सभी के लिए विज्ञान: सुपरनोवा, नेबुला, न्यूट्रॉन स्टार – एक तारे के जीवन चक्र में चरण।

विज्ञान सबके लिए: इस सप्ताह, विज्ञान कॉलम में, हम एक तारे के जीवन चक्र के विभिन्न चरणों और सुपरनोवा, नेबुला, न्यूट्रॉन स्टार और ब्लैक होल के बीच अंतर पर चर्चा करते हैं।
विज्ञान सबके लिए: साप्ताहिक विज्ञान स्तम्भ “विज्ञान सबके लिए” में आपका पुनः स्वागत है। पिछले सप्ताह, हमने चर्चा की कि अल नीनो और ला नीना क्या हैं, और ये घटनाएँ दुनिया भर में मौसम के पैटर्न को कैसे प्रभावित करती हैं। इस सप्ताह, हम एक तारे के जीवन चक्र के विभिन्न चरणों और सुपरनोवा, नेबुला, न्यूट्रॉन स्टार और ब्लैक होल के बीच अंतर पर चर्चा करते हैं। इन खगोलीय शब्दों को अक्सर एक दूसरे के लिए गलत समझा जाता है क्योंकि ये सभी तारों से संबंधित हैं।
सुपरनोवा, निहारिका और न्यूट्रॉन तारे के बीच अंतर को समझने के लिए तारे के जीवन चक्र के चरणों को जानना महत्वपूर्ण है।

किसी तारे के जीवन चक्र के चरण
किसी तारे का द्रव्यमान उसके जीवन चक्र की लंबाई निर्धारित करता है। किसी तारे का द्रव्यमान जितना बड़ा होगा, उसका जीवन चक्र उतना ही छोटा होगा। एक तारे का निर्माण निहारिका के अंदर मौजूद पदार्थ से होता है, जो अंतरिक्ष में धूल और गैस का एक विशाल, फैला हुआ बादल है। किसी निहारिका में मौजूद पदार्थ की मात्रा किसी तारे का द्रव्यमान निर्धारित करती है। एक निहारिका में हाइड्रोजन और हीलियम जैसी गैसें होती हैं, जो समान रूप से फैली हुई होती हैं, लेकिन गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक साथ खींची जाती हैं।
एक नीहारिका विभिन्न प्रकार की हो सकती है: परावर्तन नीहारिका, उत्सर्जन नीहारिका और ग्रहीय नीहारिका। परावर्तन नीहारिका वह है जो निकटवर्ती तारों से परावर्तित प्रकाश को चमकाती है; उत्सर्जन निहारिका वह है जो इलेक्ट्रॉनों के प्रोटॉन के साथ विलय होकर हाइड्रोजन बनाने के परिणामस्वरूप प्रकाश के रूप में ऊर्जा उत्सर्जित करके चमकती है; और ग्रहीय नीहारिका सूर्य के समान तारे के विस्फोट के बाद बची हुई गैस और धूल है। जब किसी नजदीकी तारे से पराबैंगनी प्रकाश हाइड्रोजन गैस के बादल पर चमकता है, तो इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित होते हैं। ये इलेक्ट्रॉन ही प्रोटॉन के साथ मिलकर हाइड्रोजन बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप उत्सर्जन निहारिका से प्रकाश उत्सर्जित होता है।

जब एक मरता हुआ तारा फटता है, तो एक घटना को सुपरनोवा के रूप में जाना जाता है, गैस और धूल सभी दिशाओं में उत्सर्जित होती है, जिसके परिणामस्वरूप एक निहारिका का निर्माण होता है। निहारिकाएँ तारकीय कारखानों के रूप में काम करती हैं क्योंकि वे हाइड्रोजन सहित तारा-निर्माण सामग्री से समृद्ध हैं।

जैसे-जैसे वर्ष बीतते हैं, गुरुत्वाकर्षण नीहारिका में हाइड्रोजन गैस को एक साथ खींचता है, और परिणामस्वरूप, गैस घूमना शुरू कर देती है। अंततः, गैस के घूमने की गति बढ़ जाती है, जिससे यह गर्म हो जाती है और एक प्रोटोस्टार बन जाती है।

