వెలుగును మింగేసే అంధకారం – విశ్వం దాచిన మహా అద్భుతం: బ్లాక్ హోల్

రవిరాజ పోతినేని

అనంతమైన ఈ విశ్వంలో కొన్ని రహస్యాలు వెలుగులో ఉంటే, మరికొన్ని కటిక చీకటిలో దాగి ఉంటాయి. మన కళ్లకు కనిపించని, అనంతమైన శక్తిని తనలో నింపుకుని, తన దరిదాపుల్లోకి వచ్చే దేన్నైనా, అది గ్రహమైనా, భారీ నక్షత్రమైనా, ఆఖరికి కాంతి రేఖనైనా, నిర్మొహమాటంగా మింగేసే ఒక విశ్వ ప్రహేళిక గురించి మీరు విన్నారా? సైన్స్ ప్రపంచంలో అత్యంత ఉత్కంఠభరితమైన, అదే సమయంలో అత్యంత భయంకరమైన అంశం ‘బ్లాక్ హోల్’ లేదా ‘కృష్ణ బిలం’.

ఇది కేవలం అంతరిక్షంలో ఉండే ఒక ఖాళీ రంధ్రం కాదు; ఇది భౌతిక శాస్త్ర నియమాలకే సవాలు విసిరే ఒక అద్భుతం. ఇక్కడ కాలం గడ్డకట్టుకుపోతుంది, పదార్థం తన ఉనికిని కోల్పోతుంది. అసలు ఒక భారీ నక్షత్రం అదృశ్యమై ఇలాంటి రాక్షస శక్తిగా ఎలా మారుతుంది? కాంతిని కూడా బంధించగలిగే ఆకర్షణ వీటికి ఎక్కడి నుండి వస్తుంది? విశ్వం అనే అంతులేని తెరపై ప్రకృతి రాసిన ఈ వింత కావ్యం గురించి, సామాన్యులకు సైతం అర్థమయ్యే రీతిలో ఇప్పుడు లోతుగా తెలుసుకుందాం.

అసలు ఈ బ్లాక్ హోల్ అంటే ఏమిటి?

బ్లాక్ హోల్ అనేది అంతరిక్షంలో విపరీతమైన గురుత్వాకర్షణ శక్తి కలిగిన ఒక ప్రదేశం. ఒక భారీ నక్షత్రంలోని పదార్థమంతా ఒక చిన్న చుక్క (Singularity) లోకి ఇరుక్కుపోవడం వల్ల అక్కడ సాంద్రత అనంతంగా ఉంటుంది. దీని ప్రభావం ఎంతగా ఉంటుందంటే, విశ్వంలోనే అత్యంత వేగంగా ప్రయాణించే కాంతి (Light) కూడా దీని లోపలికి వెళ్తే తిరిగి బయటకు రాలేదు. కాంతి పరావర్తనం చెంది తిరిగి రాదు కాబట్టే అది మనకు నల్లగా కనిపిస్తుంది. అందుకే దీనికి ‘బ్లాక్ హోల్’ అని పేరు పెట్టారు.

ఇది ఎలా పుడుతుంది?
నక్షత్రాల పరిణామ క్రమంలో బ్లాక్ హోల్స్ ఏర్పడతాయి. సూర్యుడి కంటే కనీసం 10-20 రెట్లు పెద్దగా ఉండే భారీ నక్షత్రాలు తమ ఇంధనాన్ని మొత్తం ఖర్చు చేసుకున్నప్పుడు, అవి తమ సొంత గురుత్వాకర్షణ శక్తిని భరించలేక లోపలికి కుంచించుకుపోతాయి. ఈ క్రమంలో ఒక భారీ విస్ఫోటనం సంభవిస్తుంది, దీనినే మనం ‘సూపర్ నోవా’ (Supernova) అంటాం.

ఈ పేలుడు తర్వాత మధ్యలో మిగిలిన భాగం (నక్షత్ర అవశేషం) గనుక సూర్యుడి ద్రవ్యరాశి కంటే 3 రెట్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ బరువు ఉంటే, అది అంతులేకుండా కుంచించుకుపోయి ఒక చిన్న బిందువులా మారిపోతుంది. అలా ఒక భారీ నక్షత్రం తన సొంత బరువును మోయలేక, తనలో తాను కూలిపోయి ఒక అదృశ్య శక్తి కేంద్రంగా—అంటే బ్లాక్ హోల్‌గా మారుతుంది.

