ഈ ചിത്രത്തിൽ എവിടെയാണ് ബ്ലാക്ക്‌ഹോൾ?


നവനീത് കൃഷ്ണൻ എസ്

1990കളുടെ തുടക്കം. രണ്ട് ശാസ്ത്രജ്ഞരും അവരുടെ ടീമും തങ്ങളുടെ ശ്രദ്ധ മുഴുവൻ ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് തിരിച്ചിരിക്കുകയാണ്. അവിടെ അസാധാരണമായതെന്തോ സംഭവിക്കുന്നുണ്ട്. ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിന് ഏറ്റവും അടുത്തുള്ള തിളക്കമാർന്ന നക്ഷത്രങ്ങളെ കണ്ണിമചിമ്മാതെ നിരീക്ഷിക്കുകയാണവർ. ഗാലക്സിയുടെ കേന്ദ്രത്തിനു ചുറ്റും ഈ നക്ഷത്രങ്ങൾ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്നുണ്ട്. പരമാവധി കൃത്യതയോടെ ആ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ചലനവും ഓർബിറ്റും അവർ നിർണ്ണയിച്ചു. ഒരു കാര്യം സയന്റിസ്റ്റുകൾക്ക് ബോധ്യപ്പെട്ടു. ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ ഒന്നും കാണാനില്ല. പക്ഷേ വളരെ ഉയർന്ന മാസുള്ള എന്തോ അവിടെ ഉണ്ട്. അതിനു ചുറ്റുമാണ് ഈ നക്ഷത്രങ്ങൾ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്നത്. സൂര്യനു ചുറ്റും ഗ്രഹങ്ങളാണ് കറങ്ങാറ്. പക്ഷേ ഇവിടെയിതാ, നക്ഷത്രങ്ങൾതന്നെ എന്തിനെയോ ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്നു. ആ നക്ഷത്രങ്ങളെക്കാൾ എത്രയോ അധികം ഉയർന്ന മാസുള്ള ഒന്നാവണം കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ആ അജ്ഞാതവസ്തുവിന്. ഓർബിറ്റിന്റെയും മറ്റും പഠനത്തിലൂടെ ഒരു കാര്യം ബോധ്യമായി. 40ലക്ഷം സൂര്യന്റെ മാസുള്ള ഒരു വസ്തുവാണ് അവിടെയുള്ളത്. എന്നാൽ അതിന്റെ വലിപ്പം നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തെക്കാൾ ചെറുതും.

ഗ്രാവിറ്റേഷണൽ തിയറികൾ പ്രകാരം ആ വസ്തു ഒരു ബ്ലാക്ക്ഹോൾ ആകാനേ സാധ്യതയുള്ളൂ. അതും ഒരു സൂപ്പർ മാസീവ് ബ്ലാക്ക്ഹോൾ!

ആന്ദ്രിയ ഗെസ്, റൈന ഗെൻസൽ. ഇവരായിരുന്നു നാം ആദ്യം പറഞ്ഞ ശാസ്ത്രജ്ഞർ. രണ്ടുപേരും വ്യത്യസ്ത ടീമുകൾക്കൊപ്പം വെവ്വേറെയാണ് പ്രവർത്തിച്ചിരുന്നത്. പക്ഷേ ഇരുവരും കണ്ടെത്തിയത് ഒരേ കാര്യമാണ്. ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ ഒരു സൂപ്പർ മാസീവ് ബ്ലാക്ക്ഹോൾ ഉണ്ട്.

ഇവർ ഇതു കണ്ടെത്തുന്നതിനും ഏറെ മുൻപ്, 1965ൽ റോജർ പെൻറോസ് എന്ന ശാസ്ത്രജ്ഞൻ ഐൻസ്റ്റൈന്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ സഹായത്തോടെ ഒരു കാര്യം തെളിയിച്ചിരുന്നു. ബ്ലാക്ക്ഹോളുകൾ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുക എന്നത് പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഒഴിവാക്കാനാവാത്ത കാര്യമാണ്. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാസിദ്ധാന്തം ശരിയാണെങ്കിൽ ബ്ലാക്ക്ഹോളുകളും യാഥാർത്ഥ്യമാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിൽ പലയിടത്തും അവ ഉണ്ടായേ തീരൂ. അതൊരു സാധാരണ കാര്യം മാത്രം.

