තාරකා පරිණාමනය
අභ්‍යවකාශය පුරා විසිරී ඇති විශාල, දීප්තිමත්, ගෝලාකාර ශක්ති ප්‍රභවයන් අපි තාරකා ලෙස හඳුන්වමු. අප සෞරග්‍රහමණ්ඩලයේ ඇති එකම තාරකාව වන සූර්යයාගේ විශාලත්වය මෙන් දහස් ගුණයකටත් වඩා විශාල තාරකා මෙන්ම හාරසිය පනස් ගුණයක් පමණ කුඩා තාරකා ද විශ්වය තුළ පවතී. මෙම තාරකාවන්ගේ විශාලත්වය හා ස්කන්ධය අනුව ඒවායේ හැසිරීම් රටාව හා ජීවිත කාලය ද එකිනෙක වෙනස් වන බව මේ වන විට හඳුනාගෙන තිබේ.
සියළුම වර්ගයේ තාරකා වල තිඹිරිගෙය වන්නේ නිහාරිකා ය. (නිහාරිකා පිළිබඳ ලිපියක් ඉදිරියේදී.) නිහාරිකාව තුළ නිශ්චිත කලාපයකදී ඇති වන ගුරුත්වජ බිඳවැටීමක් (gravitational collapse) සමඟින් (මින් අදහස් වන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය නිසා නිහාරිකාවේ යම් කොටසක අණුක සැකැස්ම බිඳවැටී එහි අඩංගු පදාර්ථ ඒකරාශී වීම හෙවත් අදාළ කොටස හැකිළීම යි.) බහුතර හයිඩ්‍රජන් ප්‍රමාණයකුත්, සුළුතර හීලියම් හා බැර මූලද්‍රව්‍ය ප්‍රමාණයකුත් එක් වෙමින් තාරකාවක් නිර්මාණය වීම ආරම්භ වෙයි.
කාලයක් ගත වෙද්දී මෙලෙස මූලද්‍රව්‍යයන් එකිනෙක ආකර්ෂණය වෙමින් බිළිඳු තාරකාවේ මධ්‍යය ඝන බවට පත් වන අතර ඉන්පසු එහි අඩංගු හයිඩ්‍රජන් න්‍යෂ්ටි හීලියම් න්‍යෂ්ටි බවට පත් වෙමින් න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලියක් හට ගනී. තාරකාවේ හරය (න්‍යෂ්ටිය/ core) තුළ සිදුවන මෙම න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලියේදී නිපදවෙන අවශේෂ ශක්තිය තාරකාවේ මතුපිට පෘෂ්ඨයන් කරා ගමන් කර ඉන්පසු පිටත අවකාශයට විකිරණය (radiate) වේ. තාරකාවක් අතිශයින් දීප්තිමත් හා උෂ්ණාධික වන්නේ මේ නිසාවෙනි.
තාරකාවක් එහි අඩංගු සියළුම පදාර්ථයන් සමග ගෝලාකාරව හා ස්ථායීව පවතින්නේ එහි න්‍යෂ්ටිය සතු අධික ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය නිසා ය. මෙම අධික ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය නිසාම තාරකාව තවදුරටත් සංකෝචනය වී (හැකිළී) බිඳවැටීම පවා සිදුවේ යැයි උපකල්පනය කළ හැකි වුවද මධ්‍යයේ සිදුවන න්‍යෂ්ටික ප්‍රතික්‍රියා නිසා හටගන්නා අභ්‍යන්තර පීඩනය එවැනි සංසිද්ධියක් සිදුවීම වළක්වාලයි.
