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क्या हमें कुछ ब्लैक होल नहीं दिखाई देने चाहिए?

क्या हमें कुछ ब्लैक होल नहीं दिखाई देने चाहिए?


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जब भी ब्लैक होल का कोई चित्र होता है, (भले ही वे कलाकार चित्रण होते हैं, तो उनका वर्णन इस प्रकार किया जाता है) अधिकांश को इस तरह एक फ्लैट डिस्क में दिखाया जाता है।

मेरा सवाल है, हम ब्लैक होल को ही क्यों देखते हैं? यदि यह सभी दिशाओं से सामग्री को चूस रहा है, तो क्या सामग्री ब्लैक होल को ढंकने की तरह नहीं होनी चाहिए, न कि केवल इसके चारों ओर घूमने के लिए केवल पक्षों से चूसा जाना चाहिए। विशेष रूप से उस स्थिति में जब एक तारे को चूसा जाएगा, तो क्या उसके सभी प्रकाश और पदार्थ अभिवृद्धि डिस्क में ब्लैक होल को नहीं घेरेंगे? दूसरे शब्दों में, अभिवृद्धि डिस्क सपाट क्यों है, और ब्लैक होल के आसपास का गोला क्यों नहीं है? तो अगर यह सच था, तो हमें कुछ ब्लैक होल नहीं दिखाई देने चाहिए, केवल उनके चारों ओर उनके अभिवृद्धि डिस्क।

(संशोधित/पुरानी पोस्ट: यदि कोई ब्लैक होल गोलाकार है और उसका घनत्व अनंत है, तो वह सभी दिशाओं से वस्तुओं को चूस रहा होगा क्योंकि गुरुत्वाकर्षण चारों ओर समान होगा। दूसरे शब्दों में, घटना क्षितिज इसके चारों ओर होना चाहिए!

मैं समझता हूं कि 'गिरने' से थोड़ा पहले सब कुछ ब्लैक होल की परिक्रमा करेगा, लेकिन चूंकि पदार्थ और प्रकाश की मात्रा इतनी बड़ी है, क्या इसे ब्लैक होल को घेरना नहीं चाहिए, इस प्रकार इसे प्रकाश की गेंद में ढंकना चाहिए? घटना क्षितिज एक खोल होगा, इसलिए हम कुछ ब्लैक होल नहीं देख पाएंगे, जिसका अर्थ यह होगा कि वहां अरबों और हो सकते हैं।

जहां तक ​​दूसरे ब्लैक होल का सवाल है जिन्हें हमने देखा/सिद्ध किया है, अगर ऊपर दी गई जानकारी सही है, तो हो सकता है कि वे कम बल/गुरुत्वाकर्षण/चुंबकत्व/ऊर्जा वाले ध्रुवों वाले ब्लैक होल का परिणाम हों। संभवतः वे किसी प्रकार की डिस्क हो सकती हैं या घनत्व का असमान वितरण हो सकता है, जिनमें से कोई भी फ्लैट घटना क्षितिज तक ले जा सकता है, शायद दोनों भी।

ब्लैक होल पर डंडे कुछ में से क्वासर की शूटिंग के लिए भी मदद करेंगे। चूंकि ब्लैक होल के ध्रुवों से गुरुत्वाकर्षण खिंचाव उतना महान नहीं होगा, तो यह क्वासर को बाहर निकलने की अनुमति देगा (अन्यथा उन्हें पलायन वेग से तेज जाना होगा, जो कि प्रकाश की गति है)।

हो सकता है कि क्वासर भी ब्लैक होल हैं जिनके बारे में मैं पहले बात कर रहा था, और यही कारण है कि आपको कोई घटना क्षितिज नहीं, केवल उज्ज्वल प्रकाश का एक खोल दिखाई देगा।

मैं खगोल विज्ञान का कोई विशेषज्ञ नहीं हूं, लेकिन अगर इनमें से कोई भी सिद्धांत प्रशंसनीय लगता है, तो कृपया मुझे बताएं! बस कुछ स्पष्टीकरण की तलाश में, मैंने इसके बारे में पहले सोचा था और इसे समझ नहीं पाया, हालांकि मैं पूरी तरह गलत हो सकता था। धन्यवाद!)


वैसे यह ठीक उसी तरह से काम नहीं करता जैसा आप इसका वर्णन करते हैं। पदार्थ सिर्फ ब्लैक होल में नहीं गिरता।

एक ब्लैक होल में अभी भी एक परिमित द्रव्यमान होता है, जिसका अर्थ है कि अन्य पदार्थ इसकी परिक्रमा करते हैं जैसे कि यह समान द्रव्यमान की एक तुलनीय वस्तु, एक तारे की तरह होगा। वास्तव में इस तरह से उत्पन्न होने वाले गुरुत्वाकर्षण विक्षोभ आमतौर पर हम यह निर्धारित करते हैं कि आकाशगंगाओं के केंद्र में, उदाहरण के लिए, सुपरमैसिव ब्लैकहोल हैं।

अब आप जिस प्रकाश की बात कर रहे हैं वह एक अभिवृद्धि डिस्क है। जब कोई तारा किसी ब्लैक होल की परिक्रमा करता है, तो पास के ब्लैक होल के परिणामस्वरूप तारे में गुरुत्वाकर्षण भिन्नता के कारण तारा टूट सकता है। तारे से पदार्थ ब्लैक होल की परिक्रमा करना शुरू कर देता है, लेकिन यह किसी भी दिशा में ऐसा नहीं कर सकता। कोणीय गति के संरक्षण के कारण (तारा स्वयं घूम रहा था) इसे एक विशिष्ट गोलाकार पथ में घूमने के लिए मजबूर किया जाता है, जिसे हम अभिवृद्धि डिस्क कहते हैं और यही कारण है कि यह प्रकाश का विशाल क्षेत्र नहीं बनता है। जहां तक ​​प्रकाश की बात है तो वह परिक्रमा नहीं कर सकता, वह या तो विक्षेपित हो जाता है या भीतर फंस जाता है।


सामग्री से पूरी तरह से ढकने के लिए, इसे पहले स्थान पर सामग्री से घिरा होना चाहिए।

यह मेरी समझ है कि ब्रह्मांड में अधिकांश पदार्थ एक विमान या कुछ विवरण में व्यवस्थित होते हैं (हो सकता है क्योंकि यह एक बहुत ही सरल अभिविन्यास है; या अधिकांश सामग्री सितारों/सुपरनोवा से आई है, और एक ही बार में कई दिशाओं में घूमने वाली किसी भी चीज़ में उन घुमावों का योग होता है एक हो)।

बिल्ली, वहाँ ब्लैक होल हो सकते हैं जो वर्तमान में (माइनस लाइट टीओएफ) अभिवृद्धि डिस्क से घिरे हुए हैं। लेकिन ऐसा होने की संभावना बहुत कम है (गेंद को कवर करने के लिए आपको कितने डिस्क की आवश्यकता है?), और आप नहीं जान पाएंगे क्योंकि आप इसे नहीं देख सकते हैं।

निश्चित रूप से जानने का एकमात्र तरीका यह है कि इस तरह के ब्लैक होल के उसके द्रव्यमान के कारण खोजे जाने की प्रतीक्षा करें, और फिर डिस्क के एक उज्ज्वल सेट को इसे अस्पष्ट करते हुए देखा जाए। (हालांकि, दूरी और पर्याप्त उज्ज्वल डिस्क के साथ, यह केवल एक के साथ हो सकता है।)


क्या ब्लैक होल से कुछ बच सकता है?

