ब्लगशुक्रवार, भाद्र १६, २०७४

ब्ल्याक होलको रहस्य

हिमालखबर

डा. प्रज्ज्वल काफ्ले
आकाशगंगाको केन्द्रमा रहेको ब्ल्याक होल स्याजीट्यारियस–एको थप रहस्य थाहा पाउन विश्वले आउँदो वर्षसम्म कुनुपर्नेछ ।

खगोल शास्त्रलाई विज्ञानको जननी मानिन्छ। विज्ञानका थुप्रै विधा प्राणी, जीव, अणु, उष्म इत्यादि खगोल विज्ञानको सानो अंश मात्र हो। समग्रमा भौतिक शास्त्र, रसायन शास्त्र र गणितको बेजोड घोल हो खगोल शास्त्र। यो विषयको मुख्य चुनौती भनेकै विज्ञानका अन्य विधा जस्तो प्रयोगशालामा अध्ययन गर्न नसक्नु हो। 

खगोलको अध्ययन दूरबिनको सहायताले प्रत्यक्ष (लाइभ) मात्र गर्न सकिन्छ। यसो गर्ने प्रथम व्यक्ति सत्रौं शताब्दीका इटालीका वैज्ञानिक ग्यालिलियो ग्यालिली थिए। तर, आज खगोल अध्ययन सबैजसो सम्पन्न मुलुकहरूको वैज्ञानिक 'पोर्टफोलियो' को प्रमुख अङ्ग बनिसकेको छ।

विश्व राजनीतिमा आफ्नो प्रभाव जनाउन सोभियत संघ र संयुक्त राज्य अमेरिकाबीच चन्द्रमामा प्रथम पटक मानव अवतरण गराउन कत्रो होडबाजी चलेको थियो, त्यसको रोचक इतिहास त साक्षी नै छ।

अहिले अन्तरिक्ष दौडको प्रवाह छिमेकी देशहरूसम्मै आइपुगिसकेको छ। खगोल अध्ययनमा चीनको लगानी र विश्वव्यापी प्रभाव तीव्र गतिले बढ्दो छ। नेपाल नजिकैका तिब्बत, युनानलगायत प्रान्तहरूका अग्ला डाँडाहरूमा खगोल अध्ययन संस्था र दूरबिनलगायतका भौतिक संरचनामा उसको ठूलो लगानी जारी छ।

यता भारत विश्वमै सस्तो र भरपर्दो स्याटेलाइट प्रक्षेपणमा अग्रणी बनिसकेको छ। अमेरिकाको हवाईमा बन्ने भनिएको विश्वकै सबैभन्दा ठूलो तीस मिटर ब्यासको अप्टिकल दूरबिन परियोजनाको भारत मुख्य हिस्सेदार पनि हो। मङ्गल ग्रह पुग्ने प्रथम एशियाली मुलुक पनि भारत नै हो।

भारत र चीनको सहयोगमा खगोल अध्ययनमा नेपालले थोरै लगानीमा विज्ञानका अन्य विधाभन्दा प्रभावशाली भूमिका खेल्न सक्छ। त्यसका लागि अन्तर्राष्ट्रियस्तरको अध्ययन केन्द्र खोल्न जरूरी छ। तर, त्यसभन्दा अघि वैज्ञानिक संस्कृति बसाउनुपर्छ। बहस चलाइनुपर्छ।

प्रकार र पूर्वानुमान
ग्रहदेखि तारा वा आकाशगंगाको अवलोकन पश्चात त्यसको मूल, गति, कक्ष, बनावट इत्यादि थाहा पाउन भने भौतिक शास्त्र र गणितको प्रयोग गर्नुपर्दछ। त्यसको गणना शक्तिशाली कम्प्युटर वा सुपर–कम्प्युटरमा गरिन्छ। गणनाको परिणाम भौतिक शास्त्रको अनुमानसँग दाँजिन्छ।

विख्यात वैज्ञानिक अल्बर्ट आइन्सटाइनले हालै निकै चर्चा भएको गुरुत्वाकर्षण तरङ्ग सम्बन्धी पूर्वानुमान एक शताब्दीअघि नै गरेका हुन्। सापेक्षतावादका सिद्धान्तमा आधारित उनको अर्को पूर्वानुमान हो, ब्रह्माण्डमा ब्ल्याक होलको उपस्थिति।

कुनै पनि अङ्कलाई शून्यले भाग गर्दा अनन्तता (इन्पि्कनिटी) को अवस्था आउँछ। गुरुत्वाकर्षणको सूत्र अनुसार कुनै पनि वस्तु खुम्च्याएर विन्दु जति सानो तर उच्च घनत्वको बनायो भने त्यसको गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र यति खँदिलो हुन्छ कि समिप पुग्ने सबै वस्तु टाँसिन्छन्। ब्ल्याक होल त्यस्तै उच्च गुरुत्वाकर्षण भएको वस्तु हो।