ബ്ലാക്ക്ഹോളുകൾ യാഥാർത്ഥ്യമാണ് എന്ന ഈ കണ്ടെത്തലിന് 2020ലെ നോബേൽ സമ്മാനമാണ് മൂന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞരെയും തേടിയെത്തിയത്.

ആന്ദ്രിയ ഗെസ്സും, റൈന ഗെൻസലും നിരീക്ഷിച്ചു കണ്ടെത്തിയ ആ ബ്ലാക്ക്ഹോളിന് ഒരു പേരുണ്ട്. സജിറ്റേറിയസ് എ*. ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ഈ ബ്ലാക്ക്ഹോൾ കഴിഞ്ഞ ദിവസം വീണ്ടും ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമായിരിക്കുകയാണ്. സയന്റിസ്റ്റുകൾ ഇതിന്റെ ഫോട്ടോ പകർത്തിയിരിക്കുന്നു!

റോജർ പെൻറോസ്

ഭൂമിയിൽനിന്ന് ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിൽ എത്തണമെങ്കിൽ പ്രകാശത്തിനുപോലും 27000 വർഷം സഞ്ചരിക്കേണ്ടിവരും. അത്രയ്ക്കും അകലെയാണ് നമ്മുടെ ഈ ഗാലക്സികേന്ദ്രം. അവിടെയാണ് സജിറ്റേറിയസ് എ*. ഇത്രയും അകലെയുള്ള, തിളക്കമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളെപ്പോലും അതീവശക്തിയേറിയ ടെലിസ്കോപ്പുകളിലൂടെയേ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയൂ. ബ്ലാക്ക്ഹോളുകളെ എന്തായാലും കാണാൻ കഴിയില്ല. അവയുടെ ചുറ്റും പക്ഷേ അക്രേഷൻ ഡിസ്ക് എന്നൊരു ഭാഗമുണ്ട്. ദ്രവ്യവും മറ്റും അതീവവേഗതയിൽ ബ്ലാക്ക്ഹോളിനു ചുറ്റും ചുറ്റിക്കറങ്ങുന്ന ഭാഗമാണിത്. പല തരത്തിലുള്ള പ്രകാശം ഇവിടെനിന്ന് പുറത്തേക്കു വരുന്നുണ്ട്. വളരെ ഉയർന്ന വലിപ്പമുള്ള ടെലിസ്കോപ്പ് ഉണ്ടെങ്കിൽ റേഡിയോ തംരംഗങ്ങളുടെ രൂപത്തിലുള്ള ഈ പ്രകാശത്തെ നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാനാവും. ഫോട്ടോയുമെടുക്കാം. ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ ഗ്രാവിറ്റികാരണം ഈ പ്രകാശംപോലും വ്യത്യസ്തമായ രീതികളിൽ ചുറ്റിക്കറങ്ങിയശേഷമാണ് അവിടെനിന്ന് പുറപ്പെട്ട് നമുക്കരികിലേക്കു വരുന്നത്. അതിനാൽ അക്രേഷൻ ഡിസ്കിന്റെ രൂപം കൃത്യമായും അതേപടിയാവില്ല നമുക്കു ലഭിക്കുന്നത് എന്നുമാത്രം.

2017ൽ ഇവന്റ് ഹൊറൈസൺ എന്ന ടെലിസ്കോപ്പ് സമുച്ചയം ഉപയോഗിച്ച് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള കുറെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ സജിറ്റേറിയസ് എ* എന്ന ബ്ലാക്ക്ഹോളിനെ നിരീക്ഷിച്ചിരുന്നു. അന്നു നടത്തിയ നിരീക്ഷണത്തിൽനിന്നു ലഭിച്ച ഡാറ്റയെ വിശകലനം ചെയ്ത് അതിൽനിന്നാണ് ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ ചിത്രം നാം തയ്യാറാക്കിയത്.

ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ബ്ലാക്ക്ഹോളിനെ മാത്രമായിരുന്നില്ല അന്ന് നിരീക്ഷിച്ചത്. ആകാശഗംഗയ്ക്കു പുറത്തുള്ള മറ്റൊരു ഗാലക്‌സിയിയായ M87 ന്റെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള സൂപ്പർ മാസീവ് ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ നേർക്കും അന്ന് ടെലിസ്കോപ്പുകൾ തിരിച്ചുവച്ചിരുന്നു. കന്നിരാശിയിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഈ ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ വലിപ്പവും മാസും ആകാശഗംഗയുടെ കേന്ദ്രത്തിലെ ബ്ലാക്ക്ഹോളിനെക്കാൾ ഏറെയേറെ കൂടുതലായിരുന്നു. അതിനാൽ ഡാറ്റാ പ്രൊസ്സസ്സിങ് കുറെക്കൂടി എളുപ്പമാണ്. അങ്ങനെ 2019ൽ ആദ്യമായി ലോകം കണ്ട ബ്ലാക്ക്ഹോൾ ഫോട്ടോ M87 ലെ ബ്ലാക്ക് ഹോളിന്റേതായി മാറി.

M87*, Sgr A* എന്നീ ബ്ലാക്ക്ഹോളുകളുടെ താരതമ്യം. സജിറ്റേറിയസ് എ* എന്ന നമ്മുടെ ബ്ലാക്ക്ഹോളിനെക്കാളും എത്രയോ ഇരട്ടി വലുതാണ് M87* എന്നുനോക്കൂ. നമ്മുടെ സൗരയൂഥംപോലും അതിനു നടുക്കുള്ള കുഞ്ഞിടത്തിൽ സുഖമായി ഇരിക്കും. സജിറ്റേറിയസ് എ*യുടെ ആരം സൂര്യനിൽനിന്ന് ബുധൻവരെയുള്ള ദൂരം മാത്രവും. കടപ്പാട് : EHT collaboration acknowledgment

ചിത്രത്തിൽ എവിടെയാണ് ബ്ലാക്ക്‌ഹോൾ?

സത്യത്തിൽ ബ്ലാക്ക്‌ഹോളിനെ കാണാനൊന്നും പറ്റില്ല. പക്ഷേ അതിനു ചുറ്റുമുള്ള ഒരു പ്രത്യേകമേഖലയുടെ ചിത്രം പകർത്താൻ കഴിയും. അതിന്റെ ചിത്രമാണ് ഓറഞ്ചുനിറത്തിൽ കാണുന്നത്. അതിനുള്ളിൽ കറുപ്പിൽ കാണുന്ന ഭാഗമില്ല. അവിടെയാണ് നമ്മുടെ ബ്ലാക്ക്ഹോൾ ഉള്ളത്.

ബ്ലാക്ക്‌ഹോളിന്റെ അടുത്തെത്തിയാൽ പ്രകാശത്തിനുപോലും തിരിച്ചുവരാൻ പറ്റില്ല എന്നു നമുക്കറിയാം.ബ്ലാക്ക്‌ഹോളിൽനിന്ന് നിശ്ചിതദൂരം പുറത്തുനിന്നാൽ വലിയ പ്രശ്‌നമൊന്നും ഇല്ല. പക്ഷേ ആ ദൂരത്തിന്റെ അകത്തുകടന്നാലോ; രക്ഷയില്ല. അകത്തുകടന്ന വസ്തുവിനോ പ്രകാശത്തിനോ എന്തു പറ്റി എന്ന് അറിയാനും കഴിയില്ല! സംഭവചക്രവാളം എന്നാണ് ഈ മേഖലയ്ക്ക് പറയുന്ന പേര്. ഇവന്റ് ഹൊറൈസൻ എന്ന് ഇംഗ്ലീഷിൽ പറയും!

ചുരുക്കത്തിൽ ഇവന്റ് ഹൊറൈസനിനു പുറത്തുള്ള ഏതു പ്രവർത്തനത്തെയും നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാനാവും. പക്ഷേ അതിനുള്ളിലുള്ള ഒന്നിനെയും നിരീക്ഷിക്കാനാവില്ല. അവിടെനിന്ന് ഒരുതരത്തിലുള്ള തരംഗവും പുറത്തുവരുന്നില്ല എന്നതുതന്നെ കാര്യം!