ब्लैक होल ब्रह्मांड की सबसे काली चीजें हैं। उनके विशाल, अंतरिक्ष-झुकने वाले गुरुत्वाकर्षण के कारण, जो कुछ भी उनमें गिरता है वह तुरंत अलग हो जाता है और खो जाता है। वैज्ञानिकों ने कभी ब्लैक होल नहीं देखा, क्योंकि कुछ भी नहीं, यहां तक ​​कि प्रकाश भी उनसे बच नहीं सकता।

यहाँ पृथ्वी पर, शुरुआती स्तर के क्वांटम यांत्रिकी के छात्र सीखते हैं कि उप-परमाणु दुनिया में, कोई भी बाधा दुर्गम नहीं है। प्राथमिक कण (जैसे फोटॉन और इलेक्ट्रॉन) उछाल वाली गेंदों की तरह नहीं होते हैं, जब एक दीवार पर फेंका जाता है, तो वे उससे दूर हो जाते हैं, वे भूत की तरह होते हैं। बाधाएं इन भूतिया कणों को रहने के लिए प्रोत्साहित करती हैं ज्यादा टार किसी दिए गए क्षेत्र के भीतर, लेकिन कभी-कभी कण उनके माध्यम से ठीक से गुजरेंगे। इस अजीब व्यवहार को "क्वांटम टनलिंग" कहा जाता है और यहां तक ​​कि ब्लैक होल भी इससे प्रतिरक्षित नहीं हैं।

छिद्रों से रेंगना

कोलोराडो विश्वविद्यालय के एक खगोल भौतिकीविद् एंड्यू हैमिल्टन के अनुसार, एक ब्लैक होल का क्षितिज हम मनुष्यों की पसंद के लिए एक दुर्गम बाधा है और वास्तव में, एक परमाणु से बड़ा कुछ भी। लेकिन समय-समय पर एक उप-परमाणु कण इसके माध्यम से गुजरने का प्रबंधन करता है। इस प्रकार, यह माना जाता है कि सभी ब्लैक होल भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग के नाम पर "हॉकिंग विकिरण" नामक सामान की एक अविश्वसनीय रूप से धुंधली चमक का उत्सर्जन करते हैं, जिन्होंने पहली बार 1970 के दशक में इसके अस्तित्व को प्रमाणित किया था।

"शास्त्रीय रूप से, कोई रास्ता नहीं है कि कोई विकिरण ब्लैक होल से बचने वाला है, " हैमिल्टन ने लाइफ के लिटिल सीक्रेट्स को बताया। "क्षितिज के अंदर, अंतरिक्ष प्रकाश की तुलना में तेजी से गिर रहा है, इसलिए प्रकाश की तुलना में तेजी से यात्रा किए बिना कुछ भी नहीं निकल सकता है। लेकिन यांत्रिक रूप से क्वांटम, कुछ संभावना है कि अंदर कुछ सुरंग बाहर हो सकता है।"

हालाँकि, ऐसा करने के लिए बहुत विशेष परिस्थितियों की आवश्यकता होती है।

क्वांटम टनलिंग की अनुमति देने के साथ-साथ, क्वांटम यांत्रिकी कणों को बेतरतीब ढंग से अस्तित्व में आने की अनुमति देता है। वास्तव में, इस तरह के "क्वांटम उतार-चढ़ाव" हर समय होते हैं: कण-प्रतिकण जोड़े अनायास अंतरिक्ष के निर्वात से उत्पन्न होते हैं (और आमतौर पर तुरंत एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं)।

ब्लैक होल से बचने के लिए एक कण के लिए, ब्लैक होल के किनारे के पास एक क्वांटम उतार-चढ़ाव होना चाहिए। जब ऐसा होता है, तो कभी-कभी विनाश होने से पहले एक कण बाहर निकल जाएगा। ब्लैक होल के बीच में गिरते ही उसका साथी तुरंत "स्पेगेटीफाइड" हो जाता है।

इस नाटकीय पृथक्करण के होने के लिए, क्वांटम उतार-चढ़ाव में उत्पन्न कणों में बहुत लंबी तरंग दैर्ध्य होनी चाहिए। यह अजीब लग सकता है, क्वांटम यांत्रिकी का कहना है कि सभी कण, जैसा कि हम आमतौर पर उनका उल्लेख करते हैं, वे भी तरंगें हैं, और इस प्रकार उनके पास तरंग दैर्ध्य हैं जो उनकी क्रमिक चोटियों के बीच की दूरी का वर्णन करते हैं। कोई कण/तरंग जितनी धीमी गति से चलती है, उसकी तरंगदैर्घ्य उतनी ही लंबी होती है।

कण जो क्वांटम उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होते हैं और जिनमें "तरंग दैर्ध्य जो ब्लैक होल के आकार के बराबर होते हैं, वे सुरंग से बाहर निकलने में सक्षम होते हैं," हैमिल्टन ने कहा। "ऐसा इसलिए है क्योंकि उन्हें स्थानीय नहीं किया जा सकता है वे अस्पष्ट हैं।" पहले की सादृश्यता का उपयोग करने के लिए, ये कण विशेष रूप से भूत के समान हैं। उनकी विशाल तरंग दैर्ध्य उन्हें उन डोमेन में घूमने के लिए स्वतंत्र बनाती है जो ब्लैक होल की सीमा से परे हैं।

"हॉकिंग विकिरण में एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य होता है जो ब्लैक होल के क्षितिज के आकार के बराबर होता है," हैमिल्टन ने कहा। हमारी आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल के मामले में, इससे निकलने वाले कणों की तरंग दैर्ध्य हमारे सूर्य की त्रिज्या से लगभग 14 गुना अधिक होती है। सुपरमैसिव ब्लैक होल के लिए, सुरंग से बाहर निकलने के लिए कणों में अरबों सूर्यों की तरंग दैर्ध्य होनी चाहिए। [आकाशगंगा के केंद्र में मिला अनंत प्रतीक]

जैसा कि आपने अनुमान लगाया होगा, ब्लैक होल से बचने के लिए आवश्यक मानदंडों को पूरा करने वाले बहुत सारे कण नहीं हैं।

यहां तक ​​​​कि सबसे चमकीले छेद (जो सबसे छोटे होते हैं, क्योंकि इनमें गुरुत्वाकर्षण कम होता है और इसलिए अधिक कणों को भागने की अनुमति मिलती है) "बहुत ही मंद" हैं, हैमिल्टन ने कहा। एक छोटे, 30-सूर्य-आकार के ब्लैक होल से हॉकिंग विकिरण 100-वाट प्रकाश बल्ब के समान चमकीला सिर्फ एक अरब-ट्रिलियन-ट्रिलियनवाँ है।

