श्वेतबटू ताऱ्याची माहिती मराठी | White Dwarf Star Information in Marathi

श्वेतबटू तारा हा एखाद्या मारणाऱ्या ताऱ्याचा दूसरा टप्पा असू शकतो. हे त्याच्या वस्तुमानवरून ठरते की त्याचे पुढे काय होणार आहे.

श्वेतबटूची पूर्वस्थिती

सूर्यसदृश ताऱ्यांच्या गाभ्यात हायड्रोजन जळून हेलियम निर्माण होत असतो. म्हणजे असे की चार हायड्रोजन अणुकेंद्रे एकत्र येऊन एक हेलियम तयार होतो. या क्रियेत जे वस्तुमान नष्ट होते, त्याचेच ऊर्जेत रुपांतर होते. ताऱ्याच्या गाभ्यातील बहुतांश हायड्रोजन वापरून झाला की जळण्याची क्रिया थांबते. सोबतच उष्मीय ऊर्जा बाहेरील भागात झिरपण्याची क्रियाही मंदावते.

ताऱ्याच्या गाभ्यातील तापमान कमी झाले त्याच्यातील दाब कमी होतो. गाभ्याचा कमी झालेला दाब त्याचा बाहेरील स्तर सांभाळू शकत नाही. त्यामुळे हे स्तर गाभ्याला आकुंचित करू लागतात. गाभा आकुंचित झाल्यावर गुरुत्वीय ऊर्जा मुक्त होते. ही मुक्त झालेली ऊर्जा गाभा आणि त्याच्या लगतचा बाह्यभाग तप्त करू लागते. बाहेरील भाग एवढा तप्त होतो की, त्या ठिकाणी पुन्हा एकदा हायड्रोजनच्या जळण्याची क्रिया सुरू होते.

गुरुत्वीय स्थितीज ऊर्जेमुळे ( गॅव्हिटेशनल पोटेन्शियल एनर्जी ) गाभ्याची उष्णता वाढत असताना ताऱ्याचा बाह्यभाग प्रसरण पावत जातो व थंड होतो. काही काळाने ताऱ्याचे लाल राक्षसी ताऱ्यात रूपांतर होते. बाह्यभागातील स्तर अभिसरण ( कॉन्व्हेक्शन ) क्रियेने ऊर्जेचे स्थलांतर करतात. हे प्रवाह पृष्ठभागापासून गाभ्यापर्यंत जातात आणि वर येताना आपल्या बरोबर गाभ्यात तयार झालेली मूलद्रव्ये पृष्ठभागावर आणतात.

मध्यंतरीच्या काळात गाभ्याच्या बाह्य कवचातील हायड्रोजन ज्वलनामुळे संपायला लागतो आणि गाभ्यामध्ये जास्तीत जास्त हेलीयम तयार होतो. पण गाभ्याची आकुंचनाची क्रिया चालूच असते. त्याच्या सोबतच गुरुत्वीय स्थितीज ऊर्जा मुक्त होत असतेच. या कारणास्तव गाभ्याचे तापमान दहा कोटी अंश केल्व्हिनपर्यंत जाते आणि गाभ्यात हेलीयम जळायला सुरुवात होते. ही क्रिया चालू असताना दोन हेलीयम अणू एकत्र येऊन स्थिर अणूकेंद्रे बनवू शकत नाहीत.

• हेही वाचा
• कृष्णविवर माहिती मराठी | Blackhole Information in Marathi
• पृथ्वीची सविस्तर माहिती | Earth Information Marathi
• तारा कसा तयार होतो? | Formation of Stars Marathi

पण अशा रितीनं तयार झालेल्या अणूला कमी कालावधीत हेलीयमचा तिसरा अणू येऊन मिळाला की कार्बन तयार होतो. या प्रक्रियेला ट्रिपल आल्फा प्रोसेस असे नाव आहे. या प्रक्रियेमुळे प्रचंड ऊर्जा मुक्त होऊन सर्वत्र पसरते आणि हेलीयम ज्वलनाचा वेग वाढीस लागतो. त्यासोबतच तापमान वाढते व हेलीयम अधिक वेगाने जळायला लागतो. ही क्रिया अनियंत्रित स्वरूपाची आहे. क्षणार्धोत तापमान इतके उच्च होते की साऱ्या गाभ्यालाच जणू आग लागते आणि प्रचंड ऊर्जा मुक्त होते. या क्रियेलाच ‘हेलीयम फ्लॅश’ असे नाव आहे.

