारण पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हैं, लेकिन वे संभवतः बीएच के चुंबकीय क्षेत्र और अभिवृद्धि डिस्क के संपर्क के कारण होते हैं, और सीधे ब्लैक होल द्वारा उत्सर्जित नहीं होते हैं।

M87 आकाशगंगा में एक जेट ब्लैक होल के केंद्र से टकरा रहा है

ऊपर संक्षेप में, कोई कल्पना कर सकता है, करीब: यह एक गोलाकार काली वस्तु है, जिसके चारों ओर अत्यधिक गर्म पदार्थ घूमता है, जिससे एक चमकदार अभिवृद्धि डिस्क बनती है।

ब्लैक होल का विलय और टकराना

खगोल भौतिकी में सबसे दिलचस्प घटनाओं में से एक ब्लैक होल की टक्कर है, जिससे इतने बड़े खगोलीय पिंडों का पता लगाना भी संभव हो जाता है। इस तरह की प्रक्रियाएं न केवल खगोल भौतिकीविदों के लिए रुचि की हैं, क्योंकि वे भौतिकविदों द्वारा खराब अध्ययन की गई घटनाओं का परिणाम हैं। सबसे स्पष्ट उदाहरण GW150914 नामक पूर्व उल्लिखित घटना है, जब दो ब्लैक होल इतने करीब आ गए कि, पारस्परिक गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के परिणामस्वरूप, वे एक में विलीन हो गए। इस टक्कर का एक महत्वपूर्ण परिणाम गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उदय था।

गुरुत्वाकर्षण तरंगों की परिभाषा के अनुसार, ये गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में परिवर्तन हैं जो बड़े पैमाने पर गतिमान वस्तुओं से लहर की तरह फैलते हैं। जब ऐसी दो वस्तुएँ एक-दूसरे के पास आती हैं, तो वे गुरुत्वाकर्षण के एक सामान्य केंद्र के चारों ओर घूमना शुरू कर देती हैं। जैसे-जैसे वे एक-दूसरे के पास आते हैं, उनकी अपनी धुरी के चारों ओर घूमना बढ़ जाता है। किसी बिंदु पर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के ऐसे परिवर्तनशील दोलन एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण तरंग का निर्माण कर सकते हैं जो अंतरिक्ष में लाखों प्रकाश वर्ष तक फैल सकती है। इसलिए, 1.3 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर, दो ब्लैक होल की टक्कर हुई, जिसने एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण तरंग बनाई जो 14 सितंबर, 2015 को पृथ्वी पर पहुंची और इसे LIGO और VIRGO डिटेक्टरों द्वारा रिकॉर्ड किया गया।

ब्लैक होल कैसे मरते हैं?

जाहिर है, एक ब्लैक होल के अस्तित्व को समाप्त करने के लिए, उसे अपने सभी द्रव्यमान को खोने की आवश्यकता होगी। हालाँकि, उसकी परिभाषा के अनुसार, ब्लैक होल को कुछ भी नहीं छोड़ सकता है यदि यह अपने घटना क्षितिज को पार कर गया है। यह ज्ञात है कि पहली बार सोवियत सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी व्लादिमीर ग्रिबोव ने एक अन्य सोवियत वैज्ञानिक याकोव ज़ेल्डोविच के साथ अपनी चर्चा में ब्लैक होल द्वारा कणों के उत्सर्जन की संभावना का उल्लेख किया था। उन्होंने तर्क दिया कि क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, एक ब्लैक होल टनल प्रभाव के माध्यम से कणों को उत्सर्जित करने में सक्षम है। बाद में, क्वांटम यांत्रिकी की मदद से, उन्होंने अपना, कुछ अलग सिद्धांत, अंग्रेजी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग का निर्माण किया। आप इस घटना के बारे में और अधिक पढ़ सकते हैं। संक्षेप में, निर्वात में तथाकथित आभासी कण होते हैं, जो लगातार जोड़े में पैदा होते हैं और आसपास की दुनिया के साथ बातचीत किए बिना एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं। लेकिन अगर ऐसे जोड़े ब्लैक होल के घटना क्षितिज पर उत्पन्न होते हैं, तो मजबूत गुरुत्वाकर्षण काल्पनिक रूप से उन्हें अलग करने में सक्षम होता है, जिसमें एक कण ब्लैक होल में गिर जाता है, और दूसरा ब्लैक होल से दूर चला जाता है। और चूंकि एक कण जो एक छेद से उड़ गया है, देखा जा सकता है, और इसलिए सकारात्मक ऊर्जा है, एक कण जो एक छेद में गिर गया है, उसमें नकारात्मक ऊर्जा होनी चाहिए। इस प्रकार, ब्लैक होल अपनी ऊर्जा खो देगा और ब्लैक होल वाष्पीकरण नामक एक प्रभाव होगा।