यह विकिरण अंतरिक्ष में अन्य उज्ज्वल वस्तुओं से प्रकाश द्वारा पूरी तरह से बह गया है, और इसलिए वैज्ञानिक अभी तक हॉकिंग विकिरण का पता लगाने में कामयाब नहीं हुए हैं। बहरहाल, उन्हें यकीन है कि यह मौजूद है। "हॉकिंग विकिरण को क्वांटम गुरुत्वाकर्षण की सबसे मजबूत भविष्यवाणियों में से एक माना जाता है," हैमिल्टन ने कहा।

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ब्लैक होल की समस्या

आइंस्टीन के सामान्य सिद्धांत में ब्लैक होल दिखाई देते हैं सापेक्षता, और सभी अधिकारों से उनका अस्तित्व ही नहीं होना चाहिए। उस सिद्धांत में, यदि पदार्थ का एक झुरमुट एक छोटे से पर्याप्त आयतन में गिर जाता है, तो गुरुत्वाकर्षण प्रबल रूप से प्रबल हो सकता है। यह पागल गुरुत्वाकर्षण संपीड़न किसी दूसरे से प्रतिस्पर्धा कर सकता है प्रकृति की चार मौलिक शक्तियां &mdash उस मजबूत परमाणु बल की तरह है जो पदार्थ के उस झुरमुट को एक साथ रखता है। एक बार जब एक निश्चित महत्वपूर्ण सीमा तक पहुँच जाता है, तो पदार्थ का झुरमुट बस सिकुड़ जाता है और संकुचित हो जाता है, एक असीम रूप से छोटे बिंदु में संकुचित हो जाता है।

उस असीम रूप से छोटे बिंदु को विलक्षणता के रूप में जाना जाता है, और यह एक सतह से घिरा होता है जिसे घटना क्षितिज के रूप में जाना जाता है और उस स्थान को mdash करता है जहां गुरुत्वाकर्षण का आवक खिंचाव प्रकाश की गति से अधिक होता है।

बेशक, असीम रूप से छोटे बिंदु जैसी कोई चीज नहीं है, इसलिए यह तस्वीर गलत लगती है। लेकिन 20वीं सदी के मध्य में खगोलविदों ने ऐसी वस्तुओं को खोजना शुरू किया जो ब्लैक होल की तरह दिखती थीं, ब्लैक होल की तरह काम करती थीं और शायद ब्लैक होल जैसी गंध भी आती थीं। उनकी असंभवता के बावजूद, वे ब्रह्मांड के चारों ओर तैर रहे थे।

और यही एकमात्र समस्या नहीं है। 1976 में, भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग ने महसूस किया कि ब्लैक होल पूरी तरह से ब्लैक नहीं हैं। की विचित्रता के कारण क्वांटम यांत्रिकी, ब्लैक होल धीरे-धीरे वाष्पित हो जाते हैं। इससे एक विरोधाभास पैदा हुआ: ब्लैक होल में गिरने वाली सारी जानकारी अंदर बंद हो जाती है। लेकिन हॉकिंग का विकिरण उस जानकारी को दूर नहीं ले जाता (कम से कम, जहाँ तक हम समझते हैं)। तो जब ब्लैक होल अंततः वाष्पित हो जाता है, तो उस सारी जानकारी का क्या होता है?


एक अदृश्य लक्ष्य

यदि वस्तु लगभग चार सौर द्रव्यमान है, तो यह एक सामान्य तारा नहीं हो सकता है, क्योंकि एक बड़ा तारा "पता लगाना बहुत आसान" होगा, अध्ययन के सह-लेखक डिट्रिच बाडे, ईएसओ के एक एमेरिटस वैज्ञानिक कहते हैं। यह न्यूट्रॉन स्टार होने के लिए भी बहुत बड़ा है, जो कुछ सुपरनोवा विस्फोटों के बाद पीछे छोड़े गए घने तारकीय कोर हैं।

केवल एक प्रकार की वस्तु माप की व्याख्या कर सकती है: एक ब्लैक होल।

लेकिन एचआर 6819 जैसी प्रणालियों के सभी अध्ययन, निकटता में कई वस्तुओं के साथ, त्रुटि के कुछ संभावित स्रोतों के साथ संघर्ष करते हैं, एल-बद्री कहते हैं। एचआर ६८१९ का बाहरी बी तारा और भीतरी तारा किसी एक ऑप्टिकल दूरबीन के समाधान के लिए एक साथ बहुत करीब हैं। दो तारों की पहचान उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश के भिन्न-भिन्न स्पेक्ट्रमों द्वारा ही की जा सकती है।

कुछ मामलों में, बाहरी हाइड्रोजन के पुराने तारे "छीन गए" छोटे, अधिक विशाल सितारों की उपस्थिति की नकल कर सकते हैं। यदि एचआर 6819 का आंतरिक तारा ऐसा ही एक नकल है, तो शोधकर्ताओं को प्रकल्पित ब्लैक होल के द्रव्यमान की पुनर्गणना करनी होगी।

अनुवर्ती कार्य में, अध्ययन के सह-लेखक पेट्र हाद्रवा के नेतृत्व में शोधकर्ताओं का लक्ष्य एचआर 6819 द्वारा दी गई रोशनी को "विघटित" करना है और दो सितारों के सटीक स्पेक्ट्रा को प्रकट करना है, जिससे उनकी पहचान को कम करना चाहिए। एल-बद्री कहते हैं कि यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का गैया स्पेस टेलीस्कोप, जो अभूतपूर्व सटीकता के साथ मिल्की वे का मानचित्रण कर रहा है, एचआर 6819 के भीतर की कक्षाओं पर अधिक विवरण प्रदान कर सकता है। और क्योंकि प्रणाली बहुत करीब है, खगोलविद दो अलग-अलग सितारों का उपयोग करके पता लगा सकते हैं इंटरफेरोमेट्री नामक एक तकनीक, जो कई दूरबीनों को एक साथ जोड़ती है - इसी तरह दूरबीनों के एक नेटवर्क ने एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के सिल्हूट की सफलतापूर्वक नकल की।

"आमतौर पर जब आपके पास एक ब्लैक होल होता है जिसके चारों ओर एक तारा होता है, तो हम वास्तव में स्टार को ब्लैक होल के चारों ओर जाते हुए नहीं देख सकते हैं," ईएसओ में पोस्टडॉक्टरल फेलो, सह-लेखक मैरिएन हेइडा कहते हैं। "यह बहुत करीब है, हमें गति को देखने में सक्षम होना चाहिए। और इसका मतलब है कि आप ब्लैक होल के द्रव्यमान पर बेहतर नियंत्रण प्राप्त कर सकते हैं, अगर यह सब ठीक हो जाए।"

जैसा कि शोधकर्ता अपनी अगली चाल की योजना बनाते हैं, हालांकि, वे Štefl को श्रद्धांजलि दे रहे हैं, जो ब्लैक होल को पहली जगह खोजने के पीछे प्रेरक शक्ति है। "स्टेन बहुत सतर्क था," रिविनियस मुस्कराहट के साथ कहता है। "वह शायद अब मुझे देखेगा और कुछ ऐसा कहेगा: क्या आप वाकई निश्चित हैं?"


