పంచుకోండి
వ్యూస్
  • స్థితి: సవరణ కు సిద్ధం

కృష్ణబిలాలు (బ్లాక్ హోల్స్)

బ్లాక్ హోల్స్ గురించి వివరంగా తెలుసుకుందాం.

apr4విశాలమైన అనంత విశ్వంలో అంతుచిక్కని రహస్యాలెన్నో ఉన్నాయి రాత్రి సమయంలో ఆరుబయట నిలబడి ఆకాశంలోని చందమామ, మిణుకు మిణుకుమనే నక్షత్రాలు, కొన్ని గ్రహాలను చూస్తుంటే మన మస్తిష్కంలో ఎన్నో ప్రశ్నలు ఉదయిస్తాయి. ఈ మహావిశ్వం ఎలాపుట్టింది? ఈ నక్షత్రాలు ఎలా ప్రకాశిస్తున్నాయి. విశ్వంలో దేనికైనా అంతం ఉంటుంది కదా. ఈ నక్షత్రాలకు అంతం ఎలా ఉంటుంది? వీటికి సమాధానాలు వెతికేందుకు, విశ్వరహస్యాలను ఛేదించేందుకు ఎంతో మంది మేధావులు, ఐన్స్టీన్, న్యూటన్, స్టీఫెన్ హాకింగ్ వంటి ఎందరో ప్రఖ్యాత శాస్త్రజ్ఞులు విశేషమైన కృషి చేశారు.

విశ్వరహస్యాల్లో ఖగోళ శాస్త్రజ్ఞులకు ఇంకా అంతుచిక్కని రహస్యాల్లో బ్లాక్ హోల్స్ ఒకటి. ఇవి అంతరిక్షంలో ఒక భాగం. ఒక చిన్న కణం కాదుగదా ఆఖరికి కాంతి వంటి విద్యుదయస్కాంత వికిరణం కూడా దాని నుంచి తప్పించుకోలేనంతటి బలమైన గురుత్వాకర్షణ శక్తిని కలిగి ఉండే వస్తువు దేన్నైనా బ్లాక్ హోల్ అనవచ్చు. బ్లాక్ హోల్ అంటే ఏమిటో అర్థం కావాలంటే ముందుగా పలయనవేగం (escape velocity) అంటే ఏమిటో తెలుసుకోవాలి. ఒక గ్రహం లేదా నక్షత్రం యొక్క గురుత్వాకర్షణ నుంచి తప్పించుకుని దాని నుంచి పలాయనం చిత్తగించేందుకు ఏదైనా ఒక వస్తువుకు ఉండాల్సిన కనీసవేగాన్ని పలాయన వేగం అంటారు. పలాయన వేగాన్ని నిర్దేశించే అంశాలు రెండు ఉంటాయి. ఒకటి ఆ గ్రహం లేదా నక్షత్రం ద్రవ్యరాశి. రెండోది దాని కేంద్రం నుంచి వస్తువు దూరం. ఉదాహరణకు ఒక రాకెట్ భూమ్యాకర్షణ నుంచి తప్పించుకుని బయటకు పోవాలంటే దానికి 11.2 కి.మీ/సే వేగం ఉండాలి. అంతకన్నా తక్కువైతే అది భూమ్యాకర్షణ వల్ల క్రమక్రమంగా వేగాన్ని కోల్పోయి తిరిగి భూమ్మీద పడిపోతుంది. అదే రాకెట్ భూమితో సమాన ద్రవ్యరాశిని కలిగి భూమి వ్యాసంలో సగం వ్యాసం ఉన్న ఏదో ‘X’ అనే గ్రహం మీద ఉందనుకుందాం. అప్పుడు పలాయనవేగం 15.8 కి.మీ/సె అవుతుంది. ఎందుకంటే ద్రవ్యరాశి సమానమనే అయినా ఆ గ్రహం భూమికన్నా చిన్నది. అంటే సాంద్రత ఎక్కువయింది. ఆ గ్రహం సైజు ఇంకా చిన్నదైపోతే, పలయనవేగం ఇంకా ఎక్కువైపోతుంది. ఇప్పుడు మన భూగోళం అంతటినీ బాగా నొక్కి 8 మి.మీ. వ్యాసార్థం ఉన్న ఒక బంతిలాగా మార్చామనుకుందాం. అప్పుడు వలయాన వేగం కాంతివేగానికి సమానమవుతుంది. కానీ ఈ విశ్వంలో కాంతి వేగాన్ని మించిన వేగం సాధ్యంకాదు గదా. అలాంటప్పుడు అత్యధిక సాంద్రత, అత్యధిక గురుత్వాకర్షణ వున్న ఆ చిన్న గోళానికి తగినంత దగ్గరగా ఏ వస్తువైనా వెళితే ఇక ఆ గోళం నుంచి తప్పించుకుని బయటపడడం సాధ్యం కాదు. అలాగే ఆ గోళం నుంచి కాంతి కిరణం కూడా బయటకు రాలేదు.