हेलीयम फ्लॅशमधून मुक्त होणारी ऊर्जा इतकी अमाप असते की गाभा पुन्हा प्रसरण पावतो . पण, लाल राक्षसी बनलेल्या ताऱ्याचे बाह्यस्तर पुन्हा वेगाने आकुंचन पावू लागतात. या क्षणी गाभ्यात हेलीयम जळून कार्बन तयार होण्याची प्रक्रिया चालूच असते. बहुतेक वेळा या कार्बनच्या अणुकेंद्राला आणखी एक हेलीयम अणुकेंद्र येऊन मिळतो आणि कार्बन ऑक्सिजनमध्ये रुपांतरीत होतो. गाभ्यात हेलीयमचे ज्वलन, त्याच्या बाहेरील कवचात हायड्रोजनचे ज्वलन असा प्रकार अनेक वर्षे चालूच असतो.

View this post on Instagram

A post shared by बंधू (@techbandhu07)

सरतेशेवटी गाभ्यातील हेलीयम संपायला येतो आणि तेथील ऊर्जा निर्मितीची प्रक्रिया बंद पडते आता गाभ्यामध्ये कार्बन, ऑक्सिजन व त्याच्या बाहेरील कवचात अजूनही जळत असलेला हेलीयम आणि त्याच्याही बाहेर जळत असलेला हायड्रोजन असतोच. अशा स्थितीत तारा येऊन पोहोचतो. ताऱ्याच्या प्रगतीचे हे टप्पे काही कोटी वर्षात घडून येतात. परंतु त्याऱ्याचे अब्जावधी वर्षाचे आयुष्य पाहता हा कालावधी नगण्य दिसतो.

कमी वस्तुमान असणाऱ्या ताऱ्याच्या गाभ्यात एकदाचा कार्बन आणि ऑक्सिजन तयार झाला की बाहेरचा स्तर गाभ्याला आणखी आंकुचित करुच शकणार नाही उलट ताऱ्याचे आणखी प्रसरण व्हायला सुरुवात होते आणि बाह्यस्तराचे तापमान कमी व्हायला लागते. सरतेशेवटी बाहेरील स्तरांमध्ये इलेक्ट्रॉन अणूकेंद्राशी बध्द होतात व त्या ठिकाणी विद्युतभार विरहित अणू निर्माण होतात.

या क्रियेतही ऊर्जा मुक्त होते. पण त्या ठिकाणी ऊर्जेचा प्रवाह अनियमित असतो. त्याचा परिणाम म्हणून ताऱ्याचे स्पंदन चालू होते. प्रत्येक स्पंदनासोबत ताऱ्यावरील काही वस्तू आकाशात भिरकावल्या जातात. सामान्यतः एक हजार वर्षात ताऱ्याचा सगळा बाहेरील भाग ताऱ्यापासून वेगळा होतो. आणि मागे उरलेल्या गाभ्याभोवती एक गोलाकृती वायुमेघ तयार होतो. या गोलाकृती गरम ढगाला ‘ ग्रहीय तेजोमेघ’ [ प्लॅनेटरी नेब्युला ] असे म्हणतात. या वायूमय ढगाचा व्यास शेकडो ज्योतिषीया एकक व तापमान दहा हजार कॅल्व्हिनच्या आसपास असते.