हमारी आकाशगंगा में लाखों अकेले ब्लैक होल हैं। यहां बताया गया है कि हम उनमें से कुछ को कैसे ढूंढेंगे।

हम नहीं जानते। लेकिन हम एक अच्छा अनुमान लगा सकते हैं: हम जानते हैं कि किस प्रकार के तारे ब्लैक होल बनाते हैं (विशाल तारे जो अपने जीवन के अंत में विस्फोट करते हैं), हम जानते हैं कि उन प्रकार के कितने तारे समय के साथ पैदा होते हैं, और हम जानते हैं कि कितने पुराने हैं आकाशगंगा है।

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उन सभी को एक साथ रखकर और गणित करते हुए, आप पाते हैं कि आकाशगंगा में दस मिलियन ब्लैक होल हो सकते हैं। ओह।

...लेकिन वह संख्या इतनी अनिश्चित है कि एक के रूप में कई हो सकते हैं एक अरब उनमें से भी। आकाशगंगा में एक अरब ब्लैक होल हैं!

समस्या उन्हें ढूंढ रही है। वे काली. इससे उन्हें अंतरिक्ष के कालेपन के खिलाफ देखना मुश्किल हो जाता है। अब, उनमें से कुछ तारे की परिक्रमा करते हैं, जो पदार्थ को खींचकर निकाल देते हैं जो अत्यधिक गर्म हो जाता है और चमकीला चमकता है, जिससे उन्हें आसानी से पहचाना जा सकता है। हम ऐसे ही दो दर्जन के बारे में जानते हैं। यह 999,999,980 या तो खोज के लिए छोड़ देता है।

नैन्सी रोमन स्पेस टेलीस्कोप, पूर्व में वाइड फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे टेलीस्कोप दिखाने वाली कलाकृति। क्रेडिट: नासा

यह टेलीस्कोप अभी शुरुआती चरण में है, डिजाइन का परीक्षण करने के लिए इंजीनियरिंग मॉडल बनाए जा रहे हैं। "२०२० के दशक के मध्य में" लॉन्च के लिए अनुसूचित (जो महत्वाकांक्षी लगता है, लेकिन उसके बाद बहुत लंबा नहीं होना चाहिए) और लगभग $ 4 बिलियन (मिशन लागत के पहले पांच वर्षों सहित) की लागत, यह उस पर आधारित है जिसे नासा "विरासत" कहता है। हार्डवेयर और अवधारणाओं, विचारों और तकनीक को पिछले मिशनों के लिए विकसित किया गया है जिन्हें काम करने के लिए दिखाया गया है।

रोमन हबल स्पेस टेलीस्कोप के समान है: यह 2.4-मीटर प्राथमिक दर्पण को स्पोर्ट करेगा, हबल के समान आकार का। लेकिन इसमें दूर, दूर तक व्यापक क्षेत्र होगा, जिसका अर्थ है कि यह आकाश के बड़े हिस्से को देखेगा। कितना बड़ा? एक ही छवि में यह देखेगा हबल की तुलना में आकाश का सौ गुना अधिक.

रोमन स्पेस टेलीस्कोप के देखने के विशाल क्षेत्र की तुलना में हबल के इमेजिंग फ़ुटप्रिंट (लाल) की तुलना, 400 से अधिक हबल छवियों का उपयोग करके लिए गए एंड्रोमेडा गैलेक्सी के एक विशाल सर्वेक्षण में दिखाया गया है, RST केवल दो छवियों में समान कार्य करेगा। श्रेय: नासा का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर

इसलिए, उदाहरण के लिए, हबल 400 पॉइंटिंग लेने वाली एंड्रोमेडा आकाशगंगा की अविश्वसनीय छवि के बराबर प्राप्त करने के लिए, रोमन चार में करेगा। हाँ, चार.

और यही कारण है कि रोमन को इतने सारे ब्लैक होल मिलेंगे। जबकि वे अंधेरे हैं, उनके पास से गुजरने वाले प्रकाश पर उनका गहरा प्रभाव पड़ता है।

प्रकाश अंतरिक्ष में बहता है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण ताना अंतरिक्ष, इसे एक ट्रैम्पोलिन पर बैठे बॉलिंग बॉल की तरह विकृत करना। पथ प्रकाश वस्तु के गुरुत्वाकर्षण द्वारा बनाए गए अंतरिक्ष में ताना का अनुसरण करने के लिए झुक जाएगा। गुरुत्वाकर्षण जितना अधिक होगा, उतना ही अधिक स्थान विकृत होगा, और प्रकाश का पथ उतना ही अधिक झुकेगा।

शायद आप देखें कि यह कहाँ जा रहा है।

एक नकली छवि दिखाती है कि क्या होता है जब एक ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण उसके पीछे के तारों से प्रकाश को विकृत कर देता है। क्रेडिट: नासा

एक ब्लैक होल अंतरिक्ष को गंभीर रूप से विकृत करता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई ब्लैक होल हमारे और अधिक दूर के तारे के बीच से गुजरता है, उदाहरण के लिए, सभी प्रकार की अजीब चीजें उस प्रकाश के साथ होती हैं जो हम तारे से देखते हैं। यह प्रवर्धित हो सकता है, जिससे तारा चमकीला हो सकता है। यह स्मीयर आउट हो सकता है, जिससे तारा एक रिंग जैसा दिखाई दे सकता है, या तारे की कई छवियां बना सकता है। हम इस प्रभाव को कहते हैं गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, चूंकि गुरुत्वाकर्षण एक लेंस की तरह कार्य करता है, प्रकाश को झुकाता है।

यह अच्छा है, लेकिन यहाँ बहुत अच्छा सा है: सूर्य, वह पृष्ठभूमि वाला तारा, और ब्लैक होल सभी हमारी आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर परिक्रमा कर रहे हैं, इसलिए वे सभी एक दूसरे के सापेक्ष घूम रहे हैं। अगर संरेखण बस इतना है, हम वास्तव में देख सकते हैं कि तारा आकाश पर थोड़ा आगे-पीछे होता हुआ दिखाई देता है क्योंकि उसका प्रकाश गुजरते हुए ब्लैक होल से मुड़ा हुआ है!

हमारे और एक अधिक दूर के तारे के बीच से गुजरते हुए एक ब्लैक होल दिखाने वाला एनिमेशन (जो एनीमेशन में स्थिति में स्थिर रहता है)। ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण तारे से प्रकाश को मोड़ता है, जिससे आकाश शिफ्ट (निचला बायां इंसर्ट) में इसकी स्पष्ट स्थिति बन जाती है। श्रेय: NASA का गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर/कॉन्सेप्टुअल इमेज लैब

यह बहुत बार नहीं होगा क्योंकि संरेखण को काफी सटीक होना चाहिए, प्रभाव छोटा है, केवल एक मिलीअरसेकेंड की एक शिफ्ट के साथ (एक आर्कसेकंड एक डिग्री का 1/3600 वां है, और आकाश पर पूर्ण चंद्रमा लगभग 1,800 आर्सेकंड है ) क्योंकि पारी इतनी छोटी है कि हम इसे कहते हैं माइक्रोलेंसिंग.