ఈవెంట్ హారిజన్ – తిరిగి రాలేని సరిహద్దు

బ్లాక్ హోల్ చుట్టూ ఉండే అదృశ్య సరిహద్దును ‘ఈవెంట్ హారిజన్’ (Event Horizon) అంటారు. దీనిని ‘పాయింట్ ఆఫ్ నో రిటర్న్’ అని పిలవడానికి ముఖ్య కారణాలు:

• వన్-వే ట్రాఫిక్: ఈవెంట్ హారిజన్ అనేది విశ్వంలో ఒక వైపు మాత్రమే తెరుచుకునే తలుపు లాంటిది. లోపలికి వెళ్లడమే తప్ప, సమాచారం కానీ, కాంతి కానీ, పదార్థం కానీ బయటకు రావడం అసాధ్యం.
• దృశ్యమానత ముగింపు: మనం ఈ సరిహద్దు అవతల ఏం జరుగుతుందో చూడలేము. ఎందుకంటే మనం ఒక వస్తువును చూడాలంటే దాని మీద పడి పరావర్తనం చెందిన కాంతి మన కంటికి చేరాలి. కానీ ఈవెంట్ హారిజన్ లోపలికి వెళ్లిన కాంతి తిరిగి రాదు కాబట్టి, దాని లోపల ఏం జరుగుతుందో తెలుసుకోవడం అసాధ్యం. ‘ఈవెంట్’ (ఘటన) అంటే అక్కడ జరిగే విషయం, ‘హారిజన్’ (క్షితిజం) అంటే మనకు కనిపించే పరిమితి. అందుకే దీనికి ఆ పేరు వచ్చింది.

కాలం ఆగిపోతే ఎలా ఉంటుంది?
బ్లాక్ హోల్ దగ్గర భౌతిక శాస్త్ర నియమాలు తలకిందులవుతాయి. ఐన్‌స్టీన్ సిద్ధాంతం ప్రకారం, గురుత్వాకర్షణ పెరిగే కొద్దీ కాలం (Time) నెమ్మదిస్తుంది. మీరు ఒక బ్లాక్ హోల్ అంచున గంట సేపు ఉండి తిరిగి వస్తే, భూమి మీద అప్పటికే కొన్ని వందల ఏళ్లు గడిచిపోయి ఉండవచ్చు! అంటే, బ్లాక్ హోల్స్ ఒక రకమైన ‘వన్-వే టైమ్ మెషిన్లు’ లాంటివన్నమాట. ఇవి మనల్ని భవిష్యత్తులోకి తీసుకెళ్లగలవు కానీ, తిరిగి వెనక్కి వచ్చే మార్గం మాత్రం ఉండదు.

ఒకవేళ మనిషి లోపలికి వెళ్తే?
బ్లాక్ హోల్ లోపలికి ప్రయాణించడం అనేది ఒక ఊహించలేని మరియు భయంకరమైన అనుభవం. ఒక మనిషి బ్లాక్ హోల్ లోకి పడిపోతున్నప్పుడు, అతను కేంద్రానికి దగ్గరయ్యే కొద్దీ గురుత్వాకర్షణ శక్తిలో విపరీతమైన వ్యత్యాసాలను ఎదుర్కోవాల్సి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, మీరు కాళ్ళ వైపు నుంచి లోపలికి పడిపోతుంటే, మీ తల కంటే మీ పాదాల మీద గురుత్వాకర్షణ బలం కొన్ని లక్షల రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది. ఈ బలమైన లాగుడు వల్ల మీ శరీరం నిలువుగా ఒక నూడిల్స్ లాగా లేదా రబ్బర్ బ్యాండ్ లాగా విపరీతంగా సాగిపోతుంది. శాస్త్రవేత్తలు ఈ వింతైన ప్రక్రియను ‘స్పగెటిఫికేషన్’ (Spaghettification) లేదా ‘నూడిల్ ఎఫెక్ట్’ అని పిలుస్తారు.