బ్లాక్ హోల్స్ ఎలా ఏర్పడతాయి?

apr3నక్షత్రాలు స్వయం ప్రకాశితాలు కదా. ఒక నక్షత్రం కాంతివంతంగా వెలుగుతూ శక్తిని విడుదల చేయడానికి ప్రధాన కారణం వాటిలో జరిగే ఉష్ణకేంద్రక చర్యలే (Thermo nuclear reactions). హైడ్రోజన్ పరమాణువులు కలిసి హీలియంగా మారే కేంద్రక సమ్మేళన చర్యల్లో శక్తి విడుదలవుతుంది. ఇలా నక్షత్రం మధ్య (Core) నుంచి శక్తి విడుదలౌతుంటే, నక్షత్రం గురుత్వాకర్షణ దాన్ని వెనక్కి లాగుతుంది. ఇలా రెండు బలాలు ఏకకాలంలో ఒకదానికొకటి వ్యతిరేకంగా పనిచేస్తుండం వల్ల నక్షత్రం స్థిరంగా ఉంటుంది. ఇలా కొన్ని కోట్ల సంవత్సరాలుగా మండుతున్న నక్షత్రంలో కొంతకాలానికి హైడ్రోజన్ ఖర్చయిపోతుంది. ఇంధనం లేకపోవడంతో కేంద్రక చర్యలు ఆగిపోతాయి. శక్తి విడుదల కాదు. అప్పుడు కోర్ కు ఉండే గురుత్వాకర్షణ శక్తి వల్ల అంత పెద్ద నక్షత్రం దానికదే కుదించుకుపోయి చిన్నబంతిలా మారిపోతుంది. అప్పుడు ఆ నక్షత్రంలో సాంద్రత ఎక్కువై విపరీతమైన ఒత్తిడి వల్ల ఆ నక్షత్రం ఒక్క సారిగా పేలిపోతుంది. దీనినే దీనినే సూపర్ నోవా విస్ఫోటనం అంటారు. ఇలా ప్రేలుడు జరిగిన నక్షత్రం చిన్నదైతే ఒక న్యూట్రాన్ తార (neutron star) లేదా ధవళకుబ్జం (White dwarf) గా మారిపోతుంది. అలా కాకుండా ప్రేలుడు జరిగిన నక్షత్రం పెద్దదైతే అది ఒక బ్లాక్ హోల్ గా మారుతుంది. అంటే శక్తి నశించి చనిపోయిన భారీ నక్షత్రాలే బ్లాక్ హోల్స్ గా మారతాయి. వీటికి ఈ విశంలోనే అత్యధిక గురుత్వాకర్షణ బలం ఉంటుంది.

బ్లాక్ హోల్ ను చూడడం ఎలా?

