ब्लॅक होलचा फोटो काढला. मग त्यात काय विशेष?

आईन्स्टाईन आणि हाॅकिंग विश्वाच्या कुठल्यातरी एका कोपऱ्यातून बसून एकीकडे  बघता आहेत असं एक चित्र पाहिलं त्यात आईन्स्टाईन म्हणतो ,

“ब्लॅकहोलची पहिली इमेज माझ्या थेअरीत मांडल्याप्रमाणे प्रत्यक्षात येण्याची आशा करायला हरकत नाही.”

यावर हाॅकिंग म्हणतो,

“आईन्स्टाईन, आमचा तुझ्यावर विश्वास आहे”.

सगळं जग आपल्या दैनंदिन जीवनात व्यस्त असताना दोनेक  दिवसांपूर्वी व्हाट्सऍप, फेसबुक सारख्या माध्यमांतून या मीमने अखंड जगाचं लक्ष आकर्षित केलं.

या मीम मुळे उद्या नक्की काय होणार आहे असं कुतूहल आणि वैज्ञानिक जगतात काहीतरी फार महत्वाचं घडणार असल्याचा संकेत सामान्य माणसांनाही मिळाला. त्यामुळे प्रत्येक जण त्या दुसऱ्या दिवसाची आतुरतेने वाट पाहू लागला इतकं नक्की.

दुसऱ्या दिवशी संध्याकाळी हाच मीम “त्यांना आज नक्कीच अभिमान वाटत असेल.” या शीर्षकासह सगळीकडे अपलोड होत राहिला. विज्ञान आणि त्यातही अवकाश विज्ञानाविषयी आवड आणि माहिती असणाऱ्यांना या ऐतिहासिक घटनेचं महत्त्व माहीत आहे आणि त्यामुळेच त्यांच्या आनंदाला पारावार उरला नाही.

असं असलं तरी सामान्य माणूस अजूनही नेमकं काय झालं आहे या प्रश्नाचं उत्तर शोधण्यात गुंतला.असं नेमकं घडलं तरी काय होतं? मानवी इतिहासात पहिल्यांदाच तंत्रज्ञानाच्या मदतीने कृष्णविवराची प्रतिमा घेण्यात मानवाला आलेलं यश हेच या प्रश्नाचं उत्तर.

“अरे इतकंच ना!! मग त्यात काय इतकं आनंद होण्यासारखं.” असा प्रश्न कुणालाही पडणं स्वाभाविक आहे. आणि म्हणूनच ही प्रतिमा घेण्यासाठी माणसाने घेतलेली अनेक वर्षांची मेहनत, त्याचं महत्व हे सगळं थोडं सविस्तर जाणून घेऊया.

परवा नेमकं काय घडलं आहे आणि ते कसं घडवून आणलं आहे हे सगळं समजून घेण्याआधी या सगळ्याची थोडी पार्श्वभूमी पाहुया.

२०व्या शतकामध्ये भौतिकशास्त्राच्या दुनियेत दोन महत्वाच्या घटना घडल्या.

१९१६ मध्ये आईन्स्टाईनने दिलेली थेअरी ऑफ रिलेटिव्हिटी आणि क्वांटम थेअरी .

यापैकी थेअरी ऑफ रिलेटिव्हिटी मुळे अवकाशातील मोठे तारे, दीर्घिका, कृष्णविवर, बिगबँग यांसारख्या प्रचंड खगोलीय घटकांना समजून घेणे सोप्पे झाले तर क्वांटम थेअरीमुळे अतिसूक्ष्म घटक आणखी खोलात समजून घेणं शक्य झालं.

यापैकी आईन्स्टाईनने त्याच्या थेअरी ऑफ रिलेटिव्हिटी सोबत कृष्णविवराच्या अस्तित्वाची शक्यता नोंदवली असली तरी पुढे त्यासाठी कृष्णविवर ही संज्ञा पहिल्यांदा वापरण्याचा मान मात्र मिळाला भौतिकशास्त्रज्ञ जॉन आर्चिबाल्ड व्हीलर यांना.

गणितीयदृष्ट्या जरी कृष्णविवराचे अस्तित्व सिद्ध झालेले असले तरी त्याला प्रत्यक्षात मात्र कुणीच पाहिलेलं नव्हतं. एक महाकाय मृत तारा ज्याचे गुरुत्वाकर्षण प्रचंड आहे तो तारा म्हणजेच कृष्णविवर. तिथे गुरुत्वाकर्षण इतके जास्त असते की अवतीभवतीच्या सगळ्याच गोष्टी तो आपल्यात सामावून घेतो. अगदी प्रकाश सुद्धा. कोणतीही गोष्ट आपल्याला ती परावर्तित करत असलेल्या प्रकाशामुळे दिसते. इथे प्रकाश सुद्धा निसटू शकत नसल्यामुळे तो दिसणार तरी कसा?

