ਵਿਗਿਆਨ ਤੇ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਮੰਤਰਾਲਾ
‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਦਾ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ
ਇੱਕ ਨਵੇਂ ਅਧਿਐਨ ਨੇ ਇੱਕ ਅਜਿਹਾ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਸੁਝਾਇਆ ਹੈ ਜੋ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲਜ਼’ ਦੀ ਜਾਂਚ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲਜ਼’  ਨੂੰ ਸਿੱਧਾ ਨਹੀਂ ਵੇਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਪਰ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਹੋਂਦ ਦੀ ਪਛਾਣ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੇ ਬਾਹਰ ਅਸਥਾਈ ਤੌਰ ’ਤੇ ਇਕੱਠੇ ਹੋਏ ਮਾਦੇ ’ਚੋਂ ਵੱਡੀ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਨਿੱਕਲਣ ਵਾਲੀ ਊਰਜਾ ਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਊਰਜਾ ਫਿਰ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਵਿੱਚ ਹੀ ਜਜ਼ਬ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਇਸ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਨੂੰ ‘ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ’  ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਅਜਿਹਾ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਲੱਭਿਆ ਹੈ ਜੋ ਬਲੈਕ ਹੋਲਜ਼ ਦੁਆਲੇ ਦੀਆਂ ਇਨ੍ਹਾਂ ‘ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ’ ਡਿਸਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਖ਼ਾਰਜ ਹੋ ਰਹੇ ਘੇਰੇ ਦਾ ਮੁੱਲਾਂਕਣ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਡਿਸਕਾਂ ਦਾ ਘੇਰਾ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੇ ਪੁੰਜ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਾਉਣ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ।
‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਆਇਓਨਾਇਜ਼ਡ ਪਲਾਜ਼ਮਾ ਦਾ ਬਣਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਸਪੱਸ਼ਟ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼ ਤੇ ਪ੍ਰੋਟੋਨਜ਼ ਦਾ ਇੱਕ ਰਸ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਪ੍ਰੋਟੋਨਜ਼ ਦੇ ਮੁਕਾਬਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼ ਦਾ ਰੇਡੀਏਟਿਵ ਨੁਕਸਾਨ ਵੱਧ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਅਨੁਮਾਨ ਲਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇੱਕ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼ ਅਤੇ ਪ੍ਰੋਟੋਨਜ਼ ਦੋ ਵੱਖੋ–ਵੱਖਰੇ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿਭਾਜਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਥਾਪਤ ਹੁੰਦੇ ਹੋਣਗੇ। ਇਸ ਲਈ ਦੋ–ਤਾਪਮਾਨ ਸਮੀਕਰਣਾਂ ਆਮ ਤੌਰ ਉੱਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨ ਤਾਪਮਾਨ ਵਿਭਾਜਨ ਤੋਂ ਨਿੱਕਲੇ ਘੇਰੇ ਨੂੰ ਲੱਭਣ ਵਿੱਚ ਸਫ਼ਲ ਹੋ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਨੂੰ ‘ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਵਾਹਾਂ ਦੀ ਦੋ–ਤਾਪਮਾਨ ਮੌਡਲਿੰਗ’ ਵਜੋਂ ਜਾਣਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਭਾਰਤ ਸਰਕਾਰ ਦੇ ਵਿਗਿਆਨ ਤੇ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਵਿਭਾਗ  ਅਧੀਨ ਆਉਂਦੇ ਇੱਕ ਖ਼ੁਦਮੁਖਤਿਆਰ ਸੰਸਥਾਨ ‘ਆਰੀਆਭੱਟ ਰਿਸਰਚ ਇੰਸਟੀਚਿਊਟ ਆਵ੍ ਆਬਜ਼ਰਵੇਸ਼ਨਲ ਸਾਇੰਸਜ਼’  ਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ਇਨ੍ਹਾਂ ਦੋ–ਤਾਪਮਾਨ ਪ੍ਰਵਾਹਾਂ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਹੈ।