ఏ వస్తువునైనా మనం చూడాలంటే అది కాంతిని పరావర్తనం చెందించాలి. ఈ వస్తువు నుంచి వచ్చే కాంతి మన కంటికి చేరితేనే ఆ వస్తువు మనకి కనిపిస్తుంది. బ్లాక్ హోల్ నుంచి కాంతి కిరణమేదీ బయటకు రానప్పుడు అది కన్పించదు. అందుకే ఇప్పటి వరకు బ్లాక్ హోల్స్ ను ఎవరూ చూడలేదు. కానీ పరోక్ష విధానాల ద్వారా వాటి ఉనికిని గుర్తించడం సాధ్యమే. బ్లాక్ హోల్ సమీపంలోని నక్షత్రాలు విపరీతమైన వేగంతో తిరుగుతాయి. లేదా అత్యంత ప్రకాశవంతంగా వెలుగుతూ X కిరణాలను ఉద్గారం చేస్తాయి. అలాగే బ్లాక్ హోల్ చుట్టూ ఉండే వృద్ధిచెందే పళ్ళాలు (accretion disks) వంటివి బ్లాక్ హోల్ ఉనికిని ప్రత్యేక పరికరాల ద్వారా గుర్తించే వీలుకల్పిస్తాయి.

బ్లాక్ హోల్ స్వభావం ఏమిటి?

బ్లాక్ హోల్ తన దరిదాపుల్లోకి వచ్చినదేన్నైనా మింగేస్తుంది. అదొక నక్షత్రం కావచ్చు, ఒక పెద్ద గ్రహం కావచ్చు ఏదైనా సరే దానికి తగినంత చేరువగా వస్తే అమాంతం తనలోకి లాగేసుకుంటుంది. సెకనుకు 3 లక్షల కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణం చేసే కాంతిని కూడా తనవైపుకు తిప్పుకుంటుంది.

మన భూమి బ్లాక్ హోల్ లో పడిపోతే?

మన భూమి చేరువలో బ్లాక్ హోల్ ఏమీ లేదు. కాబట్టి భూమి బ్లాక్ హోల్ లో పడిపోయే ప్రమాదం ఎప్పటికీ ఉండదు. పైగా సూర్యుడు బ్లాక్ హోల్ గా మారే అవకాశం కూడా లేదు. ఎందుకంటే బ్లాక్ హోల్ గా మారడానికి కావలసిన ద్రవ్యరాశి సూర్యుడికి లేదు. ఒక వేళ సూర్యుడు బ్లాక్ హోల్ గా మారినా దానికి సూర్యుడికి ఉన్న గురుత్వాకర్షణే ఉంటుంది కాబట్టి భూమి దాని చుట్టు ప్రదక్షిణలు మాత్రమే చేస్తుంది కాని దానిలో పడిపోదు.

బ్లాక్ హోల్స్ ఎన్ని రకాలు?

బ్లాక్ హోల్స్ లో ముఖ్యంగా మూడు రకాలున్నాయి. స్టెల్లార్ బ్లాక్ హోల్స్, మీడియం సైజు బ్లాక్ హోల్స్, సూపర్ మాసివ్ బ్లాక్ హోల్స్, సూర్యుని కన్నా సుమారు 20 రేట్లు పెద్దవైన నక్షత్రాలు చనిపోతే ఏర్పడే బ్లాక్ హోల్స్ స్టెల్లార్ బ్లాక్ హోల్స్ (Stellar black holes) అంటారు. ఇవి చిన్న బ్లాక్ హోల్స్ అన్నమాట. ప్రమాదకరమైనవి కూడా. ఇవి గెలాక్సీ అంతట చెల్లాచెదురుగా ఉంటాయి. ఒక నక్షత్రం చనిపోయిన చోటే ఇలాంటి బ్లాక్ హోల్స్ ఉంటాయి. మీడియం సైజు బ్లాక్ హోల్స్ ని ఇంటర్మీడియేట్ మాస్ బ్లాక్ హోల్స్ అంటారు. వీటి ద్రవ్యరాశి సూర్యుని ద్రవ్యరాశిలో 102 నుంచి 103 రెట్లు ఉంటుంది. చిన్న స్టెల్లార్ బ్లాక్ హోల్స్ కలయిక (merger) వల్ల ఇవి ఏర్పడుతాయి.

