કૃષ્ણ વિવર

કૃષ્ણ વિવર

કૃષ્ણ વિવર અથવા કાળું કાણું (અંગ્રેજી: Black Hole, Blackhole) એક એવો સૈદ્ધાંતિક વિસ્તાર છે જેની પાસે એટલું શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણનું ક્ષેત્ર છે કે જો કોઇ જાતનું દ્રવ્ય અથવા કિરણોત્સર્ગ (વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો જેમકે, પ્રકાશ) એના કેન્દ્રથી અમુક અંતરથી નજીક આવે તો એ એના ખેંચાણથી છૂટી શકે નહિ. જેમ પ્રકાશના કિરણો પણ છૂટી ના શકે તેમ આવી વસ્તુઓ કાળી લાગે અને તેથી એનું નામ કાળું કાણું (Blackhole) અપાયું. તેની હાજરી ફક્ત તેના અન્ય પદાર્થો સાથેની પ્રતિક્રિયા વડે જ જાણી શકાય છે.

જ્યારે એક એટલાં શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણની એવી વસ્તુ જેમાંથી પ્રકાશના કિરણો ના છૂટી શકે તેનો વિચાર અઢારમી શતાબ્દીમાં પ્રસ્તાવાયો, અત્યારે તેને આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનની ઇ.સ. ૧૯૧૬માં વિકસાયેલ સાપેક્ષવાદ પ્રમાણે સમજવામાં આવે છે.

ઉત્પત્તિ

જ્યારે કોઇ મોટા તારાનું તમામ બળતણ ખલાસ થઇ જાય, ત્યારે તેમાં એક જબરદસ્ત વિસ્ફોટ થાય છે, જેને સૂપરનોવા કહેવાય છે. વિસ્ફોટ પછી જે પદાર્થ વધે છે, તે ધીરે ધીરે કેન્દ્ર તરફ એકઠ્ઠો થઇ અને ખુબ જ ભારે ઘનતા વાળા પીંડનું સ્વરૂપ લે છે, જેને ન્યુટ્રોન સ્ટાર કહે છે. જો ન્યુટ્રોન સ્ટારની ઘનતા અને કદ અનહદ વધારે હોય, તો ગુરૂત્વાકર્ષણના દબાણને કારણે તે કેન્દ્ર તરફ વધુ ને વધુ ભિંસાતા છેવટે કૃષ્ણ વિવરનું સ્વરૂપ ધારણ કરી લેશે અને દેખાતો બંધ થઇ જશે. કેટલીક વખત ન્યુટ્રોન તારો ૧ સેકન્ડમાં ૫૦૦ થી ૬૦૦ વખત પોતાની ધરી પર ફરે છે.

જરૂર કરતા ઓછું દળ ધરાવતો આપણો સૂર્ય કદી કૃષ્ણ વિવર બની શકે નહીં. સુપરનોવાની ઘટના પછી ફક્ત એ જ તારાઓ ન્યૂટ્રોન સ્ટાર તરીકે કાયમી સ્થાયી અવસ્થામાં રહી શકે છે જેમનું દળ સૂર્યના દળના ત્રણ ગણા કરતા ઓછું હોય. જો તારાનું દળ આ મર્યાદા કરતા વધી જવા પામે તો સુપરનોવાની ઘટના પછી રચાતો ન્યૂટ્રોન સ્ટાર સંકોચનની પ્રક્રિયા ચાલું રાખશેે અને અંતે કૃષ્ણ વિવર બની જશે. આ સિદ્ધાંત વૈજ્ઞાનિક સુબ્રમણ્યમ ચંદ્રશેખરે આપ્યો હતો જે 'ચંદ્રશેખર લિમિટ' નામે જાણાીતો છે.

આ કૃષ્ણ વિવર (બ્લેક હોલ)નું કદ એક નાના કણ જેટલુ હોય છે છતાં, તેનુ દળ (વજન) ઓછામાં ઓછું એક લઘુગ્રહ જેટલું તો હોય જ છે. તે એવુ પ્રચંડ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ ધરાવતો હોય છે કે પ્રકાશનું કિરણ તો શું પણ વિકિરણ પણ તેની પકડમાંથી છટકતું નથી. તેને માટે બ્લેક હોલનો પલાયનવેગ (એસ્કેપ વેલોસિટી) કારણભુત છે. પલાયનવેગ રોકેટના દ્રષ્ટાંત દ્વારા સમજી શકાય છે. રોકેટ આકશમાં ઊચુ જાય ત્યારે તેણે અમુક નિર્ધારિત વેગે ઊડવુ પડે છે. જો એ પ્રમાણે ન થાય તો જમીન ઉપર પટકાઈ પડે. આ નિશ્ચિત વેગને પલાયનવેગ કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વી માટે આ પલાયનવેગ એક સેકન્ડે ૩૪૦૦ કિમી જેટલો હોય છે. ન્યુટ્રોન તારાનો પલાયનવેગ એક સેકન્ડે ૧૯૨૩૬૦ કિમી જેટલો હોય છે. પ્રકાશના કિરણો એક સેકન્ડમાં ૨૯૯૭૯૨ કિમી જેટલી ગતી ધરાવે છે, પણ બ્લેક હોલનો પલાયનવેગ તો ૩૦૦૦૦૦ (ત્રણ લાખ) કિમી કરતા પણ વધારે હોય છે. પરિણામે પ્રકાશના કિરણો પણ તેની પકડમાંથી છટકી શકતા નથી અને અદ્રશ્ય બની રહે છે.