कृष्णविवर

विकिपीडिया, मुक्‍त ज्ञानकोशातून

कृष्णविवर ही काही ताऱ्यांची अंतिम स्थिती असते. एका विशिष्ट वस्तुमानापेक्षा जास्त वस्तुमानाचे तारे त्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी आकुंचन पावत कृष्णविवरात रुपांतरीत होतात. अशा कृष्णविवरांजवळचे गुरुत्वाकर्षण इतके तीव्र असते की प्रकाशदेखिल त्यांपासुन सुटू शकत नाही आणि यामुळेच अशा ताऱ्यांना कृष्णविवर असे म्हटले जाते.


निर्मिती[संपादन]

कलाकाराने काढलेले कृष्णविवराचे चित्र

विश्व हे मूलतः अणूंपासून बनलेले आहे आणि अणूंच्या रचनेतले घटक कृष्णविवर निर्मितीस कारणीभूत ठरतात. अणू मधे केंद्रात प्रोटॉन , न्युट्रॉन आणि इलेक्ट्रॉन हे अतिसूक्ष्म कण असतात. अणूचे सर्व वस्तुमान त्याच्या केंद्रात एकवटलेले असते आणि तुलनेने हलके इलेक्ट्रॉन त्याभोवती संचार करतात. अणूंच्या संयोगावेळी हे एलेक्ट्रोन दोन केंद्रात पुरेसे अंतर राखायला मदत करतात. अगदी ग्रहाच्या केंद्रातील अणूंची रचना पृष्ठभागा अणुंप्रमाणेच असते.परंतु ताऱ्याच्या केंद्रात वेगळी परिस्थिती असते. नुक्लिअर चेन रिअक्शननुसार ताऱ्याच्या गाभ्यात हायड्रोजनचे रूपांतर हेलियम मध्ये होत असते. आणि हेलियम वजनाने हलका असल्याने वस्तुमानातील फरक प्रचंड उर्जेत रूपांतरित होतो. ही उर्जा सर्व बाजूला विखुरली जाऊन ताऱ्याला प्रसारण अवस्थेत ठेवतात व तारा तेजस्वी दिसतो.

अखेर एक वेळ अशी येते जेव्हा ताऱ्याच्या गर्भातील सर्व हायड्रोजन ज्वलन होऊन संपतो. तेव्हा रूपांतरित हेलियमचे ज्वलन होण्यास सुरवात होते. अखेरीस जेव्हा हेलियम सुद्धा संपतो तेव्हा ताऱ्याचा पृष्ठभाग केंद्राकड़े कोसळतो. येथे एक गोष्ट लक्षात घेण्यासारखी आहे तारा जितका आकाराने मोठा तितका हायड्रोजन ज्वलनाचा वेग जास्त असतो. यामुळे प्रचंड तारे कमी संख्येत असतात. आपल्या सुर्याचे इंधन संपायला १० हजार दशलक्ष वर्षे लागतील. तर सुर्याच्या केवळ ३ पट मोठा असणारा तारा ५०० दशलक्ष वर्षे च टिकेल.[ संदर्भ हवा ] जेव्हा तारा कोसळतो त्या वेळी त्याचा प्रचंड स्फोट होतो याला सुपर नोवा म्हणतात. सुपरनोवा नंतर तार्‍याचे प्रचंड द्रव्य आत कोसळ्ते, या प्रचंड द्रव्याचा दाब इतका अति असतो की अणूंमधील एलेक्ट्रोन बंध तुटतात आणि तार्‍याचे आकारमान मोठया प्रमाणात कमी होते. याची परिणिती तार्‍याचे गुरुत्वाकर्षण वाढण्यात होते.अशा प्रकारे सुपरनोव्हानंतर तारा हा वस्तुमानानुसार न्यूट्रॉन तारा, पल्सार व कृष्णविवर बनतो.

