ब्लैक होल का राज सुलझा? नई रिसर्च ने हिला दी साइंस की दुनिया! आइंस्टीन और हॉकिंग भी समझ नहीं पाए थे

1976 में, स्टीफन हॉकिंग ने अपनी खोज से खगोल विज्ञान के क्षेत्र में तहलका मचा दिया. हॉकिंग का कहना था कि ब्लैक होल पूरी तरह से काले नहीं होते. इसके बजाय, वे कम मात्रा में रेडिएशन उत्सर्जित करते हैं और पर्याप्त समय मिलने पर इतना अधिक रेडिएशन उत्सर्जित कर सकते हैं कि वे पूरी तरह से गायब हो जाते हैं. इसे हॉकिंग रेडिएशन कहा गया लेकिन इस खोज से एक नई समस्या खड़ी हो गई.

ब्लैक होल जब पदार्थ को खाता है, तब सूचना प्रवाहित होती है, और वह सूचना बाहर नहीं निकल सकती. लेकिन हॉकिंग रेडिएशन अपने साथ कोई सूचना नहीं ले जाता. तो जब ब्लैक होल गायब हो जाता है तो उसका क्या होता है? यही 'ब्लैक होल फॉर्मेशन पैराडॉक्स' है.

दशकों से यह समस्या वैज्ञानिकों का सिरदर्द बनी हुई है. उन्होंने कई संभावित हल विकसित किए जिनमें से एक है नॉनवायलेंट नॉनलोकलिटी. इसमें- ब्लैक होल के अंदरूनी हिस्से 'क्वांटम नॉनलोकलिटी' जरिए उनके बाहरी हिस्सों से जुड़े होते हैं - जिसमें को-रिलेटेड पार्टिकल्स एक ही क्वांटम अवस्था साझा करते हैं - इस प्रभाव को आइंस्टीन ने 'दूरी पर डरावनी कार्रवाई' कहा था.

यह नॉनलोकलिटी 'अहिंसक'  है क्योंकि इसमें विस्फोट या विलय जैसी कोई ऊर्जावान चीज नहीं है जो आगामी गुरुत्वाकर्षण तरंगों का कारण बन रही है - ब्लैक होल के बाहर स्पेस-टाइम में लहरें. बल्कि, वे ब्लैक होल के अंदर और बाहर के बीच क्वांटम कनेक्शन के कारण हो रहे हैं.

अगर यह हाइपोथीसिस सही है तो ब्लैक होल के आस-पास के स्पेस-टाइम में छोटे-छोटे बदलाव होते हैं जो पूरी तरह से रैंडम नहीं होते. इसके बजाय, बदलाव ब्लैक होल के अंदर की जानकारी से संबंधित होंगे. फिर, जब ब्लैक होल गायब हो जाता है, तो जानकारी उसके बाहर संरक्षित हो जाती है, इस प्रकार पैराडॉक्स (विरोधाभास) हल हो जाता है.

कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (Caltech) के रिसर्चर्स ने इसी हाइपोथीसिस की जांच करने की सोची. उन्होंने पाया कि ये गैर-स्थानीय क्वांटम कोरिलेशंस न केवल ब्लैक होल के आस-पास के स्पेस-टाइम में छाप छोड़ते हैं; वे ब्लैक होल के विलय के समय निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों में भी एक हस्ताक्षर छोड़ते हैं. ये हस्ताक्षर मुख्य गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत के शीर्ष पर छोटे उतार-चढ़ाव के रूप में मौजूद होते हैं, लेकिन उनके पास एक अनूठा स्पेक्ट्रम होता है जो उन्हें सामान्य तरंगों से स्पष्ट रूप से अलग करता है.

रिसर्चर्स ने इस विशेष संकेत को अलग करने के लिए एक कार्यक्रम की रूपरेखा तैयार की. उन्होंने पाया कि लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्जर्वेटरी और विर्गो इंटरफेरोमीटर जैसे मौजूदा गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों में यह तय करने की संवेदनशीलता नहीं है कि क्या अहिंसक गैर-स्थानीयता ब्लैक होल सूचना विरोधाभास का सटीक समाधान है. लेकिन अगली पीढ़ी के उपकरण जो वर्तमान में डिजाइन और निर्मित किए जा रहे हैं, वे ऐसा करने में सक्षम हो सकते हैं. (PHOTO : ESA)

रिसर्च का अगला चरण और भी अधिक सटीक मॉडल बनाना है कि कैसे अहिंसक गैर-स्थानीयता यथार्थवादी ब्लैक होल के आसपास के स्पेस-टाइम को प्रभावित करती है. इससे गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों में होने वाले परिवर्तनों का सटीक पूर्वानुमान मिल सकेगा - और उससे इस पैराडॉक्स का हल भी मिल सकता है.