ग्रेवास्टार, ब्लैक होल के काल्पनिक विकल्प, रूसी मैत्रियोश्का गुड़िया की तरह एक दूसरे के अंदर निहित हो सकते हैं - नई गणनाओं के अनुसार जो क्वांटम यांत्रिकी को आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के साथ जोड़ते हैं। यदि ऐसी विदेशी वस्तुएं मौजूद हैं, तो वे गुरुत्वाकर्षण-तरंग संकेतों में अपनी उपस्थिति प्रकट कर सकती हैं।

ब्लैक होल एक बड़े तारे, या संभवतः गैस बादल के गुरुत्वाकर्षण के पतन से एक छोटे से क्षेत्र में बनते हैं, जहां गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत होता है कि प्रकाश भी बच नहीं सकता है।

2001 में अमेरिका स्थित भौतिक विज्ञानी पावेल मजूर और एमिल मोटोला दिखाया कि, सिद्धांत रूप में, कोई अन्य वस्तु बन सकती है ऐसे पतन से. उन्होंने आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों को जोड़कर ऐसा किया - जो बताता है कि पदार्थ और ऊर्जा अंतरिक्ष-समय की ज्यामिति को कैसे प्रभावित करते हैं - क्वांटम यांत्रिकी के साथ। उनके विश्लेषण से पता चला कि क्वांटम उतार-चढ़ाव, कम से कम सिद्धांत रूप में, गुरुत्वाकर्षण पतन के अंतिम चरण के दौरान ब्लैक-होल विलक्षणता के गठन को रोक सकता है। बल्कि एक नई और विचित्र प्रकार की वस्तु बनेगी जिसे ग्रेवास्टार कहा जाता है।

कोई घटना क्षितिज नहीं

ग्रेवस्टार गुरुत्वाकर्षण निर्वात संघनन तारे का संकुचन है। कुछ मायनों में ग्रेवास्टार एक ब्लैक होल की तरह है। उन दोनों का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बेहद मजबूत है और दोनों हॉकिंग विकिरण उत्सर्जित कर सकते हैं। हालाँकि, ग्रेवास्टार के मूल में कोई विलक्षणता नहीं होती है, न ही उसके पास कोई घटना क्षितिज होता है जिसके पार प्रकाश, पदार्थ और सूचनाएँ गुजर सकती हैं लेकिन कभी वापस नहीं आती हैं।

इसके बजाय, ग्रेवास्टार डी सिटर स्पेस का एक बुलबुला है, जो नकारात्मक ऊर्जा से भरे अंतरिक्ष का गणितीय विवरण है। इस प्रकार, यह एक सरल मॉडल प्रदान करता है जो डार्क एनर्जी द्वारा संचालित विस्तारित ब्रह्मांड के अनुरूप है। पारंपरिक ग्रेवास्टार मॉडल में डी सिटर स्पेस का यह बुलबुला शुरू में क्वांटम उतार-चढ़ाव द्वारा बनाया गया है और पदार्थ के एक बेहद पतले खोल से घिरा हुआ है।

"एक डी सिटर अंतरिक्ष-समय का विस्तार करना चाहता है लेकिन एक ग्रेवस्टार में यह पदार्थ के एक खोल से घिरा हुआ है जो इसके बजाय ढहना चाहता है," कहते हैं लुसियानो रेजोला, जो फ्रैंकफर्ट के गोएथे विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक खगोल भौतिकी के अध्यक्ष हैं। "दो विपरीत व्यवहारों को संतुलित करने से एक स्थिर ग्रेवास्टार बनता है।"

नेस्टेड ग्रेवास्टार्स

अब, रेज़ोला के स्नातक छात्र डैनियल जम्पोलस्की ने क्षेत्र समीकरणों का एक नया समाधान खोजा है जो बताता है कि कैसे दो या दो से अधिक ग्रेवास्टार को एक ब्रह्मांडीय मैत्रियोश्का गुड़िया की तरह एक दूसरे के अंदर घोंसला बनाया जा सकता है।

जम्पोलस्की और रेजोला ऐसी घटना को नेस्टार कहते हैं, जो नेस्टेड स्टार का संक्षिप्त रूप है। नेस्टर की आंतरिक संरचना में डी सिटर स्पेस का एक बुलबुला होगा, जो पदार्थ के एक खोल से घिरा होगा, जो फिर डी सिटर स्पेस की एक और मात्रा से घिरा होगा जो पदार्थ के एक और शेल से घिरा होगा, और इसी तरह। इसके अलावा, पदार्थ के कोश अत्यंत पतले होने के बजाय, पर्याप्त मोटाई के हो सकते हैं, कुछ मामलों में व्यावहारिक रूप से नेस्टार की पूरी त्रिज्या बनाते हैं।

"कुछ नेस्टार विन्यास हैं जो एक असीम रूप से छोटे डी सिटर इंटीरियर द्वारा दिए गए हैं - सिर्फ एक बिंदु - इसके बाद एक पदार्थ इंटीरियर होता है जो अनिवार्य रूप से पूरे नेस्टार को भरता है, और फिर सतह के पास दो पतले गोले होते हैं, एक डी सिटर स्पेस से बना होता है -समय, पदार्थ का दूसरा भाग,'' रेज़ोला बताता है भौतिकी की दुनिया. "क्योंकि इस मामले में नेस्टर ज्यादातर पदार्थ से बना होगा, इसका गठन पूर्ण डी सिटर इंटीरियर के मामले की तुलना में कम विदेशी हो सकता है।"