විවිධ තාරකා විවිධ වර්ණයන්ගෙන් දිස්වන බව ඔබ දන්නවා ඇත. මෙවැනි වර්ණ වෙනසකට හේතු වන්නේ ඒ ඒ තාරකාවන් විවිධ උෂ්ණත්වයන්ගෙන් යුතු වීම ය. ඒ අනුව සෙල්සියස් අංශක 30,000ක් වැනි ඉතා අධික උෂ්ණත්වයකින් යුත් තාරකා නිල් පැහැයෙන් ද, සෙල්සියස් අංශක 2,000ක් වැනි සාපේක්‍ෂව අඩු උෂ්ණත්වයකින් යුතු තාරකා රතු පැහැයෙන් ද පියෙවි ඇසට දර්ශනය වේ. සෙල්සියස් අංශක 5,500ක පමණ මතුපිට උෂ්ණත්වයකින් යුත් සූර්යයා අපට දිස් වන්නේ කහ පැහැයෙනි.
ඕනෑම තාරකාවක ජීවිත කාලයේ වැඩි ප්‍රමාණයක් ගතවන්නේ ඉහත සඳහන් හයිඩ්‍රජන් – හීලියම් න්‍යෂ්ටික විලයන ප්‍රතික්‍රියාව සිදු කරමින් ය. තාරකාවේ න්‍යෂ්ටිය තුළ අඩංගු වූ අවසන් හයිඩ්‍රජන් ප්‍රමාණය සම්පූර්ණයෙන්ම හීලියම් බවට පරිවර්තනය වීම ආරම්භ වීමත් සමගම තාරකා පරිණාමයේ අවසන් ක්‍රියාවලීන් කිහිපය ආරම්භ වේ.
ඕනෑම දෙයක ඇති අනිත්‍යතාව පසක් කරමින් තාරකාව තමන්ගේ සක්‍රීය ජීවිත කාලය අවසන් කර වාමන තරුවක්, නියුට්‍රෝන තාරකාවක් හෝ කළු කුහරයක් බවට පත් වන්නේ (තාරකාවේ ස්කන්ධය අනුව එය අවසානයේ කුමන ආකාශ වස්තුවක් බවට පත් වන්නේද යන්න තීරණය වෙයි.) තමන් සතු වූ අවසාන න්‍යෂ්ටික ශක්ති ප්‍රමාණයත් පිට කරමිනි.
තාරකාවක ස්කන්ධය හා ආයුකාලය අතර ඇත්තේ ප්‍රතිලෝම සම්බන්ධතාවයකි. ස්කන්ධය වැඩි තරුවල ආයුකාලය අඩු ය. ඊට ප්‍රධානතම හේතු වනුයේ ස්කන්ධයෙන් වැඩි තාරකා තුළ සිදුවන න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලිය වේගවත් වීම සහ ඉන් වැඩි ශක්ති ප්‍රමාණයක් පිටතට මුදාහැරීමයි.
මෙලෙස බිහිවූ තාරකා විවිධ ආකාර රැසකින් වර්ගීකරණය කළ හැකි වුවද, පරිණාම ක්‍රියාවලිය පැහැදිලි කිරීමේදී බහුලවම යොදා ගැනෙන්නේ ‘සූර්යයාට සාපේක්‍ෂව ස්කන්ධය’ නැමැති වර්ගීකරණය යි. මෙහිදී සියළුම තාරකා කාණ්ඩ තුනකට වර්ග කෙරේ.
1. සූර්යයාට වඩා වැඩි ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකා
2. සූර්යයාට සමාන ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකා
3. සූර්යයාට වඩා අඩු ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකා
සූර්යයාට වඩා වැඩි ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකාවක පරිණාමනය
සාමාන්‍යයෙන් නිල් පැහැති, Super giants/ Hyper giants (අතිදැවැන්තයින්) ලෙස හැඳින්වෙන මෙවැනි තාරකාවන්හි මතුපිට උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 30,000 ක් පමණ වේ. ස්කන්ධයෙන් වැඩි නිසා ආයුකාලය වසර මිලියන කිහිපයකට සීමා වෙයි. වර්තමානයේදී මෙවැනි දැවැන්ත තාරකා ඉතා දුර්ලභ වන අතර අප ජීවත් වන ක්ෂීරපථ මන්දාකිණියේ ඇත්තේද දහයකට අඩු සංඛ්‍යාවකි. විශ්වයේ මුල් අවධියේදී මෙවැනි තාරකා බහුලව තිබෙන්නට ඇතැයි විද්‍යාඥයෝ විශ්වාස කරති.