ARIES ਦੇ ਸ਼ਿਲਪਾ ਸਰਕਾਰ ਅਤੇ ਇੰਦਰਨੀਲ ਚੱਟੋਪਾਧਿਆਇ ਦੇ ਨਾਲ IRFU / ‘ਸਰਵਿਸ ਡੀ’ ਐਸਟ੍ਰੋਫ਼ਿਜ਼ੀਕ ਐਂਡ ਲੈਬੋਰੇਟੋਇਰ ਐਸਟ੍ਰੋਪਰਟੀਕਿਊਲ ਐਟ ਕੌਸਮੌਲੋਜੀ’ ਦੇ ਫ਼ਿਲਿੱਪ ਲੌਰੈਂਟ ਦੀ ਅਗਵਾਈ ਹੇਠ ਹੋਈ ਇਸ ਖੋਜ ਨੂੰ ਹਾਲ ਹੀ ਵਿੱਚ ਜਰਨਲ ‘ਐਸਟ੍ਰੌਨੋਮੀ ਐਂਡ ਐਸਟ੍ਰੋਫ਼ਿਜ਼ਿਕਸ’  ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਹਿਤ ਪ੍ਰਵਾਨ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ; ਇਸ ਖੋਜ ਵਿੱਚ ਪਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਦੋ–ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਅਣਪਛਾਤੇ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਮੌਜੂਦ ਸਮੀਕਰਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਤੋਂ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਕੁੱਲ ਊਰਜਾ ਜਾਂ ਪੂੰਜੀ–ਇਨਫ਼ਲੋਅ ਦਰ ਜਿਹੇ ਗਤੀ ਦੇ ਸਥਿਰ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਉਸੇ ਸੈੱਟ ਤੋਂ ਸਾਨੂੰ ਵਿਵਿਧ ਸਮਾਧਾਨ ਮਿਲਦੇ ਹਨ।
ਇੱਕ ਵਿਲੱਖਣ ਸਮਾਧਾਨ ਲੱਭਦੇ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੇ ‘’ਸਰਕਾਰ ਐਂਡ ਚੱਟੋਪਾਧਿਆਇ ਫ਼ੌਰਮ ਆਵ੍ ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਨਾਂਅ ਦਾ ਇੱਕ ਨਵਾਂ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਹੈ , ਜਿਸ ਨੂੰ ਦਿੱਸਹੱਦੇ ਦੇ ਨੇੜੇ ਲਾਗੂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ ਗੁਰੂਤਾ–ਖਿੱਚ ਕਿਸੇ ਵੀ ਹੋਰ ਆਇਓਨਜ਼ ਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੌਨਜ਼ ਵਿਚਾਲੇ ਊਰਜਾ ਵਟਾਂਦਰਾ ਮੱਦਾਂ ਜਿਹੇ ਅੰਤਰ–ਕਾਰਜਾਂ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਨਿਵੇਕਲੀ ਪਹੁੰਚ ਨੇ ਇੱਕ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਡਿਸਕ ਸਪੈਕਟਰਮ ਨਿਕਾਸੀ ਦੇ ਵਿਵਿਧ ਸਮਾਧਾਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਵਿਲੱਖਣ ਹੱਲ ਦੀ ਚੋਣ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਮਦਦ ਕੀਤੀ। ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਕਿਸੇ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰਮਹੀਣਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ। ਦੋ ਤਾਪਮਾਨ ਸਮਾਧਾਨਾਂ ਵਿੱਚ ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਦੇ ਮਾਪ ਲਈ ਕੋਈ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦਾ। ਇਹ ਨਵਾਂ ਫ਼ਾਰਮੂਲਾ ਬਲੈਕ ਹੋਲ ਦੇ ਦਿਸਹੱਦੇ ਨੇੜੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਨੂੰ ਨਾਪਣ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਥਰਮੋਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਦੇ ਦੂਜੇ ਨਿਯਮ ਅਨੁਸਾਰ ਪ੍ਰਕਿਰਤੀ ਉਨ੍ਹਾਂ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਚੁਣਦੀ ਜਾਂ ਤਰਜੀਹ ਦਿੰਦੀ ਹੈ ਜੋ ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ। ARIES ਦੀ ਟੀਮ ਨੇ ਵਿਖਾਇਆ ਕਿ ਇੱਥੇ ਇੱਕ ਸਮਾਧਾਨ ਮੌਜੂਦ ਹੈ, ਜਿਸ ਲਈ ਐਂਟ੍ਰੌਪੀ ਵੱਧ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੈ ਅਤੇ ਇੰਝ ਸਮਾਧਾਨਾਂ ਦੇ ਗੁਣਕ ਨੂੰ ਤੋੜਦੀ ਹੈ।