कृष्णविवराची रचना[संपादन]

आकाराने प्रचंड मोठ्या तार्‍याचे जेव्हा कृष्णविवरामध्ये रुपांतर होते तेव्हा तो स्वतःच्याच गुरुत्वाकर्षणाने इतका लहान होत जातो की शेवटी तो जवळ जवळ अदृश्यच होतो. यावेळी तो अमर्याद लहान व अमर्याद जड बनतो. या एका अदृष्यरुप बिंदूला 'सिंग्युलॅरीटी' ( Singularity) असे म्हणतात. एक अशी अवस्था जी कृष्णविवराच्या केंद्रस्थानी असते आणि जिथे भौतिकशास्त्राचे कोणतेही नियम लागू होत नाहीत. या बिंदूरुप अवस्थेभोवती अदृश्य कुंपण निर्माण होते ज्यास 'घटना क्षितिज' म्हणजेच 'इव्हेंट होरयझन' ( Event Horizon) असे म्हणतात. 'घटना क्षितिज' हे कृष्णविवराच्या प्रचंड गुरुत्वाकर्षणाची सीमाच असते. एक अशी सीमा जिच्या पालीकडून परतणे शक्य नाही. 'घटना क्षितिज' ही अशी एक जागा आहे जिथून मुक्तिवेग हा प्रकाशाच्या वेगाइतकाच असतो तर त्याच्या आतील कृष्णविवरापासून मुक्तिवेग हा प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त असतो. ज्याअर्थी प्रकाशापेक्षा कोणतीही गोष्ट जलद नसली तरी प्रत्यक्षात 'घटना क्षितिज' च्या पलीकडे मुक्तीवेग हा त्याच्यापेक्षा जास्त असल्याने प्रकाश देखिल इथून बाहेर पडू शकत नाही. बिंदूरुप अवस्थेपासून 'घटना क्षितिज' च्या पर्यंतच्या ( सिंग्युलॅरीटी ते इव्हेंट होरयझन ) अंतरालाच श्वार्झश्वाइल्डची त्रिज्या असे म्हटले जाते. समजा आपल्या सूर्याचे जर कृष्णविवरामध्ये रुपांतर 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.

चंद्रशेखर मर्यादा[संपादन]

भारतीय शास्त्रज्ञ चंद्रशेखर यांचे यातील योगदान फार महत्त्वाचे आहे. त्यांनी असा सिद्धांत मांडला, की सूर्या च्या १.४ पटी पेक्षा लहान असणारा तारा "श्वेत बटु" मध्ये रूपांतरित झाल्यानंतर आणखी कोसळत नाही. यात अखेर गुरुत्वाकर्षण आणि अणूच्या मूलभूत कणां च्या परस्पर विरोधी बलात समतोल साधला जातो. आणि तारा प्रचंड घनता असलेला " श्वेत बटु " तारा बनून स्थिरावतो. व्याध - ब हा तारा याचेच उदाहरण आहे. तसेच सूर्याच्या १.४ ते ३ पट वस्तुमान असलेल्या तार्‍यांमधे अणुकेंद्रे परस्परांत विलीन होऊन तार्‍यामध्ये फक्त न्यूट्रॉन कण शिल्लक राहतात. त्याहूनही जास्त वस्तुमान असलेल्या तार्‍यांचे कृष्णविवरात रुपांतर होते. प्रकाश, हेन्री कॅव्हेंडिश यांनी 1783 मध्ये भूगर्भशास्त्रज्ञ जॉन Michell, रॉयल सोसायटीचे एक पत्र प्रकट होते लपवू शकला नाही, असे एक जड शरीर संकल्पना प्रकाशित करण्यात आला होता:

सूर्य समान घनता एक गोल उपांत्य व्यास 500 1 या प्रमाणात सूर्य की जास्त होते, तर अगणित उंची पासून घसरण शरीर हे त्या पेक्षा त्याचे पृष्ठभाग जास्त गती लागते असते दिशेने प्रकाश, आणि यामुळे वाटते प्रकाश अशा शरीर फेकली सर्व प्रकाश त्याच्या स्वत: च्या योग्य गुरुत्वाकर्षण ते दिशेने परत केली जाईल, इतर संस्था, त्याच्या सध्या inertiae प्रमाणात समान शक्ती द्वारे आकर्षित करणे. -John Michell [1] 1796 साली, गणितज्ञ पियरे-सायमन Laplace पहिल्या आणि दुसऱ्या आवृत्तीत त्याच्या पुस्तकात प्रदर्शन डु système डु मॉन्डे मध्ये (नंतर आवृत्ती काढण्यात) ही कल्पना देण्यात आली. [2] [3] एकोणिसाव्या शतकात तो प्रकाश लाट आणि म्हणून वस्तुमान हवा गुरुत्व प्रभाव मुक्त आहे विश्वास ठेवला कारण "तारे गडद", याकडे दुर्लक्ष केले जाते. एक काळा भोक आधुनिक संकल्पना विपरीत, तो ऑब्जेक्ट संकुचित क्षितीज मागे असू शकत नाही असा विश्वास होता.