ब्लैक होल के उपलब्ध मॉडलों के अनुसार, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, जैसे-जैसे इसका द्रव्यमान घटता है, इसका विकिरण अधिक तीव्र होता जाता है। फिर, एक ब्लैक होल के अस्तित्व के अंतिम चरण में, जब इसे क्वांटम ब्लैक होल के आकार में घटाया जा सकता है, तो यह विकिरण के रूप में ऊर्जा की एक बड़ी मात्रा जारी करेगा, जो हजारों या यहां तक ​​कि के बराबर हो सकती है। लाखों परमाणु बम। यह घटना कुछ हद तक उसी बम की तरह ब्लैक होल के विस्फोट की याद दिलाती है। गणनाओं के अनुसार, बिग बैंग के परिणामस्वरूप प्रारंभिक ब्लैक होल पैदा हो सकते थे, और उनमें से वे, जिनका द्रव्यमान लगभग 10-12 किलोग्राम है, को हमारे समय के आसपास वाष्पित और विस्फोट होना चाहिए था। जैसा कि हो सकता है, ऐसे विस्फोट खगोलविदों ने कभी नहीं देखे हों।

ब्लैक होल के विनाश के लिए हॉकिंग द्वारा प्रस्तावित तंत्र के बावजूद, हॉकिंग विकिरण के गुण क्वांटम यांत्रिकी के ढांचे में विरोधाभास पैदा करते हैं। यदि एक ब्लैक होल किसी पिंड को अवशोषित करता है, और फिर इस पिंड के अवशोषण से उत्पन्न द्रव्यमान को खो देता है, तो पिंड की प्रकृति की परवाह किए बिना, ब्लैक होल पिंड के अवशोषण से पहले जो था उससे अलग नहीं होगा। ऐसे में शरीर के बारे में जानकारी हमेशा के लिए खो जाती है। सैद्धांतिक गणना के दृष्टिकोण से, प्रारंभिक शुद्ध अवस्था का परिणामी मिश्रित ("थर्मल") अवस्था में परिवर्तन क्वांटम यांत्रिकी के वर्तमान सिद्धांत के अनुरूप नहीं है। इस विरोधाभास को कभी-कभी ब्लैक होल में सूचना का गायब होना कहा जाता है। इस विरोधाभास का वास्तविक समाधान कभी नहीं खोजा जा सका है। विरोधाभास को हल करने के लिए ज्ञात विकल्प:

• हॉकिंग के सिद्धांत की असंगति। यह ब्लैक होल को नष्ट करने और उसके निरंतर विकास की असंभवता पर जोर देता है।
• सफेद छिद्रों की उपस्थिति। इस मामले में, अवशोषित जानकारी गायब नहीं होती है, लेकिन इसे दूसरे ब्रह्मांड में फेंक दिया जाता है।
• क्वांटम यांत्रिकी के आम तौर पर स्वीकृत सिद्धांत की असंगति।

ब्लैक होल भौतिकी की अनसुलझी समस्या

पहले वर्णित हर चीज को देखते हुए, ब्लैक होल, हालांकि उनका अध्ययन अपेक्षाकृत लंबे समय से किया गया है, फिर भी उनमें कई विशेषताएं हैं, जिनके तंत्र अभी भी वैज्ञानिकों को ज्ञात नहीं हैं।

• 1970 में, एक अंग्रेजी वैज्ञानिक ने तथाकथित तैयार किया। "ब्रह्मांडीय सेंसरशिप का सिद्धांत" - "प्रकृति नंगे विलक्षणता का अपमान करती है।" इसका मतलब यह है कि विलक्षणता केवल ब्लैक होल के केंद्र की तरह दृश्य से छिपे हुए स्थानों में बनती है। हालाँकि, यह सिद्धांत अभी तक सिद्ध नहीं हुआ है। ऐसी सैद्धांतिक गणनाएँ भी हैं जिनके अनुसार "नग्न" विलक्षणता हो सकती है।
• "नो-हेयर प्रमेय", जिसके अनुसार ब्लैक होल के केवल तीन पैरामीटर हैं, सिद्ध नहीं हुआ है।
• ब्लैक होल मैग्नेटोस्फीयर का एक पूरा सिद्धांत विकसित नहीं हुआ है।
• गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता की प्रकृति और भौतिकी का अध्ययन नहीं किया गया है।
• यह निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है कि ब्लैक होल के अस्तित्व के अंतिम चरण में क्या होता है और इसके क्वांटम क्षय के बाद क्या बचता है।

ब्लैक होल के बारे में रोचक तथ्य

ऊपर संक्षेप में, हम ब्लैक होल की प्रकृति की कई रोचक और असामान्य विशेषताओं को उजागर कर सकते हैं:

• ब्लैक होल के केवल तीन पैरामीटर होते हैं: द्रव्यमान, विद्युत आवेश और कोणीय गति। इस शरीर की इतनी कम संख्या में विशेषताओं के परिणामस्वरूप, इसे बताते हुए प्रमेय को "नो-हेयर प्रमेय" कहा जाता है। यह वह जगह भी है जहाँ वाक्यांश "एक ब्लैक होल में कोई बाल नहीं है" से आया है, जिसका अर्थ है कि दो ब्लैक होल बिल्कुल समान हैं, उनके उल्लिखित तीन पैरामीटर समान हैं।
• ब्लैक होल का घनत्व हवा के घनत्व से कम हो सकता है, और तापमान पूर्ण शून्य के करीब होता है। इससे हम यह मान सकते हैं कि ब्लैक होल का निर्माण पदार्थ के संपीडित होने के कारण नहीं होता है, बल्कि एक निश्चित आयतन में बड़ी मात्रा में पदार्थ के जमा होने के परिणामस्वरूप होता है।
• ब्लैक होल द्वारा अवशोषित पिंडों का समय बाहरी पर्यवेक्षक की तुलना में बहुत धीमा हो जाता है। इसके अलावा, अवशोषित पिंड ब्लैक होल के अंदर महत्वपूर्ण रूप से खिंचे हुए हैं, जिसे वैज्ञानिकों द्वारा स्पेगेटीफिकेशन कहा गया है।
• हमारी आकाशगंगा में लगभग एक लाख ब्लैक होल हो सकते हैं।
• संभवतः हर आकाशगंगा के केंद्र में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल होता है।
• भविष्य में, सैद्धांतिक मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड ब्लैक होल के तथाकथित युग में पहुंच जाएगा, जब ब्लैक होल ब्रह्मांड में प्रमुख निकाय बन जाएंगे।

मानव जाति के लिए ज्ञात सभी वस्तुओं में से जो बाहरी अंतरिक्ष में हैं, ब्लैक होल सबसे भयानक और समझ से बाहर की छाप पैदा करते हैं। यह भावना लगभग हर व्यक्ति को ब्लैक होल के उल्लेख पर शामिल करती है, इस तथ्य के बावजूद कि मानव जाति डेढ़ सदी से अधिक समय से उनके बारे में जागरूक हो गई है। इन घटनाओं के बारे में पहला ज्ञान आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत पर प्रकाशनों से बहुत पहले प्राप्त हुआ था। लेकिन इन वस्तुओं के अस्तित्व की वास्तविक पुष्टि बहुत पहले नहीं हुई थी।

बेशक, ब्लैक होल अपनी अजीब भौतिक विशेषताओं के लिए प्रसिद्ध हैं, जो ब्रह्मांड में और भी अधिक रहस्यों को जन्म देते हैं। वे आसानी से भौतिकी और ब्रह्मांडीय यांत्रिकी के सभी लौकिक नियमों की अवहेलना करते हैं। ब्रह्मांडीय छेद के रूप में इस तरह की घटना के अस्तित्व के सभी विवरणों और सिद्धांतों को समझने के लिए, हमें खगोल विज्ञान में आधुनिक उपलब्धियों से खुद को परिचित करने और कल्पना को लागू करने की आवश्यकता है, इसके अलावा, हमें मानक अवधारणाओं से परे जाना होगा। स्पेस होल के साथ आसानी से समझने और परिचित होने के लिए, पोर्टल साइट ने ब्रह्मांड में इन घटनाओं से संबंधित बहुत सी रोचक जानकारी तैयार की है।

पोर्टल वेबसाइट से ब्लैक होल की विशेषताएं

सबसे पहले, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ब्लैक होल कहीं से नहीं आते हैं, वे विशाल आकार और द्रव्यमान वाले सितारों से बनते हैं। साथ ही, हर ब्लैक होल की सबसे बड़ी विशेषता और विशिष्टता यह है कि उनके पास बहुत मजबूत गुरुत्वाकर्षण खिंचाव होता है। किसी ब्लैक होल की ओर वस्तुओं का आकर्षण बल दूसरे ब्रह्मांडीय वेग से अधिक होता है। गुरुत्वाकर्षण के ऐसे संकेतक इंगित करते हैं कि प्रकाश की किरणें भी ब्लैक होल की क्रिया के क्षेत्र से नहीं बच सकतीं, क्योंकि उनकी गति बहुत कम होती है।

आकर्षण की विशेषता इस तथ्य को कहा जा सकता है कि यह उन सभी वस्तुओं को आकर्षित करता है जो निकटता में हैं। ब्लैक होल के पास से जितनी बड़ी वस्तु गुजरती है, वह उतना ही अधिक प्रभाव और आकर्षण प्राप्त करती है। तदनुसार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि वस्तु जितनी बड़ी होती है, वह ब्लैक होल द्वारा उतनी ही अधिक आकर्षित होती है, और इस तरह के प्रभाव से बचने के लिए, ब्रह्मांडीय पिंड में गति के बहुत उच्च गति संकेतक होने चाहिए।