लेकिन यहाँ वह जगह है जहाँ रोमन स्पेस टेलीस्कोप कदम रखता है: इसका वाइड-फील्ड इमेजर कैमरा आकाश के इतने विशाल क्षेत्र (एक शॉट पर एक चौथाई डिग्री, आकाश पर पूर्ण चंद्रमा की आधी चौड़ाई) को इतने उच्च रिज़ॉल्यूशन के साथ देखता है। (लगभग हबल के समान, इसलिए तेज़) और सटीकता है कि संयोग से यह इस गति को पकड़ लेगा।

उस मौके को अधिकतम करने के लिए खगोलविद इसे आकाशगंगा के केंद्र की ओर इंगित करेंगे, जहां यह एक साथ कई दसियों या यहां तक ​​​​कि करोड़ों सितारों को देखेगा। समय के साथ एक ही क्षेत्र की कई छवियां लेकर, तारे की स्थिति में किसी भी छोटे बदलाव को रिकॉर्ड किया जा सकता है। ऐसा करने से हमारे और आकाशगंगा के केंद्र के बीच २६,००० प्रकाश वर्ष दूर सैकड़ों एकान्त ब्लैक होल मिलने की उम्मीद है।

यह अभी भी एकाकी डार्क ब्लैक होल का एक छोटा सा अंश है, लेकिन यह अब तक जितना हमने देखा है, उससे कहीं अधिक है। और तारे की स्थिति में परिवर्तन को मापकर हम ब्लैक होल की दूरी (संभवतः हजारों प्रकाश वर्ष), उसका द्रव्यमान, और अंतरिक्ष के माध्यम से उसके वेग को प्राप्त कर सकते हैं।

इसके पीछे के तारों से प्रकाश को विकृत करने वाले विशाल ब्लैक होल का अनुकरण। श्रेय: NASA, ESA, और D. Coe, J. एंडरसन, और R. वैन डेर मारेल (STScI)

तारे और ग्रह भी इस गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग का कारण बन सकते हैं। यदि हमारे और गांगेय केंद्र के बीच एक सौर मंडल अधिक दूर के तारे से आगे बढ़ता है, तो हम पृष्ठभूमि के तारे की चमक में वृद्धि देख सकते हैं (स्थिति परिवर्तन को मापने के लिए बहुत छोटा है)। पृथ्वी से हजारों प्रकाश वर्ष दूर कुछ ग्रहों की खोज इस तरह से की जा चुकी है। रोमन को पर्याप्त संख्या और अधिक मिलनी चाहिए।

ऐसा नहीं है कि इनमें से कोई भी आसान नहीं है। उदाहरण के लिए, रोमन सूर्य की परिक्रमा करते हुए लंबन के कारण उन सभी सितारों की स्थिति बदल जाएगी, और कैमरे के तापमान में परिवर्तन डिटेक्टर को एक नन्हा सा विकृत कर सकता है (हालांकि इसे बहुत सटीक और सही किया जा सकता है)। इसलिए रोमन द्वारा इन घटनाओं की तलाश शुरू करने के बाद खगोलविदों को उनके लिए अपना काम खत्म करना होगा।

हबल स्पेस टेलीस्कोप खगोल विज्ञान में एक क्रांति थी। एक बार फोकस मुद्दा तय हो जाने के बाद इसने हमें ब्रह्मांड की आश्चर्यजनक रूप से कुरकुरी और गहरी छवियां प्रदान कीं, और हम इसकी समझ में आगे बढ़े।

नैन्सी रोमन स्पेस टेलीस्कोप एक बार में देखने के लिए 100 गुना अधिक ब्रह्मांड के साथ क्या करने में सक्षम होगा?


अनिश्चितता का एक ब्लैक होल

एक बार फिर हॉकिंग को आगे बढ़ाएं। 2014 में, उन्होंने एक प्रकाशित किया अध्ययन जिसमें उन्होंने एक घटना क्षितिज के अस्तित्व को छोड़ दिया - जिसका अर्थ है कि जलने के लिए कुछ भी नहीं है - कह रहा है कि गुरुत्वाकर्षण पतन इसके बजाय एक 'स्पष्ट क्षितिज' उत्पन्न करेगा।

यह क्षितिज ब्लैक होल के केंद्र से दूर जाने की कोशिश कर रही प्रकाश किरणों को निलंबित कर देगा, और "समय की अवधि" के लिए बनी रहेगी। अपने पुनर्विचार में, स्पष्ट क्षितिज अस्थायी रूप से पदार्थ और ऊर्जा को भंग करने और बाद में लाइन के नीचे जारी करने से पहले बनाए रखते हैं। यह स्पष्टीकरण क्वांटम सिद्धांत के साथ सबसे अच्छा फिट बैठता है - जो कहता है कि जानकारी को नष्ट नहीं किया जा सकता है - और, यदि यह कभी सिद्ध हुआ, तो यह सुझाव देता है कि ब्लैक होल से कुछ भी बच सकता है।

हॉकिंग ने यहां तक ​​कहा कि ब्लैक होल का अस्तित्व भी नहीं हो सकता है। "ब्लैक होल को गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के मेटास्टेबल बाध्य राज्यों के रूप में फिर से परिभाषित किया जाना चाहिए," उन्होंने लिखा। कोई विलक्षणता नहीं होगी, और जब गुरुत्वाकर्षण के कारण स्पष्ट क्षेत्र अंदर की ओर बढ़ेगा, यह कभी भी केंद्र तक नहीं पहुंच पाएगा और घने द्रव्यमान के भीतर समेकित हो जाएगा।

और फिर भी जो कुछ भी उत्सर्जित होता है वह निगली गई जानकारी के रूप में नहीं होगा। जो बाहर आ रहा है उसे देखकर यह पता लगाना असंभव होगा कि क्या हो रहा है, जो अपनी समस्याओं का कारण बनता है - कम से कम, एक ऐसे इंसान के लिए जो खुद को इतनी खतरनाक स्थिति में पाता है। वे फिर कभी ऐसा महसूस नहीं करेंगे!