1915 साली, अल्बर्ट आइनस्टाइन सापेक्षता त्याच्या सामान्य सिद्धांत विकसित, तो आधीच सिद्ध होते प्रकाश गुरुत्व गती प्रत्यक्षात परिणाम आहे. काही महिने नंतर, कार्ल Schwarzschild एक बिंदू वस्तुमान गुरूत्वाकर्षण क्षेत्रात आणि उपाय एक गोलाकार वस्तुमान, [4] एक काळा भोक पार्शल अस्तित्वात नाही, हे दाखवण्याच्या. आता नॉन-फिरवत कृष्णविवर झाल्यास क्षितीज च्या Schwarzschild त्रिज्या त्रिज्या म्हणून ओळखले जाते, पण हे खरं त्या वेळी समजला नाही, उदाहरणार्थ, Schwarzschild स्वत: शारीरिक नाही. योहान्स Droste, हेनरिक लोरेन्ट्स एक विद्यार्थी, स्वतंत्रपणे काही महिने Schwarzschild समाधान बिंदू वस्तुमान आणि त्याचे गुणधर्म अधिक लेखन झाले आहे.

1930 मध्ये, astrophysicist सुब्रमण्यम् चंद्रशेखर इलेक्ट्रॉन-भ्रष्ट बाब वरील 1,44 सौर जनतेला (चंद्रशेखर मर्यादा) एक नॉन-फिरवत शरीर गडगडणे असे सामान्य सापेक्षता मुल्यमापन. त्याच्या वितर्क काहीतरी नक्कीच संकुचित थांबवू ठाम विश्वास होता की आर्थर Eddington करून विरोध होता. न्यूट्रॉन तारे संकुचित रुपांतरीत केले जाईल, एक पांढरा बटू तारा किंचित चंद्रशेखर मर्यादा पेक्षा अधिक भव्य: Eddington अंशतः बरोबर होता. पण 1939 मध्ये, रॉबर्ट Oppenheimer आणि त्यांच्या सहकाऱ्यांनी कारण चंद्रशेखर दिलेल्या कारणे, गडी बाद होण्याचा क्रम 'स्टार तीन सौर जनतेला (Tolman-Oppenheimer-Volkoff मर्यादा) ब्लॅक होल असेल की अंदाज. [5]

Oppenheimer आणि Schwarzschild त्याच्या सहकारी लेखक प्रणाली दुसऱ्या शब्दांत, Schwarzschild त्रिज्या येथे गणिती singularities निर्मिती कोणत्या वापरला होता (1939 मध्ये उपलब्ध समन्वय), हे समीकरण वापरले जाते की काहीतरी Schwarzschild त्रिज्या येथे असीम झाले समन्वय. या "बबल" च्या Schwarzschild त्रिज्या "फ्रीज" वेळ मर्यादित होता की बाहेर वळले आहे. हे पण नाही infalling साठी, अभ्यागतांना बाहेर एक वैध मुद्दा आहे.

वेळ यामुळे, वेळ कोसळून जात तारे "फ्रोजन तारे (गोठविलेल्या तारे)" [संपादन] बाह्य निरीक्षक म्हणून ओळखले जाते, स्टार पृष्ठभाग गोठविली दिसेल क्षण तारे संकुचित Schwarzschild त्रिज्या मध्ये घेऊन जाईल. आधुनिक काळा राहील परिचित मालमत्ता आहे, पण तो स्टार प्रकाशाची गोठविलेल्या पृष्ठभाग अतिशय त्वरीत Redshifted आहे, असे प्रतिपादन पाहिजे आणि फार लवकर काळा काळा भोक करते. अनेक भौतिकशास्त्रज्ञ वेळेत Schwarzschild त्रिज्या थांबेल आणि 20 वर्षे Bisy व्याज नाही की कल्पना स्वीकारू शकत होते.

