ব্ল্যাক হোল কী এবং কীভাবে কাজ করে?
ব্ল্যাক হোল কী?
ব্ল্যাক হোল (Black Hole) হলো মহাবিশ্বের এক ধরণের বস্তু যা এতটাই ঘন ও ভরযুক্ত যে এর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি থেকে কোনো কিছু — এমনকি আলোও — পালাতে পারে না। এর অর্থ, আপনি ব্ল্যাক হোলকে সরাসরি দেখতে পারেন না, কারণ আলো পর্যন্ত সেখান থেকে বের হতে পারে না।
অর্থাৎ, ব্ল্যাক হোল হলো মহাকাশের এমন একটি জায়গা যেখানে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এতটাই বেশি যে আলোও এর থেকে বের হতে পারে না। এটি একটি বিশাল ঘনত্বের বস্তু, যা সবকিছুকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে।
ব্ল্যাক হোল আসলে কী এবং কীভাবে কাজ করে, তা নিচে ব্যাখ্যা করা হলো:
মহাকর্ষ: ব্ল্যাক হোলের মূল বৈশিষ্ট্য হলো এর শক্তিশালী মহাকর্ষ বল। এই বল এতটাই বেশি যে এটি আলোকেও নিজের দিকে টেনে নেয়, যার কারণে ব্ল্যাক হোল দৃশ্যমান হয় না।
ঘনত্ব: ব্ল্যাক হোল তৈরি হয় যখন কোনো বিশাল ভরের তারা তাদের জ্বালানি শেষ করে সংকুচিত হয়ে যায়। এই সংকোচন একটি ছোট অঞ্চলে এত বেশি ভরের সমাবেশ ঘটায় যে মহাকর্ষ বল খুব শক্তিশালী হয়ে যায়।
গঠন: ব্ল্যাক হোলের কেন্দ্রে থাকে একটি সিঙ্গুলারিটি (singularity), যেখানে পদার্থবিজ্ঞানের নিয়মগুলি প্রযোজ্য নাও হতে পারে। এর চারপাশে একটি অঞ্চল থাকে যাকে বলা হয় "ইভেন্ট দিগন্ত" (event horizon)। এটি ব্ল্যাক হোলের সীমানা নির্দেশ করে।
দৃশ্যমানতা: যেহেতু আলোও ব্ল্যাক হোল থেকে বের হতে পারে না, তাই এটি খালি চোখে দেখা যায় না। তবে, বিজ্ঞানীরা ব্ল্যাক হোলকে পরোক্ষভাবে শনাক্ত করতে পারেন, যেমন এর চারপাশে থাকা বস্তুগুলোর গতিবিধি পর্যবেক্ষণ করে।
সংক্ষেপে, ব্ল্যাক হোল হলো মহাকাশের এমন একটি অঞ্চল, যেখানে মহাকর্ষ বল এতটাই শক্তিশালী যে আলোও এর আকর্ষণ থেকে পালাতে পারে না। এটি বিশাল ভরের তারা যখন সংকুচিত হয়ে যায়, তখন তৈরি হয়।
ব্ল্যাক হোল কীভাবে কাজ করে?
ব্ল্যাক হোল কীভাবে কাজ করে — এটি বোঝার জন্য আমাদের প্রথমে মাধ্যাকর্ষণ ও পদার্থবিজ্ঞানের কিছু ধারণা জানতে হবে। নিচে ধাপে ধাপে সহজভাবে ব্যাখ্যা করছি:
১. ব্ল্যাক হোলের মূল শক্তি: মাধ্যাকর্ষণ (Gravity)
ব্ল্যাক হোল কাজ করে মূলত তার অত্যন্ত শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ শক্তির মাধ্যমে। কোনো বস্তুর ভর যত বেশি হবে, তার মাধ্যাকর্ষণ শক্তিও তত বেশি হবে।
ব্ল্যাক হোল এতটাই ঘন এবং ভরযুক্ত যে তার মাধ্যাকর্ষণ ক্ষেত্র সবকিছুকে টেনে নেয় — আলো পর্যন্ত নয়!
