ब्लॅक होल morsels – आम्हाला गुरुत्वाकर्षण शक्ती म्हणून माहित आहे जी आपले पाय जमिनीवर ठेवते आणि वस्तू ‘खाली’ पडते. हे चंद्राला पृथ्वीभोवती फिरवत राहते आणि सूर्याभोवती ग्रहांना धरून ठेवते. तथापि, जेव्हा आपण वास्तविकतेच्या सर्वात लहान स्केलमध्ये झूम करतो, अणूंपेक्षा खूपच लहान, तेव्हा भौतिकशास्त्राचे नियम बदलू लागतात.

क्वांटम मेकॅनिक्सचे विचित्र नियम लागू होतात, जिथे कण दिसू शकतात आणि नाहीसे होऊ शकतात किंवा एकाच वेळी दोन ठिकाणी सुपरपोझिशनमध्ये अस्तित्वात देखील असू शकतात. या क्वांटम क्षेत्रात काहीही पूर्णपणे निश्चित नाही.

इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमसारख्या निसर्गाच्या इतर शक्तींचे क्वांटम फ्रेमवर्कमध्ये यशस्वीरित्या वर्णन केले गेले आहे. गुरुत्वाकर्षणाने मात्र अशा उपचारांना विरोध केला आहे. त्याची शक्ती इतर शक्तींच्या तुलनेत कमालीची कमी आहे, ज्यामुळे गुरुत्वाकर्षणाच्या क्वांटम प्रभावांची तपासणी करणे कठीण होते.

क्वांटम मेकॅनिक्स गुरुत्वाकर्षणात विलीन करण्यासाठी आवश्यक असलेले गणित देखील अत्यंत कठीण आहे. भौतिकशास्त्रज्ञांकडेही ते पूर्णपणे शोधण्यासाठी तंत्रज्ञान आणि प्रयोगांचा अभाव आहे. नैसर्गिक प्रयोगशाळा म्हणूनच क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाचा अभ्यास करण्यासाठी ब्लॅक होल ही सर्वोत्तम नैसर्गिक प्रयोगशाळा म्हणून उद्धृत केली जाते.

हे स्पेसटाइमचे क्षेत्र आहेत जेथे गुरुत्वाकर्षण इतके तीव्र आहे की काहीही, अगदी प्रकाश देखील बाहेर पडू शकत नाही. तरीही कृष्णविवर पूर्णपणे ‘ब्लॅक’ नसतात. 1970 च्या दशकात, इंग्लिश सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ स्टीफन हॉकिंग यांनी दाखवून दिले की त्यांनी कमी प्रमाणात ऊर्जा गळती करावी, ज्याला आता हॉकिंग रेडिएशन म्हणतात, घटना क्षितिजाच्या जवळ असलेल्या क्वांटम प्रभावामुळे, ज्याच्या पलीकडे काहीही सुटू शकत नाही.

या भविष्यवाणीने असे सुचवले आहे की गुरुत्वाकर्षण आणि क्वांटम भौतिकशास्त्र परस्परसंवाद करतात, जरी भौतिकशास्त्रज्ञ अद्याप सर्व तपशील समजत नाहीत. या संदर्भात, एका नवीन सैद्धांतिक अभ्यासाने असे सुचवले आहे की अतिशय लहान कृष्णविवर — ज्यांना “ब्लॅक होल मॉर्सल्स” असे नाव दिले जाते — शक्यतो हिंसक वैश्विक टक्करांमध्ये तयार झालेले क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाचे अधिक अद्वितीय प्रोब म्हणून काम करू शकतात.

फ्रेंच नॅशनल सेंटर फॉर सायंटिफिक रिसर्च (CNRS) चे संशोधक आणि नवीन अभ्यासाचे सह-लेखक, Giacomo Cacciapaglia, Giacomo Cacciapaglia, फ्रेंच नॅशनल सेंटर फॉर सायंटिफिक रिसर्च (CNRS) चे संशोधक आणि नवीन अभ्यासाचे सह-लेखक, “ब्लॅक होल मोर्सेल हे काल्पनिक सूक्ष्म-ब्लॅक होल आहेत, जे त्यांच्या मूळ कृष्णविवरांपेक्षा खूपच लहान आहेत – अंदाजे वस्तुमानात लघुग्रहांशी तुलना करता येते – आणि त्यामुळे जास्त गरम आहे.” ऑगस्टमध्ये न्यूक्लियर फिजिक्स बी मध्ये प्रकाशनासाठी पेपर स्वीकारण्यात आला होता. जोरदारपणे रेडिएट करा ब्लॅक होल मॉर्सल्स हे ब्लॅक होल विलीनीकरणाचे अवशेष आहेत आणि ते स्पेस आणि वेळेच्या क्वांटम स्वरूपामध्ये अभूतपूर्व अंतर्दृष्टी प्रदान करू शकतात.