यह कहना भी सुरक्षित है कि पूरे ब्रह्मांड में ऐसा कोई पिंड नहीं है जो निकटता में होने के कारण ब्लैक होल के आकर्षण से बच सके, क्योंकि सबसे तेज़ प्रकाश प्रवाह भी इस प्रभाव से नहीं बच सकता है। ब्लैक होल की विशेषताओं को समझने के लिए आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत उत्कृष्ट है। इस सिद्धांत के अनुसार गुरुत्वाकर्षण समय और स्थान के विरूपण को प्रभावित करने में सक्षम है। यह भी कहता है कि बाह्य अंतरिक्ष में वस्तु जितनी बड़ी होती है, वह समय को उतना ही धीमा कर देती है। ब्लैक होल के आसपास ही, समय पूरी तरह से रुका हुआ लगता है। जब एक अंतरिक्ष यान एक अंतरिक्ष छेद की कार्रवाई के क्षेत्र में प्रवेश करता है, तो कोई यह देख सकता है कि यह कैसे धीमा हो जाएगा, और अंततः पूरी तरह से गायब हो जाएगा।

आपको ब्लैक होल जैसी परिघटनाओं से बहुत डरना नहीं चाहिए और इस समय मौजूद सभी अवैज्ञानिक सूचनाओं पर विश्वास करना चाहिए। सबसे पहले, हमें सबसे आम मिथक को दूर करने की जरूरत है कि ब्लैक होल अपने आस-पास के सभी पदार्थों और वस्तुओं को चूस सकते हैं, और ऐसा करने में वे बढ़ते हैं और अधिक से अधिक अवशोषित करते हैं। यह सब पूरी तरह सच नहीं है। हां, वास्तव में, वे ब्रह्मांडीय पिंडों और पदार्थ को अवशोषित कर सकते हैं, लेकिन केवल वे जो छेद से एक निश्चित दूरी पर हैं। अपने शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण के अलावा, वे विशाल द्रव्यमान वाले साधारण सितारों से बहुत अलग नहीं हैं। यहां तक ​​कि जब हमारा सूर्य एक ब्लैक होल में बदल जाता है, तब भी वह कम दूरी पर स्थित वस्तुओं को ही अपनी ओर खींच पाएगा, और सभी ग्रह अपनी सामान्य कक्षाओं में घूमते रहेंगे।

सापेक्षता के सिद्धांत का उल्लेख करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि मजबूत गुरुत्वाकर्षण वाली सभी वस्तुएं समय और स्थान की वक्रता को प्रभावित कर सकती हैं। इसके अलावा, शरीर का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, विकृति उतनी ही मजबूत होगी। इसलिए, हाल ही में, वैज्ञानिक इसे व्यवहार में देखने में कामयाब रहे, जब अन्य वस्तुओं पर विचार करना संभव था, जो आकाशगंगाओं या ब्लैक होल जैसे विशाल ब्रह्मांडीय पिंडों के कारण हमारी आंखों के लिए दुर्गम होना चाहिए था। यह सब इस तथ्य के कारण संभव है कि एक ब्लैक होल या किसी अन्य पिंड के पास से गुजरने वाली प्रकाश किरणें अपने गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में बहुत दृढ़ता से झुक जाती हैं। इस प्रकार की विकृति वैज्ञानिकों को बाहरी अंतरिक्ष में और अधिक देखने की अनुमति देती है। लेकिन इस तरह के अध्ययनों से अध्ययन के तहत शरीर के वास्तविक स्थान का निर्धारण करना बहुत मुश्किल होता है।

ब्लैक होल कहीं से भी प्रकट नहीं होते हैं, वे सुपरमैसिव सितारों के विस्फोट के परिणामस्वरूप बनते हैं। इसके अलावा, एक ब्लैक होल के बनने के लिए, विस्फोटित तारे का द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से कम से कम दस गुना अधिक होना चाहिए। तारे के अंदर होने वाली थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के कारण प्रत्येक तारा मौजूद है। इस मामले में, एक हाइड्रोजन मिश्र धातु संलयन प्रक्रिया के दौरान जारी की जाती है, लेकिन यह तारे के प्रभाव क्षेत्र को नहीं छोड़ सकती है, क्योंकि इसका गुरुत्वाकर्षण हाइड्रोजन को वापस आकर्षित करता है। यह पूरी प्रक्रिया ही है जो सितारों के अस्तित्व की अनुमति देती है। हाइड्रोजन का संश्लेषण और एक तारे का गुरुत्वाकर्षण अच्छी तरह से स्थापित तंत्र हैं, लेकिन इस संतुलन के उल्लंघन से तारे का विस्फोट हो सकता है। ज्यादातर मामलों में, यह परमाणु ईंधन की थकावट के कारण होता है।