ഇവന്റ് ഹൊറൈസൻ എന്ന ഭാഗത്തിനു കുറച്ച് അകലത്തായി ഒരു മേഖലയുണ്ട്. അക്രേഷൻ ഡിസ്‌ക്. ഈ ഭാഗത്തുകൂടി കടന്നുപോകുന്ന വസ്തുക്കളിൽ വേഗത കുറവുള്ളവ ബ്ലാക്ക്‌ഹോളിലേക്ക് വീഴും. ഒറ്റയടിക്ക് വീഴുകയല്ല ചെയ്യുക. അതിനു ചുറ്റും കറങ്ങിക്കറങ്ങി പതിയെയാണ് അകത്തെത്തുക. വളരെ ഉയർന്ന വേഗതയിലാണ് ഈ കറക്കം. പലപ്പോഴും പ്രകാശവേഗതയോട് അടുത്തുവരും ഈ ഭാഗത്ത് പല വസ്തുക്കളുടെയും വേഗത. അതോടെ ഗുരുത്വാകർഷണവും ഘർഷണവും ചേർന്ന് ഈ മേഖലയിൽവരുന്ന പദാർത്ഥങ്ങളുടെ താപനില വളരെ വളരെ ഉയരും. ഗാമാരശ്മികളും എക്‌സ്-റേ രശ്മികളും അടക്കം പല തരത്തിലുള്ള പ്രകാശം അതിൽനിന്നും പുറത്തുവരും.

പ്രകാശമാനമായ ഈ മേഖലയെ ആണ് നമുക്ക് നിരീക്ഷിക്കാവുക. ഇവന്റ് ഹൊറൈസൻ ടെലിസ്‌കോപ്പ് നിരീക്ഷിച്ചതും ഫോട്ടോ എടുത്തതും ഈ മേഖലയെ ആണ്. ഒരു തരത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ബ്ലാക്ക്‌ഹോളിന്റെ ചിത്രമല്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ അക്രേഷൻ ഡിസ്‌കിന്റെ ഫോട്ടോയാണ് ഈ ടെലിസ്‌കോപ്പ് എടുത്തത് എന്നു പറയാം! (അക്രേഷൻ ഡിസ്കിന്റെ ഈ പ്രകാശവും ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ ഗ്രാവിറ്റി കാരണം പലതരത്തിൽ വ്യതിയാനപ്പെട്ടശേഷമാവും നമുക്കരികിലേക്കു പുറപ്പെടുക. അതിനാൽ കൃത്യമായും അക്രേഷൻ ഡിസ്കിന്റെ ഫോട്ടോയാണോ എന്നു ചോദിച്ചാൽ അല്പം വ്യത്യാസമുണ്ട് എന്നു പറയേണ്ടിവരും.)

എന്താണ് ബ്ലാക്ക്ഹോൾ?

പ്രകാശത്തിനുപോലും രക്ഷപ്പെടാനാവാത്ത, ആകെപ്പാടെ ദുരൂഹമായ ഒരിടം. അങ്ങനെയാണ് പൊതുധാരണ. ഈ ധാരണയിൽ തെറ്റൊന്നുമില്ല. പക്ഷേ മറ്റു ചില തെറ്റിദ്ധാരണകളും ഇതോടൊപ്പമുണ്ട്. എന്തിനെയും വിഴുങ്ങുന്ന, അതിഭീമാകാരമായ വലിപ്പമുള്ള ഒന്നാണ് ബ്ലാക്ക്ഹോളെന്ന്. ഇതുപക്ഷേ പൂർണ്ണമായും സത്യമല്ല. ഒരു നിശ്ചിതസാന്ദ്രതയിൽക്കൂടുതലുള്ള ഏതൊരു വസ്തുവിനെയും നമുക്ക് ബ്ലാക്ക്ഹോൾ എന്നു വിളിക്കാം. വലിപ്പമല്ല, സാന്ദ്രതയാണ് ബ്ലാക്ക്ഹോളാണോ അല്ലയോ എന്നു നിശ്ചയിക്കുന്നത്. ഭൂമിയെ ഒരു നെല്ലിക്കയോളം ഞെക്കിച്ചുരുക്കിയാൽ അതും ഒരു ബ്ലാക്ക്ഹോൾ ആയി മാറും. ആ നെല്ലിക്കാവലിപ്പത്തിന് ഉള്ളിലെത്തുന്നത് പ്രകാശമായാൽപ്പോലും അതു രക്ഷപ്പെടില്ല.