नासा के अनुसार गैस 15 मिलियन डिग्री तापमान तक गर्म हो सकती है। जब यह चरण पहुँच जाता है, तो परमाणु संलयन, वह प्रक्रिया जिसमें छोटे नाभिक मिलकर एक बड़ा नाभिक बनाते हैं जिसका द्रव्यमान छोटे नाभिकों के योग से थोड़ा छोटा होता है, क्योंकि कुछ मात्रा में ऊर्जा नष्ट हो जाती है, प्रोटोस्टार के मूल में होती है . आइंस्टीन का तुल्यता सिद्धांत, जो बताता है कि ऊर्जा द्रव्यमान गुणा प्रकाश की गति के वर्ग के बराबर है, बताता है कि क्यों परमाणु संलयन के परिणामस्वरूप छोटे नाभिक के संयुक्त द्रव्यमान से कम द्रव्यमान वाले नाभिक का निर्माण होता है, और ऊर्जा निकलती है। परमाणु संलयन सूर्य में भी होता है, और तारे की ऊर्जा का स्रोत है।

बढ़ते तापमान और परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के कारण, प्रोटोस्टार चमकता है, जिसके बाद यह थोड़ा सिकुड़ जाता है। इसके बाद यह स्थिर हो जाता है और मुख्य अनुक्रम तारे में बदल जाता है। आकाशीय पिंड लाखों से अरबों वर्षों तक चमकता हुआ एक मुख्य अनुक्रम तारा बना रहता है। सूर्य वर्तमान में एक मुख्य अनुक्रम तारा है।

गुरुत्वाकर्षण जो किसी तारे में गैस और धूल के गुच्छों को एक साथ रखता है, जैसे-जैसे गुच्छे बड़े होते जाते हैं, वह और मजबूत होता जाता है।

एक बिंदु पर पहुंच जाता है जब गुच्छे इतने बड़े हो जाते हैं कि तारा अपने ही गुरुत्वाकर्षण से ढह जाता है, जिसके परिणामस्वरूप सुपरनोवा बनता है। यह इस विस्फोट के परिणामस्वरूप अंतरतारकीय अंतरिक्ष में छोड़ा गया पदार्थ है जो अन्य तारों के निर्माण के लिए सामग्री के रूप में कार्य करता है।

पृथ्वी से 700 प्रकाश वर्ष दूर स्थित हेलिक्स नेबुला, हमारे ग्रह का सबसे निकटतम निहारिका है।

आइए अब हम सुपरनोवा के बारे में विस्तार से चर्चा करें। मुख्य अनुक्रम तारा लाखों से अरबों वर्षों तक चमकता रहता है, और इस अवधि के दौरान, परमाणु संलयन के परिणामस्वरूप कोर में हाइड्रोजन हीलियम में परिवर्तित हो जाता है। हालाँकि, जब मुख्य अनुक्रम तारे के मूल में हाइड्रोजन की आपूर्ति समाप्त होने लगती है, तो परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं की संख्या समाप्त होने लगती है, और उत्पन्न गर्मी की मात्रा कम हो जाती है।

इससे कोर अस्थिर हो जाता है। परिणामस्वरूप, कोर सिकुड़ जाता है।

इस बीच, तारे का बाहरी आवरण, जो अभी भी ज्यादातर हाइड्रोजन है, का विस्तार होना शुरू हो जाता है, और इस प्रक्रिया के दौरान, यह ठंडा हो जाता है और लाल रंग का हो जाता है। तारे की इस अवस्था को लाल दानव अवस्था कहा जाता है। लाल दानव वह तारा है जिसकी सतह का तापमान कम होता है और व्यास सूर्य के सापेक्ष बड़ा होता है। एक लाल विशाल तारा लाल होता है क्योंकि यह मुख्य अनुक्रम तारा चरण की तुलना में ठंडा होता है, और एक विशाल होता है क्योंकि बाहरी आवरण बाहर की ओर विस्तारित होता है।

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