तारे के द्रव्यमान के आधार पर, विस्फोट के बाद उनके विकास के कई परिदृश्य संभव हैं। तो, बड़े सितारे एक सुपरनोवा विस्फोट का क्षेत्र बनाते हैं, और उनमें से अधिकांश पूर्व तारे के मूल के पीछे रहते हैं, अंतरिक्ष यात्री ऐसी वस्तुओं को व्हाइट ड्वार्फ कहते हैं। ज्यादातर मामलों में, इन पिंडों के चारों ओर एक गैस का बादल बनता है, जो इस बौने के गुरुत्वाकर्षण द्वारा धारण किया जाता है। सुपरमैसिव सितारों के विकास का एक अन्य तरीका भी संभव है, जिसमें परिणामी ब्लैक होल बहुत मजबूती से तारे के सभी पदार्थ को अपने केंद्र की ओर आकर्षित करेगा, जिससे इसका मजबूत संपीड़न होगा।

ऐसे संकुचित पिंडों को न्यूट्रॉन तारे कहा जाता है। सबसे दुर्लभ मामलों में, किसी तारे के विस्फोट के बाद, इस घटना के बारे में हमारी समझ में एक ब्लैक होल का बनना संभव है। लेकिन एक छेद बनाने के लिए, तारे का द्रव्यमान विशाल होना चाहिए। इस मामले में, जब परमाणु प्रतिक्रियाओं का संतुलन गड़बड़ा जाता है, तो तारे का गुरुत्वाकर्षण पागल हो जाता है। साथ ही, यह सक्रिय रूप से पतन करना शुरू कर देता है, जिसके बाद यह अंतरिक्ष में केवल एक बिंदु बन जाता है। दूसरे शब्दों में, हम कह सकते हैं कि एक भौतिक वस्तु के रूप में तारे का अस्तित्व समाप्त हो जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि यह गायब हो जाता है, इसके पीछे समान गुरुत्वाकर्षण और द्रव्यमान वाला एक ब्लैक होल बनता है।

यह तारों का पतन है जो इस तथ्य की ओर ले जाता है कि वे पूरी तरह से गायब हो जाते हैं, और उनके स्थान पर गायब हुए तारे के समान भौतिक गुणों के साथ एक ब्लैक होल बनता है। अंतर केवल तारे के आयतन की तुलना में छेद के संपीड़न का एक बड़ा अंश है। सभी ब्लैक होल की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता उनकी विलक्षणता है, जो इसके केंद्र को निर्धारित करती है। यह क्षेत्र भौतिकी, पदार्थ और अंतरिक्ष के उन सभी नियमों का विरोध करता है, जिनका अस्तित्व समाप्त हो जाता है। विलक्षणता की अवधारणा को समझने के लिए हम कह सकते हैं कि यह एक अवरोध है, जिसे ब्रह्मांडीय घटनाओं का क्षितिज कहा जाता है। यह ब्लैक होल की बाहरी सीमा भी है। विलक्षणता को बिना वापसी का बिंदु कहा जा सकता है, क्योंकि यह वहाँ है कि छेद का विशाल गुरुत्वाकर्षण बल कार्य करना शुरू कर देता है। यहां तक ​​कि इस बाधा को पार करने वाला प्रकाश भी बच नहीं पाता है।

घटना क्षितिज का इतना आकर्षक प्रभाव होता है कि यह सभी पिंडों को प्रकाश की गति से आकर्षित करता है, ब्लैक होल के पास आने के साथ, गति संकेतक और भी अधिक बढ़ जाते हैं। इसीलिए इस बल की क्रिया के क्षेत्र में आने वाली सभी वस्तुओं को छेद में चूसा जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऐसी ताकतें ऐसे आकर्षण के प्रभाव में आने वाले शरीर को संशोधित करने में सक्षम हैं, जिसके बाद उन्हें एक पतली स्ट्रिंग में फैलाया जाता है, और फिर अंतरिक्ष में पूरी तरह से समाप्त हो जाता है।

घटना क्षितिज और विलक्षणता के बीच की दूरी भिन्न हो सकती है, इस स्थान को श्वार्जस्चिल्ड त्रिज्या कहा जाता है। इसीलिए ब्लैक होल का आकार जितना बड़ा होगा, क्रिया का दायरा उतना ही बड़ा होगा। उदाहरण के लिए, हम कह सकते हैं कि एक ब्लैक होल जिसका द्रव्यमान हमारे सूर्य के बराबर होगा, उसका तीन किलोमीटर का श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या होगा। तदनुसार, बड़े ब्लैक होल में कार्रवाई का दायरा अधिक होता है।