ਇਸ ਫ਼ਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦਿਆਂ ਉਨ੍ਹਾਂ ਪਾਇਆ ਕਿ ਕੇਂਦਰੀ ਬਲੈਕ ਹੋਲ ਨੂੰ ਪੁੰਜ ਸਪਲਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਨਾਲ, ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਸਿਕ ਚਮਕੀਲੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਵਧੇਰੇ ਊਰਜਾ ਦੇ ਫ਼ੋਟੋਨਜ਼ ਦੀ ਨਿਕਾਸੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੇ ਪੁੰਜ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਹੋਣ ਨਾਲ ਚਮਕ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤੇ ਨਿੱਕਲੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੀ ਬੈਂਡਵਿਡਥ ਆਪਣੀ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਤੇ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਰੇਂਜ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਪਰ ਸਪੈਕਟਰਲ ਆਕਾਰ ਨਹੀਂ ਬਦਲਦਾ। ਦੂਜੇ ਸ਼ਬਦਾਂ ਵਿੱਚ, ਇੱਕ ਵਿਸ਼ਾਲ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ ਮਾਦਾ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਤੇ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਬੈਂਡ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਫ਼ੋਟੋਨਜ਼ ਪੈਦਾ ਕਰੇਗਾ ਪਰ ਇੱਕ ਛੋਟੇ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ, ਇਸ ਦੀ ਨਿਕਾਸੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ ਉੱਤੇ ਐਕਸ–ਰੇਅਜ਼ ਵਿੱਚ ਹੋਵੇਗੀ।
ARIES ਟੀਮ ਅਨੁਸਾਰ ਦੋ–ਤਾਪਮਾਨ ਸਿਧਾਂਤ ਤੋਂ ਡੀਜੈਨਰੇਸੀ ਹਟਾਉਣ ਦੀ ਕਿਸੇ ਪਹੁੰਚ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ ਰੱਖਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਹੀ ਹੱਲ ਹਾਸਲ ਕਰਨਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ ਤੇ ਇਸ ਲਈ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਦੁਆਲੇ ਕਿਸੇ ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਪ੍ਰਵਾਹ ਲਈ ਇੱਕ ਸਹੀ ਸਪੈਕਟਰਮ ਦੀ ਸਮਾਧਾਨ ਦੇ ਕਿਸੇ ਮਨਮਰਜ਼ੀ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਚੋਣ ਸਾਨੂੰ ਇਸ ਪ੍ਰਣਾਲੀ ਦੀ ਗ਼ਲਤ ਤਸਵੀਰ ਦੇਵੇਗੀ। ਇਨ੍ਹਾਂ ਨਤੀਜਿਆਂ ਤੋਂ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲਜ਼’ ਜਿਹੇ ਵੱਡੇ ਪਦਾਰਥਾਂ ਦੁਆਲੇ ਭੌਤਿਕ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਨੂੰ ਸਮਝਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਚਿੱਤਰ 1 ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਡਿਸਕ ਦਾ ਇੱਕ ਕਾਰਟੂਨ ਡਾਇਆਗ੍ਰਾਮ ਹੈ
ਚਿੱਤਰ 2a, b ਮੈਕ ਨੰਬਰ ਅਤੇ ‘ਬਲੈਕ ਹੋਲ’ ਤੋਂ ਦੂਰੀ ਨਾਲ ਤਾਪਮਾਨ ਤਬਦੀਲੀ ਪਲੌਟ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਪੈਨਲ ਵਿੱਚ ਚਿੱਤਰ 2c ’ਚ ਕੁੱਲ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਅਤੇ ਐਕ੍ਰੀਸ਼ਨ ਡਿਸਕ ਦੇ ਵਿਭਿੰਨ ਖੇਤਰਾਂ ਤੋਂ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦਾ ਯੋਗਦਾਨ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
[ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਨ ਲਿੰਕ: DOI:10.1051/0004-6361/202037520; arXiv: 2007.00919
ਹੋਰ ਵੇਰਵਿਆਂ ਲਈ ਸੰਪਰਕ ਕਰੋ: ਸ਼ਿਲਪਾ ਸਰਕਾਰ  ਅਤੇ ਇੰਦਰਨੀਲ ਚੱਟੋਪਾਧਿਆਇ
. ]