නිල් යෝධ තාරකා
මෙම තාරකාවන් තමන් සතු හයිඩ්‍රජන් සියල්ල න්‍යෂ්ටික විලයනයෙන් හීලියම් බවට පත් කිරීමෙන් අනතුරුව අවකාශයට අති දැවැන්ත ශක්ති ප්‍රමාණයක් මුදාහරින සුපර්නෝවා පිපිරුමකට මුහුණ දෙයි. මෙම පිපිරීමෙන් පසු සූර්යයා මෙන් තුන්ගුණයක් පමණ විශාල වූ තාරකාවක් නියුට්‍රෝන තාරකාවක් බවටද, සූර්යයා මෙන් තුන්ගුණයකට වඩා විශාල වූ තාරකාවක් කළු කුහරයක් බවටද පත් වේ. (අති දැවැන්ත තාරකා සුපිරි කළු කුහර බවට පත් වනු ඇත.)
නියුට්‍රෝන තාරකාවක්
සුපර්නෝවා පිපිරුමෙන් පසු ශේෂ වන තාරකාවේ මධ්‍යය අධික ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය හමුවේ තවදුරටත් හැකිළෙන අතර මෙම අධික ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය නිසා තාරකාවේ පැවති ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ ප්‍රෝටෝන එකට එක්වී නියුට්‍රෝන නිපදවමින් අවකාශයට මුදා හරින නිසා මේවා නියුට්‍රෝන තාරකා ලෙසින් හැඳින්වේ.
අප සූර්යයා තරම් 1.5 ගුණයක පමණ අතිවිශාල ස්කන්ධයක් කිලෝමීටර 20ක පමණ විෂ්කම්භයක ගෝලයක් දක්වා හකුළා ගන්නා නියුට්‍රෝන තාරකාවන් එමනිසාම සිතා ගැනීමටවත් නොහැකි තරම් අධික ඝනත්වයකින් යුතු වන අතර එහි පදාර්ථ තේ හැන්දක පමණ ප්‍රමාණයක් බිලියන හතක් වූ මුළු පෘථිවි ජනගහණයේම ස්කන්ධයන්ගේ එකතුවට සමාන වනු ඇතැයි අනුමාන කෙරේ.
නියුට්‍රෝන තාරකාවක් මතුපිට ගුරුත්වාකර්ෂණය පෘථිවි ගුරුත්වාකර්ෂණය මෙන් බිලියන දෙවාරයක් පමණ අති දැවැන්ත අගයක් ගනී.
මේ අධික ගුරුත්වයත්, සුපර්නෝවා පිපිරීමෙන් මුදා හැරුණු ශක්තියත් නිසා නියුට්‍රෝන තාරකාව අධි වේගයෙන් තමන් වටා භ්‍රමණය වන අතර එය විනාඩියක් ඇතුළත වට 43,000ක පමණ අගයක් වුවද විය හැක.
දීර්ඝ විස්තරයක් ඉදිරි ලිපියකින්…
සූර්යයාට සමාන ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකාවක පරිණාමනය
පෘෂ්ඨීය උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 6,000ක් පමණ වන, වර්ෂ බිලියන දහයක පමණ ආයුකාලයකින් යුතු සූර්යයා වැනි තාරකා සමහර අවස්ථාවන්හිදී කහ වාමන තාරකා (yellow dwarf stars) ලෙසද හැඳින්වේ. මේ කහ වාමනයෝ විශ්වය පුරාම සුලභ ලෙස පැතිරී සිටිති.
