हबल स्पेस टेलीस्कॉप ने पहली बार एक 'अदृश्य' ब्लैक होल को ढूंढा

खगोलविदों ने 2019 में ब्लैक होल की पहली प्रत्यक्ष छवि को प्रस्तुत किया, इसकी उपस्थिति में सामग्री चमकने के लिए धन्यवाद। लेकिन कई ब्लैक होल का पता लगाना वास्तव में लगभग असंभव है। अब हबल स्पेस टेलीस्कॉप का उपयोग करने वाली एक अन्य टीम को अंततः कुछ ऐसा मिला है जिसे पहले किसी ने नहीं देखा था: एक ब्लैक होल जो पूरी तरह से अदृश्य है। शोध, जिसे ऑनलाइन पोस्ट किया गया है और एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में प्रकाशन के लिए प्रस्तुत किया गया है, की अभी समीक्षा की जानी है। ब्लैक होल वह है जो बड़े सितारों के मरने और उनके कोर के ढह जाने के बाद बचा है। वे अविश्वसनीय रूप से घने हैं, गुरुत्वाकर्षण के साथ इतना मजबूत है कि प्रकाश सहित, उनसे बचने के लिए कुछ भी तेजी से आगे नहीं बढ़ सकता है। खगोलविद ब्लैक होल का अध्ययन करने के इच्छुक हैं क्योंकि वे हमें सितारों के मरने के तरीकों के बारे में बहुत कुछ बता सकते हैं। ब्लैक होल के द्रव्यमान को मापकर, हम यह जान सकते हैं कि सितारों के अंतिम क्षणों में क्या चल रहा था, जब उनके कोर ढह रहे थे और उनकी बाहरी परतों को बाहर निकाला जा रहा था। ऐसा लग सकता है कि ब्लैक होल परिभाषा के अनुसार अदृश्य हैं - आखिरकार उन्होंने प्रकाश को फंसाने की अपनी क्षमता के माध्यम से अपना नाम कमाया। लेकिन हम अभी भी उनका पता लगा सकते हैं जिस तरह से वे अन्य वस्तुओं के साथ बातचीत करते हैं, उनके मजबूत गुरुत्वाकर्षण के लिए धन्यवाद। सैकड़ों छोटे ब्लैक होल अन्य सितारों के साथ बातचीत करने के तरीके से खोजे गए हैं।

इस तरह की पहचान के लिए दो अलग-अलग दृष्टिकोण हैं। "एक्स-रे बाइनरी स्टार्स" में - जिसमें एक तारा और एक ब्लैक होल एक्स-रे का उत्पादन करते समय एक साझा केंद्र की परिक्रमा करता है - एक ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र अपने साथी से सामग्री खींच सकता है। सामग्री ब्लैक होल को घेर लेती है, ऐसा करते ही घर्षण से गर्म हो जाती है। एक्स-रे प्रकाश में गर्म सामग्री चमकीली चमकती है, जिससे ब्लैक होल दिखाई देता है, ब्लैक होल में चूसा जाता है और गायब हो जाता है। आप ब्लैक होल के जोड़े का भी पता लगा सकते हैं क्योंकि वे एक साथ विलीन हो जाते हैं, अंदर की ओर बढ़ते हैं और गुरुत्वाकर्षण तरंगों की एक संक्षिप्त फ्लैश उत्सर्जित करते हैं, जो स्पेसटाइम में तरंग हैं। कई दुष्ट ब्लैक होल हैं जो किसी भी चीज़ से बातचीत किए बिना अंतरिक्ष में बह रहे हैं, हालांकि - उनका पता लगाना मुश्किल है। यह एक समस्या है, क्योंकि अगर हम अलग-अलग ब्लैक होल का पता नहीं लगा सकते हैं, तो हम यह नहीं जान सकते कि वे कैसे बने और सितारों की मृत्यु के बारे में वे कैसे आए।

