બ્લેક હોલ (ભાગ-૨)
એક કલ્પના કરો. અંધારી રાત છે. કાળા ડિબાંગ વાદળોથી અંધારેલું વાતાવરણ છે. અનંત સુધી ફેલાયો હોય એવો દરિયો છે. દરિયામાં તોફાન જામ્યું છે. દસ ફૂટ કરતાંય ઉંચા મોજા ઉછળી રહ્યાં છે. એવાં કપરા વાતાવરણમાં તમે એક નાનકડું હોડકું લઇને દરિયામાં જઇ રહ્યાં છો અને દરિયાના તોફાનમાં બરાબરના ફસાયા છો. તોફાનમાંથી બહાર નીકળવા અત્યંત તીવ્રતાથી હલેસા મારી રહ્યાં છો. અચાનક પડ્યાં પર પાટુ જેવી વાત તમારી નજરે ચડે છે. તમારી નજીકમાં એક મોટું વમળ (કે ભમરી) સર્જાયું છે. આસપાસનું પાણી ઘુમરી ખાતું સપાટાબંધ એ ભમરીમાં સમાઇ રહ્યું છે. હજારો ગેલન પાણી એ રીતે અંદર જઇ રહ્યું છે. એ ઘુમરીમાં તમારૂં નાનકડું હોડકું પણ ફસાય છે. તમે હવે જીવ પર આવીને હલેસા મારી રહ્યાં છો પણ એ વમળની તાકાત સામે તમારી ક્ષમતા ટૂંકી પડે છે. થોડીવારના હવાતિયા પછી એ ભમરીમાં તમે હોડી સહિત ખેંચાવા લાગો છો. આ ક્ષણે એવો વિચાર આવી જાય કે કાશ અત્યંત વધારે હોર્સપાવર વાળી અદ્યતન મશીની નૌકા હોત તો વમળના ખેંચાણની વિરૂધ્ધ દિશામાં પૂરતું બળ લગાડી બહાર નીકળી શકવાની સંભાવના બની રહેત. પણ અહીં એવું કોઇ અદ્યતન મશીન નથી અને તમારૂં હલેસું જરૂરી બળ લગાડી શકવા અસમર્થ છે. થોડી જ વારમાં તમરે ગોળ ઘુમરી ખાતાં એ ભમરીમાં સમાઇ જાવ છો. કદાચ અંદર ગયાં પછી ભમરીનું તળીયું હજી ઉંડાણમાં હોય એ શક્ય છે પણ હવે તમે ગમે તેટલા હોર્સપાવર વાળી નૌકા લાવો, અહીંથી પાછા ફરવું અશક્ય છે. ભમરીના મુખ સુધી વધુ બળ લગાવીને છટકી શકવાનો વિકલ્પ ઉપલબ્ધ હતો પણ મુખમાંથી અંદર પડ્યાં પછી (પછી ભલેને તળીયું ગમે તેટલું ઉંડુ હોય!) પાછા ફરવું શક્ય નથી. આ વમળના મુખમાંથી અંદર સમાયા એટલે હંમેશ માટે સમાયા.
હવે ઉપરનું આ કાલ્પનિક વર્ણન શબ્દશ: બ્લેક હોલને લાગુ પાડી શકાય એમ છે. એકાદ ક્ષણ માટે એવું માની લઇએ કે વિજ્ઞાનના નામે તમે કુરબાની વહોરવા તૈયાર છો અને કુરબાની વહોરવા માટે બ્લેક હોલમાં પડતું પણ મુકો છો. હવે તમે બ્લેક હોલની જેમ જેમ નજીક જાવ છો તેમ તેમ ગુરૂત્વાકર્ષણનો ઘુઘવતો સમુદ્ર તમને પોતાનામાં સમાવવા માટે આતુર થતો જાય છે. તમે બ્લેક હોલના કેન્દ્ર (જેને સિંગ્યુલારિટિ કહેવાય છે) તરફ જેમ જેમ આગળ વધતાં જાવ તેમ તેમ ઘુમરી ખાતા વમળમાં વધુ ને વધુ ફસાતા જાવ છો. માત્ર કલ્પના પૂરતું નહી પણ હકીકતમાં ત્યાં સ્વાહા થતી તમામ વસ્તુઓ ઘુમરી ખાતી હોય છે. સિંગ્યુલારિટિની આસપાસ અમુક કિમીના અંતર સુધી એક બાઉન્ડ્રી પ્રસરેલી હોય છે જેને ઇવેન્ટ હોરાઇઝન કહે છે. (તેનું ગુજરાતી નામ ‘ઘટના ક્ષિતિજ’ એવું કરી શકાય.) વમળમાં ફસાતાં ફસાતાં ભૂલેચૂકે તમે ઇવેન્ટ હોરાઇઝન ક્રોસ કરી એટલે કામ પુરૂં. ઇવેન્ટ હોરાઇઝને પહોંચતા સુધીમાં