मे 19, 2022

विज्ञानाचा वाटसरू

अणु ते अंतराळ

कृष्ण विवरांबद्दल थोडक्यात: आकारमान, भाग तिसरा , कृष्ण विवरांचे वस्तुमान, कृष्ण विवरे नष्ट होऊ शकतात का ?

कृष्णविवरांच्या वस्तुमानावरून तसेच त्यांच्या आकारमानावरून देखील त्यांचे प्रकार पाडले जातात. मुळात कृष्णविवरांना आकारमान नसते कारण ती बिंदुस्वरूप असतात. परंतु कृष्णविवरांच्या इव्हेंट होरायझोनची त्रिज्या हि कृष्ण विवरांची त्रिज्या धरून त्यांचे आकारमान मोजले जाते. सर्वात मोठ्या म्हणजे महाप्रचंड कृष्णविवरांचे वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या एक लाख पटीपेक्षा अधिक असते. यांच्या इव्हेंट होरायझोनची त्रिज्या जवळ जवळ दिड लाख किलोमीटर किंवा अधिक असते. काही महा प्रचंड कृष्णविवरांची त्रिज्या कितीतरी प्रचंड म्हणजे ६००० कोटी किलोमीटरच्या आसपास देखील असू शकते. आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानी असलेल्या सॅजिटेरीअस A* म्हणजेच धनु ए* या कृष्णविवराचे वस्तुमान सूर्याच्या ४ कोटीपट असून त्याच्या इव्हेंट होरायझोन ची त्रिज्या सव्वा दोन कोटी किमी आहे. यापेक्षा छोट्या कृष्णविवरांची माहिती तुम्ही खाली पाहू शकता.

प्रकार अंदाजे वस्तुमानत्रिज्या 
महा प्रचंड कृष्ण विवर सूर्याच्या एक लक्ष पट मोठे किंवा अधिक मोठे कृष्ण विवर दीड लाख किमी ते ६००० कोटी किमी किंवा अधिक
मध्यम कृष्ण विवरसूर्याच्या एक हजार पट ते एक लक्ष पट मोठे१०३ किमी ते पृथ्वीची त्रिज्या
सूर्या इतके मोठे कृष्ण विवरसूर्याच्या वास्तुमाना इतके ते सूर्याच्या एक हजार पट मोठे तीस किमी
लहान अथवा सूक्ष्म कृष्ण विवरचंद्रा इतके वस्तुमान ०.१ मिमी 

कृष्णविवरांच्या अंत होऊ शकतो का ? आणि होत असल्यास कशा प्रकारे होऊ शकेल याबद्दल विख्यात शास्त्रज्ञ स्टिफन हॉकिंग यांनी  हॉकिंग रेडीएशन नावाची संकल्पना मांडलेली आहे.  या संकल्पनेनुसार कृष्णविवरे पूर्णपणे कृष्ण नसून ती खूप कमी प्रमाणात किरण सोडतात. जर हा सिद्धांत  खरा असेल तर  कृष्ण विवरे काळाच्या ओघात छोटी होत जाऊन फोटॉन आणि इतर कणांच्या माध्यमातून त्यांचे वस्तुमान कमी होत जाईल. परंतु हा सिद्धांत असे सांगतो कि जेवढे मोठे कृष्णविवर तितकी कमी ऊर्जा या कृष्णविवरांमधून उत्सर्जित होते. परिणामी सुर्याइतके किंवा सूर्यापेक्षा अधिक वस्तुमान असलेल्या कृष्ण विवरे जितकी ऊर्जा उत्सर्जित करत असतात त्यापेक्षा कितीतरी अधिक ऊर्जा त्यांना अंतराळातून मिळत असते. परिणामी अशा प्रचंड कृष्ण विवरांचे वस्तुमान वाढतच जाते. अंतराळातून मिळणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा अधिक ऊर्जा उत्सर्जित होण्यासाठी कृष्णविवराचे वस्तुमान चंद्राच्या वस्तुमानाइतके असावे लागेल. अशा कृष्णविवराच्या इव्हेंट होरायझोन ची त्रिज्या एका मिलिमीटरच्या दहाव्या हिश्याइतकी छोटी असेल.

जर अंतराळातून कृष्णविवरांना मिळणारी ऊर्जा हि काही कारणाने कृष्णविवरांमधून बाहेर पडणाऱ्या ऊर्जेपेक्षा कमी झाली तर सुर्याइतके वस्तुमान असलेल्या कृष्णविवरांना नष्ट व्हायला १०६४  वर्षे इतका काळ लागेल. तर दीर्घिकांच्या केंद्रस्थानी असणाऱ्या कृष्णविवरांना १०१०० वर्षे इतका काळ लागेल. मात्र जर कृष्ण विवर खूप लहान असेल तर अशा कृष्ण विवरांपासून होणारा किरणोत्सर्ग प्रचंड वेगाने घडेल. एखाद्या कारच्या वस्तुमानाच्या कृष्ण विवराची त्रिज्या १०-२४ मी इतकी छोटी असेल आणि या कृष्ण विवराला नष्ट व्हायला काही नॅनो  सेकंद लागतील. हि किरणोत्सर्गाची क्रिया २०० सूर्याच्या तेजा इतकी तेजस्वी असेल.

टीप: हॉकिंग्ज रेडीएशनचा सिद्धांत अंतराळातील कृष्णविवरांना कितपत लागू पडतो हे अजून कुणीच तपासू शकलेले नाही आणि याच कारणामुळे स्टिफन हँकिंग्स यांना नोबेल पारितोषिक मिळू शकले नाही.