एक बात निश्चित है, यह विशेष रहस्य आने वाले लंबे समय के लिए कई और वैज्ञानिक घंटे निगलने वाला है। रोवेली और फ्रांसेस्का विडोटो ने हाल ही में सुझाव दिया था कि वाष्पित ब्लैक होल के अवशेषों द्वारा डार्क मैटर का एक घटक बनाया जा सकता है, और ब्लैक होल और 'सॉफ्ट हेयर' पर हॉकिंग का पेपर था 2018 में रिलीज हुई, और वर्णन करता है कि कैसे शून्य-ऊर्जा कणों को बिना किसी वापसी के बिंदु के आसपास छोड़ दिया जाता है, घटना क्षितिज - एक विचार जो सुझाव देता है कि जानकारी खो नहीं जाती है बल्कि कब्जा कर लिया जाता है।

यह नो-हेयर प्रमेय के सामने उड़ गया जिसे भौतिक विज्ञानी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर द्वारा व्यक्त किया गया था और इस आधार पर काम किया कि दो ब्लैक होल एक पर्यवेक्षक के लिए अप्रभेद्य होंगे क्योंकि कोई भी विशेष कण भौतिकी छद्म-आवेश संरक्षित नहीं होगा। यह एक ऐसा विचार है जिसके बारे में वैज्ञानिकों ने बात की है, लेकिन ब्लैक होल की ओर जाने के उत्तर के रूप में देखे जाने से पहले कोई रास्ता निकाला जा सकता है। अगर केवल हम एक में छलांग लगाने का कोई रास्ता खोज सकते हैं।


एक ब्लैक होल की छाया देखने की खोज

मिल्की वे के मूल में एक सुपरमैसिव ब्लैक होल है जो प्रकाश को सोख लेता है, जिससे यह लगभग अदृश्य हो जाता है। लेकिन खगोलविदों का कहना है कि वे कुछ सालों में ब्लैक होल की पूरी छाया देख पाएंगे।

हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के एवरी ब्रोडरिक कहते हैं, "ब्लैक होल खगोल विज्ञान की पवित्र कब्र हमारी मुट्ठी में है।" "हम उस छाया को देख सकते थे जो ब्लैक होल आसपास की सामग्री पर पड़ता है, और ब्लैक होल के आकार और स्पिन को ही निर्धारित करता है।"

ब्लैक होल के तीव्र गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से कुछ भी नहीं बच सकता, यहां तक ​​कि प्रकाश भी नहीं। और चूंकि वे प्रकाश, या किसी अन्य प्रकार के पदार्थ का उत्सर्जन नहीं कर सकते, इसलिए उनके अस्तित्व का कोई प्रत्यक्ष प्रमाण नहीं है। लेकिन जैसे ही पदार्थ अंदर खींचा जाता है, यह गर्म हो जाता है और "हॉट स्पॉट" में ऊर्जा विकीर्ण करता है।

इस विकिरण में से कुछ बच जाता है और इसका पता लगाया जा सकता है।

खगोलविदों ने पहले ही ब्लैक होल के बाहर गर्म स्थानों से विकिरण का पता लगा लिया है, और उनका मानना ​​​​है कि ये एक ऐसी पृष्ठभूमि को चित्रित करेंगे जिसके खिलाफ ब्लैक होल की प्रोफ़ाइल, या छाया बाहर खड़ी होगी।

चूंकि छाया को देखने की तकनीक अगले कुछ वर्षों तक नहीं रहेगी, इसलिए हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के ब्रोडरिक और एवी लोएब ने एक मॉडल तैयार किया है जो यह अनुमान लगाता है कि छाया कैसी दिखेगी।

विकिरण का गर्म स्थान ब्लैक होल के चारों ओर घूमता है, लेकिन शोधकर्ताओं को यह नहीं पता है कि छेद स्वयं घूम रहा है या नहीं, इसलिए ब्रोडरिक और लोएब ने दो परिदृश्य बनाए - एक गतिहीन ब्लैक होल के साथ, और दूसरा अधिकतम दर पर एक कताई के साथ। .

प्रत्येक परिदृश्य में, हॉट स्पॉट को एक इंद्रधनुषी रंग की बूँद के रूप में दर्शाया गया है जो ब्लैक होल की अभिवृद्धि डिस्क का प्रतिनिधित्व करने वाली एक ठोस नीली डिस्क के चारों ओर घूमती है, जहाँ पदार्थ गर्म हो जाता है और अंततः ब्लैक होल में चूसा जाने से पहले एकत्र हो जाता है।

ब्रोडरिक ने कहा, "यह वास्तव में उल्लेखनीय होगा जब पर्यवेक्षक आकाशगंगा के केंद्रीय ब्लैक होल के किनारे तक देख सकते हैं - एक छेद 10 मिलियन मील व्यास जो 25,000 प्रकाश वर्ष से अधिक दूर है।"

छाया को देखने के लिए खगोलविदों को पृथ्वी जितना बड़ा एक रेडियो टेलीस्कोप की आवश्यकता होगी। एक पर पहले से ही काम चल रहा है, कमोबेश। एक असंभव रूप से विशाल दूरबीन के निर्माण के बजाय, खगोलविद पूरे महाद्वीप से सबमिलिमीटर दूरबीनों के संग्रह से रीडिंग को जोड़ेंगे।

इंटरफेरोमेट्री के रूप में जानी जाने वाली इस तकनीक का उपयोग पहले से ही बाहरी अंतरिक्ष से लंबी तरंग दैर्ध्य उत्सर्जन का अध्ययन करने के लिए किया जा चुका है। खगोलविदों का मानना ​​​​है कि लघु तरंग दैर्ध्य उत्सर्जन का अध्ययन करने से ब्लैक होल के बाहरी क्षेत्र का उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य प्राप्त हो सकता है।

आकाशगंगा के केंद्र में गुरुत्वाकर्षण कुआं इंटरफेरोमेट्री द्वारा अवलोकन के लिए सबसे अच्छा लक्ष्य है क्योंकि यह किसी भी ज्ञात ब्लैक होल के आकाश में सबसे बड़े क्षेत्र को कवर करता है। और इन्फ्रारेड उपकरणों से टिप्पणियों को मिलाकर एक उच्च रिज़ॉल्यूशन की छवि प्राप्त की जा सकती है।

हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के लिंकन ग्रीनहिल ने कहा, "सबमिलीमीटर और इन्फ्रारेड अवलोकन पूरक हैं।" "हमें उच्च-रिज़ॉल्यूशन अवलोकन प्राप्त करने की समस्या से निपटने के लिए दोनों का उपयोग करने की आवश्यकता है। गैलेक्टिक सेंटर की पूरी तस्वीर प्राप्त करने का यही एकमात्र तरीका है।"

लेकिन इस ब्लैक होल की एक स्पष्ट तस्वीर ही इसकी छाया को देखने का एकमात्र लाभ नहीं होगी। यह डेटा अंततः खगोलविदों को ब्लैक होल के अत्यधिक मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के भीतर आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का परीक्षण करने में मदद करेगा।

"जब खगोलविद इसे प्राप्त करते हैं, तो ब्लैक होल की छाया और आंतरिक अभिवृद्धि डिस्क की पहली छवि पाठ्यपुस्तकों में प्रवेश करेगी, और उस शासन में गुरुत्वाकर्षण पर हमारी वर्तमान धारणाओं का परीक्षण करेगी जहां स्पेसटाइम दृढ़ता से घुमावदार है," लोएब ने कहा।


ब्लैक होल के बारे में प्रसिद्ध स्टीफन हॉकिंग सिद्धांत की पुष्टि हुई

भौतिकविदों ने हॉकिंग के सिद्धांत को साबित करने के लिए खोजी गई पहली गुरुत्वाकर्षण तरंगों के डेटा का विश्लेषण किया, और सोचते हैं कि अंतरिक्ष-समय में तरंगों का अध्ययन करने से और भी अधिक खोजा जा सकता है।

रिकॉर्ड तोड़ने वाला: वैज्ञानिकों ने सबसे पहले ज्ञात सुपरमैसिव ब्लैक होल 'तूफान' को देखा

वैज्ञानिकों ने एक सुपरमैसिव ब्लैक होल द्वारा उत्पन्न सबसे पुराना ज्ञात "तूफान" पाया है, एक ऐसी खोज जो आकाशगंगाओं और उनके केंद्रीय ब्लैक होल के सह-विकास पर काफी प्रकाश डाल सकती है।

इस जटिल नासा सिमुलेशन (वीडियो) में दो राक्षस ब्लैक होल को एक में विलीन होते देखें

एस्ट्रोफिजिसिस्ट एक दिन वास्तव में ब्लैक होल विलय को देखने का सपना देखते हैं, न कि केवल इसके चित्र को चित्रित करने के आधार पर कि यह आसपास के पदार्थ को कैसे प्रभावित करता है।

ब्लैक होल कहाँ ले जाते हैं?

