डॉ. गिरीश पिंपळे कृष्णविवर हा मानवासाठी नेहमीच एक गूढ घटक ठरला आहे. ‘सॅजिटेरिअस ए’चे छायाचित्र उपलब्ध होणे हा अवकाश संशोधनातील एक महत्त्वाचा टप्पा आहे. या छायाचित्राच्या अभ्यासामुळे आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रात सुरू असलेल्या ‘कृष्ण’लीलांवर प्रकाश पडणार आहे. चांदण्यांनी गच्च भरलेल्या आकाशाकडे पाहताना हरखून न गेलेली व्यक्ती सापडणे अवघडच आहे. पण आकाशात केवळ तारे नाहीत, तर इतरही अनेक घटक आहेत. या घटकांपैकी सर्वात गूढ वस्तू म्हणजे कृष्णविवर (ब्लॅकहोल). काय असते हे कृष्णविवर? या प्रश्नाचे उत्तर मिळविण्यासाठी थोडी इतर माहिती घ्यायला हवी. मानवाचे जसे जीवनचक्र असते, तसेच ताऱ्यांचेही असते. म्हणजे तो जन्म घेतो, खूपच हळूहळू मोठा होतो, प्रौढ होतो, त्याचेही वय होते आणि शेवटी तो मरण पावतो. खरा रंजक भाग हाच आहे. माणसाचे त्याच्या मृत्यूनंतर काय होते हे आपल्याला माहीत नाही; पण ताऱ्याचे काय होते हे मात्र वैज्ञानिकांनी मोठय़ा संशोधनानंतर शोधून काढले आहे! ताऱ्याचा मृत्यू झाल्यावर त्याचे रूपांतर कशात होणार याच्या चार शक्यता असतात. त्यातील एक म्हणजे कृष्णविवर. थोडक्यात सांगायचे तर कृष्णविवर म्हणजे मरण पावलेल्या ताऱ्याची एक अवस्था. ती अवस्था निर्माण होताना त्याचे प्रचंड आकुंचन होते. प्रचंड वस्तुमान छोटय़ा आकारमानात सामावते. त्यामुळे प्रचंड घनता आणि गुरुत्वाकर्षण निर्माण होते. हे गुरुत्वाकर्षण इतके तीव्र असते की कृष्णविवराभोवती एका ठरावीक अंतराच्या आत एखादी वस्तू आली तर ती अतिप्रचंड वेगाने त्याच्याकडे खेचली जाते. केवळ वस्तूच नव्हे तर प्रकाशही खेचला जातो. म्हणजे अशा विवरापासून आपल्याकडे प्रकाश येऊ शकत नाही. त्यामुळे ते काळे दिसते. म्हणून त्याला म्हणायचे ‘कृष्ण’विवर. कृष्णविवराच्या आत नेमके काय असते, आत गेलेल्या वस्तूंचे काय होते हे आपल्याला अद्याप समजलेले नाही. त्याच्या भोवती असलेल्या प्रदेशात अनेक चमत्कारिक घटना घडतात. अशा सगळय़ा कारणांमुळे कृष्णविवर हा विषय केवळ वैज्ञानिकांच्याच नव्हे तर सामान्य माणसाच्या दृष्टीनेही अतिशय गूढरम्य झाला आहे. अंतराळात अब्जावधी घटकांचा एक असे अब्जावधी समूह आहेत. अशा एका समूहाला म्हणायचे दीर्घिका (गॅलॅक्सी). आपल्या दीर्घिकेचे नाव आहे आकाशगंगा (द मिल्की वे). दीर्घिकांच्या केंद्रस्थानी महाकाय कृष्णविवर असले पाहिजे असे संशोधकांना फार पूर्वीपासून वाटत होते. हे तर्काला धरूनच होते. कसे ते पाहा- चंद्र पृथ्वीभोवती फिरतो याचे कारण म्हणजे पृथ्वीचे गुरुत्वाकर्षण. पृथ्वी सूर्याभोवती फिरते ती सूर्याच्या गुरुत्वाकर्षणामुळे. आता पुढचा प्रश्न म्हणजे सूर्य सुद्धा ‘कशाच्या तरी’ भोवती फिरतो आहे का? याचे उत्तर ‘होय’ असे आहे. सूर्य आणि इतर सर्व तारे आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती फिरत आहेत. याचा अर्थ त्या केंद्रात अतिप्रचंड