कृष्णविवर म्हणजे काय?

कृष्णविवर म्हणजे काय? समजा तुम्ही ज्या टेनिस बॉल क्रिकेट खेळतात तो टेनिस बॉल घेतला. परंतु त्याचे वजन पृथ्वी इतके वाढवले. म्हणजेच प्रचंड मोठी घनता तयार केली की आपल्या पृथ्वीच्या खोल किंवा कृष्णविवर बनेल. अर्थात हे उदाहरण फक्त समजण्याकरता सांगितले आहे.

सोप्या भाषेमध्ये अत्यंत कमीत कमी जागेत प्रचंड जास्त वस्तुमान म्हणजे घनता. कृष्णविवर किंवा ब्लॅक होल तयार करण्याकरता अशी प्रचंड घनता आवश्यकता असते. अजून खोलात जाण्याकरता अजून एक सोपे उदाहरण समजावून सांगणे आवश्यक आहे त्यामुळे गुरुत्वाकर्षण म्हणजे नक्की काय ते लक्षात येईल. कारण गुरुत्वाकर्षण हे कृष्णविवर तयार होण्याकरता सर्वात महत्त्वाची गोष्ट आहे.

समजा तुमच्या चार मित्रांनी चादरीची चार टोके पकडून चाादर ताणून हवेमध्ये पकडली. आता जेव्हा तुम्ही या चादरीवर एक मोठे मोसंबी टाका. मोसंबी चे वजन कमी असल्यामुळे त्यावर फारसा फरक पडणार नाही. मोसंबी मध्यभागी जाऊन थांबेल व चादर मध्यभागी थोडीशी खालती जाईल.  आता मोसंबीच्या ऐवजी तेवढ्याच आकाराचा एक सीझनचा चेंडू टाकला, तर त्याचे वजन थोडेसे जास्त व आकार जवळपास तेवढाच असल्याने चादर जरा खोलगट होईल.

आता तो चेंडू काढला व त्या ऐवजी तेवढ्याच आकाराचा भरीव लोखंडाचा गोळा टाकला तर मात्र त्या चादरीला हिसका बसून मध्यभागी त्या भरीव गोळ्याच्या मुळे चादर खूप जास्त खोल जाईल. परंतु तेवढ्याच वजनाचा फुटबॉल इतका मोठा गोळा जर का त्या चादरीत टाकला तर चादर इतकी खोल जाणार नाही. कारण वजन म्हणजेच वस्तुमान हे तेवढेच असले तरी आकार मोठा झाल्यामुळे घनता ही कमी असेल.

म्हणजेच वस्तुमान किंवा वजन यापेक्षा घनते मुळे चादर खूप जास्त खोल होईल. ती चादर आहे ती आपल्या आकाशासारखे आहे. आपल्याला आकाश असे चादरी सारखे हॉल जाताना दिसत नाही परंतु प्रत्यक्षात मात्र आकाश असे वाकते. जितका तारा मोठा तेवढे त्याच्या भोवतीचे आकाश हे वाकलेले असते. व त्यालाच त्या ताऱ्याचे अथवा ग्रहाचे गुरुत्वाकर्षण असे म्हटले जाते.

आपल्या पृथ्वी मुळे देखील व चंद्रामुळे देखील आजूबाजूचे आकाश असेच बेंड झालेले आहे. परंतु ते खूप कमी प्रमाणात बेंड झालेले असते त्याप्रमाणे त्या मोसंबी मुळे चादर मध्य भागापर्यंत बेंड होत गेली. कृष्णविवर किंवा ब्लॅक होल तयार होताना हेच घडते. परंतु त्यासाठी ताऱ्याची आवश्यकता असते. आणि ते देखील प्रचंड मोठ्या म्हणजे सूर्याच्या हजारो पट मोठ्या तार्‍याची. असे का??

मी अत्यंत सोप्या भाषेत सांगायचा प्रयत्न करतो. कारण कृष्णविवर तयार होण्याची प्रोसेस अशी आहे की एखादा तारा आकुंचन पावत जातो म्हणजेच लहान होत जातो. त्या तार्‍याचे वस्तुमान प्रचंड मोठे असते परंतु त्याचा आकारही प्रचंड मोठा असल्यामुळे त्याच्या आजूबाजूचे आकाश हे कमी प्रमाणात बेंड झालेले असते. ज्यावेळेला तारा मरत जातो म्हणजेच त्याच्यावरील हायड्रोजन संपत येतो  त्यावेळा तार्‍याचा आकार लहान होत जातो. परंतु त्याचे वस्तुमान मात्र तेवढेच राहते.