View this post on Instagram

A post shared by NASA (@nasa)

श्वेतबटू ताऱ्याचा जन्म

लाल राक्षसी आकार करणाऱ्या ताऱ्याचा अंत, मागे जो गाभा शिल्लक उरतो तो हळूवारपणे आकुंचन पावत जातो व कालतराने स्थिरावतो. मूळ सूर्यसदृश ताऱ्याचे ते कलेवर असते. मृत ताऱ्याचा राहिलेला तो अवशेष चांगलाच गरम असतो. एका ताऱ्याचा मृत्यू आणि त्यामधूनच निर्माण होणाऱ्या दुसऱ्या नवीन ताऱ्याच्या जीवनाचा प्रारंभ असतो. हा खुजा व पांढरा असतो. म्हणून त्याला व्हाईट ड्वार्फ किंवा श्वेतबटू असे म्हणतात.

View this post on Instagram

A post shared by NASA (@nasa)

सुब्रम्हण्यम चंद्रशेखर आणि श्वेतबटू

चंद्रशेखर यांनी पहिल्यांदाच सापेक्षता आणि क्वांटम मेकॅनिक्स या दोन विषयांचं एकत्रीकरण केलं आणि त्यांना अत्यंत महत्वाचा निष्कर्ष प्राप्त झाला. श्वेतबटू ताऱ्याचं वस्तुमान एका विशिष्ट मर्यादेपेक्षा जास्त असूच शकत नाही हाच तो निष्कर्ष होता. सूर्याच्या वस्तुमानाच्या 1.44 पट हीच श्वेतबंटूच्या वस्तुमानाची अंतिम मर्यादा आहे. श्वेतबटू ताऱ्याची ही मर्यादा आता चंद्रशेखर मर्यादा या नावाने ओळखली जाते. श्वेतबटू ताऱ्यासंबंधित या आत्यंतिक महत्वाच्या शोधासाठी 1983 साली चंद्रशेखर यांना नोबेल पारितोषिक देऊन सन्मान करण्यात आला.

पण त्यांचे जे गुरु होते आर्थर एडिंग्टन यांचा श्वेतबटू या संकल्पनेवर विश्वासच नव्हता. त्यामुळे चंद्रशेखर यांचा हा सिद्धांत खूप उशिरा मान्य झाला.

चंद्रशेखर यांनी काढलेले निष्कर्ष –

1. ताऱ्याचे वस्तुमान जितके जास्त असणार तितके त्याच्या केंद्रातले तापमान जास्त असणार.
2. केंद्रिय तापमान जितके जास्त तितकाच इलेक्ट्रॉनच्या फिरण्याचा वेग जास्त, म्हणून अधिक वस्तुमानाच्या ताऱ्यातील इलेक्ट्रॉन प्रकाशाच्या वेगाजवळच्या वेगाने जातील.
3. म्हणून अशा वस्तुमानाच्या ताऱ्यातील दाब फौलरच्या नियमानुसार न ठरवता नवे विविक्षित सापेक्षतेचे नियम वापरुन ठरवले पाहिजेत.
4. असे नवे निकष लावता दिसून येते की एका विशिष्ट वस्तुमानाखालच्या ताऱ्यांनाच अधःपतित दाबांचा फायदा मिळतो. त्याहून अधिक वस्तुमानाचे तारे अशा दाबांचा पुरेसा फायदा घेऊ शकत नाहीत. हे वस्तुमान सूर्याच्या वस्तुमानाच्या 1.44 पट इतके आहे.

मित्रांनो जर तुम्हाला या वेबसाइटवरील माहिती किंवा ही पोस्ट आवडली असेल तर तुमच्या मित्रांना किंवा मैत्रिणींना नक्की कळवा. तुमच्या परिवारातील सदस्यांना पण नक्की कळवा जेणेकरून त्यांनी याची माहिती होईल. वर नमूद केलेल्या आमच्या सोशल मीडियाला पण नक्की फॉलो करा याने तुम्हाला नवीन पोस्टची माहिती मिळत राहील. किंवा तुम्ही नोटिफिकेशनला पण सब्स्क्राईब करू शकता. जर तुम्हाला पण कोणत्या विषयावर माहिती हवी असेल तर तुम्ही कमेन्ट करू शकता. मी त्या विषयावर पोस्ट लिहिण्याचा नक्की प्रयत्न करीन. धन्यवाद!