मूलतः ब्ल्याक होल तीन किसिमका हुन्छन्। पहिलो प्रकारका ब्ल्याक होलहरू ब्रह्माण्डको सृष्टिसँगै उत्पत्ति भएको मानिन्छ। दोस्रो प्रकारका ब्ल्याक होल विशाल ताराहरूको अवसान पछि बन्छन्। उसो त सूर्यभन्दा सयौं गुणा विशाल ताराहरू मात्र जीवनचक्रको अन्त्यमा ब्ल्याक होल बन्ने गर्छन्। भीमकाय (सुपर–म्यासिभ) ब्ल्याक होल भनिने तेस्रा किसिमका ब्ल्याक होलहरू चाहिं आकाशगंगाहरूको केन्द्रमा हुन्छन्।

एउटा आकाशगंगाको केन्द्रविन्दुमा एउटा मात्र भीमकाय ब्ल्याक होल हुन्छ। तर, विशाल ताराहरू मरेर बन्ने ब्ल्याक होलहरू चाहिं धेरै हुन्छन्। रोमाञ्चक खगोलीय वस्तुमध्ये एक ब्ल्याक होलको अध्ययन भने कठिन मानिन्छ। यसको चर्चा समकालीन साहित्य, सिनेमादेखि जनजीवनको सामान्य भाषामा पनि देख्न सकिन्छ। प्रसिद्ध वैज्ञानिक स्टेफेन हकिन्सका अनुसन्धान पनि यिनै ब्ल्याक होलसँग सम्बन्धित छन्। ब्ल्याक होललाई 'फ्यानटिसाइज' गरेको श्रेय पनि उनैलाई दिन सकिन्छ।

ब्ल्याक होललाई ब्ल्याक हुनु/भनिनुको कारण चाहिं सरल छ। ब्ल्याक होलमा खस्ने कुनै पनि वस्तु होस् या प्रकाश वा विकिरण, बाहिर निस्कन सक्दैन। खासमा ब्ल्याक होलको वरिपरि इभेन्ट होराइजन अर्थात् फर्कन नसक्ने परिधि (पोइन्ट अफ नो रिटर्न) हुन्छ। आफ्नै प्रकाश छर्ने भएकोले हामी सूर्य सजिलै देख्छौं।

तर चन्द्रमा वा हाम्रा वरिपरिका कुनै पनि वस्तुहरू आफैं प्रकाश उत्पन्न गर्दैनन् तर सूर्यबाट उनीहरूमा खसेको प्रकाश हाम्रो आँखासम्म परावर्तन हुन्छ र हामी ती वस्तु देख्न सक्छौं। अँध्यारोमा कुनै पनि वस्तु नदेखिनुको कारण पनि त्यही हो, तर टर्च बालेपछि प्रकाश परावर्तन हुने भएकाले देख्न सकिन्छ। यसैगरी आफ्नो प्रकाश पनि नफ्याँक्ने र प्रकाश परावर्तन पनि नगर्ने भएकोले ब्ल्याक होल ब्ल्याक अर्थात् अँध्यारो हुन्छ।

उसो भए देख्नै नसकिने वस्तुको खोज कसरी सम्भव भयो त ? ब्ल्याक होललाई प्रत्यक्ष देख्न नसके पनि अप्रत्यक्ष तरिकाले उसको उपस्थिति थाहा पाउन सकिन्छ। ब्ल्याक होलले नजिकका ताराहरूको ग्याँस गुरुत्वाकर्षण बलले आफूतिर तानेर कहिलेकाहीं त वरिपरि विशाल डिस्कको आकार पनि बनाउँछ र त्यस प्रक्रियामा एक्स–रे जस्ता ऊर्जावान विकिरणहरू पनि निष्काशन गर्छ, जुन प्रत्यक्ष देख्न सकिन्छ।

हाम्रै आकाशगङ्गाको केन्द्रमा पनि सूर्यभन्दा लाखौं गुणा भारी भीमकाय ब्ल्याक होल छ, त्यसलाई स्याजीट्यारियस–ए भनिन्छ। यसको आकार सूर्यभन्दा ४० लाख गुणा भारी वस्तुलाई सूर्यको आयतनमा अटाए बराबर सघन छ। स्याजीट्यारियस–एलाई प्रत्यक्ष देख्न नसकिए पनि वरिपरि ताराहरू बेतोडले फन्को मारेको भने देख्न सकिन्छ।

दि इभेन्ट होराइजन दूरबिन भन्ने परियोजनाले सन् २०१८ मा पहिलोपटक हाम्रो आकाशगंगाको केन्द्र भाग र स्याजीट्यारियस–ए बारे थुप्रै जानकारी प्रदान गर्ने अनुमान गरिएको छ। ब्रह्माण्डको शुरूआतदेखि आकाशगंगा, सौर्यमण्डल र अन्ततोगत्वा मानव उत्पत्ति बारेकै 'जिग–स पजल' हल गर्नुभन्दा रमाइलो अरू के होला र!

(काफ्ले दि युनिभर्सिटी अफ अष्ट्रेलियामा खगोल शास्त्र अध्यापन गर्छन्।)

प्रतिकृया दिनुहोस