तीस अब्ज कृष्णविवर

( ४ एप्रिल टुडे तीन)

टेक्नो .........लोगो

फोटो ओळी
-rat१०p९.jpg ः
९४७८६
संतोष गोणबरे
-
तीस अब्ज कृष्णविवर

''जनसत्ता'' या प्रसिद्ध हिंदी वर्तमानपत्रात ४ एप्रिलला बातमी प्रसिद्ध झाली की, अवकाशात सूर्यापेक्षा ३० अब्ज पट मोठे कृष्णविवर सापडले. या बातमीने हादरून जावे किंवा हरखून जावे, असे काहीच नव्हते. कारण, अशी विवरे नेहमीच नव्याने निर्माण होत असतात वा असलेली विरत असतात. आपल्याला सर्वच निरीक्षणे नोंदवणे शक्य नाही आणि तेवढे तंत्रज्ञान अद्ययावत नाही. मग यात विशेष ते काय? तर मित्रहो, आजपर्यंत अशी भलीमोठी चारच कृष्णविवरे सापडली आहेत आणि ''ग्रॅव्हिटेशनल लेन्शिंग'' या तंत्राच्या मदतीने सापडलेले हे पहिलेच कृष्णविवर आहे. कृष्णविवर म्हणजे ''ब्लॅक होल'' हे खूपजणांना माहित आहे. इथे भौतिकशास्त्राचे मूळ नियम लागू होत नाहीत तसेच अती प्रचंड गुरूत्वाकर्षण असलेल्या कृष्णविवरामधून कोणतीही गोष्ट बाहेर पडू शकत नाही, ही आपली प्राथमिक माहिती.
खरंतर, कृष्णविवर ही काही ताऱ्यांची अंतिम स्थिती असते. एका विशिष्ट वस्तुमानापेक्षा जास्त वस्तुमानाचे तारे त्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी आकुंचन पावत कृष्णविवरात रूपांतरित होतात. अशा कृष्णविवरांजवळचे गुरूत्वाकर्षण इतके जास्त असते की, प्रकाशदेखील त्यांच्यापासून सुटू शकत नाही. त्यामुळे अशा ताऱ्यांना कृष्णविवर म्हणतात. १९६०च्या दशकामध्ये शास्त्रज्ञ रॉजर पेनरोज यांनी गणिताच्या आधारे विश्वातील कृष्णविवरांचे अस्तित्व सिद्ध केले आणि २०२०चे नोबेल पटकावले. विश्व हे मूलतः अणूंपासून बनलेले आहे. न्युक्लिअर चैन रीअॅक्शन म्हणजेच केंद्रकीय साखळी पद्धतीने ताऱ्याच्या गाभ्यात हायड्रोजनचे रूपांतर हेलियममध्ये होत असते. हेलियम वजनाने हलका असल्याने वस्तुमानातील फरकाचे प्रचंड ऊर्जेत रूपांतर होते. असा तारा जेव्हा मरणासन्न होतो ( ताराही मरतो बरं का...) तेव्हा त्याच्या तीन अवस्था संभवतात - खुजा तारा, न्यूट्रॉन तारा किंवा कृष्णविवर. जेव्हा ताऱ्याच्या गर्भातील सर्व हायड्रोजन ज्वलन होऊन संपतो तेव्हा हायड्रोजन जळाल्याने रूपांतरित झालेला हेलियम जळायला सुरवात होते. अखेरीस जेव्हा हेलियमसुद्धा संपतो तेव्हा ताऱ्याचा पृष्ठभाग केंद्राच्या दिशेला कोसळतो. तारा जितका आकाराने मोठा तितका हायड्रोजन ज्वलनाचा वेग जास्त असतो. जेव्हा तारा कोसळतो त्या वेळी त्याचा प्रचंड स्फोट होतो. त्या ताऱ्याला सुपरनोव्हा म्हणतात. सुपरनोव्हानंतर ताऱ्याचे प्रचंड द्रव्य आतल्या बाजूला कोसळते. या द्रव्याचा दाब इतका प्रचंड असतो की, अणूंमधील इलेक्ट्रॉन बंध तुटतात आणि ताऱ्याचे आकारमान मोठ्या प्रमाणात कमी होते. याची परिणती ताऱ्याचे गुरूत्वाकर्षण वाढण्यात होते. आकाराने प्रचंड मोठ्या ताऱ्याचे जेव्हा कृष्णविवरामध्ये रूपांतर होते तेव्हा तो स्वतःच्याच गुरूत्वाकर्षणाने इतका लहान होत जातो की, शेवटी तो जवळजवळ अदृश्यच होतो. यालाच बिंदूतारा किंवा ''सिंग्युलॅरिटी'' असे म्हणतात. हीच ती अवस्था जिथे भौतिकशास्त्राचे कोणतेही नियम लागू होत नाहीत.
