පදාර්ථය ඒවා තුළට ඇද ගැණීම පිණිස කළු කුහර, ගුරුත්වාකර්ෂණය භාවිතා කරයි. NASA/Chandra X-ray Observatory/M.Weiss via AP

සමහර කළු කුහර අනෙක් ඒවාට වඩා විශාල වන්නේ ඇයි? තාරකා විද්‍යාඥයෙක් මේවා වර්ධනය වන ආකාරය පැහැදිලි කරයි

කුඩා හා විශාල කළු කුහර ඇත්තේ ඇයි? එසේම, සමහර කළු කුහර නොපෙනෙන අතර අනෙක් ඒවාට සුදු දළ සටහන් ඇත්තේ ඇයි?

කළු කුහර යනු කිසිම දෙයකට, ඒ කියන්නේ ආලෝකයට පවා ගැලවිය නොහැකි තරම් ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය සහිත ඝන තාරකා විද්‍යාත්මක වස්තූන් වේ. සිදුවීම් ක්ෂිතිජය ලෙස හඳුන්වන කළු කුහරයක ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑමේ සීමාව පසු කරන ඕනෑම දෙයක් කළු කුහරයට වැටේ. මෙම ගැඹුරු, ඝන වළේ ඇතුළත, එය නැවත කිසි දිනෙක දැක ගත නොහැකිවෙයි.

කළු කුහර විශ්වය පුරා විසිර පවතියි. සමහර කුඩා කළු කුහර අපගේ ක්ෂීරපථය වැනි මන්දාකිණි පුරා අහඹු ලෙස විසිරී තිබෙනු දැකිය හැකිය. “සුපිරි” කළු කුහර ලෙස හැඳින්වෙන අනෙකුත් යෝධ කළු කුහර, මන්දාකිණිවල මධ්‍යයේ පිහිටා ඇත. ඒවා අපේ සූර්යයාගේ ස්කන්ධය මෙන් මිලියනයක සිට බිලියනයක් අතර ඕනෑම බරකින් යුක්ත විය හැකිය. ඉතින්,  තාරකා විද්‍යාඥයින්ට මෙතරම් අඳුරු සහ මේ සා විශාල දෙයක් දැකිය හැක්කේ කෙසේද? යනුවෙන් ඔබ කල්පනා කරනවා විය හැකියි.

ඇරිසෝනා විශ්වවිද්‍යාලයේ JASPER පශ්චාත්-ආචාර්‍ය උපාධි පර්යේෂකයකු වන Jaclyn Champagne අපේ විශ්වයේ මුලින්ම ඇති වූ  සුපිරි කළු කුහර අධ්‍යයනය කරන තාරකා විද්‍යාඥවරියක්. කළු කුහර සෑදෙන්නේ කෙසේද සහ ඒවා වර්ධනය වන්නේ කුමන ආකාරයේ තාරකා භෞතික වටපිටාවක ඇති ප්‍රදේශවලද යන්න තේරුම් ගැනීමට ඇය උනන්දු වෙයි.

කළු කුහර වර්ග

කළු කුහර වර්ග ගැන කතා කිරීමට පෙර අපි කළු කුහර, ඒවායේ ජීවිතය ආරම්භ කරන ආකාරය ගැන කතා කරමු. ප්‍රසිද්ධ විද්‍යාඥයින් දෙදෙනෙකු වන ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් සහ කාල් ෂ්වාස්චයිල්ඩ්(Albert Einstein and Karl Schwarzchild) කළු කුහරයක් පිළිබඳ අදහස මුලින්ම ඉදිරිපත් කළහ. ඔවුන් සිතුවේ විශාල තාරකාවක් මිය ගිය විට, එහි හරය හැකිලෙමින්, හැකිලෙමින් අවසානයේ එය, එහිම බරට යට වී කඩා වැටෙනු ඇති බවයි. මෙය අප තාරකා විද්‍යාඥයින් විසින් හඳුන්වනු ලබන්නේ “තාරකා ස්කන්ධ කළු කුහරයක්” ලෙසිනි; එය සංසන්දනාත්මකව ඉතා කුඩා යැයි පැවසීමේ තවත් ආකාරයකි.

තාරකා ස්කන්ධ කළු කුහර නම් අපගේ සූර්යයාට වඩා  විශාල වන්නේ කිහිප ගුණයකින් පමණකි. කෙසේ වෙතත් සුපිරි කළු කුහර යනු අභිරහසක්. ඒවා අපගේ සූර්යයාට වඩා මිලියන ගණනක් බරින් වැඩි වන අතර ඒවා අපගේ සෞරග්‍රහ මණ්ඩලය තරමේ කුඩා ප්‍රදේශයක අඩුක්කර ඇත. සමහර විද්‍යාඥයන් සිතන්නේ තරු රැසක් එකවර ගැටීමෙන් හා කඩා වැටීමෙන් සුපිරි කළු කුහර ඇති විය හැකිය යනුවෙනි. ඒ අතර, තවත් සමහරු සිතන්නේ ඒවා දැනටමත් වසර බිලියන කිහිපයකට පෙර වර්ධනය වීමට පටන් ගෙන ඇති බවයි.

වීඩියෝව මෙතනින් නරඹන්න

ක්ෂීරපථය මධ්‍යයේ ඇති තාරකා, සූර්යයා වටා කක්ෂගත වන ග්‍රහලෝක මෙන්, අදෘශ්‍යමාන වස්තුවක් – සුපිරි කළු කුහරයක් – වටා කක්ෂගත වේ. Credit: Andrea Ghez/UCLA/W.M. Keck Observatory.