यदि आप ब्रह्मांड की सबसे राक्षसी वस्तुओं के माध्यम से यात्रा कर सकते हैं, तो कौन से किस्से - यदि कोई हों - तो क्या आप बता पाएंगे?

ब्लैक होल के चारों ओर लिपटा 'स्पेगेटीफाइड' तारा पहली बार देखा गया

खगोलविद एक विशाल ब्लैक होल के रूप में देखते हैं जो एक स्पेगेटीफाइड स्टार में चूसता है।

टिनी न्यूफ़ाउंड 'यूनिकॉर्न' पृथ्वी के सबसे नज़दीकी ज्ञात ब्लैक होल है

खगोलविदों ने स्पष्ट रूप से पृथ्वी के सबसे निकटतम ज्ञात ब्लैक होल का पता लगाया है - एक अजीबोगरीब छोटी वस्तु जिसे "द यूनिकॉर्न" कहा जाता है, जो हमसे सिर्फ 1,500 प्रकाश वर्ष दूर है।

ब्लैक होल, स्ट्रिंग थ्योरी और बहुत कुछ: भौतिक विज्ञानी ब्रायन ग्रीन के साथ प्रश्नोत्तर

ProfoundSpace.org ने विज्ञान शिक्षा के महत्व पर चर्चा करने के लिए ग्रीन के साथ पकड़ा, ब्लैक होल इतने दिलचस्प क्यों हैं और क्या क्षितिज पर "सब कुछ का सिद्धांत" सफलता हो सकती है।

इस मंत्रमुग्ध कर देने वाले NASA एनिमेशन में राक्षस ब्लैक होल नृत्य देखें dance

नासा का एक आश्चर्यजनक नया एनीमेशन एक दूसरे के चारों ओर कक्षा में दो राक्षस ब्लैक होल के आकर्षक नृत्य को दर्शाता है।

अब तक खींचे गए पहले ब्लैक होल पर वैज्ञानिकों को और अधिक शानदार नज़र आती है

आकाशगंगा M87 के केंद्र में स्थित सुपरमैसिव ब्लैक होल शार्प और शार्प फोकस में आ रहा है।

हबल टेलीस्कोप को प्राचीन गांगेय टकरावों में दुर्लभ डबल क्वासर मिले

नासा का लंबे समय से सेवा देने वाला हबल स्पेस टेलीस्कोप 10 अरब साल पहले हुई गांगेय टक्करों के भीतर दो दुर्लभ जोड़े क्वासरों का पता लगाने के बाद दोगुना देख रहा है।

काला पदार्थ आदिकाल से ही ब्लैक होल से बना हो सकता है

ब्लैक होल और न्यूट्रॉन सितारों के बीच टकराव के साक्ष्य से पता चलता है कि डार्क मैटर में प्राइमरी ब्लैक होल की सांद्रता हो सकती है।

ब्लैक होल के जन्म के रोने को प्रकट करने के लिए एक छोटा क्रिस्टल उपकरण गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों को बढ़ावा दे सकता है

2017 में, खगोलविदों ने पहली बार ब्लैक होल का जन्म देखा।

प्रारंभिक ब्रह्मांड से विस्फोट गुप्त ब्लैक होल को रोशन करता है

प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक विस्फोट से आने वाले प्रकाश ने एक ब्लैक होल को प्रकाशित किया है जो खगोलविदों को लगता है कि आकाशीय पिंड कैसे बनते हैं, इसकी अपनी समझ का विस्तार कर सकते हैं।

अदृश्य को देखना: नोबेल पुरस्कार विजेता एंड्रिया गेज़ ने मिल्की वे के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल कैसे पाया

एस्ट्रोफिजिसिस्ट एंड्रिया गेज़ ने अदृश्य को देखने की कोशिश करते हुए, आकाशगंगा के केंद्र में अपना वैज्ञानिक करियर बिताया है।

ब्लैक होल की पहली छवि को एक ध्रुवीकरण अद्यतन मिलता है जो चुंबकीय क्षेत्रों पर प्रकाश डालता है

एक सुपरमैसिव ब्लैक होल अंतरिक्ष के माध्यम से तेजी से बढ़ रहा है, और खगोलविदों को पता नहीं क्यों

एक सुपरमैसिव ब्लैक होल पूरे ब्रह्मांड में ११०,००० मील प्रति घंटे (१७७,००० किमी/घंटा) की गति से दौड़ रहा है, और जिन खगोलविदों ने इसे देखा, वे नहीं जानते कि क्यों।

एक राक्षस ब्लैक होल का यह जेट इतना विशाल है कि यह हमारी आकाशगंगा आकाशगंगा को बौना बना देता है

एक अंतरिक्ष दूरबीन ने एक्स-रे जेट को उगलते हुए सबसे दूर के सुपरमैसिव ब्लैक होल में से एक को देखा होगा।

क्या होगा अगर प्लैनेट नाइन एक बेबी ब्लैक होल है?

काल्पनिक ग्रह नौ एक ग्रह नहीं हो सकता है, बल्कि एक छोटा ब्लैक होल हो सकता है जिसे इसके किनारे से उत्सर्जित सैद्धांतिक विकिरण, तथाकथित हॉकिंग विकिरण से पता लगाया जा सकता है।

वैज्ञानिकों ने सबसे दूर के क्वासर को शक्तिशाली रेडियो जेट की शूटिंग के लिए खोजा

प्रारंभिक ब्रह्मांड से एक नया खोजा गया क्वासर अब तक का सबसे दूर पाया गया है जो शक्तिशाली रेडियो जेट की शूटिंग कर रहा है।

ब्लैक होल 'प्लैंक हार्ट्स' वाले डार्क स्टार हो सकते हैं

ब्लैक होल ब्लैक या होल नहीं हो सकते हैं, एक नया सिद्धांत प्रस्तावित करता है।

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ब्लैक होल स्पेसटाइम की कारण संरचना को इस तरह से प्रभावित करते हैं कि ब्लैक होल के भीतर भविष्य के सभी प्रकाश शंकु इसके घटना क्षितिज के भीतर स्थित होते हैं।