ब्लैक होल की खोज एक कठिन प्रक्रिया है, क्योंकि प्रकाश उनसे बच नहीं सकता। इसलिए, खोज और परिभाषा केवल उनके अस्तित्व के अप्रत्यक्ष प्रमाण पर आधारित हैं। उन्हें खोजने का सबसे सरल तरीका, जिसका वैज्ञानिक उपयोग करते हैं, एक बड़े द्रव्यमान होने पर एक अंधेरी जगह में स्थानों को खोजकर उनकी खोज करना है। ज्यादातर मामलों में, खगोलविद बाइनरी स्टार सिस्टम या आकाशगंगाओं के केंद्रों में ब्लैक होल पा सकते हैं।

अधिकांश खगोलविदों का मानना ​​है कि हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक अति-शक्तिशाली ब्लैक होल भी है। इस बयान से सवाल उठता है कि क्या यह छेद हमारी आकाशगंगा में सब कुछ निगल सकता है? वास्तव में, यह असंभव है, क्योंकि छेद में तारों के समान द्रव्यमान होता है, क्योंकि यह एक तारे से बना होता है। इसके अलावा, वैज्ञानिकों की सभी गणनाएँ इस वस्तु से जुड़ी किसी भी वैश्विक घटना को चित्रित नहीं करती हैं। इसके अलावा, अरबों वर्षों तक, हमारी आकाशगंगा के ब्रह्मांडीय पिंड बिना किसी बदलाव के चुपचाप इस ब्लैक होल के चारों ओर घूमते रहेंगे। मिल्की वे के केंद्र में एक छेद के अस्तित्व का प्रमाण वैज्ञानिकों द्वारा रिकॉर्ड की गई एक्स-रे तरंगें हो सकती हैं। और अधिकांश खगोलविदों का मानना ​​है कि ब्लैक होल बड़ी मात्रा में उन्हें सक्रिय रूप से विकीर्ण करते हैं।

अक्सर, हमारी आकाशगंगा में दो तारों वाली तारा प्रणालियाँ आम हैं, और अक्सर उनमें से एक ब्लैक होल बन सकता है। इस संस्करण में, ब्लैक होल अपने रास्ते में सभी पिंडों को अवशोषित कर लेता है, जबकि पदार्थ इसके चारों ओर घूमना शुरू कर देता है, जिसके कारण तथाकथित त्वरण डिस्क का निर्माण होता है। विशेषता को तथ्य कहा जा सकता है कि यह घूर्णन की गति को बढ़ाता है और केंद्र तक पहुंचता है। यह वह पदार्थ है जो एक्स-रे उत्सर्जित करने वाले ब्लैक होल के मध्य में प्रवेश करता है और पदार्थ स्वयं नष्ट हो जाता है।

ब्लैक होल की स्थिति के लिए सितारों की बाइनरी सिस्टम सबसे पहले उम्मीदवार हैं। ऐसी प्रणालियों में, एक ब्लैक होल को सबसे आसानी से खोजा जा सकता है, एक दृश्यमान तारे के आयतन के कारण, एक अदृश्य साथी के संकेतकों की गणना भी की जा सकती है। वर्तमान में, ब्लैक होल की स्थिति के लिए पहला उम्मीदवार सिग्नस तारामंडल से एक तारा हो सकता है, जो सक्रिय रूप से एक्स-रे का उत्सर्जन करता है।

उपरोक्त सभी से ब्लैक होल के बारे में एक निष्कर्ष निकालते हुए, हम कह सकते हैं कि वे इतनी खतरनाक घटना नहीं हैं, निश्चित रूप से निकटता के मामले में, वे गुरुत्वाकर्षण बल के कारण बाहरी अंतरिक्ष में सबसे शक्तिशाली वस्तु हैं। इसलिए, हम कह सकते हैं कि वे अन्य पिंडों से विशेष रूप से भिन्न नहीं हैं, उनकी मुख्य विशेषता एक मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र है।

ब्लैक होल के उद्देश्य के बारे में, बड़ी संख्या में सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं, जिनमें बेतुके भी थे। तो, उनमें से एक के अनुसार, वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि ब्लैक होल नई आकाशगंगाओं को जन्म दे सकते हैं। यह सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि हमारी दुनिया जीवन की उत्पत्ति के लिए काफी अनुकूल जगह है, लेकिन अगर कारकों में से एक बदल जाए तो जीवन असंभव हो जाएगा। इस वजह से, ब्लैक होल में भौतिक गुणों में बदलाव की विलक्षणता और विशिष्टताएं एक पूरी तरह से नए ब्रह्मांड को जन्म दे सकती हैं, जो हमारे ब्रह्मांड से काफी अलग होगा। लेकिन यह केवल एक सिद्धांत है और इस तथ्य के कारण कमजोर है कि ब्लैक होल के इस तरह के प्रभाव का कोई सबूत नहीं है।

