سیاہ سوراخ کیسے بنتے ہیں اور وہ کائنات کی سب سے انتہائی چیزیں کیوں ہیں

سیاہ سوراخ خلا کا ایک حصہ ہے جہاں کشش ثقل اتنی مضبوط ہے کہ کچھ بھی، حتیٰ کہ روشنی بھی، اس وقت نہیں نکل سکتی جب یہ رویداد افق نام کی حد کو عبور کرتی ہے، NASA کے مطابق۔ یہ ایک خصوصیت — خلا میں ایک یک طرفہ سطح — وہی ہے جو یہ اشیاء ان کے نظر آنے والے سائز کی بجائے طبیعیات میں سب سے انتہائی ماحول ہیں۔

سیاہ سوراخ کیسے بنتا ہے

سب سے بہتر سمجھے جانے والا راستہ ستارہ وار سنکچن ہے۔ NASA نے بیان کیا کہ سورج کی کمیت کے 20 سے زیادہ بار والے ستاروں کو آخرکار اپنے نیوکلیئر ایندھن ختم ہو جاتا ہے؛ مرکز پھر اندر کی طرف سنکچن کرتا ہے جبکہ بیرونی تہیں سپرنووا دھماکے میں اڑ جاتی ہیں۔ اگر باقی رہا ہوا دبا ہوا مرکز اب بھی تقریباً تین شمسی کمیتوں سے زیادہ رکھتا ہے، NASA بیان کرتا ہے کہ کوئی بھی معلوم طاقت اس مرکز کو سیاہ سوراخ میں سنکچن سے روک نہیں سکتی۔

ESA ایک جیسے طریقہ کار کی وضاحت کرتا ہے: ایک بار جب اس کمیت کی حد سے اوپر ایک ستارہ وار مرکز کافی حد تک چھوٹے حجم میں سنکمپریس ہو جائے، تو اس کی اپنی کشش ثقل ہر دوسری فزیکی طاقت کو مغلوب کر دیتی ہے، اور چیز سکڑتی رہتی ہے یہاں تک کہ روشنی اس سے نہیں نکل سکتی۔ سیاہ سوراخ بعد میں آس پاس کی گیس کو کھینچ کر بڑے ہو سکتے ہیں، ایک عمل جسے تجمع کہا جاتا ہے، NASA کے مطابق۔ ESA نوٹ کرتا ہے کہ تجمع اکیلے کائنات کی تاریخ میں کچھ بہت بڑے سیاہ سوراخوں کے اتنے بڑے ہو جانے کی وضاحت کرنے میں جدوجہد کرتا ہے، جو سائنسدانوں کے ایک ممکنہ مفقودہ ربط کے طور پر درمیانے کمیت کے سیاہ سوراخوں کا مطالعہ کرنے کی وجہ ہے۔

ایک الگ، کم طے شدہ خیال کائنات کے ابتدائی لمحات سے متعلق ہے۔ کچھ نظریات تجویز کرتے ہیں کہ ابتدائی سیاہ سوراخ براہ راست بگ بینگ کے فوری بعد انتہائی حالات سے بن سکتے تھے، بغیر کسی ستارے کے۔ ESA کہتے ہیں کہ اس کا Euclid مشن ایسی چیزوں کے موجود ہونے کو جانچنے میں مدد دے سکتا ہے اور آیا وہ کائنات کے تاریک مادے کے کچھ حصے کی وضاحت کر سکتے ہیں۔

چار درجات، کمیت سے متعین

NASA اور ESA سیاہ سوراخوں کو اقسام میں گروپ بندی کرتے ہیں بنیادی طور پر اس بات پر کہ وہ کتنی کمیت رکھتے ہیں، کیونکہ کمیت سائز، کشش ثقل کی طاقت، اور تشکیل کے راستے کا تعین کرتی ہے۔