২. ইভেন্ট হরাইজোন: "ফেরা অসম্ভব" সীমা
ব্ল্যাক হোলের চারপাশে একটি কাল্পনিক সীমারেখা থাকে, যাকে বলে ইভেন্ট হরাইজোন।
এই সীমার মধ্যে কিছু ঢুকে গেলে আর কোনোভাবে বের হতে পারে না — কারণ বাহিরে যাবার জন্য যে গতি দরকার, তা আলোর গতির চেয়েও বেশি।
তাই এই সীমার ভেতর থেকে আলো পর্যন্ত বের হতে পারে না — তাই আমরা ব্ল্যাক হোল "দেখতে" পাই না, শুধু তার প্রভাব বুঝতে পারি।
৩. ব্ল্যাক হোল কী টেনে নেয়?
ব্ল্যাক হোল তার আশপাশে যা কিছু থাকে তা ধীরে ধীরে টেনে নেয়:
গ্যাস ও ধূলিকণা
নিকটবর্তী তারা
এমনকি আলোর রশ্মি পর্যন্ত
এই সব কিছু যখন ইভেন্ট হরাইজোনে পৌঁছায়, তখন তারা একরকম "অদৃশ্য" হয়ে যায়।
৪. আকর্ষণের আগে কী ঘটে? (Accretion Disk)
ব্ল্যাক হোলের চারপাশে ধূলিকণা ও গ্যাস দিয়ে তৈরি হয় একটি উজ্জ্বল ডিস্ক — একে বলে Accretion Disk।
এই ডিস্কের বস্তুগুলো ব্ল্যাক হোলে পড়ার আগে প্রচণ্ড ঘর্ষণে গরম হয়ে এক্স-রে ও অন্যান্য বিকিরণ সৃষ্টি করে — এগুলোই বিজ্ঞানীরা শনাক্ত করেন।
৫. সিংগুলারিটি (Singularity): সব কিছুর শেষ?
ব্ল্যাক হোলের কেন্দ্রে থাকে একটি বিন্দু — Singularity — যেখানে পদার্থ ও স্থান-কাল (space-time) অসীমভাবে সংকুচিত।
বিজ্ঞান এখনও ঠিক জানে না এখানে আসলে কী ঘটে, কারণ এখানে সাধারণ পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম ভেঙে পড়ে।
ব্ল্যাক হোল "কাজ করতে দেখা" গেছে কখন?
২০১৯ সালে বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো একটি ব্ল্যাক হোলের চারপাশের ছবি তুলতে সক্ষম হন (M87 গ্যালাক্সির ব্ল্যাক হোল)। এতে Accretion Disk থেকে বের হওয়া বিকিরণ দেখা গেছে।
ব্ল্যাক হোল কিভাবে তৈরি হয়?
ব্ল্যাক হোল সাধারণত একটি বিশাল তারার মৃত্যুতে সৃষ্টি হয়। তারার জীবনের শেষ পর্যায়ে যদি তার ভর খুব বেশি হয়, তখন এটি সুপারনোভা বিস্ফোরণের মাধ্যমে নিজেই ভেঙে পড়ে এবং সব ভর একটি ছোট, অত্যন্ত ঘন অঞ্চলে সংকুচিত হয়ে যায় — এটিই ব্ল্যাক হোল।
ব্ল্যাক হোলের কিছু বৈশিষ্ট্য:
ইভেন্ট হরাইজোন (Event Horizon): এটি ব্ল্যাক হোলের চারপাশের সেই সীমারেখা যেখান থেকে কোনো কিছু একবার প্রবেশ করলে আর বের হতে পারে না।
সিংগুলারিটি (Singularity): ব্ল্যাক হোলের কেন্দ্রে একটি বিন্দু থাকে যেখানে ভর অসীমভাবে সংকুচিত থাকে এবং পদার্থবিজ্ঞানের প্রচলিত নিয়ম সেখানে কাজ করে না।
মাধ্যাকর্ষণ: ব্ল্যাক হোলের মাধ্যাকর্ষণ এত বেশি যে এটি আশেপাশের গ্যাস, ধূলিকণা এমনকি নক্ষত্রকেও গ্রাস করতে পারে।
ব্ল্যাক হোল কিভাবে "দেখা" হয়?