වැඩෙන කළු කුහර

පෙනුමෙන් ගත්තොත්, කළු කුහර මොන වගේද? බොහෝ විට ඒවා ක්රියාශීලීව වර්ධනය නොවන නිසා, කළු කුහර අදෘශ්‍යමානයි. එහෙත්ත් සූර්යයා(අපේ තාරකාව) වටා පෘථිවිය ගමන් කරන්නාක් මෙන් තාරකාවලට තවමත් ඒවා වටා කක්ෂගත විය හැකි නිසා ඒවා එහි ඇති බව අපට පැවසිය හැකිය.

යම් දෙයක් අධික වේගයෙන් නොපෙනෙන වස්තුවක් වටා කක්ෂගත වන විට,  එහි මැද දැවැන්ත කළු කුහරයක් තිබිය යුතු බව විද්‍යාඥයෝ දැන ගනිති. ක්ෂීරපථයේ මධ්‍යයේ – ඔබ සිටින ස්ථානයට සැතපුම් මිලියන ගණනක් වන ආරක්ෂිත දුරකින් පිහිටා ඇති අපට ආසන්නතම සුපිරි කළු කුහරය සම්බන්ධයෙන් සිදුවන්නේ මෙයම වේ.

මේ අතර, ‘කුසගින්නෙන් පෙළෙන’ කළු කුහරයක් මන්දාකිණියක වායුව ‘ගිල දමන’ විට, කළු කුහරය වටා එක්ස් කිරණවල, දෘශ්‍ය ආලෝකය සහ අධෝරක්ත කිරණවල දිලිසෙන වළල්ලක් ආකාරයෙන් පෙනෙන තෙක් එය එම වායුව රත් කරයි. සිදුවීම් ක්ෂිතිජය අසල දි එහි ඉන්ධන සියල්ල අවසන් වූ පසු, ආලෝකය නැවත වරක් වියැකී ගොස් එය අදෘශ්‍යමාන වේ.

කලාකරුවන් විසින් 2015 එළියට ආ ‘Interstellar’  චිත්‍රපටිය වෙනුවෙන් ‘Gargantua’ කළු කුහරයනිර්මාණය කරනු ලැබ ඇත. කළු කුහරයේ කේන්ද්‍රය අදෘශ්‍යමාන නමුත් එය ඇතුළට කඩාවැටෙන්නට පෙර උණුසුම් වායුව එය වටා කැරකෙයි. Warner Bros. Entertainment Inc./CQG 32 065001

කළු කුහර වටසන්

වඩාත්ම ප්රසිද්ධ “ධවල වටසන්” වලින් එකක් වන්නේ “Interstellar” චිත්‍රපටයේ කළු කුහරයක රූපයයි. එම චිත්‍රපටයේ ඔවුන් උත්සාහ කළේ ක්‍රියාකාරීව වර්ධනය වන කළු කුහරයට වැටෙන තදින් රත්වූ, දිලිසෙන වායු වළල්ල පෙන්වීමට ය.

සැබෑ ජීවිතයේදී අපට එවැනි සමීප දසුනක් ලැබෙන්නේ නැත. සැබෑ කළු කුහරයක් වටා ඇති වළල්ලේ හොඳම රූපය පැමිණෙන්නේ Event Horizon Telescope වෙතින් වන අතර, M87 නම් මන්දාකිනියේ මධ්‍යයේ ඇති අති දැවැන්ත කළු කුහරය විද්‍යාඥයින්ට පෙන්වයි. එය ඔබට නොපැහැදිලි ලෙස පෙනෙනු ඇති නමුත් මෙම අනුරුව ඇත්ත වශයෙන්ම ඒ සා දුරකින් ඇති දෙයක තියුණුම ප්‍රතිරූපය වේ.

කළු කුහරයක ප්‍රථම රූපය 2019 දී ‘Event Horizon’ ටෙලස්කෝපය මගින් ලබා ගන්නා ලදී. M87 නම් මන්දාකිනිය මධ්‍යයේ ඇති කළු කුහරයේ දැඩි ගුරුත්වාකර්ෂණය වටා  නැමෙන  ආලෝකය ඔබට දැකිය හැකිය. එහි නොපැහැදිලි බවක් ඔබට පෙනෙන්නට පුළුවන් නමුත් මෙය සමාන කළොත් ඔබ නිව් යෝර්ක් හි සිටගෙන සිටිමින්, පැරිසියේ තිබෙන මේසයක් මත පුවත්පතක් කියවීමට සමාන වේ. Event Horizon Telescope

විශ්වයේ කළු කුහර වර්ග බොහොමයක් තිබේ. සමහර ඒවා කුඩාය;  අදෘශ්‍යමානය.  සමහර ඒවා මන්දාකිනියක් තුළ ඇති දේවල් ‘ගිල දමා’ දීප්තිමත් ලෙස බැබළීමෙන් අති දැවැන්ත ප්‍රමාණයට වර්ධනය වේ. ඒත් ඉතින් බිය වන්න, වික්ෂිප්ත වන්නට දෙයක් නැත:  කළු කුහරවලට විශ්වයේ ඇති සෑම දෙයක්ම උරාගෙන ගිල දමමින් සිටිය නොහැක – අවසානයේදී කළු කුහරයට වැටීමට තරම් සමීප කිසිවක් නොමැති අතර එය නැවත නොපෙනී යනු ඇත. එබැවින් අපට ආරක්ෂිතව කළු කුහර පිළිබඳ ප්‍රශ්න ඇසීමට පුළුවන.

Curious Kids(The Conversation) හී පළවන Why are some black holes bigger than others?  යන ලිපිය ඇසුරෙනි