तारकांचे जीवनचक्र

     अंधाऱ्या रात्री कधी शांत ठिकाणी फिरायला गेला आहात? शहरापासून दूर ! गावाकडे किंवा कधी एखाद्या किल्ल्यावर मुक्काम? गेला नसाल तर नक्की जा आणि एकदातरी आकाशाकडे पाहायला विसरू नका. जर ढग नसतील आणि आकाश निरभ्र असेल तर दिसतात शुभ्र चांदण्या. त्यातील खूप कमी आपल्याला ओळखता येतात. जसं कि सप्तर्षी, तिकटनं वगैरे. 

     पण कधी हा प्रश्न पडलाय का कि या सगळ्या आल्या कुठून. या सगळ्या आपल्यापासून किती दूर आहेत. अजून किती वर्ष त्या अशाच राहणार. मला पडले होते आणि मी काही उत्तरं शोधली. 

      या ताऱ्यांचा खरं तर जन्म होतो, ते जगतात आणि मग त्यांचा मृत्यू देखील होतो. ताऱ्यांचा जन्म हा एका मोठ्या हायड्रोजन  च्या ढगांमधून होतो. ज्यावेळी हे विश्व तयार झाले फक्त ऊर्जा होती, नंतर ती पदार्थामध्ये परावर्तित झाली. हायड्रोजन हे सगळ्यात सामान्य मूलद्रव्य तयार झाले. अशा अणूंचे मोठमोठे ढग तयार झाले आणि यातूनच झाला ताऱ्यांचा जन्म. 

      हायड्रोजन च्या खूप मोठ्या ढगांना तेजोमेघ असे म्हणतात. हे तेजोमेघ आपल्या सूर्यमालेपेक्षा खूप मोठे असता. कधी कधी यांची लांबी अंदाजे शंभर प्रकाशवर्ष असते. यांचे स्वतःचे गुरुत्वाकर्षणही असते ज्यामुळे यांना कोनीय गती ( angular speed) प्राप्त होते व ते स्वतःच्या अक्षाभोवती फिरू लागतात. फिरता फिरता या ढगांची एक चकती तयार होते आणि तीला प्लॅनेटरी डिस्क म्हणतात. कालांतराने दि डिस्क स्वतःमध्ये कोसळते आणि एक प्रोटोस्टार तयार होतो. जो आकाराने गोल असतो. तारा तयार होण्याआधीची हि शेवटची पायरी. 

     जर या प्रोटोस्टार चे वस्तुमान १३ गुरुग्रहांइतके असेल तरच या तार्यांमध्ये अणुकेंद्रकीय प्रक्रिया चालू होण्याइतके तापमान तयार होते. जर वस्तुमान त्यापेक्षा कमी असेल तर हा तारा अणुकेंद्रकीय प्रक्रिया चालू करण्यास अपयशी ठरतो आणि याला अपयशी तारा किंचा त्याच्या विटकरी रंगामुळे ब्राउन डवार्फ (brown dwarf) म्हणतात.

Credit- NASA 

 

      जर वस्तुमान योग्य प्रमाणात असेल तर ताऱ्याच्या मध्यभागी अणुकेंद्रकीय प्रक्रिया चालू होतात. हायड्रोजन ड्युटेरिअममध्ये आणि ड्युटेरिअम हेलियम मध्ये रूपांतरित होतो.  या प्रक्रियेमध्ये तयार होणारी प्रचंड ऊर्जा तारे उत्सर्जित करतात आणि प्रकाशमान होतात. 

      हेलियमचे वस्तुमान जास्त असल्यामुळे तयार झालेला हेलियम ताऱ्याच्या मध्यभागी जमा होण्यास सुरवात होते आणि ताऱ्याच्या केंद्राचे तापमान वाढते. वाढलेल्या तापमानामुळे तार्याचे बाहेरचे आवरण प्रसारण पावते. केंद्रापासून दूर गेल्याने याचे तापमान कमी होते व तारा लाल रंगात चमकू लागतो. याला आपण लाल रंगाचा राक्षसी तारा किंवा रेड जायंट असे म्हणतो. हे तारे मूळ क्रमाचे तारे असतात. 

credit- NASA

     अशा प्रकारे अणुकेंद्रकीय प्रक्रियांमुले हायड्रोजन चे हेलियम मध्ये मग कार्बन आणि पुढे ऑक्सिजन मध्ये रूपांतर होत राहते आणि ताऱ्याचा आकार लहान मोठा होत राहतो. ऑक्सिजन चे अणुकेंद्रक बाकी लहान मूलद्रव्यांपेक्षा स्थिर असते आणि त्यापुढील प्रक्रियेसाठी लागणारी खूप जास्त ऊर्जा ताऱ्यांकडे शिल्लक राहत नाही. मध्यभागी जास्त वस्तुमान असलेला ऑक्सिजन त्यावर कार्बन मग हेलिअम असे थर तयार होतात. बाहेरचे आवरण या वेळी खूप जास्त प्रसारण पावत जाऊन एका क्षणी त्याचा मोठा विस्फोट होतो. याला प्लॅनेटरी नेब्युला किंवा ग्रहांचे तेजोमेघ असे म्हणतात. पूर्वी निरीक्षण करताना झालेल्या चुकीच्या निष्कर्षामुळे त्याला हे नाव मिळाले. स्फोटामध्ये तारा आपले बरेच वस्तुमान गमावून बसतो व मागे लहान, पांढऱ्या रंगाचा मृतांतर शिल्लक राहतो ज्याला श्वेतबटू (ब्राउन डवार्फ) म्हणतात. आपला सूर्य देखील मृत्यूनंतर श्वेतबटू होईल. 

White Dwarf

     श्वेतबटू किंवा मृत ताऱ्यांकडे पुरेसे तापमान, वस्तुमान किंवा गुरुत्वाकर्षण नसल्यामुळे पुढील मूलद्रव्ये या ताऱ्यांच्या तयार होत नाहीत. ताऱ्याचे वस्तुमान सूर्याच्या १.४ पट  पर्यंत असेल तर ताऱ्याचा मृत्यू श्वेतबटू म्हणून होतो. हे एका भारतीय शास्त्रज्ञाने सिद्ध केले. त्यांच्या नावावरून वस्तुमानाच्या या  मर्यादेला "चंद्रशेखर मर्यादा" म्हणतात. सामान्य तार्यामधले इंधन संपले असता म्हणजेच ऑक्सिजन पर्यंत ची मूलद्रव्य तयार झाल्यावर त्यांचा मृत्यू होतो. या प्रक्रियेला अब्जावधी वर्षे लागतात. 

      जर वस्तुमान सूर्याच्या १.४ पटीच्या जास्त असेल तर ताऱ्याचे आयुष्य वेगळ्या प्रकारचे असते व मृत्यूदेखील वेगळ्या प्रकारे होतो, ते आपण पुढे पाहुयात.