भौतिक विज्ञानी वर्तमान में ब्लैक होल के बारे में नए ज्ञान के स्वर्ण युग का अनुभव कर रहे हैं। 2015 के बाद से, शोधकर्ता ब्लैक होल से सीधे सिग्नल प्राप्त करने में सक्षम हैं लेजर इंटरफेरोमीटर के साथ गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला (लिंक), जबकि वेधशालाएं जैसे घटना क्षितिज दूरबीन (EHT), पहली छवियां प्राप्त करें एक ब्लैक होल की छाया. ब्लैक होल के बारे में हमारे ज्ञान के क्षितिज का विस्तार करते हुए रोमांचक और अद्वितीय परिणामों की एक नई फसल के साथ यह वर्ष कोई अपवाद नहीं रहा है। यहां हम 2020 की कुछ सबसे प्रभावशाली खोजों पर एक नज़र डालते हैं।
मानो यह पुष्टि करने के लिए कि 2020 ब्लैक होल अनुसंधान का वर्ष था, विज्ञान की मुख्य उपलब्धि है नोबेल पुरुस्कार - अक्टूबर में तीन भौतिकविदों को सम्मानित किया गया था जिनके कार्यों ने इन रहस्यमय अंतरिक्ष वस्तुओं के जीवन पर प्रकाश डाला।
ब्रिटेन में ऑक्सफ़ोर्ड विश्वविद्यालय के रोजर पेनरोज़ को "इस खोज के लिए कि ब्लैक होल का निर्माण सामान्य सापेक्षता की एक मजबूत भविष्यवाणी है" के लिए आधा पुरस्कार मिला, जबकि कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स के एंड्रिया गुएज़ और बॉन विश्वविद्यालय के रेनहार्ड हेंसल को मिला। रॉयल स्वीडिश एकेडमी ऑफ साइंसेज ने एक बयान में कहा, और जर्मनी में इंस्टीट्यूट फॉर एक्स्ट्राटेरेस्ट्रियल फिजिक्स मैक्स प्लैंक ने "हमारी आकाशगंगा के केंद्र में एक सुपरमैसिव कॉम्पैक्ट ऑब्जेक्ट की खोज के लिए" दूसरे आधे हिस्से को साझा किया। 1903 में मैरी क्यूरी, 1963 में मारिया हेपर्ट-मेयर और 2018 में डोना स्ट्रिकलैंड के बाद एंड्रिया गुएज़ भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीतने वाली केवल चौथी महिला हैं।
लिंक और इसके यूरोपीय समकक्ष कन्या राशि अंतरिक्ष-समय के कपड़े में गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से ब्लैक होल का निरीक्षण करें, जो बड़े पैमाने पर वस्तुओं के दोलन करने पर बनते हैं।
सुविधाओं में कई प्रभावशाली खोजें पहले ही की जा चुकी हैं। लेकिन मई में, सहयोग ने घोषणा की कि उसने इतिहास में एक ब्लैक होल के साथ सबसे बड़ी टक्कर की खोज की है। उनमें से एक सूर्य के द्रव्यमान से 85 गुना बड़ा है, और दूसरा सूर्य के द्रव्यमान से 66 गुना बड़ा है। जब वे आपस में टकराते हैं, तो वे एक ब्लैक होल बनाते हैं, जिसका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से अधिक होता है 142 बार। रिकॉर्ड स्थापित करने के अलावा, यह खोज मध्यम-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के तथाकथित "निषिद्ध" क्षेत्र में पहली थी। हालांकि खगोलविदों ने हमारे सूर्य के आकार के बारे में छोटे-छोटे ब्लैक होल देखे हैं और जानते हैं कि आकाशगंगाओं के केंद्रों पर विशाल, सूर्य के द्रव्यमान का लाखों गुना मौजूद हैं, इस मध्य श्रेणी में ब्लैक होल के प्रमाण पहले किसी को नहीं मिले हैं। वे वास्तव में कैसे बने थे यह एक रहस्य बना हुआ है जिसे वैज्ञानिक वर्तमान में सुलझाने की कोशिश कर रहे हैं।
कुछ ही समय बाद महा विस्फोट ब्रह्मांड गर्म और अशांत विकिरण से व्याप्त था। कुछ क्षेत्रों में, ऊर्जा इतनी घनी थी कि सैद्धांतिक रूप से ब्लैक होल बनाने के लिए अपने आप में ढह गई।
हालांकि भौतिक विज्ञानी अभी भी नहीं जानते हैं कि क्या ये मौजूद हैं आदिम ब्लैक होल (पीसीडी), हाल ही में वे सोच रहे हैं कि अगर वे मौजूद होते तो क्या हो सकता था। नवंबर में प्रकाशित एक सहित कई पत्रों ने सुझाव दिया है कि ये ब्लैक होल, जिनमें से कुछ मरने वाले सितारों से बनने वाले लोगों की तुलना में छोटे होंगे, संभवतः डार्क मैटर का गठन कर सकते हैं, एक अज्ञात पदार्थ जो पूरे ब्रह्मांड पर गुरुत्वाकर्षण प्रभाव डालता है। आने वाले वर्षों में, पीसीडी की खोज के लिए प्रयोग किए जा रहे हैं, जो या तो उनके अस्तित्व की पुष्टि करेंगे या इनकार करेंगे।
क्या होगा यदि आप आकाशगंगाओं के केंद्रों पर अविश्वसनीय रूप से बड़े पैमाने पर ब्लैक होल लेते हैं और उन्हें 11 के कारक से बढ़ाते हैं? शोधकर्ताओं ने सितंबर के एक पेपर में "अविश्वसनीय रूप से बड़े ब्लैक होल" की संभावना पर चर्चा करते हुए सुझाव दिया था (स्लैब).