जहां तक ​​ब्लैक होल की बात है, वे न केवल पदार्थ को अवशोषित कर सकते हैं, बल्कि वे वाष्पित भी हो सकते हैं। इसी तरह की घटना कई दशक पहले साबित हुई थी। इस वाष्पीकरण के कारण ब्लैक होल अपना सारा द्रव्यमान खो सकता है, और फिर पूरी तरह से गायब हो सकता है।

यह सब ब्लैक होल के बारे में सबसे छोटी जानकारी है, जिसे आप पोर्टल साइट पर पा सकते हैं। हमारे पास अन्य ब्रह्मांडीय घटनाओं के बारे में भी बड़ी मात्रा में रोचक जानकारी है।

प्रकाशन तिथि: 09/27/2012

अधिकांश लोगों को ब्लैक होल क्या हैं, इसका अस्पष्ट या गलत विचार है। इस बीच, ये ब्रह्मांड की ऐसी वैश्विक और शक्तिशाली वस्तुएँ हैं, जिनकी तुलना में हमारा ग्रह और हमारा सारा जीवन कुछ भी नहीं है।

सार

यह एक अंतरिक्ष वस्तु है जिसमें इतना बड़ा गुरुत्वाकर्षण है कि यह अपनी सीमा के भीतर आने वाली हर चीज को अवशोषित कर लेता है। वास्तव में, ब्लैक होल एक ऐसी वस्तु है जो प्रकाश भी नहीं छोड़ती है और स्पेस-टाइम को मोड़ देती है। यहां तक ​​कि ब्लैक होल के पास समय भी धीरे-धीरे बहता है।

वास्तव में, ब्लैक होल का अस्तित्व केवल एक सिद्धांत (और थोड़ा अभ्यास) है। वैज्ञानिकों के पास धारणाएं और व्यावहारिक अनुभव हैं, लेकिन अभी तक ब्लैक होल का बारीकी से अध्ययन करना संभव नहीं हो पाया है। इसीलिए ब्लैक होल को सशर्त रूप से वे सभी वस्तुएँ कहा जाता है जो इस विवरण में फिट होती हैं। ब्लैक होल का बहुत कम अध्ययन किया जाता है, और इसलिए बहुत सारे प्रश्न अनसुलझे रह जाते हैं।

किसी भी ब्लैक होल का एक घटना क्षितिज होता है - वह सीमा जिसके बाद कुछ भी बाहर नहीं निकल सकता। इसके अलावा, कोई वस्तु ब्लैक होल के जितनी करीब होती है, उतनी ही धीमी गति से चलती है।

शिक्षा

ब्लैक होल बनने के कई प्रकार और तरीके हैं:
- ब्रह्मांड के निर्माण के परिणामस्वरूप ब्लैक होल का निर्माण। बिग बैंग के तुरंत बाद ऐसे ब्लैक होल दिखाई दिए।
- मरने वाले सितारे। जब कोई तारा अपनी ऊर्जा खो देता है और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं बंद हो जाती हैं, तो तारा सिकुड़ने लगता है। संपीड़न की डिग्री के आधार पर, न्यूट्रॉन तारे, सफेद बौने और वास्तव में, ब्लैक होल प्रतिष्ठित हैं।
- प्रयोग द्वारा प्राप्त करना। उदाहरण के लिए, एक कोलाइडर में आप क्वांटम ब्लैक होल बना सकते हैं।

संस्करणों

कई वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ब्लैक होल सभी अवशोषित पदार्थ को कहीं और फेंक देते हैं। वे। "व्हाइट होल" होना चाहिए जो एक अलग सिद्धांत पर काम करता है। यदि आप ब्लैक होल में प्रवेश कर सकते हैं, लेकिन आप बाहर नहीं निकल सकते हैं, तो आप व्हाइट होल में नहीं जा सकते। वैज्ञानिकों का मुख्य तर्क अंतरिक्ष में दर्ज ऊर्जा के तेज और शक्तिशाली विस्फोट हैं।

स्ट्रिंग सिद्धांतकारों ने आम तौर पर एक ब्लैक होल का अपना मॉडल बनाया, जो जानकारी को नष्ट नहीं करता। उनके सिद्धांत को "फ़ज़बॉल" कहा जाता है - यह आपको विलक्षणता और सूचना के गायब होने से संबंधित सवालों के जवाब देने की अनुमति देता है।

जानकारी का विलक्षणता और गायब होना क्या है? एक विलक्षणता अंतरिक्ष में एक बिंदु है जो अनंत दबाव और घनत्व की विशेषता है। कई लोग विलक्षणता के तथ्य से भ्रमित हैं, क्योंकि भौतिक विज्ञानी अनंत संख्याओं के साथ काम नहीं कर सकते। कई लोगों को यकीन है कि ब्लैक होल में एक विलक्षणता होती है, लेकिन इसके गुणों का वर्णन बहुत सतही तौर पर किया जाता है।