भारतीय शास्त्रज्ञ चंद्रशेखर यांनी असे सिद्ध केले की, सूर्याच्या १.४ पटीपेक्षा लहान असणारा तारा ''श्वेत बटू'' मध्ये रूपांतरित झाल्यानंतर आणखी कोसळत नाही. व्याध (ब) हा तारा याचेच उदाहरण आहे. १९१५ ला अल्बर्ट आईन्स्टाईनने सांगितलेल्या ''सापेक्षता'' सिद्धांतामध्ये सर्वप्रथम कृष्णविवराच्या अस्तित्वासंबंधी कल्पना निर्माण झाली. गुरूत्वाकर्षणाचा काळावर कसा परिणाम होतो ते या सिद्धांतामुळे स्पष्ट झाले. एखादी गोष्ट जितकी गुरूत्वाशाली तितकीच ती काळाचा वेग कमी करते. कृष्णविवराचे गुरूत्वाकर्षण इतके प्रचंड असते की, इथे काळ जवळजवळ थांबलेला असतो. कृष्णविवरासंबंधी अशी सर्वसाधारण ''खोटी'' समजूत आहे की, ते आपल्या आसपासच्या सर्व गोष्टी स्वतःमध्ये खेचून घेते; परंतु हे सत्य नाही. एखाद्या विशिष्ट मर्यादेपर्यंतच्याच गोष्टीच फक्त तो स्वतःमध्ये खेचून घेतो. त्या पालीकडील ताऱ्यांना तो इतर प्रचंड ताऱ्यांप्रमाणे काहीही परिणाम करत नाही. स्टीफन हॉकिंग यांनी ''पुंजीवाद'' थिअरी मांडताना दाखवून दिले की, कृष्णविवरातून किरणांचे उत्सर्जन होत असते.
मित्रहो, अशा कृष्णविवराचा पहिला फोटो मिळवण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी मोठी नामी शक्कल लढवली. जगातील ८ मोठे रेडिओ टेलिस्कोप एकत्र आणून स्पेन, नेवाडा, हवाई बेट, एरिझोना, मेक्सिको, चिली, अंटार्टिका येथून आकाशगंगेच्या दिशेने रोखल्या गेल्या. त्यातून दहा लक्ष गिगाबाईट इतका प्रचंड डाटा एकत्रित करून सुपर कॉम्पुटरच्या मदतीने प्रतिमा बनवण्यात आली. सध्या जो ३० अब्ज मोठा कृष्णविवराचा पसारा दिसला तो ''गुरूत्वीय भिंग'' या आईनस्टाईनने सांगितलेल्या माहितीच्या व्यावहारिक उपयोगातून. समजा, आपल्या पृथ्वीच्या समोर एक भला थोरला दुसरा ग्रह आला आणि सूर्याचा आपल्याकडे येणारा प्रकाश अडला तर काय होईल? तर तो सूर्याचा प्रकाश आपली सरळ दिशा सोडून चक्क वाकडा होईल आणि त्या अजस्त्र ग्रहाला वळसा घालून आपल्यापर्यंत पोचेल. खरंतर प्रकाशकिरण वाकडे करण्याचा गुणधर्म भिगांचा असूनही त्या ग्रहामुळे सूर्यकिरण वाकडे झाले. म्हणजेच त्या ग्रहाने तत्कालीन स्थितीमध्ये भिंगाचे गुणधर्म दाखवले. आपण जर त्या ग्रहाच्या दिशेने दुर्बिणी रोखल्या असतील तर आपल्याला दोन प्रतिमा वेगवेगळ्या अंशीय कोनात मिळतील. त्या कोनीय स्थितीचा अभ्यास करून आणि सूर्यकिरणांचा आपल्याकडे पोहोचण्याचा कालावधी लक्षात घेऊन त्या ग्रहाचे आकारमान आपण काढू शकतो. यालाच ''गुरूत्वीय भिंग'' किंवा ''ग्रॅव्हिटेशनल लेन्सिंग'' पद्धत म्हणतात. १९७९ मध्ये अशा प्रकारची प्रतिमा आकाशगंगेतील क्वासर या अती तेजस्वी घटकाची घेण्यात आली होती. ४ एप्रिलला जनसत्तामध्ये प्रसिद्ध झालेल्या बातमीनुसार, असे कृष्णविवर जे आकाराने महाप्रचंड आहे; ते गुरूत्वीय भिंगाच्या वापरातून पहिल्यांदाच सापडले. मित्रहो, ही बातमी मात्र जनसत्ताने स्वत:च्या सुत्रांच्या हवाल्याने दिलेली नाही बरं का; त्या बातमीचा आधार आहे ''दी रॉयल ॲस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी'' या खगोलशास्त्रीय मासिकाचा. आईनस्टाईनने सांगितले त्याला शंभराहून अधिक वर्षे उलटली; पण तंत्रज्ञान उपयोगात आले ते आजच्या घडीला. तंत्रज्ञानात नवे-जुने असे काही नसते. ते आपण कधी अंगीकारतो त्यावरून त्याचे महत्व ठरते.
(लेखक महाविद्यालयाचे भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक आहेत.)
-