যেহেতু আলো পর্যন্ত বের হতে পারে না, বিজ্ঞানীরা ব্ল্যাক হোলকে সরাসরি দেখতে পারেন না। তবে তারা তার আশেপাশের বস্তু ও বিকিরণের আচরণ বিশ্লেষণ করে ব্ল্যাক হোলের উপস্থিতি শনাক্ত করতে পারেন। ২০১৯ সালে বিজ্ঞানীরা প্রথমবারের মতো একটি ব্ল্যাক হোলের ছায়াচিত্র প্রকাশ করেন।
ব্ল্যাক হোল কোথায় আছে?
ব্ল্যাক হোল বা কৃষ্ণগহ্বর মূলত মহাকাশের এমন একটি অঞ্চল যেখানে মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এতটাই বেশি যে আলোও এর থেকে বের হতে পারে না। এগুলো সাধারণত বিশাল ভরের তারা (নক্ষত্র) তাদের জীবনচক্রের শেষে সংকুচিত হয়ে তৈরি হয়। আমাদের গ্যালাক্সি মিল্কিওয়ে এর কেন্দ্রেও একটি সুপারম্যাসিভ ব্ল্যাক হোল রয়েছে, যার নাম (Sagittarius)।
আরও কিছু ব্ল্যাক হোল পৃথিবীর কাছাকাছিও শনাক্ত করা গেছে, যেমন - Gaia BH1, যা পৃথিবী থেকে প্রায় ১৫৬০ আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত।
সংক্ষেপে, ব্ল্যাক হোলগুলি মহাকাশের বিভিন্ন স্থানে বিদ্যমান, এবং এদের মধ্যে কিছু আমাদের গ্যালাক্সির কেন্দ্র সহ অন্যান্য ছায়াপথের কেন্দ্রেও পাওয়া যায়।
ব্ল্যাক হোলের ভিতরে কি আছে?
ব্ল্যাক হোলের কেন্দ্রে রয়েছে একটি সিঙ্গুলারিটি, যা স্থান-কাল এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তির একটি অসীম বিন্দু। এর চারপাশে রয়েছে ঘটনা দিগন্ত, যা ব্ল্যাক হোলের সীমানা হিসেবে কাজ করে এবং একবার এর মধ্যে কিছু প্রবেশ করলে আর বের হতে পারে না।
ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তর নিয়ে বিস্তারিত তথ্য এখনও অজানা, তবে বিজ্ঞানীরা কিছু ধারণা দিয়েছেন:
সিঙ্গুলারিটি:
ব্ল্যাক হোলের কেন্দ্রে অসীম ঘনত্ব এবং মাধ্যাকর্ষণ শক্তির একটি বিন্দু রয়েছে, যা সিঙ্গুলারিটি নামে পরিচিত। এখানে স্থান-কাল (space-time) এর ধারণা ভেঙে যায়।
ঘটনা দিগন্ত:
এটি ব্ল্যাক হোলের সীমানা, যা একবার অতিক্রম করলে কোনো কিছুই আর বাইরে আসতে পারে না।
অ্যাক্রিশন ডিস্ক:
ব্ল্যাক হোলের চারপাশে ঘূর্ণায়মান গ্যাস এবং ধূলিকণার একটি চাকতি, যা ব্ল্যাক হোলের মধ্যে পতিত হওয়ার আগে তৈরি হয়।
ওয়ার্মহোল:
কিছু তাত্ত্বিক পদার্থবিদ মনে করেন যে ব্ল্যাক হোল অন্য কোনো মহাবিশ্বের সাথে সংযোগ স্থাপনকারী ওয়ার্মহোলের মতো হতে পারে।
ব্ল্যাক হোলের অভ্যন্তর এখনও গবেষণার বিষয়। যেহেতু আলোও ব্ল্যাক হোল থেকে বের হতে পারে না, তাই এর ভেতরে কী আছে, তা সরাসরি পর্যবেক্ষণ করা সম্ভব নয়। তবে, বিজ্ঞানীরা বিভিন্ন গাণিতিক মডেল এবং পরোক্ষ পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এর বৈশিষ্ট্যগুলি জানার চেষ্টা করছেন।
ব্ল্যাক হোল কে আবিষ্কার করেন?
