दशकों से, वैज्ञानिकों का मानना है कि कोई भी चीज़ ब्लैक होल के शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण से बच नहीं सकती है। हालांकि यह काफी हद तक सच है, भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग ने 1974 में प्रस्तावित किया था कि ब्लैक होल थर्मल विकिरण का एक रूप उत्सर्जित करके धीरे-धीरे ऊर्जा खो सकते हैं, जिसे अब हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है।
अब, भौतिकविदों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने एक प्रयोगशाला प्रयोग में हॉकिंग विकिरण से जुड़ी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया देखी है जिसमें ब्लैक होल एनालॉग बनाने के लिए प्रकाश का उपयोग किया गया था। जर्मनी में पैडरबोर्न विश्वविद्यालय के लोरेंजो प्रोकोपियो के नेतृत्व में किया गया शोध जर्नल में प्रकाशित हुआ है प्रकृति।
वैज्ञानिकों का कहना है कि उनके निष्कर्ष इस बारे में महत्वपूर्ण सुराग प्रदान कर सकते हैं कि कैसे ब्लैक होल धीरे-धीरे ऊर्जा खोते हैं और आधुनिक भौतिकी के कुछ सबसे बड़े रहस्यों को सुलझाने में भी मदद कर सकते हैं।
ब्लैक होल ब्रह्मांड की सबसे चरम वस्तुओं में से एक हैं। इनका गुरुत्वाकर्षण इतना प्रबल होता है कि एक बार कोई भी चीज़ घटना क्षितिज नामक सीमा को पार कर जाए, तो वह बच नहीं सकती। यहां तक कि प्रकाश भी इतनी तेजी से यात्रा नहीं कर सकता कि मुक्त हो सके।
हॉकिंग के सिद्धांत के अनुसार, घटना क्षितिज के निकट क्वांटम प्रभाव ब्लैक होल को छोटी मात्रा में विकिरण उत्सर्जित करने की अनुमति देते हैं। अत्यधिक लंबी अवधि में, इस प्रक्रिया के कारण ब्लैक होल धीरे-धीरे वाष्पित हो सकते हैं।
हालाँकि, वैज्ञानिकों को यह समझने में संघर्ष करना पड़ा है कि ऊर्जा हस्तांतरण कैसे होता है। यह प्रक्रिया, जिसे बैकरिएक्शन के रूप में जाना जाता है, ब्लैक होल भौतिकी में सबसे बड़े अनुत्तरित प्रश्नों में से एक बनी हुई है।
क्योंकि वास्तविक ब्लैक होल से हॉकिंग विकिरण अविश्वसनीय रूप से कमजोर होने की उम्मीद है, प्रत्यक्ष अवलोकन वर्तमान में असंभव है। इस चुनौती से निपटने के लिए, शोधकर्ता ऐसी प्रयोगशाला प्रणालियाँ बनाते हैं जो ब्लैक होल की भौतिकी की नकल करती हैं।
इस में नवीनतम अध्ययन, टीम ने विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से यात्रा करने वाले अल्ट्राफास्ट लेजर पल्स का उपयोग किया। एक लेजर पल्स ने फाइबर के ऑप्टिकल गुणों को बदल दिया, जिससे दूसरे पल्स के लिए ब्लैक होल के घटना क्षितिज के समान स्थितियां पैदा हुईं।
इस सेटअप का उपयोग करने वाले पहले प्रयोगों ने हॉकिंग विकिरण को सफलतापूर्वक पुनः निर्मित किया था। इस बार, शोधकर्ताओं ने बैकरिएक्शन के साक्ष्य की खोज की, ऊर्जा की छोटी हानि जो विकिरण उत्सर्जित होने पर होती है।
बैकरिएक्शन को समझने के लिए वैज्ञानिक इसकी तुलना रोलर स्केट्स पर खड़े दो लोगों से करते हैं। यदि एक व्यक्ति दूसरे को धक्का देता है, तो दोनों विपरीत दिशा में आगे बढ़ते हैं। इसी प्रकार, जब हॉकिंग विकिरण ऊर्जा को दूर ले जाता है, तो ब्लैक होल प्रणाली को भी ऊर्जा खोनी होगी।
शोधकर्ताओं ने एनालॉग ब्लैक होल बनाने के लिए जिम्मेदार लेजर पल्स में एक छोटी सी बदलाव को मापकर इस प्रभाव का पता लगाया।
खोज से एक अप्रत्याशित परिणाम भी सामने आया। वैज्ञानिकों ने पहले माना था कि प्रयोगशाला प्रणालियों में हॉकिंग विकिरण परस्पर क्रियाओं की एक जटिल श्रृंखला के माध्यम से उत्पन्न हुआ था। इसके बजाय, नए निष्कर्ष बताते हैं कि विकिरण और प्रतिक्रिया दोनों एक ही, प्रत्यक्ष प्रक्रिया के माध्यम से उत्पन्न होते हैं।
शोधकर्ताओं के अनुसार, यह संभव है कि वास्तविक ब्लैक होल समान सरल तंत्र के माध्यम से हॉकिंग विकिरण उत्पन्न कर सकते हैं। यदि भविष्य के प्रयोग अन्य ब्लैक होल एनालॉग्स में इस खोज की पुष्टि करते हैं, तो यह ब्लैक होल वाष्पीकरण के बारे में वैज्ञानिकों की समझ को बदल सकता है।
यह खोज प्रसिद्ध ब्लैक होल सूचना विरोधाभास को समझाने में भी मदद कर सकती है, एक समस्या जिसकी जांच स्टीफन हॉकिंग ने 2018 में अपने अंतिम वैज्ञानिक पेपर तक जारी रखी थी।
हालाँकि वास्तविक ब्लैक होल में इन प्रक्रियाओं का अवलोकन वर्तमान तकनीक से परे है, नया अध्ययन ब्रह्मांड के कुछ महानतम रहस्यों को समझने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।