सरल शब्दों में, सभी समस्याएं और गलतफहमियां क्वांटम यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण के बीच संबंध से आती हैं। अब तक, वैज्ञानिक एक सिद्धांत नहीं बना सकते हैं जो उन्हें एकजुट करता है। इसीलिए ब्लैक होल की समस्याएँ हैं। आखिरकार, एक ब्लैक होल सूचना को नष्ट करने लगता है, लेकिन क्वांटम यांत्रिकी की नींव का उल्लंघन होता है। हालांकि अभी हाल ही में, एस. हॉकिंग ने इस मुद्दे को सुलझा लिया है, यह कहते हुए कि ब्लैक होल में जानकारी अभी भी नष्ट नहीं हुई है।

लकीर के फकीर

सबसे पहले, ब्लैक होल अनिश्चित काल तक मौजूद नहीं रह सकते। और हॉकिंग के वाष्पीकरण के लिए सभी धन्यवाद। इसलिए, किसी को यह नहीं सोचना चाहिए कि ब्लैक होल जल्द या बाद में ब्रह्मांड को निगल लेंगे।

दूसरा, हमारा सूर्य ब्लैक होल नहीं बनेगा। चूँकि हमारे तारे का द्रव्यमान पर्याप्त नहीं होगा। हमारे सूर्य के सफेद बौने में बदलने की अधिक संभावना है (और यह एक तथ्य नहीं है)।

तीसरा, लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर ब्लैक होल बनाकर हमारी पृथ्वी को नष्ट नहीं करेगा। यहां तक ​​​​कि अगर वे जानबूझकर एक ब्लैक होल बनाते हैं और इसे "रिलीज़" करते हैं, तो इसके छोटे आकार के कारण, यह हमारे ग्रह को बहुत लंबे समय तक अवशोषित करेगा।

चौथा, यह मत सोचो कि एक ब्लैक होल अंतरिक्ष में एक "छिद्र" है। ब्लैक होल एक गोलाकार वस्तु है। इसलिए बहुसंख्यक राय है कि ब्लैक होल एक समानांतर ब्रह्मांड की ओर ले जाते हैं। हालाँकि, यह तथ्य अभी तक सिद्ध नहीं हुआ है।

पांचवां, ब्लैक होल का कोई रंग नहीं होता है। यह या तो एक्स-रे द्वारा या अन्य आकाशगंगाओं और सितारों (लेंस प्रभाव) की पृष्ठभूमि के विरुद्ध पाया जाता है।

इस तथ्य के कारण कि लोग अक्सर ब्लैक होल को वर्महोल (जो वास्तव में मौजूद हैं) के साथ भ्रमित करते हैं, इन अवधारणाओं को आम लोगों के बीच अलग नहीं किया जाता है। वर्महोल वास्तव में आपको अंतरिक्ष और समय में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है, लेकिन अभी तक केवल सिद्धांत में।

सरल शब्दों में जटिल बातें

ऐसी घटना को ब्लैक होल के रूप में सरल शब्दों में वर्णित करना कठिन है। यदि आप अपने आप को सटीक विज्ञानों में पारंगत एक तकनीकी विशेषज्ञ मानते हैं, तो मैं आपको सलाह देता हूं कि आप सीधे वैज्ञानिकों के कार्यों को पढ़ें। यदि आप इस घटना के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो स्टीफन हॉकिंग के लेखन को पढ़ें। उन्होंने विज्ञान और विशेष रूप से ब्लैक होल के क्षेत्र में बहुत कुछ किया। ब्लैक होल के वाष्पीकरण का नाम उन्हीं के नाम पर रखा गया है। वह शैक्षणिक दृष्टिकोण के समर्थक हैं, और इसलिए उनके सभी कार्य एक सामान्य व्यक्ति के लिए भी समझ में आएंगे।

पुस्तकें:
- ब्लैक होल्स एंड यंग यूनिवर्स, 1993।
- वर्ल्ड इन ए नटशेल 2001।
- वर्ष का "ब्रह्मांड का सबसे छोटा इतिहास 2005"।

मैं विशेष रूप से उनकी लोकप्रिय विज्ञान फिल्मों की सिफारिश करना चाहता हूं, जो आपको समझने योग्य भाषा में न केवल ब्लैक होल के बारे में बताएगी, बल्कि सामान्य तौर पर ब्रह्मांड के बारे में भी बताएगी:
- "स्टीफन हॉकिंग का ब्रह्मांड" - 6 एपिसोड की एक श्रृंखला।
- "स्टीफन हॉकिंग के साथ डीप इन द यूनिवर्स" - 3 एपिसोड की एक श्रृंखला।
इन सभी फिल्मों का रूसी में अनुवाद किया गया है और इन्हें अक्सर डिस्कवरी चैनलों पर दिखाया जाता है।

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