इन वस्तुओं का वजन सूर्य के द्रव्यमान का कम से कम 1 ट्रिलियन गुना होगा, जो वर्तमान में ज्ञात सबसे बड़े ब्लैक होल से 10 गुना अधिक है, जिसे 66 बिलियन सौर द्रव्यमान राक्षस कहा जाता है। टन 618. हो सकता है कि कुछ SLAB प्रारंभिक ब्रह्मांड में बने हों, जिससे प्राइमर्डियल ब्लैक होल का एक और वर्ग बना हो, जिसका अर्थ है कि हम कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड में उनकी छाप देख सकते थे, जब हमारा ब्रह्मांड केवल 380 वर्ष पुराना था। दूसरों को यह देखकर पता लगाया जा सकता है कि अगर हमारे बीच एक SLAB होता है तो वे दूर के तारों की रोशनी को कैसे मोड़ते हैं। यह अवधारणा अभी भी काल्पनिक बनी हुई है, लेकिन यह अधिक ध्यान आकर्षित कर रही है।
LIGO और कन्या उपकरणों द्वारा खोजे गए अधिकांश ब्लैक होल युग्मों का द्रव्यमान लगभग समान होता है। लेकिन अप्रैल में, सहयोग ने घोषणा की कि वह देख रहा है सबसे विषम आपदा.
हमसे लगभग 2,4 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर टकराने वाली वस्तुओं का द्रव्यमान हमारे सूर्य के द्रव्यमान का लगभग 8 और 30 गुना था। इस तरह की अप्रत्याशित घटना को काफी दुर्लभ माना जाता था कि केवल कुछ वर्षों के बाद गुरुत्वाकर्षण-लहर प्रतिष्ठानों ने इसे नोटिस नहीं किया। खोज इन मान्यताओं को चुनौती देती है और शोधकर्ताओं को पदानुक्रमित विलय की संभावना पर विचार करने के लिए प्रेरित करती है, जिसमें एक ब्लैक होल दूसरे से टकराता है, और फिर परिणामी अवशेष दूसरे ब्लैक होल में विलीन हो जाता है।
जब एक विशाल वस्तु एक निश्चित दूरी पर एक ब्लैक होल के पास आती है, तो वहां मौजूद अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण बल उस वस्तु को सामग्री के लंबे धागों में फाड़ सकते हैं जो हर जगह बिखर जाती हैं।
इस प्रक्रिया को बोलचाल की भाषा में कहा जाता है स्पेगेटीफिकेशन, शायद ही कभी देखा गया था क्योंकि अधिकांश ब्लैक होल गैस और धूल के एक अस्पष्ट बादल से घिरे होते हैं। लेकिन अक्टूबर में, यूरोपीय दक्षिणी वेधशाला के खगोलविद एक तस्वीर लेने में कामयाब रहे तारे का स्पेगेटीफिकेशन वेरी लार्ज टेलीस्कोप और न्यू टेक्नोलॉजी टेलीस्कोप दोनों का उपयोग करते हुए अभूतपूर्व विस्तार से। इस घटना, के रूप में जाना जाता है एटी 2019qiz, शोधकर्ताओं को ऐसी घटनाओं के बारे में जानकारी देगा और उन्हें चरम स्थितियों में गुरुत्वाकर्षण को बेहतर ढंग से समझने में मदद करेगा।
कोई भी ब्लैक होल के बहुत करीब नहीं जाना चाहता। सौभाग्य से, ब्रह्मांडीय पीएसी-मैन को मई में साथी सितारों की एक जोड़ी की परिक्रमा करते हुए देखा गया, जिन्हें . के रूप में जाना जाता है एचआर १५९९, अपने भागीदारों से खगोलीय रूप से सुरक्षित दूरी पर है।
नया ब्लैक होल दक्षिणी तारामंडल टेलीस्कोपियम में पृथ्वी से 1000 प्रकाश वर्ष दूर है, जो पिछले रिकॉर्ड धारक की तुलना में तीन गुना करीब है। खगोलविद सीधे ब्लैक होल का निरीक्षण नहीं कर सकते हैं, लेकिन इस आधार पर इसकी उपस्थिति का अनुमान लगाने में सक्षम हैं कि यह सिस्टम में दो अन्य वस्तुओं को गुरुत्वाकर्षण रूप से कैसे प्रभावित करता है। दक्षिणी गोलार्ध में पर्यवेक्षक एचआर 6819 प्रणाली में सितारों को एक स्टार चार्ट को देखकर और नक्षत्र पावो के साथ सीमा के पास नक्षत्र टेलीस्कोपियम में देखकर नग्न आंखों से देख सकते हैं।
