સ્ટાર (તારા) નું જીવનચક્ર તથા ન્યૂટ્રોન સ્ટારનો પરિચય

.

સજીવના જીવન ચક્રની માફક સ્ટારને પણ પોતાનું જીવનચક્ર (લાઇફ સાયકલ) હોય છે. તારો જન્મે છે, વૃદ્ધિ પામે છે અને નાશ પામે છે.

આપણો સૂર્ય પણ એક તારો જ છે.

પ્રત્યેક તારો સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોજન – હિલિયમ જેવા ગેસનો ધગધગતો ગોળો છે. તેનામાં સતત ચાલતી ન્યુક્લિયર રીએક્શન્સ (Nuclear reactions) જેવી પ્રક્રિયાઓને કારણે તારામાંથી ઉષ્મા અને પ્રકાશ ફેંકાતા રહે છે. નાના તારાનું દળ આપણા સૂર્યના દળ કરતાં દસમા ભાગનું હોઈ શકે; મોટા તારાનું દળ સૂર્ય કરતાં સો ગણું પણ હોઈ શકે!

આવો! વિજ્ઞાનની પરિભાષા છોડીએ, આપણે તારાના જીવનચક્રને સામાન્ય માણસની ભાષામાં સમજીએ:

• તારાનો જન્મ સ્પેસમાં રહેલ નેબ્યુલા (નિહારિકા / Nebula) માંથી થાય છે. નેબ્યુલા હાઇડ્રોજન – હિલિયમ જેવા ગેસ તથા કોસ્મિક ડસ્ટથી બનેલ ‘ઇન્ટરસ્ટેલર ક્લાઉડ’ (interstellar cloud) છે. તેમાં તારાનું સર્જન થાય છે.
• સામાન્ય તારો હાઇડ્રોજન – હિલિયમ જેવા ગેસનો ધગધગતો, પ્રકાશિત ગોળો છે તે ‘મધુસંચય’ના સુજ્ઞ વાચકો જાણે છે.
• તારાનું ઉષ્ણતામાન 2000 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી 30000 ડિગ્રી સેલ્સિયસ હોઈ શકે. સૂર્યનું તાપમાન તેની સપાટી પર 5500 ડિગ્રી સેલ્સિયસ મનાય છે, જ્યારે તેના કેન્દ્રભાગે તે એક કરોડથી દોઢ કરોડ ડિગ્રી સેલ્સિયસ પણ હોઈ શકે છે!
• આકાશમાં દેખાતા તારાનો રંગ સામાન્ય રીતે તેના તાપમાનને અનુરૂપ હોય છે. અતિ ઉષ્ણ તાપમાન ધરાવતો તારો આછા બ્લ્યુ – ભૂરા – સફેદ રંગનો હોઈ શકે; ઓછા ઉષ્ણતામાનનો તારો લાલાશ રંગનો હોઈ શકે.
• તારાના જીવન ચક્રને અસર કરતું એક પરિબળ તેનું કદ છે. મોટા કદના તારાઓનું બળતણ (હાઇડ્રોજન ગેસ) ઝડપથી વપરાઈ જાય છે, તેથી તેમનું આયુષ્ય ઓછું હોય છે. નાના કદના તારાઓનું બળતણ ધીમે ધીમે વપરાય છે, તેથી તેમનું  અસ્તિત્વ કરોડો વર્ષનું હોય છે.
• તારામાં હાઇડ્રોજન ગેસ બળતણ ખૂટતું જાય તેમ તેમાં ન્યુક્લિયર પ્રક્રિયાઓ (Nuclear reactions) મંદ પડતી જાય છે. આવો તારો ઠંડો પડતો જાય છે. તેની બાહ્ય સપાટીનું તાપમાન ઘટતાં લાલ (રેડ) બને છે. આવા લાલાશ પડતા રેડ તારાઓ રેડ ડ્વાર્ફ અથવા રેડ જાયંટ સ્ટાર બની શકે.
• સૂર્યથી નાના કદનો તારો રેડ ડ્વાર્ફ (Red dwarf) બને છે. રેડ ડ્વાર્ફ કદમાં પણ નાનો હોય છે, તેનું તાપમાન પણ ઓછું હોય છે. તેથી આકાશમાં તેને પરખવો મુશ્કેલ હોય છે.
• સૂર્ય  કે તેથી મોટા કદનો તારો રેડ જાયંટ સ્ટાર(Red giant star) બને છે. તેનું કદ અને તાપમાન રેડ ડ્વાર્ફ કરતાં વધારે હોય છે. તારો જ્યારે રેડ જાયન્ટ સ્ટાર બને છે, ત્યારે તેનું કદ અનેક ગણું વધી જાય છે. આપણો સૂર્ય પણ કરોડો વર્ષો પછી ઠંડો પડી રેડ જાયંટ સ્ટાર બનશે ત્યારે પૃથ્વી પર જીવન નાશ પામશે. રેડ જાયન્ટ બનતાં સૂર્ય એટલો મોટો બનશે કે ત્યારે તેનું ગુરૂત્વાકર્ષણ સૂર્યમંડળના અંદરના ગ્રહોને ભરખી જશે!