तारा मरत असण्याच्या खूप सार्‍या स्टेजेस आहेत. परंतु त्या सर्व स्टेजेस प्रत्येक ताऱ्याबाबत होत नाहीत. कारण ते तार्‍याच्या मोठेपणा वर वजनावर दोन्हींवर अवलंबून असते. मग जेव्हा असा प्रचंड मोठा तारा मरत जातो. त्यातील हायड्रोजन संपल्यानंतर त्या तार्‍याच्या केंद्रस्थानी असलेले हेलियम वरती घेऊन जाण्यास सुरुवात होते. त्यानंतर त्याचे सुपरनोवा असे रूपांतर होते. त्यानंतर तो अजून लहान होत जात तो तारा पांढरा होतो व चमकू लागतो. त्यास श्वेत बटू म्हणतात.

म्हणजेच वाईट स्टार. तो तारा अजून जास्त आकुंचन पावतो कारण आता हायड्रोजन व हेलियम संपलेले असतात परंतु कार्बन व ऑक्सिजन त्यांची एकमेकाशी प्रचंड मोठी प्रतिक्रिया होऊन ते जाळले जाते. त्यानंतर तो तारा अजून प्रचंड लहान होतो व त्याला न्यूट्रॉन स्टार म्हणतात. म्हणजे उदाहरण द्यायचे झाले तर आपला सूर्य जर का फुटबॉल इतका लहान झाला परंतु त्याचे वस्तुमान मात्र तेवढेच झाले तर तो ब्लॅक होल तयार करू शकेल. म्हणजेच सांगायचे हे आहे की तारा त्याच्या पहिल्या आकारापेक्षा प्रचंड लहान होण्याची गरज असते तरच एवढी प्रचंड मोठी घनता त्याठिकाणी तयार होईल.

वर आपण चादरीचे उदाहरण बघितले. त्यामध्ये जर का लोखंडाचा गोळा जो दिसायला मोसंबी इतका आहे परंतु त्याचे वजन जर का 200 किलो असेल तर चादरीला फाडून तो खालती पडेल. तसेच काहीसे आकाशामध्ये होते. तो प्रचंड मोठा तारा लहान होत गेला आणि त्याचे वजन पूर्वी इतके प्रचंड असेल तर तो आकाशाला जवळपास भोक पाडत आत मध्ये जातो.

त्याच्या भोवतीचे सर्व आकाश इतके वाकलेले असते त्यामध्ये काहीही टाकले तरी ते आत मध्ये निघून जाईल. आता जसे त्याचा दरीमध्ये भोक पडलेले आहे व त्यामध्ये आपण काहीही टाकले तरी ते मध्यभागी जाऊन गायब होऊन जाईल. तसेच. प्रत्यक्ष अवकाशामध्ये जे कृष्णविवर तयार झालेले असते तेदेखील छोटे किंवा मोठे असे असते. म्हणजेच ार्‍याच्या आकारावर साधे ब्लॅक होल आहे की सुपर मसिव ब्लॅक होल आहे हे ठरते. परंतु तेथील गुरुत्वाकर्षण इतके प्रचंड जास्त असते ही प्रकाश देखील तिकडून परत बाहेर येऊ शकत नाही.

त्यासाठी एस्केप velosity हे समजवावे लागेल. ते परत कधीतरी नंतर समजावून सांगेन. परंतु ब्लॅक हॉल मधून प्रकाश देखील परत येत नसल्यामुळे तेथे काय चालते हे कधीच कोणी पाहू शकत नाही. अशा प्रचंड मोठ्या कृष्ण व्यवहारांमध्ये अनेक ग्रह व तारे गायब होताना दिसतात. त्यावेळेला जी प्रचंड ऊर्जा तयार होते ती इन्फ्रारेड किंवा एक्स-रे सारखे असते. या ऊर्जेला एखाद्या ठिकाणी डिटेक्ट करून ब्लॅक होल आहे हे शास्त्रज्ञ ठरवतात.

सर्वसाधारणपणे कोणत्याही आकाशगंगेच्या मध्यावर हे कृष्णविवर असते. ज्यावेळेला 2 आकाश गंगा एकमेकांमध्ये मिसळतात त्यानंतर एक वेळ अशी येते जेव्हा दोन कृष्णविवरे एकमेकांमध्ये मिसळून जातात व अजून एक प्रचंड मोठे कृष्णविवर तयार होते या दोन्हींना मिळून. असो मी माझ्या कुवतीप्रमाणे जास्तीत जास्त सोपे करून सांगण्याचा प्रयत्न केला आहे.

The lone wolf….

आदित्य L1 : भारताचे पहिले सौर मिशन