මෙම තාරකාවන් තමන් සතු අවසන් හයිඩ්‍රජන් ප්‍රමාණය න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලියට භාජනය වීම ආරම්භ වද්දී ක්‍රම ක්‍රමයෙන් ප්‍රසාරණය වීමට හෙවත් විශාල වීමට පටන් ගනී. සාමාන්‍යයෙන් මෙවිට අදාළ තාරකාව අවම වශයෙන් පෙර පැවති ප්‍රමාණය මෙන් සියගුණයකින් පමණවත් විශාල වන අතර මෙය හැඳින්වෙන්නේ රතු යෝධ අවස්ථාව (red giants) ලෙසිනි. අනාගතයේ යම් දිනෙක අප සූර්යයා රතු යෝධයෙක් බවට පත්වුණු පසු බොහෝවිට එහි මතුපිට පෘෂ්ඨය තිබෙනු ඇත්තේ අද පෘථිවිය ඇති තැන ය. (ඒ වනවිටත් වෙනත් අනතුරකට ලක් වී නොතිබුණහොත් පෘථිවිය විනාශ වී යන්නේද එවිට යි.)
න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලිය අවසන් වීමෙන් අනතුරුව තාරකාව සිසිල් වෙමින් නැවතත් හැකිළීමට ලක් වන අතර තමන් සතුව පෙර තිබූ වට ප්‍රමාණයටත් වඩා කුඩා වෙමින් දීප්තිමත් සුදු වාමන තාරකාවක් (white dwarf star) බවට පත් වී තමන්ගේ පෙර පැවති පිටත පෘෂ්ඨයන්හි අවශේෂ කොටස් දුමාරයක් මෙන් පිටතට මුදාහරියි. ග්‍රහ නිහාරිකාවක් (planetary nebula) ලෙස හැඳින්වෙන මෙහි දුමාරයක් වැනි වළා කොටස් තවත් වසර දහස් ගණනකට පමණ පසු වියැකී යන අතර අවසානයේදී සුදු වාමන තාරකාව පමණක් ඉතිරි වේ.
සුදු වාමන තාරකාවක්
බළල් ඇස ග්‍රහ නිහාරිකාව
සූර්යයාට වඩා අඩු ස්කන්ධයකින් යුත් තාරකාවක පරිණාමනය
බොහෝවිට සූර්ය ස්කන්ධය මෙන් 0.5කටත් වඩා කුඩා ස්කන්ධයකින් යුතු මෙවැනි තාරකාවක මතුපිට පෘෂ්ඨයේ උෂ්ණත්වය කෙල්වින් 3,000 – 4,000 පමණ වන අතර ආයුකාලය ආසන්නව වර්ෂ ට්‍රිලියන නවයක් පමණ වේ.
මේ කුඩා තාරකාවල පරිණාමයේ අවසන් පියවර කිහිපය මෙතෙක් කිසිදු අයෙකු දැක නැත. ඊට හේතුව වන්නේ ඒවා සතු දීර්ඝ ආයුකාලය යි. ඔබ දන්නා පරිදි විශ්වයේ වයස දළ වශයෙන් වසර බිලියන 13.8කි. ට්‍රිලියනයක් යනු බිලියන දහසක් වේ. එබැවින් එතෙක් මෙතෙක් බිහිවූ කිසිදු කුඩා ප්‍රමාණයේ තාරකාවක් මේ වනතෙක් විනාශ වී නොමැත. නමුත් විද්‍යාඥයන් විසින් තාරකා පරිණාමනයේ මූලික සිද්ධාන්ත උපයෝගී කරගනිමින් මෙවැනි තාරකාවන්හි අවසානය පිළිබඳව පහත උපකල්පන ඉදිරිපත් කොට තිබේ.