• સૂર્ય જેવા કદના તારા જીવન ચક્રના અંતિમ તબક્કામાં ‘વ્હાઇટ ડ્વાર્ફ સ્ટાર’ (white Dwarf star) અને પછી ‘બ્રાઉન ડ્વાર્ફ’ બને છે. અહીં તેમનું જીવન પૂર્ણ થાય છે. વ્હાઇટ ડ્વાર્ફ સ્ટાર તારાના બચી ગયેલા અવશેષરૂપ છે, જેનું બળતણ ખલાસ થઈ ગયું છે. ડ્વાર્ફ સ્ટારના માત્ર એક સેંટીમીટરના એક ટુકડા – ક્યુબ – નું વજન 1000 કિલોગ્રામ થશે!
• સૂર્ય કરતાં મોટા તારાનો અંત વિસ્ફોટક હોય છે. આવા મોટા તારામાં પ્રચંડ વિસ્ફોટ (સુપરનોવા / Supernova) થાય છે. આવા સુપરનોવા વિસ્ફોટના પરિણામે તેમાંથી છેવટે ન્યૂટ્રોન સ્ટાર (neutron star) બને છે.
• ન્યૂટ્રોન સ્ટાર તેના નામ પ્રમાણે મુખ્યત્વે ન્યૂટ્રોન પાર્ટિકલ્સનો બનેલો છે. સુપરનોવા એક્સ્પ્લોઝનના પરિણામે તારામાં રહેલા પ્રોટોન્સ અને ઇલેક્ટ્રોન્સ વચ્ચેની પ્રક્રિયાથી ન્યૂટ્રોન સ્ટાર  બને છે.
• ન્યૂટ્રોન સ્ટારનો ડાયામીટર (વ્યાસ) માંડ વીસેક કિલોમીટરનો હોય, પરંતુ તેનું દળ સૂર્ય કરતાં બેથી ત્રણ ગણું હોઈ શકે! વિચારો, વાચક મિત્ર! ન્યૂટ્રોન સ્ટારની ઘનતા (ડેન્સિટી) કેવી હશે! ન્યૂટ્રોન સ્ટારની ઘનતા એવી પ્રતુલ છે કે ન્યૂટ્રોન સ્ટારના માત્ર એક સેંટીમીટરના ટચુકડા ટુકડા (ક્યુબ) નું વજન અધધધ… લાખ કિલોગ્રામથી લઈ કરોડો કિલોગ્રામ જેટલું હોઈ શકે!
• પોતાની ધરી પર અતિ વેગથી ફરતા અને નિયમિત રીતે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનનું ‘બીમ’ કે કિરણ પુંજ ઉત્સર્જિત કરતા ન્યૂટોન સ્ટારને ‘પલ્સર’ (પલ્સાર / Pulsar) કહે છે.
• સૂર્ય કરતાં અનેક ગણા મોટા તારા ન્યૂટ્રોન સ્ટાર છેવટે બ્લેક હોલ (Black hole) માં ફેરવાય છે.
• બ્લેક હોલની ડેન્સિટી અકલ્પનીય હોય છે. તેની ગ્રેવિટી એટલી પાવરફુલ હોય છે કે તેમાંથી કોઈ પદાર્થ બહાર જઈ શકતો નથી! ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન કે પ્રકાશ પણ તેમાંથી બહાર ન આવી શકે! તેના પર પડતાં પ્રકાશનાં કિરણો પરાવર્તિત થઈ પાછાં આવી શકતાં નથી. પરિણામે તેને જોઈ શકાતો નહીં હોવાથી તેને બ્લેક હોલ કહે છે.
• ન્યૂટ્રોન સ્ટાર, પલ્સાર તથા બ્લેક હોલનું મહત્ત્વ એટલા માટે પણ છે કે તેમનો અભ્યાસ આપણને લાખો – કરોડો પ્રકાશ વર્ષ દૂરના યુનિવર્સ (બ્રહ્માંડ) વિશે માહિતી આપે છે. આવા દૂરના યુનિવર્સમાં ન્યૂટ્રોન સ્ટાર કે બ્લેક હોલની પ્રવેગિત ગતિ કે અથડામણો વારંવાર થતી રહેતી હોય છે. પરિણામે સ્પેસ-ટાઇમ ફેબ્રિકમાં ડિસ્ટોર્શન થાય છે કે રિપલ્સ ઊભા થાય છે. આમ, ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ઉત્પન્ન થાય છે. ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ આપણને બ્રહ્માંડના અજ્ઞાત ખૂણાઓની પણ માહિતી આપે છે.
• ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ વિશે વિશેષ લેખ વાંચવા અહીં ક્લિક કરો.

*** *** ** * ** ** **** * ** *** *** * * ** * * *** **** * ****  * *** * * **

ઘોસ્ટ પાર્ટિકલ ન્યુટ્રીનો અને ન્યુટ્રીનો એસ્ટ્રોનોમી વિશે જાણવા અહીં ક્લિક કરો.