కేవలం శరీరం సాగడమే కాకుండా, లోపలికి వెళ్లే కొద్దీ ఆ ఒత్తిడికి ఎముకలు, కండరాలు, ఆఖరికి కణాలు కూడా తట్టుకోలేక విచ్ఛిన్నమైపోతాయి. చిట్టచివరికి, మనిషి ఉనికి మొత్తం పరమాణువుల (Atoms) స్థాయికి విడిపోయి, ఒక సన్నని పదార్ధపు ధారలా మారి ఆ కృష్ణ బిలంలో కలిసిపోతుంది. అక్కడ భౌతిక నియమాలు పని చేయవు కాబట్టి, ఆ తర్వాత ఆ పరమాణువులు ఏమవుతాయనేది నేటికీ సైన్స్ ప్రపంచంలో ఒక అంతుచిక్కని రహస్యమే.

మరి బ్లాక్ హోల్ ను ఎలా చిత్రించారు?
బ్లాక్ హోల్‌ను నేరుగా చూడటం అసాధ్యమైనప్పటికీ, శాస్త్రవేత్తలు దానిని ఫోటో తీయడంలో అద్భుత విజయాన్ని సాధించారు. నిజానికి బ్లాక్ హోల్ కాంతిని విడుదల చేయదు, కానీ దాని చుట్టూ ఉన్న ‘అక్రిషన్ డిస్క్’ (Accretion Disk) అనే ప్రకాశవంతమైన గ్యాస్ మరియు ధూళి వలయం నుండి వచ్చే కాంతిని మనం చూడవచ్చు. 2019లో ‘ఈవెంట్ హారిజన్ టెలిస్కోప్’ (EHT) అనే ప్రాజెక్ట్ ద్వారా ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న ఎనిమిది శక్తివంతమైన రేడియో టెలిస్కోపులను అనుసంధానించి, ఒక భూమి అంత పరిమాణం ఉన్న వర్చువల్ టెలిస్కోపును సృష్టించారు. దీని ద్వారా మెసియర్ 87 (M87*) అనే గెలాక్సీ మధ్యలో ఉన్న బ్లాక్ హోల్ యొక్క మొట్టమొదటి చిత్రాన్ని ఆవిష్కరించారు. ఈ చిత్రంలో మధ్యలో ఉన్న నల్లని భాగం (బ్లాక్ హోల్ నీడ) మరియు దాని చుట్టూ మండుతున్నట్లుగా ఉన్న కాంతి వలయాన్ని మనం చూడవచ్చు. ఇది కేవలం ఒక ఫోటో మాత్రమే కాదు, దశాబ్దాల తరబడి శాస్త్రవేత్తలు చేసిన గణిత లెక్కలకు మరియు ఐన్‌స్టీన్ సిద్ధాంతాలకు సజీవ సాక్ష్యం.

మన సొంత గెలాక్సీ అయిన పాలపుంత కేంద్రంలో ఉన్న ‘సజిటేరియస్ ఏ*’ బ్లాక్ హోల్‌ను కూడా శాస్త్రవేత్తలు 2022లో ఫోటో తీయగలిగారు. ఇది భూమికి సుమారు 26,000 కాంతి సంవత్సరాల దూరంలో ఉన్నప్పటికీ, ఈవెంట్ హారిజన్ టెలిస్కోప్ ద్వారా తీసిన ఈ చిత్రం మన గెలాక్సీ అస్తిత్వానికి మూలమైన ఆ భారీ శక్తి కేంద్రాన్ని ప్రపంచానికి పరిచయం చేసింది.

ముగింపు: విశ్వం ఒక మాయాజాలం
బ్లాక్ హోల్స్ అంటే కేవలం వినాశకారులు మాత్రమే కాదు, గెలాక్సీల నిర్మాణంలో ఇవి కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. మన పాలపుంత (Milky Way) గెలాక్సీ మధ్యలో కూడా ‘సజిటేరియస్ ఏ’ (Sagittarius A) అనే ఒక భారీ బ్లాక్ హోల్ ఉంది. ఇవి విశ్వం యొక్క అంతిమ రహస్యాలు. వీటి గురించి ఎంత తెలుసుకున్నా ఇంకా ఏదో మిగిలే ఉంటుంది. చీకటిలో దాగి ఉన్న ఈ అద్భుతాలు మనకు నేర్పే పాఠం ఒక్కటే – “ఈ అనంత విశ్వంలో మనం తెలుసుకోవాల్సింది ఇంకా ఎంతో ఉంది!”

రచయిత: రవి రాజా పోతినేని, ఖగోళ పరిశోధకుడు, సైన్స్ ప్రచారకర్త, రచయిత.