गुरुत्वाकर्षण असलेली एखादी वस्तू असली पाहिजे. ही वस्तू म्हणजेच महाकाय कृष्णविवर. अशा विवराचे अस्तित्व आता सर्वमान्य झाले आहे. असेच विवर आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानीसुद्धा आहे, हे गणिताने आणि निरीक्षणाच्या साहाय्याने अलीकडेच सिद्ध झाले आहे. त्याला ‘सॅजिटेरिअस ए’ असे नाव देण्यात आले आहे. २०२० सालचे भौतिकशास्त्र विषयाचे नोबेल पारितोषिक याच संशोधनाला प्रदान करण्यात आले. पण तरीही एखादा घटक बघितल्याशिवाय- निदान त्याचे छायाचित्र तरी पाहिल्याशिवाय आपले समाधान होत नाही आणि त्याच्या अस्तित्वावर विश्वास बसत नाही. हे वैज्ञानिकदृष्टय़ा योग्यच आहे. कृष्णविवराच्या बाबतीत असे छायाचित्र घेण्यात सर्वात मोठी अडचण म्हणजे त्यापासून प्रकाशच बाहेर पडत नाही तर त्याचे छायाचित्र घ्यायचे कसे? पण अशा अडचणींपुढे हार मानतील तर ते वैज्ञानिक कसले? या आव्हानावर मात करण्यासाठी त्यांनी खूप मोठी यंत्रणा उभारली आणि ‘सॅजिटेरिअस ए’ चा दीर्घकाळ वेध घेतला. अगदी अलीकडे त्याचे छायाचित्र टिपण्यात संशोधकांना यश आले असून, खगोलशास्त्रात ही घटना मैलाचा दगड ठरेल, यात शंकाच नाही. आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रात असलेल्या विवराचे हे पहिलेच छायाचित्र असल्याने वैज्ञानिकांत आनंदाचे वातावरण आहे. आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रस्थानी असलेले हे विवर ‘महाकाय’ म्हणता येईल असे आहे. कारण त्याला तराजूच्या एका पारडय़ात ठेवले तर तो समतोल साधण्यासाठी दुसऱ्या पारडय़ात ४० लक्ष सूर्य ठेवावे लागतील. हे अतिप्रचंड वस्तुमान (तुलनेने) अतिशय छोटय़ा म्हणजे सुमारे दोन हजार ४०० किलोमीटर त्रिज्येच्या गोलामध्ये सामावलेले आहे. ‘सॅजिटेरिअस ए’ पृथ्वीपासून किती अंतरावर आहे? हे अंतर आहे २६ हजार प्रकाशवर्षे. म्हणजे आज आपल्याला मिळालेले छायाचित्र २६ हजार वर्षांपूर्वीचे आहे! या विवराभोवती काही अंतरावर मोठय़ा संख्येने तारे आहेत. त्यातील वायू हे विवर आपल्याकडे खेचून घेते तेव्हा हे वायू रेडिओ तरंग बाहेर टाकतात. त्या तरंगांच्या मदतीने कृष्णविवराची प्रतिमा तयार करण्यात आली आहे. ही अतिशय कठीण कामगिरी पार पाडण्यासाठी एक दशकाहून अधिक काळ संशोधन करण्यात आले. या प्रतिमेत प्रकाशमान असलेले बाहेरचे अस्पष्ट कडे रेडिओ तरंगांमुळे तयार झाले आहे. मधला भाग काळा आहे कारण त्या भागातून बाहेर पडू पाहणारे तरंग, विवराने खेचून घेतले आहेत. त्या अर्थाने ही प्रतिमा म्हणजे खरोखरच ‘छाया’ चित्र आहे. ही प्रतिमा मिळवली कशी? संशोधकांनी ‘इव्हेन्ट होरायझन टेलिस्कोप’ (ईएचटी) नावाची एक भलीमोठी यंत्रणा उभी केली आहे. ही यंत्रणा म्हणजे आठ रेडिओ दुर्बिणींचे एक जाळे आहे. या दुर्बिणी पृथ्वीवर एकमेकींपासून खूप दूर अशा सहा ठिकाणी उभारण्यात आल्या आहेत. अमेरिकेतील अ‍ॅरिझोना राज्यापासून दक्षिण ध्रुवापर्यंत आणि हवाई बेटापासून स्पेनपर्यंत