১৮ শতকে জন মিশেল প্রথমে কৃষ্ণগহ্বরের ধারণাটি আবিষ্কার করেছিলেন, কিন্তু ১৯১৬ সালে কার্ল শোয়ার্জচাইল্ড আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতার তত্ত্বের উপর ভিত্তি করে ব্ল্যাক হোল বর্ণনাকারী প্রথম গাণিতিক সমাধান আবিষ্কার করেছিলেন। পরবর্তীতে, ১৯৭১ সালে পল মারডিন এবং লুইস ওয়েবস্টার কর্তৃক সিগনাস এক্স-১ আবিষ্কারের মাধ্যমে ব্ল্যাক হোল প্রথম পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ পাওয়া যায়।
ব্ল্যাক হোল (কৃষ্ণগহ্বর) এর ধারণা প্রথম আবিষ্কার করেন ভূতত্ত্ববিদ জন মিচেল ১৭৮৩ সালে। তবে, ব্ল্যাক হোলের আধুনিক ধারণা এবং গাণিতিক ব্যাখ্যা দেন কার্ল শোয়ার্জশাইল্ড ১৯১৬ সালে।
এখানে বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হলো:
জন মিশেল (১৭৮৩):
একজন ইংরেজ প্রাকৃতিক দার্শনিক মাইকেল সর্বপ্রথম "dark stars" এর ধারণাটি প্রস্তাব করেছিলেন যার মাধ্যাকর্ষণ শক্তি এত শক্তিশালী যে আলোও পালাতে পারেনি। তিনি এই ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য নিউটনীয় পদার্থবিদ্যা ব্যবহার করেছিলেন।
১৭৮৩ সালে, ভূতত্ত্ববিদ জন মিচেল সর্বপ্রথম ব্ল্যাক হোল ধারণা দেন। তিনি একটি বিশাল ভরের বস্তুর কথা বলেছিলেন যার মহাকর্ষ এতটাই শক্তিশালী যে আলোও সেখান থেকে বের হতে পারে না।
কার্ল শোয়ার্জচাইল্ড (১৯১৬):
জার্মান পদার্থবিজ্ঞানী শোয়ার্জচাইল্ড আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণের প্রথম সমাধান খুঁজে পেয়েছিলেন যা স্থানকালের একটি অঞ্চলকে বর্ণনা করেছিল যার একটি ঘটনা দিগন্ত রয়েছে, যা এখন শোয়ার্জচাইল্ড ব্যাসার্ধ নামে পরিচিত। এই সমাধানটি গাণিতিকভাবে আমরা যাকে এখন কৃষ্ণগহ্বর বলে জানি তা বর্ণনা করেছিল।
১৯১৬ সালে, কার্ল শোয়ার্জশাইল্ড আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব ব্যবহার করে একটি ব্ল্যাক হোল গাণিতিক সমাধান খুঁজে বের করেন। এটি "শোয়ার্জশাইল্ড ব্ল্যাক হোল" নামে পরিচিত।
পল মারডিন এবং লুইস ওয়েবস্টার (১৯৭১):
রয়েল গ্রিনউইচ অবজারভেটরিতে কর্মরত মারডিন এবং ওয়েবস্টার সিগনাস এক্স-১ আবিষ্কার করেন, যা একটি শক্তিশালী এক্স-রে উৎস। আরও পর্যবেক্ষণ এবং বিশ্লেষণ থেকে জানা গেছে যে সিগনাস এক্স-১ ছিল একটি বাইনারি সিস্টেম, যার একটি উপাদান ছিল অত্যন্ত শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ শক্তি সহ একটি বিশাল, অদৃশ্য বস্তু, যা একটি কৃষ্ণগহ্বরের অস্তিত্ব নিশ্চিত করে।
অন্যান্য অবদানকারী:
রজার পেনরোজ, রেইনহার্ড গেঞ্জেল এবং আন্দ্রে গেজ এর মত বিজ্ঞানীরাও ব্ল্যাক হোল নিয়ে গুরুত্বপূর্ণ গবেষণা করেছেন এবং তাদের কাজের জন্য তারা সম্মানিত হয়েছেন।
সুতরাং, ব্ল্যাক হোল আবিষ্কারের ক্ষেত্রে জন মিচেল এবং কার্ল শোয়ার্জশাইল্ড এর অবদান বিশেষভাবে উল্লেখযোগ্য।
ব্ল্যাক হোল কি কেন কিভাবে?