ऐसे अदृश्य ब्लैक होल की खोज करने के लिए, वैज्ञानिकों की टीम को कई वर्षों में दो अलग-अलग प्रकार के अवलोकनों को जोड़ना पड़ा। यह प्रभावशाली उपलब्धि पृथक ब्लैक होल के पहले मायावी वर्ग को खोजने का एक नया तरीका देने का वादा करती है। आइंस्टीन के जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी ने भविष्यवाणी की थी कि बड़े पैमाने पर वस्तुएं प्रकाश को मोड़ देंगी क्योंकि यह उनके पास से गुजरती है। इसका मतलब है कि कोई भी प्रकाश अदृश्य ब्लैक होल के बहुत करीब से गुजर रहा है - लेकिन उसके अंदर खत्म होने के लिए पर्याप्त नहीं है - लेंस के माध्यम से गुजरने वाले प्रकाश के समान ही झुक जाएगा। इसे गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग कहा जाता है, और इसे तब देखा जा सकता है जब एक अग्रभूमि वस्तु एक पृष्ठभूमि वस्तु के साथ संरेखित होती है, जिससे उसका प्रकाश झुकता है। आकाशगंगाओं के समूहों से लेकर अन्य सितारों के आसपास के ग्रहों तक हर चीज का अध्ययन करने के लिए इस पद्धति का उपयोग किया जा चुका है। इस नए शोध के लेखकों ने ब्लैक होल की खोज में दो प्रकार के गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग अवलोकनों को जोड़ा। यह उनके साथ शुरू हुआ एक दूर के तारे से प्रकाश को अचानक बढ़ाना, सामान्य रूप से वापस जाने से पहले इसे कुछ समय के लिए उज्जवल दिखाना। वे किसी भी अग्रभूमि वस्तु को नहीं देख सकते थे जो गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग की प्रक्रिया के माध्यम से बढ़ाई जा रही थी, हालांकि। इसने सुझाव दिया कि वस्तु एक अकेला ब्लैक होल हो सकता है, कुछ ऐसा जो पहले कभी नहीं देखा गया था। समस्या यह थी कि यह एक धुंधला तारा भी हो सकता था।

यह पता लगाने के लिए कि क्या यह एक ब्लैक होल था या एक फीके तारे के लिए बहुत अधिक काम करने की आवश्यकता थी, और यहीं से दूसरे प्रकार के गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग अवलोकन आए। लेखकों ने बार-बार हबल के साथ छह साल तक चित्र लिए, यह मापने के लिए कि तारा कितनी दूर तक चला गया। क्योंकि उसका प्रकाश विक्षेपित हो गया था। अंततः इसने उन्हें उस वस्तु के द्रव्यमान और दूरी की गणना करने की अनुमति दी जिसके कारण लेंसिंग प्रभाव हुआ। उन्होंने पाया कि यह हमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग सात गुना है, जो लगभग 5,000 प्रकाश वर्ष दूर स्थित है, जो बहुत दूर लगता है लेकिन वास्तव में अपेक्षाकृत करीब है। एक ऐसा तारा जिसका आकार और वह निकट हमें दिखाई देना चाहिए। चूंकि हम इसे नहीं देख सकते हैं, इसलिए उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि यह एक अलग ब्लैक होल होना चाहिए। हबल जैसी वेधशाला के साथ इतने सारे अवलोकन करना आसान नहीं है। दूरबीन बहुत लोकप्रिय है और इसके समय के लिए बहुत प्रतिस्पर्धा है। और इस तरह की किसी वस्तु की पुष्टि करने में कठिनाई को देखते हुए, आप सोच सकते हैं कि उनमें से अधिक को खोजने की संभावनाएं बहुत अच्छी नहीं हैं। सौभाग्य से, हम खगोल विज्ञान में क्रांति की शुरुआत में हैं। यह नई पीढ़ी की सुविधाओं के लिए धन्यवाद है, जिसमें चल रहे गैया सर्वेक्षण, और आगामी वेरा रुबिन वेधशाला और नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप शामिल हैं, जो सभी अभूतपूर्व विस्तार से आकाश के बड़े हिस्से का बार-बार माप लेंगे।

यह खगोल विज्ञान के सभी क्षेत्रों के लिए बहुत बड़ा होने जा रहा है। आकाश के इतने बड़े हिस्से का नियमित, उच्च-सटीक माप होने से हम सामूहिक रूप से उन चीजों की जांच कर सकते हैं जो बदलती रहती हैं बहुत कम समय के पैमाने। हम क्षुद्रग्रहों के रूप में विविध चीजों का अध्ययन करेंगे, सुपरनोवा के रूप में जाने वाले सितारों का विस्फोट, और नए तरीकों से अन्य सितारों के आसपास के ग्रह। जब अदृश्य ब्लैक होल की खोज की बात आती है, तो इसका मतलब है कि सिर्फ एक को खोजने का जश्न मनाने के बजाय, हम जल्द ही इतने अधिक खोज सकते हैं कि यह नियमित हो जाए। यह हमें सितारों की मृत्यु और ब्लैक होल के निर्माण के बारे में हमारी समझ के अंतराल को भरने देगा। अंततः, आकाशगंगा के अदृश्य ब्लैक होल को छिपाना अधिक कठिन होने वाला है।