विविध ठिकाणी या दुर्बिणी बसविण्यात आल्या आहेत. या विशिष्ट रचनेमुळे जणू काही पृथ्वीच्या आकाराची म्हणजे १२ हजार किलोमीटर व्यासाची डिश अ‍ॅन्टेना तयार झाली आहे. १२ हजार किलोमीटर व्यासाची डिश अ‍ॅन्टेना ज्या भेदनक्षमतेने (रेझोल्युशन) काम करेल, त्याच क्षमतेने ही यंत्रणा काम करत आहे. कृष्णविवराची प्रतिमा मिळविणे हे एक अतिशय जटिल काम आहे. वरील सर्व रेडिओ दुर्बिणी वापरून वैज्ञानिकांनी प्रचंड विदा गोळा केली. प्रचंड म्हणजे किती? तर १० कोटी टिकटॉक व्हिडीओ तयार करता येतील इतकी! तांत्रिक भाषेत सांगायचे तर साडेतीन पेटाबाईट्स. ही विदा इतकी प्रचंड आहे की ती इंटरनेटच्या मदतीने म्हणजे गुगल ड्राइव्ह अथवा त्यासारख्या मार्गाने पाठवता येत नाही. म्हणून प्रत्येक दुर्बीण ही विदा आपापल्या हार्ड डिस्कवर साठवून ठेवते आणि नंतर त्या डिस्क मुख्य केंद्राकडे प्रत्यक्ष पाठविल्या जातात. तेथे या सर्व विदा एकत्र केल्या जातात, त्यांचा एकमेकांशी काय संबंध आहे ते ठरविले जाते. अशा हजारो प्रतिमा तयार केल्या जातात. त्यांची ‘सरासरी’ म्हणजे सोबत दिसणारी प्रतिमा. आपल्या आकाशगंगेच्या हृदयात असलेले हे विवर ‘शांत’ नाही. तिथे सतत काहीतरी घटना घडतात. जवळच्या ताऱ्यांकडून आलेले तप्त वायूंचे लोळ खेचले जातात, त्यात खळबळ माजते. त्यामुळे त्या वायूंमधून बाहेर पडणाऱ्या तरंगांतसुद्धा मोठे बदल होतात. वेगाने प्रवास करणाऱ्या इलेक्ट्रॉनमुळे चुंबकीय क्षेत्र निर्माण होते. त्या क्षेत्रातही सतत बदल होत असतो. त्यामुळे कृष्णविवराची प्रतिमा मिळविणे अधिक अवघड होऊन जाते. त्याशिवाय, आपल्या आकाशगंगेचे केंद्र एरवीसुद्धा आपण स्पष्टपणे पाहू शकत नाही. कारण ते विविध वायू आणि धूलिकण यांनी वेढलेले आहे. त्यामुळे अशा केंद्रात असलेल्या कृष्णविवराचा वेध घेणे अधिकच आव्हानात्मक होते. त्यामुळे या प्रयोगात अत्यंत प्रगत अशा संगणकांचा आणि अतिशय आधुनिक अशा आज्ञावलींचा वापर केला गेला आहे. विशेष सांगण्यासारखी गोष्ट म्हणजे विवराभोवती दिसणारे कडे साधारण किती व्यासाचे असेल याबाबत आईनस्टाईनने सापेक्षता सिद्धांतात १०० वर्षांपूर्वी केलेले गणित बरोबर आहे, हे या प्रतिमेमुळे सिद्ध झाले आहे. आईनस्टाईनच्या अलौकिक बुद्धिमत्तेची या निमित्ताने पुन्हा एकदा प्रचीती आली आहे. या प्रतिमेचा आता तपशीलवार अभ्यास सुरू आहे. या अभ्यासामुळे आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्रात सुरू असलेल्या ‘कृष्ण’लीलांवर प्रकाश पडणार आहे, हे नक्की. खगोलशास्त्रात सुरू असलेल्या अशा प्रकारच्या संशोधनाचा सामान्य माणसाला काय उपयोग, असा प्रश्न नेहमी विचारला जातो. त्याचे सविस्तर उत्तर द्यायचे तर एक वेगळा लेख लिहावा लागेल. तूर्तास फक्त एकच उदाहरण देतो- आईनस्टाईनने सापेक्षता सिद्धांत मांडला नसता तर आज जीपीएस, गूगल अर्थ, गूगल मॅप वगैरे अतक्र्य सुविधांचा जन्मच झाला नसता! gpimpale@gmail.com