તમે મહાકાય ગુરૂત્વાકર્ષી બળની સામે કોઇ મહાકાય મિકેનિકલ બળ લગાવીને હજી છટકી શકો છો. કમ સે કમ થિયરીની રીતે તો છટકવાની એ સંભાવના રહેલી છે. પણ જેવું તમે ઇવેન્ટ હોરાઇઝનને ક્રોસ કરી એવું તરત જ છટકવાની બધી સંભાવનાઓ સમાપ્ત થઇ જાય છે. પેલા વમળ વાળા ઉદાહરણમાં વમળ શિરોલંબ દિશામાં ગમે તેટલું ઉંડુ હોય પણ એકવાર એનાં મુખમાંથી અંદર ગયા એટલે છટકવાની સંભાવનાઓ સમાપ્ત થતી હતી એજ રીતે ઇવેન્ટ હોરાઇઝનની અંદર પ્રવેશતાંજ બહાર આવવાની વાતો પર પૂર્ણવિરામ લાગી જાય છે. કોઇ પાવરફૂલ મિકેનિકલ બળ લગાવીને તમે બહાર નીકળી શકો એ વાત તો જવા જ દો પણ બ્રહ્માંડની સૌથી ઝડપી વસ્તુ એવો પ્રકાશ પણ ઇવેન્ટ હોરાઇઝનમાં પ્રવેશ્યા બાદ બહાર છટકી શકતો નથી. અંદર પહોંચીને કણે કણનું ઉર્જામાં રૂપાંતર થવા લાગે છે. સર્વસ્વ ઉર્જામાં રૂપાંતર પામે છે. એ ગહેરાઇમાંથી પ્રકાશ પણ બહાર છટકી શકતો નથી અને એટલે એ ઉંડાણમાં શું છુપાયેલું છે એનાં પર ક્યારેય પ્રકાશ પાડી શકાતો નથી. પ્રકાશ પણ છટકી ન શકવાને લીધે ત્યાં અંધકાર છે. સંપૂર્ણ અંધકાર. સંપૂર્ણત: બ્લેક બોડી. માટે જ તો એને બ્લેક હોલ કહે છે.
બ્લેક હોલ બને છે કઇ રીતે એ સમજવા માટે સૌપ્રથમ તો તારાઓનું જીવનચક્ર અને તારાનું મૃત્યું સમજવું પડશે. પૃથ્વી પરની જીવસૃષ્ટી અને ઉર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત સુર્ય છે. આપણો સુર્ય એક મધ્યમ કદનો તારો છે. આ વિરાટ બ્રહ્માંડમાં સુર્યથી નાના તારાઓ ઘણાબધાં છે એમ સુર્યથી અનેકગણા મોટા તારાઓ પણ સંખ્યાબંધ છે. તારાઓને કુદરતી અણુભઠ્ઠી ગણી શકાય જેનું તાપણું હરપળ હરક્ષણ ચાલુ જ રહે છે. એક તારો કેન્દ્રથી શરૂ કરીને સપાટી સુધી સમગ્રતયા હાઇડ્રોજનનો બનેલો હોય છે. તેને કોઇ નક્કર ઘન સપાટી હોતી નથી. તારો માત્ર ગેસ જાયન્ટ હોય છે. બળબળતી ભઠ્ઠીમાં હાઇડ્રોજન બળતો જાય છે. લાખો ટનના હિસાબે હાઇડ્રોજન બળે છે અને ક્રમશ: હિલિયમમાં રૂપાંતર પામતો જાય છે. હાઇડ્રોજનમાંથી હિલિયમમાં રૂપાંતર દરમિયાન લખલૂટ ઉર્જા ઉત્પન્ન થતી જાય છે. સુર્ય પૂરતું આ મબલખ ઉર્જાને આપણે પ્રકાશ અને ગરમી સ્વરૂપે અનુભવીએ છીએ. અનેક તારાઓ સુર્ય કરતાં અનેકગણી વધુ ઉર્જા પેદા કરે છે. આપણે એ તારાઓની નજીક નથી એટલે એને અનુભવી શકતાં નથી. આટલાં અતિવિશાળ સાઇઝના તારાઓનું ગુરૂત્વાકર્ષણ પણ વધારે હોવું સ્વાભાવિક છે. ગુરૂત્વાકર્ષણ પેદા કરતો પદાર્થ ટનબંધ પડ્યો છે તો ગુરૂત્વાકર્ષણ તો વધારે હોવું જ રહ્યું. નક્કર સપાટિ જેવું સોલિડ મટીરીયલ ન હોય અને ગુરૂત્વાકર્ષણ ખાસ્સું વધારે હોય ત્યાં એ સ્પષ્ટ સવાલ થાય કે ગુરૂત્વાકર્ષણની અસર નીચે તારો પોતાના કેન્દ્રમાંજ પતન પામી જવો જોઇએ. એ વિરાટ આકાર ધારણ કરેલો રાખી કઇ રીતે