ब्लैक होल बनने के लिए, पदार्थ और ऊर्जा को अनंत घनत्व के एक छोटे से बिंदु तक गिरना चाहिए। चूंकि इस तरह की अनंतताएं शारीरिक रूप से असंभव होनी चाहिए, सिद्धांतकारों ने लंबे समय से इस तरह के अजीब परिणाम के आसपास एक रास्ता तलाशा है।
स्ट्रिंग थ्योरी के अनुसार, जो सभी कणों और बलों को उप-परमाणु, कंपन स्ट्रिंग्स से बदल देता है, ब्लैक होल कुछ और भी अजीब हो सकता है - फजी यार्न की तरह मौलिक स्ट्रिंग्स की एक उलझन। अक्टूबर में, एक अध्ययन से पता चला कि यदि न्यूट्रॉन सितारों में परमाणु, एक प्रकार का तारकीय अवशेष जो ब्लैक होल बनाने के लिए पर्याप्त घना नहीं है, वास्तव में तारों का एक बंडल था, तो उन तारों को एक साथ संपीड़ित करने से वास्तव में एक ब्लैक होल नहीं बनेगा, लेकिन एक भुलक्कड़ गेंद - जो कि सूत की उपरोक्त गेंद के समान होगी। अजीब विचार अभी तक पूरी तरह से लागू नहीं हुआ है, लेकिन यह अनंत के साथ काम करने के संभावित विकल्पों में से एक है।
भौतिकविदों के अनुसार, प्रत्येक ब्लैक होल को तथाकथित से घिरा होना चाहिए घटना क्षितिज - एक सीमा जिसके माध्यम से गिरकर, तुम कभी बाहर नहीं निकलोगे। हालांकि, जब से ब्लैक होल को पहली बार पोस्ट किया गया था, शोधकर्ताओं ने सवाल किया है कि क्या एक घटना क्षितिज सख्ती से जरूरी है।
क्या इसके बिना कोई ब्लैक होल हो सकता है, तथाकथित "नग्न" ब्लैक होल? यह खतरनाक हो सकता है क्योंकि ब्लैक होल के घटना क्षितिज के अंदर भौतिकी के ज्ञात नियमों का उल्लंघन किया जाता है, और एक नग्न ब्लैक होल इस बाधा की सुरक्षा प्रदान नहीं कर सकता है। जबकि अधिकांश सिद्धांतकारों का मानना है कि ब्लैक होल के लिए नग्नता नहीं है, नवंबर के एक पेपर ने कहा कि निश्चित रूप से परीक्षण करने का एक तरीका है। चाल ब्लैक होल की फीडिंग द्वारा बनाई गई अभिवृद्धि डिस्क या गैस के छल्ले और धूल में अंतर देखने के लिए है, जो नग्न और सामान्य ब्लैक होल के बीच एक दृश्य अंतर का संकेत दे सकता है।
ब्लैक होल वैज्ञानिकों के लिए इस साल की शुरुआत में क्रिसमस आ गया है। अक्टूबर में, LIGO ऑब्जर्विंग कम्युनिटी और उसके यूरोपीय समकक्ष कन्या ने . का एक बड़ा नया कैटलॉग जारी किया दर्जनों गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत, अप्रैल से सितंबर 2019 की अवधि में खोजा गया।
39 घटनाओं में कई दिलचस्प खोजें शामिल थीं, जैसे कि बड़े पैमाने पर ब्लैक होल विलय, जिसके परिणामस्वरूप 142 सूर्यों के द्रव्यमान के साथ अवशेष, सूर्य से बड़ी वस्तुओं के द्रव्यमान के साथ एक अत्यंत एकतरफा घटना, और एक रहस्यमय वस्तु दिखाई दी या तो एक छोटा ब्लैक होल या एक बड़ा न्यूट्रॉन तारा होना। शोधकर्ता डेटा से उत्साहित थे, जिससे पता चला कि वस्तुओं को हर पांच दिनों में औसतन एक नया संकेत मिलता है, और ब्लैक होल विलय के व्यवहार और आवृत्ति को बेहतर ढंग से समझने के लिए इसका उपयोग करने की योजना है।
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