उल्लेखनीय म्हणजे, संशोधकांनी असा युक्तिवाद केला आहे की या मॉर्सल्सचे सिग्नल, अनुकूल परिस्थितीत, सध्याच्या गॅमा-रे दुर्बिणीद्वारे आधीच ओळखता येऊ शकतात. “आमचे कार्य असे दर्शविते की जर या वस्तू तयार झाल्या, तर त्यांचे रेडिएशन सध्याच्या गॅमा-रे दुर्बिणीचा वापर करून आधीच निरीक्षण केले जाऊ शकते,” फ्रान्सिस्को सॅनिनो, दक्षिण डेन्मार्क विद्यापीठातील सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ आणि दुसरे सहलेखक म्हणाले. कल्पना या प्रश्नावर आधारित आहे: गुरुत्वाकर्षण क्वांटम स्तरावर कसे वागते? त्यांच्या मूळ कृष्णविवरांप्रमाणे, मॉर्सल्स देखील हॉकिंग रेडिएशन उत्सर्जित करतील, परंतु जास्त तापमानात.

मोठे खगोलभौतिकीय कृष्णविवर फारच थंड असतात कारण त्यांचे रेडिएशन शोधता येत नाही. लहान कृष्णविवरे, तथापि, जोरदारपणे विकिरण करतात, तत्त्वतः निरीक्षण करण्यायोग्य उच्च-ऊर्जा फोटॉन आणि न्यूट्रिनो तयार करतात. त्यांच्या भारदस्त तपमानामुळे, मोर्सल्स देखील त्वरीत बाष्पीभवन होतील, ज्यामुळे उच्च-ऊर्जा कणांचे स्फोट होईल.

गणनेवरून असे सूचित होते की हे स्फोट एक वेगळे, ओळखण्यायोग्य स्वाक्षरी बनवतील जे ब्लॅक होल विलीनीकरणाच्या घटनेनंतर गॅमा किरणांचे विलंबित उत्सर्जन म्हणून प्रकट होऊ शकते. विलंबित फुटणे जरी अद्याप मॉर्सेलचे निरीक्षण केले गेले नसले तरी त्यांची निर्मिती प्रशंसनीय आहे असे संशोधकांचे म्हणणे आहे. ब्लॅक होल विलीनीकरणाच्या अत्यंत परिस्थितीमध्ये, टक्कर मोर्सल्स तयार करण्यासाठी पुरेशी स्पेसटाइमचे लहान, दाट खिसे ‘चिमूटभर’ करू शकते.

हे नंतर हॉकिंग रेडिएशनद्वारे बाष्पीभवन करतील, त्यांच्या वस्तुमानानुसार जीवनकाल मिलिसेकंदांपासून ते वर्षांपर्यंत असेल. मॉर्सल्समधून हॉकिंग रेडिएशन शोधणे हे निरीक्षणातील नवीनतेपेक्षा जास्त असेल.

हॉकिंग रेडिएशनमध्ये स्पेसटाइमच्या अंतर्निहित क्वांटम रचनेचे ठसे असतात. त्याचे स्पेक्ट्रम, तत्त्वतः, सबटॉमिक कणांच्या विद्यमान सिद्धांतांमधील विचलन प्रकट करू शकते आणि ‘नवीन भौतिकशास्त्र’ कडे निर्देश करू शकते. अशी व्याख्या सट्टेबाज राहिली तरी, मोर्सेल परिदृश्य क्वांटम ग्रॅव्हिटीमध्ये एक दुर्मिळ आणि चाचणी करण्यायोग्य विंडो ऑफर करते – एक क्षेत्र जे सहसा प्रायोगिक आवाक्याबाहेर असते.