हालांकि फोटॉन द्रव्यमान रहित होते हैं, उनमें ऊर्जा होती है और उन्हें घुमावदार स्पेसटाइम की ज्यामिति का पालन करना पड़ता है। चूंकि सारा भविष्य घटना क्षितिज के भीतर है, इसलिए ब्लैक होल के अंदर फोटॉन फंस गए हैं।

हालांकि फोटॉन का कोई द्रव्यमान नहीं होता है, फिर भी वे गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होते हैं। इस तरह हम ब्लैक होल को देख सकते हैं - जिस तरह से वे अपने पास जाने वाले प्रकाश को विकृत करते हैं।

ब्लैक होल से कुछ भी नहीं बच सकता इसका कारण यह है कि घटना क्षितिज के भीतर, अंतरिक्ष उस बिंदु पर घुमावदार है जहां सभी दिशाएं वास्तव में अंदर की ओर इशारा कर रही हैं।

ब्लैक होल के घटना क्षितिज के भीतर से पलायन वेग प्रकाश की गति से तेज है, इसलिए प्रकाश उस गति से नहीं जा सकता है और इस प्रकार बच नहीं सकता है।

गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो अंतरिक्ष समय के ताने-बाने को मोड़ देता है। ग्रहण के दौरान वैज्ञानिकों ने दूर के तारों से प्रकाश को देखा है जो सूर्य के पास हैं और अपना रास्ता बदलते हैं। तो यह साबित होता है कि प्रकाश गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होता है। अब जब आप जानते हैं कि प्रकाश गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होता है, तो आप यह भी जानते होंगे कि ब्लैक-होल का गुरुत्वाकर्षण बल बहुत अधिक होता है। जैसा कि पृथ्वी पर किसी भी चीज़ को पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को दूर करने के लिए न्यूनतम वेग की आवश्यकता होती है (जिसे पलायन वेग कहा जाता है) कुछ ऐसा है जिसे मनुष्य प्राप्त करने में सक्षम है, इसलिए हमारे अंतरिक्ष जहाज और रॉकेट अंतरिक्ष तक पहुँचते हैं। लेकिन ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को दूर करने के लिए आवश्यक पलायन वेग प्रकाश की गति से अधिक होता है। और जैसा कि हम जानते हैं कि कुछ भी प्रकाश से तेज गति से यात्रा नहीं करता है, इसलिए ब्लैक होल कुछ भी और उसके पास आने वाली हर चीज को निगल लेता है, जिसमें शामिल हैं रोशनी.

Here is a different explanation.

Due the equality principle standing on the surface of a planet and accelerating is equal.

Far from massive bodies, fixed proper acceleration leads to a hyperbolic trajectory in the space-time diagram. This hyperbola's asymptote is diagonal (approaching the speed of light.)

If you imagine this hyperbola you can see that if you shoot a beam of light towards the accelerating object beyond a certain distance, it will never reaches it. This is the Rindler-horizon, beyond it no light reaches you. If you accelerate with $a$ the Rindler horizon is at $c^2/a$ behind you.

The black hole's event horizon is analogous with this. If you hover over a black-hole you are in an accelerating reference frame, so Rindler-horizon exists at the event horizon (using the schwarzschild metric).

Rindler-horizon disappears if the observer stops acceleration. The observer near a black hole stops acceleration if it begins a free fall towards the black hole, it's movement becomes inertial so the event horizon should also disappear. But since gravity is not uniform, the event horizon won't disappear, but remains under the observer as it falls in.


Don’t Tell Einstein, but Black Holes Might Have ‘Hair’

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Identical twins have nothing on black holes. Twins may grow from the same genetic blueprints, but they can differ in a thousand ways—from temperament to hairstyle. Black holes, according to Albert Einstein’s theory of gravity, can have just three characteristics—mass, spin and charge. If those values are the same for any two black holes, it is impossible to discern one twin from the other. Black holes, they say, have no hair.

“In classical general relativity, they would be exactly identical,” said Paul Chesler, a theoretical physicist at Harvard University. “You can’t tell the difference.”

Original story reprinted with permission from Quanta Magazine, an editorially independent publication of the Simons Foundation whose mission is to enhance public understanding of science by covering research develop­ments and trends in mathe­matics and the physical and life sciences.

Yet scientists have begun to wonder if the “no-hair theorem” is strictly true. In 2012, a mathematician named Stefanos Aretakis—then at the University of Cambridge and now at the University of Toronto—suggested that some black holes might have instabilities on their event horizons. These instabilities would effectively give some regions of a black hole’s horizon a stronger gravitational pull than others. That would make otherwise identical black holes distinguishable.

However, his equations only showed that this was possible for so-called extremal black holes—ones that have a maximum value possible for either their mass, spin, or charge. And as far as we know, “these black holes cannot exist, at least exactly, in nature,” said Chesler.

But what if you had a near-extremal black hole, one that approached these extreme values but didn’t quite reach them? Such a black hole should be able to exist, at least in theory. Could it have detectable violations of the no-hair theorem?

A paper published late last month shows that it could. Moreover, this hair could be detected by gravitational wave observatories.

“Aretakis basically suggested there was some information that was left on the horizon,” said Gaurav Khanna, a physicist at the University of Massachusetts and the University of Rhode Island and one of the coauthors. “Our paper opens up the possibility of measuring this hair.”

In particular, the scientists suggest that remnants either of the black hole’s formation or of later disturbances, such as matter falling into the black hole, could create gravitational instabilities on or near the event horizon of a near-extremal black hole. “We would expect that the gravitational signal we would see would be quite different from ordinary black holes that are not extremal,” said Khanna.

If black holes do have hair—thus retaining some information about their past—this could have implications for the famous black hole information paradox put forward by the late physicist Stephen Hawking, said Lia Medeiros, an astrophysicist at the Institute for Advanced Study in Princeton, New Jersey. That paradox distills the fundamental conflict between general relativity and quantum mechanics, the two great pillars of 20th-century physics. “If you violate one of the assumptions [of the information paradox], you might be able to solve the paradox itself,” said Medeiros. “One of the assumptions is the no-hair theorem.”

The ramifications of that could be broad. “If we can prove the actual space-time of the black hole outside of the black hole is different from what we expect, then I think that is going to have really huge implications for general relativity,” said Medeiros, who coauthored a paper in October that addressed whether the observed geometry of black holes is consistent with predictions.

Perhaps the most exciting aspect of this latest paper, however, is that it could provide a way to merge observations of black holes with fundamental physics. Detecting hair on black holes—perhaps the most extreme astrophysical laboratories in the universe—could allow us to probe ideas such as string theory and quantum gravity in a way that has never been possible before.

“One of the big issues with string theory and quantum gravity is that it’s really hard to test those predictions,” said Medeiros. “So if you have anything that’s even remotely testable, that’s amazing.”

There are major hurdles, however. It’s not certain that near-extremal black holes exist. (The best simulations at the moment typically produce black holes that are 30 percent away from being extremal, said Chesler.) And even if they do, it’s not clear if gravitational wave detectors would be sensitive enough to spot these instabilities from the hair.