हालाँकि, ग्रेवास्टार काल्पनिक बने हुए हैं और उनके अस्तित्व का कोई अवलोकन संबंधी साक्ष्य नहीं है, जिसके कारण कुछ सावधानी बरतनी चाहिए पाओलो पाणिरोम के सैपिएन्ज़ा विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर, जो अध्ययन में शामिल नहीं थे।

पाणि कहते हैं, "एक बुनियादी सवाल यह है कि ऐसे समाधान - साधारण या नेस्टेड ग्रेवास्टार - को गतिशील रूप से कैसे बनाया जा सकता है, क्योंकि वर्तमान में हमारे पास कोई सुसंगत मॉडल नहीं है।"

घंटी की तरह बज रहा है

हालाँकि, यह नहीं जानना कि ग्रेवास्टार कैसे बनते हैं, उनके अस्तित्व को बाहर नहीं करता है। दरअसल, वे कॉम्पैक्ट बाइनरी सिस्टम में मौजूद हो सकते हैं जो गुरुत्वाकर्षण तरंगों का विलय और उत्पादन करते हैं।

जैसे ही दो सघन विशाल वस्तुएं (जैसे कि ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारे) एक-दूसरे में सर्पिल होती हैं, वे एक विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण-तरंग संकेत प्रसारित करती हैं जिसे चहचहाहट कहा जाता है। जब वस्तुएं एक ब्लैक होल बनाने के लिए विलीन हो जाती हैं, तो उत्सर्जित होने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगें एक बजती हुई घंटी की लुप्त होती ध्वनि के समान होती हैं। इस तरह के विलय से चहचहाहट और रिंगडाउन दोनों को LIGO-Virgo-KAGRA गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों द्वारा देखा गया है।

इस तरह के विलय से ग्रेवास्टार या नेस्टार भी बन सकता है, और जम्पोलस्की और रेजोला का कहना है कि इनमें विशिष्ट रिंगडाउन सिग्नल होंगे। रेज़ोला कहते हैं, "एक नेस्टार अपनी आंतरिक संरचना के कारण एक ही द्रव्यमान के ग्रेवास्टार से अलग तरीके से बजता है।" विशेष रूप से, विभिन्न गोले जहां पदार्थ और डी सिटर स्पेस इंटरफेस एक विशेष तरीके से दोलन करेंगे, जो नियमित ग्रेवास्टार से अलग होगा।

- 90 गुरुत्वाकर्षण-तरंग घटनाएँ अब तक इसका पता लगाया जा चुका है, और वर्तमान में एक और अवलोकन चल रहा है, ग्रेवास्टार हस्ताक्षर की खोज करने के लिए बहुत सारे डेटा मौजूद हैं।

पाणि कहते हैं, "अब तक के सभी गुरुत्वाकर्षण-तरंग अवलोकन इस परिकल्पना के अनुरूप हैं कि वस्तुएं ब्लैक होल या न्यूट्रॉन तारे हैं।" "हालांकि, रिंगडाउन को सटीक रूप से मापना कठिन है," वह कहते हैं, जो अनिश्चितता के लिए कुछ जगह छोड़ देता है।

खोल को गर्म करना

एक अन्य तरीका जिससे ग्रेवास्टार स्वयं को प्रकट कर सकता है, वह है इसकी सतह पर पदार्थ का एकत्रीकरण। ब्लैक होल के मामले में, पदार्थ और प्रकाश घटना क्षितिज से परे गायब हो जाते हैं, जो कि है घटना क्षितिज टेलीस्कोप देखा जब इसने M87 और मिल्की वे आकाशगंगाओं के केंद्र में सुपरमैसिव ब्लैक होल की "छाया" की छवि बनाई। ग्रेवास्टार इस मायने में भिन्न हैं कि वे क्षितिजहीन हैं। जबकि कुछ पदार्थ डी सिटर स्पेस-टाइम द्वारा अवशोषित होने के लिए बाहरी आवरण से गुजर सकते हैं, अधिक पदार्थ सतह के आवरण को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे यह मोटा हो सकता है और यह गर्म हो सकता है और प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है। यदि इवेंट होरिजन टेलीस्कोप कभी भी सक्रिय रूप से बढ़ते ग्रेवास्टार की छवि लेता है तो यह इस उत्सर्जन को देखेगा, भले ही गुरुत्वाकर्षण द्वारा अत्यधिक लाल रंग में स्थानांतरित हो।

रेज़ोला स्वीकार करते हैं कि हालांकि गणित काम कर सकता है, लेकिन ग्रेवास्टार और नेस्टार वास्तविकता में कैसे मौजूद हो सकते हैं, इसका वर्णन करने वाला एक भौतिक मॉडल अभी भी हमारे पास नहीं है।

"हमें वास्तव में इस बारे में कोई अच्छा विचार नहीं है कि ग्रेवास्टार कैसे बनते हैं [और] चूंकि हम ग्रेवास्टार बनाने वाले मामले के बारे में बहुत कम जानते हैं, इसलिए इन धारणाओं का परीक्षण करना मुश्किल है," रेज़ोला कहते हैं।

जम्पोलस्की और रेज़ोला ने जर्नल में आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों के लिए अपने नए समाधान का वर्णन किया है शास्त्रीय और क्वांटम गुरुत्वाकर्षण.

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/could-gravastars-be-nested-inside-one-another-like-a-russian-doll/