وہ کیا انہیں انتہائی بناتا ہے

رویداد افق وہ خصوصیت ہے جو سیاہ سوراخوں کو الگ کرتی ہے۔ NASA اس کو اس نقطے کے طور پر بیان کرتا ہے جہاں چیز کو چھوڑنے کے لیے ضروری فرار رفتار روشنی کی رفتار سے زیادہ ہے، تو کچھ بھی — خود روشنی سمیت — اس نقطے سے باہر کی طرف واپس نہیں آ سکتا۔ کیونکہ کوئی روشنی نہیں نکلتی، سیاہ سوراخ خود کوئی روشنی خارج نہیں کرتے؛ جو ماہرین فلکیات دیکھتے ہیں وہ اس حد سے بالکل باہر کے مادے کا چمک ہے۔

یہ چمک تجمع کی ڈسک سے آتی ہے، قریبی ستاروں یا گیس کے بادلوں سے کھینچا جانے والا مادہ جو اندر کی طرف سرپل کرتا ہے اور رویداد افق کے قریب پہنچتے ہی گرم ہو جاتا ہے، NASA کی سیاہ سوراخ کی تشریح کی وضاحت کے مطابق۔ سرگرم سے کھانے والے بہت بڑے سیاہ سوراخوں کے ارد گرد، یہ خطہ — کرونا کہا جاتا ہے — تقریباً ایک ارب ڈگری کے درجہ حرارت تک پہنچتا ہے اور اعلیٰ توانائی کی ایکس رے پیدا کرتا ہے، ذرات روشنی کی رفتار کے قریب رفتار سے حرکت کر رہے ہیں۔

بالکل مرکز میں، عمومی نسبیت ایک نقطہ تفرد کی پیش گوئی کرتی ہے، ایک نقطہ جہاں مادہ لامحدود کثافت میں سنکمپریس ہے، NASA کے مطابق۔ اسے اس چیز کی حتمی منزل کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو رویداد افق سے گزرتی ہے، اگرچہ فزیسسٹ نوٹ کرتے ہیں کہ یہ وہ جگہ ہے جہاں کشش ثقل کے موجودہ نظریات ٹوٹ جاتے ہیں بجائے اس کے کہ اصل میں وہاں کیا ہوتا ہے اس کی مکمل طور پر جانچی ہوئی وضاحت دیں۔

سیاہ سوراخ کو براہ راست دیکھنا

کیونکہ سیاہ سوراخ خود کوئی روشنی خارج نہیں کرتے، ماہرین فلکیات انہیں براہ راست فوٹو نہیں کر سکتے — وہ وہ سائے تصویر کرتے ہیں جو سیاہ سوراخ اپنے ارد گرد چمکتے ہوئے گیس پر ڈالتا ہے۔ Event Horizon Telescope (EHT)، ریڈیو آب زرویٹریز کا ایک عالمی نیٹ ورک جو بہت لمبی بنیادی تشریح نام کی تکنیک کے ذریعے منسلک ہے، 2019 میں بہت بڑے سیاہ سوراخ M87* کی پہلی ایسی تصویر اور 2022 میں Sagittarius A* کی، Milky Way کے اپنے مرکزی سیاہ سوراخ کی، European Southern Observatory (ESO) کے مطابق، EHT تعاون میں ایک شریک۔

ESO بیان کرتا ہے کہ Sagittarius A* کی کمیت سورج کی تقریباً 4 ملین بار ہے اور Earth سے تقریباً 27,000 روشنی سال دور ہے، پھر بھی ہمارے نقطہ نظر سے ESO اس کو ایسا بیان کرتا ہے جیسے وہ Moon کی سطح پر رکھے ہوئے ڈونٹ جتنا بڑا نظر آتا ہے۔ NASA الگ سے رپورٹ کرتا ہے کہ M87*، 2019 میں EHT کے ذریعے تصویر کشی کی گئی، 6 ارب شمسی کمیتوں سے زیادہ رکھتا ہے، ایک رویداد افق کے ساتھ جو NASA کہتے ہیں کہ نظام شمسی کے سیاروں سے بہت آگے تک پہنچے گا۔

ESO نوٹ کرتا ہے کہ ایسی تصویریں سائنسدانوں کو سیاہ سوراخ کی حد پر spacetime کے رویے کو براہ راست جانچنے دیتی ہیں، عمومی نسبیت کو سب سے انتہائی کشش ثقل کی حالت میں جہاں مشاہدے کے لیے دستیاب ہے جانچنے کا ایک طریقہ۔