त्यात आपल्यापासून असणारे त्याचे अंतरही फार अधिक असते. स्पिनिंग ब्लॅक होलचं सर्वात बेस्ट वर्णन १९६३ मध्ये रॉय केर या गणितज्ञाने दिलं  असं म्हटलं जातं. त्यासाठी त्याने आईन्स्टाईनच्या समीकरणाचा उपयोग केला होता. पण त्याच्या त्या उत्तरात एक विचित्र गंमतही आहे. त्याच्या मते कृष्णविवरामध्ये प्रवेश करणारी कोणतीही गोष्ट एका टनेलमधून बाहेर येते ज्याला त्याने वर्म होल असं म्हटलं. आणि त्याच असंही म्हणणं आहे की हा वर्म होल दुसऱ्या एका समांतर जगात उघडतो. इंटरस्टेलर हा हॉलिवूडपट पहिला असेल तर ही संकल्पना तुमच्या आणखी छान लक्षात येईल.

आता आपण पुन्हा आपल्या कृष्णविवराकडे येऊया.

तसं तर कृष्णविवराला कोणताही पृष्ठभाग नसतो पण त्याला एक सीमा मात्र नक्कीच असते. ही सीमा म्हणजेच इव्हेंट होरायझन. मिशिओ ककू (Michio Kaku) नावाचा एक वैज्ञानिक आणि सायन्स कम्युनिकेटर या इव्हेंट होरायझनला  ‘Magic sphere’ असं संबोधतो. इव्हेंट होरायझनच्या हद्दीत जे ही येईल ते सगळं कृष्णविवरामध्ये समाविष्ट होतं. आत खोल खोल जातं. याचं कारण म्हणजे अर्थातच त्या सीमेपर्यंत मर्यादित असणारं प्रचंड गुरुत्वाकर्षण बल. विश्वामध्ये Double star systems आणि मोठ्या दिर्घिकेच्या केंद्राजवळ महाकाय कृष्णविवरं निर्माण होत असतात.

हे कृष्णविवर पहायचे झाले तर लागणाऱ्या रेडिओ दुर्बिणीचा आकार आपल्या कल्पनेपल्याड चा आहे. पण यावर उपाय न शोधतील तर ते वैज्ञानिक कसले!!! त्यांनी यातुनही मार्ग काढला. ‘एक नहीं तो अनेक सही’ असं म्हणत त्यांनी अनेक दुर्बिणींचा ताफाच या कामासाठी सज्ज केला.

वर्महोल – इंटरस्टेलर: सौजन्य – गुगल

२०१७ च्या सुरुवातीला आयआरएएम, सी एन आर एस सारख्या ठिकाणचे शास्त्रज्ञ एकत्र आले व स्पेन, मॅक्सिको, चिली, हवाई, दक्षिण ध्रुव अशा विविध ठिकाणच्या रेडिओ दुर्बिणी अवकाशाकडे रोखल्या गेल्या. कृष्णविवर सापडण्याची शक्यता असलेल्या दोन प्रमुख जागा त्यांनी विचारात घेतल्या. एक आपल्या मिल्की वे आकाशगंगेच्या मध्याजवळ असलेल्या सेगॅटेरियस-ए मधील कृष्णविवर आणि दुसरे म्हणजे गॅलेक्सी एम-८७.

यांपैकी सॅग-ए तुलनेने जवळ आहे. जवळ म्हणजे फक्त २६ सहस्र प्रकाशवर्षे! पण तेथून मनासारखी माहिती मिळाली नाही. ती मिळाली सुमारे ५ कोटी प्रकाशवर्ष दूर असलेल्या एम-८७ मधून. सगळ्या दुर्बिणींनी गोळा केलेल्या त्या माहितीवर बॉन येथील मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूट फॉर रेडिओ अॅस्ट्रॉनॉमी व मॅसॅच्युसेट्स येथील एमआयटी हेस्टॅक वेधशाळा या संस्थांमध्ये प्रक्रिया केली गेली आणि त्यातून अखेरिस जी प्रतिमा निर्माण झाली, ती आज शास्त्रज्ञांनी प्रकाशित केलीे!

या मोहिमेत नासा भाग न घेते तरच नवल. त्या दुर्बिणीच्या समूहासोबत नासानेही आपल्या तीन दुर्बिणी M87 कडे वळवल्या. नासाची Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), Neil Gehrels Swift Observatory space telescope missions,आणि चंद्रा एक्स रे ऑब्झरवेटरी विविध प्रकारच्या एक्स रे लाईट चा उपयोग करत सज्ज झाल्या.

यापैकी चंद्रा एक्स रे ऑब्झरवेटरीला हे नाव नोबेल पारितोषिक विजेते भारतीय वंशाचे खगोलशास्त्र सुब्रमण्यम चंद्रशेखर याच्या स्मृतिप्रीत्यर्थ देण्यात आले आहे. एक्स रे किरणांच्या मदतीने दूरवरच्या गोष्टी पाहण्यासाठी एक्सरे दुर्बिणीचा वापर केला जातो.

चंद्रशेखर यांच अवकाश विज्ञानातील कार्य वादातीत आहे. त्यांनी जगाला दिलेल्या ‘चंद्रा लिमिट’ ने कृष्णविवराचा क्षेत्रातही योगदान दिलं आहे.

