وہ بلیک ہول جو اپنی ہی روشنی نگل جاتا ہے

واقعاتی افق (event horizon) ہی وہ چیز ہے جو بلیک ہول کو بلیک ہول بناتی ہے: ایک ایسی سرحد جس کے پار سے کوئی چیز، حتیٰ کہ روشنی بھی، واپس نہیں آ سکتی۔ تعریف کے لحاظ سے یہ ہمیں کوئی اشارہ نہیں بھیجتا۔ ایونٹ ہورائزن ٹیلی اسکوپ نے کہکشاں M87 اور سیجیٹیریئس A* کے دیو ہیکل بلیک ہولز کے سایوں کی تصویریں لی ہیں — جو افق کا بالواسطہ ثبوت ہیں۔ لیکن کسی ستارے سے جنم لینے والے بلیک ہول کا افق صرف دسیوں کلومیٹر چوڑا ہوتا ہے، جو تصویر لینے کے لیے بہت چھوٹا ہے۔

مدھم ساتھی کی دلیل

ماہرینِ فلکیات کے پاس ایک اور سراغ ہے۔ ایسے جوڑوں میں جہاں ایک مردہ ستارہ اپنے ساتھی سے گیس کھینچتا ہے، خاموش بلیک ہول نظام عموماً ملتے جلتے مدار والے نیوٹران ستارے کے نظاموں سے تقریباً سو گنا زیادہ مدھم ہوتے ہیں۔ وضاحت یہ ہے: گرتی ہوئی گیس نیوٹران ستارے کی سطح سے ٹکرا کر چمکتی ہے، جبکہ بلیک ہول توانائی کو نگل لیتا ہے۔

کمزور نکتہ ایک مفروضہ ہے۔ یہ دلیل فرض کرتی ہے کہ ملتے جلتے مدار کا مطلب ملتی جلتی خوراک کی رفتار ہے۔ 80 منٹ سے لمبے مداروں میں ساتھی ایک بھورا بونا، ایک عام ستارہ یا ایک دیو ستارہ ہو سکتا ہے، اور کئی اثرات گیس کے بہاؤ کو چلا سکتے ہیں۔ خوراک کی اصل رفتار نامعلوم رہتی ہے۔

منٹوں میں چکر لگانے والے جوڑے

شیامن یونیورسٹی کے چیان-چی ما (Qian-Qi Ma)، وے-من گو (Wei-Min Gu) اور موئوان سن (Mouyuan Sun) نے، نانجنگ نارمل یونیورسٹی کے شان-شان وینگ (Shan-Shan Weng) کے ساتھ، انتہائی مختصر ایکس رے ثنائیوں (ultra-compact X-ray binaries) کا رخ کیا۔ جب مدار 40 منٹ سے کم کا ہو تو دونوں اجسام اتنے قریب ہوتے ہیں کہ ساتھی صرف ایک سفید بونا ہی ہو سکتا ہے۔ اور مدار بنیادی طور پر ثقلی لہریں خارج کرنے سے سکڑتا ہے۔

یہ چیز ان نظاموں کو صاف ستھری تجربہ گاہیں بنا دیتی ہے۔ تب خوراک کی رفتار صرف کششِ ثقل کے نظریے اور اس تعلق پر منحصر ہوتی ہے کہ سفید بونے کا سائز اس کی کمیت سے کیسے جڑا ہے۔ اسے صرف مداری مدت سے، چند فرض کردہ کمیتوں کے ساتھ، شمار کیا جا سکتا ہے: نیوٹران ستارے کے لیے 1.4 سے 2 سورج، بلیک ہول کے لیے 3 سے 20۔

ٹیم نے ایسے پانچ نظام چنے، سب کروی جھرمٹوں (globular clusters) میں، یعنی پرانے ستاروں کے گھنے گولے جن کے فاصلے 2% کی درستگی سے معلوم ہیں:

• چار میں ایک نیوٹران ستارہ ہے، جس کی شناخت اس کے حرارتی نیوکلیائی ایکس رے دھماکوں سے ہوتی ہے؛
• ایک، 47 Tuc X-9، میں ایک بلیک ہول ہے، جس کی شناخت اس بات سے ہوئی کہ اس کا ریڈیو اور ایکس رے اخراج ایک ساتھ کیسے بدلتا ہے۔ اس کا مدار تقریباً 28 منٹ کا ہے۔

پھر انھوں نے ہر نظام کے اوسط ایکس رے اخراج کا، جو چندرا، سوئفٹ اور دیگر رصدگاہوں سے لیا گیا، اس کی شمار کردہ خوراک کی رفتار سے موازنہ کیا۔

ہزار گنا زیادہ مدھم

نتیجہ ہے اشعاعی کارکردگی (radiative efficiency): گرنے والی کمیت کی توانائی کا وہ حصہ جو ایکس رے کی صورت میں باہر آتا ہے۔

• چاروں نیوٹران ستاروں کے لیے یہ 5% سے زیادہ ہے۔
• بلیک ہول کے لیے یہ 0.03% سے کم ہے۔

فرق دو سے تین درجاتِ مقدار (orders of magnitude) کا ہے۔ سب سے نمایاں جوڑا: نیوٹران ستارے کا نظام M15 X-2 اور بلیک ہول 47 Tuc X-9 ملتی جلتی رفتار سے، تقریباً 10¹⁶ گرام فی سیکنڈ، خوراک لیتے ہیں، پھر بھی 47 Tuc X-9 ہزار گنا زیادہ مدھم ہے۔ بعض ذرائع کی چمک میں دس گنا تک کی غیر یقینی کو مان لینے کے بعد بھی دونوں گروہ الگ ہی رہتے ہیں۔

توانائی کہاں جاتی ہے

مصنفین اس کی وضاحت تہہ میں موجود چیز سے کرتے ہیں۔ نیوٹران ستارے کی ایک سخت سطح ہوتی ہے: اگر اندر آتی گرم گیس راستے میں کم شعاع ریزی بھی کرے، تو بھی اس کی توانائی آخرکار اس سطح پر جمع ہوتی ہے اور دوبارہ خارج ہو جاتی ہے۔ بلیک ہول کی کوئی سطح نہیں۔ کم خوراک کی رفتار پر گیس کی توانائی کا بڑا حصہ حرارت کی صورت میں اندر چلا جاتا ہے — اور افق کے پیچھے غائب ہو جاتا ہے۔

مصنفین کے نزدیک یہ ستاروی بلیک ہول کے افق کا مضبوط ثبوت ہے، اگرچہ بالواسطہ، جیسا کہ ان کا اپنا خلاصہ کہتا ہے۔ یہ ایک ہی بلیک ہول پر مبنی ہے۔ وہ ایک قابلِ آزمائش پیشگوئی کرتے ہیں: ایسے تنگ جوڑے میں ملنے والا کوئی بھی نیا نیوٹران ستارہ روشن گروہ میں آنا چاہیے، اور ملتے جلتے مدار والا کوئی بھی بلیک ہول 47 Tuc X-9 جتنا مدھم ہونا چاہیے۔

دیو ہیکل بلیک ہولز کے لیے سبق

یہ تحقیق ایک وسیع تر تنبیہ بھی دیتی ہے۔ بلیک ہولز کے معاملے میں چمک اس بات کا ناقص پیمانہ ہے کہ وہ کتنا کھاتے ہیں۔ ایک بلیک ہول مدھم رہتے ہوئے بھی بڑھ سکتا ہے۔ مصنفین کے مطابق، وہ جائزے جو انتہائی بڑے بلیک ہولز کی نشوونما کا اندازہ ان کی روشنی سے لگاتے ہیں، اس نشوونما کا کچھ حصہ نظرانداز کر سکتے ہیں۔