ব্ল্যাক হোল বা কৃষ্ণগহ্বর হল মহাকাশের এমন একটি অঞ্চল, যার মহাকর্ষীয় টান এতটাই বেশি যে আলোও এর থেকে বের হতে পারে না। এটি মূলত বিশাল ভরের একটি বস্তু যা স্থান-কালের একটি নির্দিষ্ট সীমানার মধ্যে আবদ্ধ থাকে, যাকে "ইভেন্ট হরাইজন" বলা হয়।
ব্ল্যাক হোল কিভাবে তৈরি হয়?
বিশাল ভরের নক্ষত্রের (Supergiant star) জীবনের শেষ পর্যায়ে, যখন এর জ্বালানি ফুরিয়ে যায়, তখন এটি সংকুচিত হতে শুরু করে এবং একটি সুপারনোভা বিস্ফোরণের মাধ্যমে বিস্ফোরিত হয়।
যদি নক্ষত্রের অবশিষ্ট ভর সূর্যের ভরের চেয়ে কয়েকগুণ বেশি হয়, তবে এটি একটি ব্ল্যাক হোলে পরিণত হতে পারে।
সংকোচনের ফলে এর ঘনত্ব এত বেশি হয়ে যায় যে এটি স্থান-কালকে বাঁকিয়ে দেয় এবং একটি ব্ল্যাক হোল তৈরি করে।
ব্ল্যাক হোলের বৈশিষ্ট্য:
ব্ল্যাক হোল মহাকর্ষের কারণে আশেপাশের সবকিছুকে নিজের দিকে আকর্ষণ করে, এমনকি আলোকেও।
এর একটি নির্দিষ্ট সীমানা আছে, যার নাম "ইভেন্ট হরাইজন", যা অতিক্রম করলে কোনো কিছুই আর ফিরে আসতে পারে না।
ব্ল্যাক হোলগুলো সাধারণত গ্যালাক্সির কেন্দ্রে অথবা মহাকাশে অন্যান্য স্থানেও পাওয়া যায়।
ব্ল্যাক হোলগুলি দৃশ্যমান না হলেও, তাদের মহাকর্ষীয় প্রভাব এবং আশেপাশের বস্তুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে তাদের উপস্থিতি সনাক্ত করা যায়।
ব্ল্যাক হোল নিয়ে এখনো অনেক গবেষণা চলছে এবং বিজ্ঞানীরা ব্ল্যাক হোল সম্পর্কে জানার চেষ্টা করছেন।
সংক্ষেপে:
ব্ল্যাক হোল হলো এমন এক মহাজাগতিক বস্তু যা আলোসহ সব কিছু টেনে নেয় এবং যার গঠন ও আচরণ মহাবিশ্বের সবচেয়ে রহস্যময় বিষয়গুলোর একটি।
ব্ল্যাক হোল একটি অতিরিক্ত ঘন ও ভারী বস্তু
এটি আশেপাশের সব কিছু (আলোসহ) টেনে নেয়
এর কেন্দ্র অজানা ও রহস্যময় (Singularity)
বাইরে থেকে আমরা শুধু এর প্রভাব ও বিকিরণ বুঝতে পারি