ഫോട്ടോയെടുത്തത് എങ്ങനെ?

സൂപ്പർമാസീവ് ബ്ലാക്ക്ഹോളിന്റെ അക്രേഷൻ ഡിസ്കിന് ലക്ഷക്കണക്കിനു കിലോമീറ്റർ വലിപ്പമുണ്ടാവും. ഡിസ്കിന്റെ ഒരു അറ്റത്തുനിന്ന് പ്രകാശത്തിന് മറ്റേ അറ്റത്ത് എത്തണമെങ്കിൽ കുറെയധികം മിനിറ്റുകളോ മണിക്കൂറുകളോ ചിലപ്പോൾ ദിവസങ്ങളോ വേണ്ടിവരും. അത്രയധികം വലിപ്പം. പക്ഷേ ഭൂമിയിൽനിന്നുള്ള അകലം കാരണം ഈ വലിപ്പംപോലും നമുക്ക് ഏറെ ചെറുതായേ തോന്നൂ. ഭൂമിയോളം വലിയ ടെലിസ്കോപ്പ് ഉണ്ടെങ്കിലേ ഇതിന്റെയൊക്കെ ഫോട്ടോയെടുക്കുന്ന കാര്യം ഒന്നു ശ്രമിച്ചുനോക്കാനെങ്കിലും കഴിയൂ. അതുപക്ഷേ പ്രായോഗികമല്ല. അവിടെയാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ പുതിയൊരു വിദ്യ പരീക്ഷിച്ചത്. ഭൂമിയിൽ വിവിധയിടങ്ങളിൽ റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പുകളുണ്ട്. ഇവയെ പരസ്പരം യോജിപ്പിച്ചാൽ ഭൂമിയോളം വലിയ ടെലിസ്കോപ്പിനു സമാനമാകും. ആ പ്രൊജക്റ്റിന്റെ പേരായിരുന്നു ഇവന്റ് ഹൊറൈസൺ ടെലിസ്കോപ്പ്. കുറെയധികം റേഡിയോ ടെലിസ്കോപ്പുകൾ ഈ നെറ്റുവർക്കിന്റെ ഭാഗമായി തിരഞ്ഞെടുക്കപ്പെട്ടു. അങ്ങനെ 2017ൽ ഭൂമിയുടെ പല ഭാഗത്തായുളള ടെലിസ്കോപ്പുകളെല്ലാം കൂടി രണ്ടു ബ്ലാക്ക്ഹോളുകളെ നിരീക്ഷിച്ചു. M87ലെയും ആകാശഗംഗയിലെയും ബ്ലാക്ക്ഹോളുകളെ. ഈ ഡാറ്റ മുഴുവൻ പിന്നീട് കമ്പ്യൂട്ടർ സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ ഒരുമിച്ചുകൂട്ടി. അതോടെ ഭൂമിയോളം വലിയൊരു ടെലിസ്കോപ്പ് ശേഖരിച്ച ഡാറ്റയ്ക്കു തുല്യമായി മാറി.

ഈ ഡാറ്റയെ ഉയർന്ന ശേഷിയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഏറെ നാളുകൾ കൊണ്ടാണ് നാമിന്നു കാണുന്ന ചിത്രമാക്കി മാറ്റിയത്. ഇൻഫർമേഷൻ പ്രൊസ്സസ്സിങിന്റെ ഏറ്റവും മനോഹരമായ ഒരേടുതന്നെയാണ് ഈ ചിത്രം!


ദേശാഭിമാനി കിളിവാതിലില്‍ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്


 

Leave a Reply