సూర్యుడి కన్నా కొన్ని లక్షల రెట్లు పెద్దవైనా నక్షత్రాలు చనిపోతే చాలా పెద్ద బ్లాక్ హోల్స్ ఏర్పడతాయి. వీటినే సూపర్ మాసివ్ బ్లాక్ హోల్స్ (Super massive black holes) అంటారు. ఇవి సాధారణంగా గెలాక్సీల మధ్య భాగంలో సగారియస్ A అనే బ్లాక్ హోల్ ఉంది. దీని వ్యాసం 4 కోట్ల 40 లక్షల కిలోమీటర్లు. ఇది మన భూమికి 25640 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉంది. దీని ద్రవ్యరాశి సూర్యుని ద్రవ్యరాశికి 4 X 10­6 రెట్లు ఉంటుంది.

బ్లాక్ హోల్ లో భాగాలు ఏమిటి?

దీనిలో రెండు ముఖ్యమైన భాగాలున్నాయి. అవి సంఘటన పరిధి (event horizon) అంటే బ్లాక్ హోల్ సరిహద్దు. రెండవది ఏకబిందువు (singularity). ఈవెంట్ హోరైజాన్ అంటే బ్లాక్ హోల్ ఉపరితలం అని కాదు. దానిచుట్టూ గోళాకారంలోని ప్రదేశం. ఏ వస్తువైన ఈవెంట్ హోరైజాన్ బయట ఉంటే ఎలాంటి ప్రమాదం లేదు. కానీ దానిలోపలికి వస్తే అంతే సంగతులు. వేగంగా సుడులు తిరుగుతూ దాని మధ్యలో పడిపోతుంది. అంటే బ్లాక్ హోల్ ఆ వస్తువును ఒక చిన్న బిందువుగా అణిచి తన మధ్యకు లాక్కుంటుంది. అది అత్యధిక సాంద్రత సంతరించుకుంటుంది ఈ బిందువునే సింగ్యూలారిటీ అంటారు. సింగ్యులారిటి వద్ద ఏం జరుగుతుందో అర్థం చేసుకోవడం శాస్త్రజ్ఞులు ముందున్న పెద్ద సవాలు. ఈవెంట్ హోరైజాన్ వ్యాసార్థాన్ని ఛావర్స్ చైల్డ్ వ్యాసార్థం (Schwarzschild radius) అంటారు.

బ్లాక్ హోల్స్ కు అంతం ఉంటుందా?

ఈ విశ్వంలో ప్రతి దానికి అంతం ఉంటుంది. అలాగే బ్లాక్ హోల్స్ కి అంతం ఉంటుందని ప్రఖ్యాత శాస్త్రవేత్త కాలజ్ఞానిగా పేరుగాంచిన స్టీఫెన్ హాకింగ్ ప్రతిపాదించాడు. ఈవెంట్ హోరైజన్ సమీపంలో క్వాంటం ప్రభావాల వల్ల వికిరణం (Radiation) విడుదలవుతుందని హాకింగ్ ప్రతిపాదించారు. దీనిని హాకింగ్ ప్రతిపాదించారు. దీనిని హాకింగ్ రేడియోషన్ అంటారు. క్వాంటం యాంత్రిక అనిశ్చితత్వ నియమం ప్రకారం, పరిభ్రమించే బ్లాక్ హోల్ కణాలను సృష్టించడం, ఉద్గారం చేయడం జరగాలి. హాకింగ్ రేడియేషన్ ఫలితంగా బ్లాక్ హోల్ ద్రవ్యరాశి, శక్తి క్షీణించిపోతాయి. దీనినే బ్లాక్ హోల్ ఆవిరైపోవడం (Blackhole evaporation) అంటారు. దీనివల్ల బ్లాక్ హోల్ ద్రవ్యరాశిని ఇక ఏ మాత్రం గ్రహించదు. అది కృశించిపోయి చివరకు అంతమైపోతుంది. కాని దీనికి ఎన్నో బిలియన్ సంవత్సరాల కాలం పడుతుంది.

ఆధారం: డా. ఇ.ఆర్. సుబ్రహ్మణ్యం

2.98672566372
మీ సూచనను పోస్ట్ చేయండి

(ఈ పేజీ లో ఉన్న కంటెంట్ పై ఏమైన వ్యాఖ్యలు / సలహాలు ఉంటే, ఇక్కడ పోస్ట్ చేయండి)

Enter the word
నావిగేషన్
పైకి వెళ్ళుటకు