चंद्रा लिमिट नुसार आपल्या सुर्याहून मोठे आकारमान असणारे प्रचंड तारे त्यांच्या मृत्यूनंतर कृष्णविवरामध्ये रूपांतरित होतात. त्यांच्या स्मरणार्थ नाव दिलेल्या चंद्रा ऑब्झरवेटरी चा त्याच कृष्णविवराचे छायाचित्र घेण्यात असणारे योगदान पाहता चंद्रशेखर यांच्यासाठी ही सगळ्यात मोठी आदरांजली ठरली असेल इतकं नक्की.

खगोलशास्त्राच्या इतिहासातील हा सर्वोच्च टप्प्यांपैकी एक टप्पा आहे. आजवर कधीच, कुणीही कृष्णविवर पाहिले नव्हते.

ते आज आपल्याला पाहायला मिळतेय, अगदी त्यातून डोकावणारा प्रकाश कसा वाकलाय हे सुद्धा!!

साधारण २०० वैज्ञानिकांचा समूह हे स्वप्न सत्यात आणण्यासाठी अविरत प्रयत्न करत .  केटी बौमन (Katie Bouman) ही त्यापैकीच एक. हे छायाचित्र प्रोसेस करण्याचा अल्गोरिदम लिहीणाऱ्या टिमचा ती भाग होती. साधारण तीन वर्षांपूर्वी केटीने या विषयावर एक TEDTalk दिला होता. त्यात तिने ज्या आत्मविश्वासाने या विषयी माहिती दिली होती आणि या प्रोजेक्ट वर काम करणाऱ्या साऱ्यांना या मिळणाऱ्या छायाचित्रा विषयी जी कल्पना होती ती किती मिळती जुळती होती हे समजून घेताना त्यांच्या हुशारीचं आणि कामाचं अप्रूप वाटतं. वेळ मिळेल तेव्हा प्रत्येकाने हा टॉक नक्की ऐकावा.

या महत्वाच्या घटनेसंदर्भात काही महत्वाचे मुद्दे-

१. कृष्णविवराचे मिळालेले छायाचित्र हे स्थानिक दीर्घिकांच्या महासमूहातील सर्वाधिक महाकाय असणाऱ्या मेसीयर ८७ या दीर्घिकेतील आहे.

२. इव्हेंट होरायझन आणि कृष्णविवराचे वस्तुमान तसेच प्रकाशाची गती यांमधील संबंध शतकापूर्वीच शोधला असला तरी त्याची पडताळणी १० एप्रिल २०१९ पर्यंत झाली नव्हती आणि अशाप्रकारे थेअरी ऑफ जनरल रिलेटिव्हिटीने अजून एक महत्त्वाची चाचणी यशस्वीरीत्या पार केली.

३. इव्हेंट होरायझोन चे कोनिय व्यास- ४२ मायक्रो आर्क सेकंद

४. कृष्णविवराचे वस्तुमान- सौर वस्तुमानाच्या ६.५ अब्ज पट.

५. सेगॅटेरियस-ए चे वस्तुमान- सौरवस्तुमानाच्या ४ अब्ज पट

६. शास्त्रज्ञांना काही कृष्णविवरांच्या ध्रुवीय भागांमधून जवळपास प्रकाशाच्या वेगाने बाहेर पडणाऱ्या प्रारणांच्या स्रोताविषयी माहिती मिळू शकेल अशी आशा आहे मात्र त्यांचे अंतरंग आपण अजूनही अभ्यासू शकत नाही आहोत.

या शोधासोबत माणसाने आपल्या मर्यादेचं क्षितिज आणखी विस्तारलं आहे हे नक्की. एकत्र येऊन अखंड मानवजात एकवटली तर अशी अनेक कोडी सोडवण्याचा व नवनवी क्षितिजे गाठण्यासाठीचा प्रवास आणखी सफल होऊ शकतो याची खात्री हे असे संशोधन देते.

यानिमित्ताने Michio Kaku पुन्हा एकदा आठवतोय. त्याच्या Parallel Universe या पुस्तकात तो म्हणतो,

“We are here to learn, discover and make changes for the better. We are, right here and now, in that crucial stage which requires us to be careful and wise so we can perceive and participate in the universe with more awareness and impact than ever before. If we take the right social and moral standing today, we might be able to understand and enter the worlds previously unseen, become the observers who can truly understand and manage life, matter and intelligence.”

जाता जाता एक इंटरेस्टींग ऐतिहासिक घटना सांगावीशी वाटते आजच्या तारखेला अवकाश विज्ञानाच्या दृष्टीने अजून एक महत्व आहे. १२ एप्रिल १९६१ रोजी सोव्हिएत रशियाने अंतराळात पहिला मानव पाठवला तो म्हणजे ‘युरी गागारीन’. मानवाच्या या यशाची नोंद घेण्यासाठी आज जगभर ‘युरीज नाईट’ साजरी केली जाते.

शास्त्रज्ञांनी आपल्या नवीन शोधाने अजून एक महत्वाचे पाऊल टाकून यावेळची ‘युरीज नाईट’ अधिकच आंनददायी केली आहे हे निश्चित.

  • रुचिरा सावंत

हे ही वाच भिडू.

3 COMMENTS

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here