1958 मध्ये, डेव्हिड Finkelstein दाखवा अशी सक्षम जे Eddington-Finkelstein कार्यक्रम क्षितीज संकल्पना ओळख सांभाळतो सादर की Schwarzschild पृष्ठभाग आर = 2, पण तो नाही एक परिपूर्ण एकदिशीय पडदा म्हणून मध्ये सेवा देणारे एक फरक आहे :. कार्यकारण भाव प्रभाव विस्तार एक infalling निरीक्षक दृष्टिकोन समाविष्ट करून देखील [6] Openhimr परिणाम नाकबूल त्याच दिशेने ओलांडू, पण करू शकता. पॉईंट, Finkelstein समावेश, पण आता ते फक्त कव्हर करण्यासाठी वापरले सिद्धांत काळा राहील नॉन-फिरवत.

1963 मध्ये, रॉय केर एक फिरवत कृष्णविवर अचूक उपाय आढळले. तो एक अंगठी चक्र आणि नाही एक बिंदू वेगळेपण होते. काही वेळानंतर, काळा राहील आत रॉजर आनंदाने singularities आढळले आहेत हे सिद्ध करू शकणार नाही.

1967 मध्ये, खगोलशास्त्रज्ञांनी pulsars शोधला, आणि काही वर्षातच ते माहीत pulsars, [7] [8] वेगाने न्यूट्रॉन तारे फिरवत आहेत हे सिद्ध करण्यास सक्षम असेल. त्या वेळी करून, न्यूट्रॉन तारे देखील फक्त सैद्धांतिक व्याज मर्यादित होते. Pulsars शोध गुरुत्वाकर्षणावर संकुचित स्थापना जाऊ शकते की ज्यांचे अल्ट्रा-दाट वस्तू सर्व त्या स्वारस्य जागे असल्याने.

1967 मध्ये जॉन भौतिकशास्त्रज्ञ व्हिलर प्रमाणात सार्वजनिक व्याख्यान आमच्या विश्वाची होते: ज्ञात आणि अज्ञात ब्लॅकहोलमध्ये टर्म coining श्रेय आहे, अधिक अवजड एक पर्याय "gravitationally पूर्णपणे कोसळल्याने स्टार आहे" म्हणून. तथापि, व्हिलर परिषद कोणीतरी द्वारे coined टर्म होते, असा आग्रह धरला आणि तो उपयुक्त अल्पकालीन म्हणून हा प्रयोग केला. ॲन Ewing यांनी 1964 मध्ये मुदत AAAS एक पत्र मध्ये उद्धृत होते:

वस्तुमान एक भ्रष्ट स्टार जोडले आहे म्हणून, सापेक्षता आइनस्टाइन च्या सर्वसाधारण सिद्धांत मते, अचानक संकुचित जागा घेईल आणि तारा प्रखर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात स्वतः मध्ये बंद करण्यात येणार आहे. अशा एक तारा नंतर विश्वात एक 'ब्लॅक होल' फॉर्म. -Ann Ewing, AAAS पत्र [9]

स्टिफन हॉकिंग यांचे मत[संपादन]

कृष्णविवराच्या संदर्भात ॲल्बर्ट आइन्स्टाइन यांच्या सापेक्षतावादाच्या सिद्धांताला स्टीफन हॉकिंग यांनी पुंज वादाची जोड देऊन नवी गृहिते मांडली होती. कृष्णविवरामध्ये प्रचंड गुरुत्वाकर्षण असते आणि त्यामुळे त्याच्या कक्षेत येणारे ग्रह, तारे यांना हे विवर गिळत असते असे शास्त्रज्ञांचे म्हणणे होते. या कृष्णविवरांच्या प्रचंड गुरूत्वाकर्षण शक्तीमुळे प्रकाश किरणदेखील बाहेर पडू शकत नाहीत असे समजले जात होते. परंतु कृष्णविवरातून प्रकाशाचे उत्सर्जन होत असल्याचे स्टीफन हॉकिंग यांनी आपल्या गृहितकांच्या आधारे पटवून दिले होते. स्टीफन हॉकिंग यांच्या दाव्यानुसार कृष्णविवर नावाची गोष्टच नसते असा त्यांचा दावा आहे.[१]

संदर्भ आणि नोंदी[संपादन]

  1. झिया मेराली (२४ जानेवारी २०१४). "Stephen Hawking: 'There are no black holes'" [स्टिफन हॉकिंग:कृष्णविवराचे अस्तित्वच नाही]. नेचर. डी.ओ.आय.:10.1038/nature.2014.14583. २६ जानेवारी २०१४ रोजी पाहिले. 

बाह्य दुवे[संपादन]