युरोपमधील लार्ज हॅड्रॉन कोलायडरसारखे कण प्रवेगक अशा अतिउर्जेचे प्रमाण तपासू शकत नसल्यामुळे, या नैसर्गिक प्रयोगशाळा “कॉस्मिक एक्सीलरेटर” म्हणून काम करू शकतात, ज्यामुळे भौतिकशास्त्रज्ञांना पृथ्वीवरील ऊर्जा व्यवस्थांमध्ये प्रवेश मिळतो अन्यथा पृथ्वीवर प्रवेश करता येत नाही. अंदाजित निरीक्षणात्मक स्वाक्षरी उच्च-ऊर्जा गॅमा किरणांचा विलंबित स्फोट असेल जो अधिक समस्थानिकपणे विकिरण करतो — i.

e सर्व दिशांमध्ये समान रीतीने — पारंपारिक गॅमा-रे स्फोटांपेक्षा, जे सहसा बीममध्ये केंद्रित असतात. अशा स्फोटांचा शोध घेण्यासाठी अनेक विद्यमान साधने योग्य आहेत.

त्यात नामिबियातील हाय एनर्जी स्टिरिओस्कोपिक सिस्टीम (HESS), मेक्सिकोमधील हाय-अल्टीट्यूड वॉटर चेरेन्कोव्ह ऑब्झर्व्हेटरी (HAWC), चीनमधील लार्ज हाय अल्टिट्यूड एअर शॉवर वेधशाळा (LHAASO) आणि पृथ्वीभोवतीच्या कक्षेत फर्मी गामा-रे स्पेस टेलिस्कोप यांचा समावेश आहे. अंतराळाचे खरे स्वरूप सिद्धांताच्या पलीकडे जाऊन, संशोधकांनी HESS द्वारे गोळा केलेल्या डेटाचे विश्लेषण देखील केले, जेव्हा ते मोठ्या ब्लॅक होलच्या विलीनीकरणाच्या घटनांचा पाठपुरावा करत होते, तेव्हा त्या वस्तुमानांवर वरच्या मर्यादा ठेवण्यासाठी ज्याला मोर्सल्स म्हणून चिमटा काढला जाऊ शकतो.

त्यांनी त्यांच्या गृहीतकांची निरीक्षणात्मक चाचणी करण्याचा हा पहिला प्रयत्न म्हटले. “आम्ही दाखवून दिले की जर विलीनीकरणादरम्यान ब्लॅक होल मोर्सेल तयार केले गेले तर ते त्यांच्या वस्तुमानाशी संबंधित विलंब वेळेसह उच्च-ऊर्जा गामा किरणांचा स्फोट निर्माण करतील,” डॉ.

Cacciapaglia म्हणाले. “आमचे विश्लेषण असे दर्शविते की या नवीन प्रकारच्या मल्टी-मेसेंजर सिग्नलमुळे आम्हाला क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाच्या घटनांमध्ये थेट प्रायोगिक प्रवेश मिळू शकतो.

“उत्साह असूनही, अनेक अनिश्चितता कायम आहेत. नेमक्या कोणत्या परिस्थितीमध्ये मॉर्सल्स तयार होऊ शकतात हे अद्याप ज्ञात नाही आणि विलीनीकरणाच्या गतीशीलतेचे पूर्ण अनुकरण अभाव आहे. लेखकांनी असेही म्हटले आहे की ते त्यांचे मॉडेल परिष्कृत करण्याची आणि अधिक वास्तववादी वस्तुमान परिस्थिती एक्सप्लोर करण्याची योजना आखत आहेत, तर खगोलशास्त्रज्ञ वर्तमान आणि भविष्यातील डेटासेटद्वारे शोधत आहेत.

शेवटी, जर मॉर्सल्स अस्तित्वात असतील, तर ते जागा, वेळ आणि गुरुत्वाकर्षणाच्या वास्तविक स्वरूपाविषयी भौतिकशास्त्रातील काही गहन प्रश्नांची उत्तरे देण्यात मदत करू शकतात. कुदसिया गनी या बारामुल्ला येथील शासकीय पदवी महाविद्यालय पट्टण येथील भौतिकशास्त्र विभागात सहायक प्राध्यापक आहेत.