* සූර්ය ස්කන්ධය මෙන් 0.1ක් පමණ වන අතිශය කුඩා තාරකා රතු වාමන තාරකා (red dwarf stars) ලෙස හැඳින්වේ. මේවාට තම න්‍යෂ්ටික විලයන ක්‍රියාවලිය අවසන් වීමේදී රතු යෝධ අවස්ථාවට පිවිසීමට තරම් ප්‍රමාණවත් ස්කන්ධයක් නොමැත. එනිසා ඒවා විලයනය අවසන් වීමෙන් පසු ඍජුවම සුදු වාමන තාරකා බවට පත් වේ.
* ඊට වඩා තරමක් විශාල තාරකා රතු යෝධ අවස්ථාවට පත් වන අතර ඉන්පසුව සංකෝචනය වෙමින් සුදු වාමන තාරකා බවට පත් වනු ඇත. (ග්‍රහ නිහාරිකාවක් බවට පත් නොවේ.)
අමතර කරුණු
* ඝන, ද්‍රව හා වායු යන අවස්ථා තුනෙන් එකකටවත් තාරකා අයත් නොවේ. ඒවා පවතින්නේ ප්ලාස්මා නම් විශේෂ අවස්ථාවේ ය. ඊට ප්‍රධාන හේතුවක් වන්නේ තාරකාවක් තුළ ඇති පදාර්ථය නිරතුරුවම අයනීකරණයට ලක් වීමයි. වෙල්ඩින් දැල්ල, සූර්ය සුළඟ හා අකුණු අයත් වන්නේද ප්ලාස්මා අවස්ථාවට ය.
* සුදු වාමන තාරකාවක් එහි විලයන ප්‍රතික්‍රියාවන් සම්පූර්ණයෙන්ම අවසන් වූ පසු කළු වාමන තාරකාවක් බවට පත් වනු ඇතැයි විද්‍යාඥයෝ උපකල්පනය කරති. එහෙත් මෙලෙස සුදු වාමනයෙක් කළු වාමනයෙක් බවට පත්වීමට අතිදැවැන්ත කාලයක් ගත වනු ඇති බැවින් තවත් වසර බිලියන ගණනක් ගතවන තුරු විශ්වය තුළ කිසිදු කළු වාමනයෙක් නොපවතිනු ඇති බවද විශ්වාස කෙරේ.
* නිහාරිකාවකින් නව තාරකා බිහිවීමේදී සාපේක්‍ෂව ඉතා කුඩා උදාසීන ගණයේ තාරකා විශේෂයක් ද බිහිවන අතර මේවා දුඹුරු වාමන තාරකා (brown dwarf stars) ලෙස හැඳින්වේ. මේවාට නියමාකාර තාරකාවක් බවට පත්වීමට ප්‍රමාණවත් තරම් හයිඩ්‍රජන් සංචිත නොමැති බැවින් ඉතා දුර්වල දුඹුරු වාමනයන් වශයෙන් තම මුළු ජීවිත කාලයම ගතකොට මිය යයි.
කළු වාමන තාරකාවක්
තවත් තාරකා විද්‍යාව සහ අභ්‍යාවකාශ විද්‍යාව සම්බන්ධ ලිපි සඳහා : මණ්දාකිනියෙන් ඔබ්බට – www.beyond-the-galaxy.blogspot.com
By Ashan De Costa
2013 වසරේ සිට "මන්දාකිණියෙන් ඔබ්බට" බ්ලොග් අඩවිය ලියූ අශාන් ද කොස්තා මහතා, සම්මානිත තාරකා හා අභ්‍යාවකාශ විද්‍යා බ්ලොග් රචකයෙකි. වෘත්තියෙන් මෘදුකාංග ඉංජිනේරුවරයෙක් වන ඔහු චක්‍රායුධ සංගීත කණ්ඩායමේ ප්‍රධාන ගායන ශිල්පියා සහ පද රචකයා වශයෙන්ද කටයුතු කරයි.