શકશે. અંગ્રેજીમાં જેને collapse (ધસી પડવું) કહેવાય એમ collapse થઇ જવો જોઇએ. પણ એવું થતું નથી. એવું ન થવાનું એક જ લોજીકલ કારણ હોઇ શકે. ગુરૂત્વાકર્ષણના બહારથી અંદરની તરફ (કેન્દ્ર તરફ અંદરની દિશામાં) લાગતા ખેંચાણની સામે અંદરથી બહારની તરફ (કેન્દ્રથી બહારની તરફ) લાગતું કોઇ પ્રખર બળ સંતુલન સાધતું હોવું જોઇએ. આ પ્રખર બળ એટલે હાઇડ્રોજન થી હિલિયમનાં રૂપાંતરણ દરમિયાન થતી ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ દ્વારા બહારની તરફ લાગતું દબાણ. હાઇડ્રોજન ટુ હિલિયમના રૂપાંતરણની ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓનું એક ચક્ર (cycle) છે. (આ ઉપરાંત કાર્બન-કાર્બન નામનું પણ એક ચક્ર છે) આ બધી પ્રક્રિયાઓની ટેકનીકલ ડીટેલમાં ગયાં સિવાય પણ એ આસાનીથી સમજી શકાય છે કે આ cycle ના પરિણામે જે લખલૂટ ઉર્જા ઉત્પન્ન થાય છે એ બહારની તરફ દબાણ લગાવે છે. ગુરૂત્વાકર્ષણના inward દબાણ સામે આ ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ outward દબાણ પેદા કરે છે. પરિણામે તારો સંતુલનમાં રહે છે અને collapse થતો અટકે છે.
આ તમામે તમામ વસ્તુઓ સ્વાભાવિકપણે જ્યાં સુધી હાઇડ્રોજન ટુ હિલિયમની ભઠ્ઠી ચાલુ રહે ત્યાં સુધી જ લાગુ પડે છે. જેવું તારો પોતાનું બળતણ ખાલી કરવાં લાગે છે (જેવી તારાની ગાડી રિઝર્વમાં આવે છે) એવું પેલું outward દબાણ નબળું પડે છે. એ નબળું પડતાં એનાં સમપ્રમાણમાં પરંતુ વિરૂધ્ધ દિશામાં લાગતું ગુરૂત્વાકર્ષણનું inward દબાણ પ્રબળ થવા લાગે છે. એ પ્રબળ થતું દબાણ પેલાં નબળા દબાણ પર હાવી થાય છે. હવે ફાઇનલી collapse નામનો અંગ્રેજી શબ્દ અક્ષરશ: લાગુ પાડી શકાય એવી ઘટનાઓની શરૂઆત થાય છે. માનો કે એક મોટા હવાચુસ્ત પીપડામાંથી પંપ વડે હવા બહાર કાઢતાં જ જઇને છીએ અને પીપડામાં ક્રમશ: શૂન્યાવકાશ સર્જાતો જાય છે. અંદર શૂન્યાવકાશ સર્જાવાના લીધે આંતરિક દબાણ ઘટીને શૂન્ય તરફ જઇ રહ્યું છે પરંતુ પીપડાની બાહ્ય સપાટી (જે પતરાની બનેલી છે) એ ઝીંક ઝીલી રાખી છે. પરંતુ આખરે તો સંપૂર્ણ શૂન્યાવકાશ સર્જાય કે તરત જ એક એવી લિમિટ આવશે કે જ્યાં પીપડાની બહારની પતરાની સપાટી વાતાવરણના બાહ્ય દબાણ સામે ઝીંક ઝીલી શકશે નહી. બરાબર એજ ક્ષણે પીપડું ધડાકા સાથે કોકડું વળી જશે. આ ઘટનાને collapse સાથે સરખાવી શકાય. અંદરના દબાણના અભાવે મજબુત લોખંડનું પીપડું પણ પડી ભાંગ્યુ. આંતરિક દબાણ ખલાસ થયા પછી તારો આજ રીતે પોતાના કેન્દ્ર તરફ ધસી પડે છે અને શરૂઆત થાય છે એનાં મૃત્યુની. આ મૃત્યુમાં પણ જ્યારે ધસી પડવાની પ્રક્રિયા અસિમિત હોય અર્થાત તારાનું સંકોચન અસિમિત થઇ જાય ત્યારે નિર્માણ થાય છે રાક્ષસી બ્લેક હોલ નું..
(વધુ આવતા અંકે)
