ନକ୍ଷତ୍ରର ବିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରକ୍ରିୟା

ଏକ ନକ୍ଷତ୍ରର ଜନ୍ମଠାରୁ ମୃତ୍ୟୁ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ତାହାର ଅବସ୍ଥାରେ ହେଉଥିବା ପରିବର୍ତ୍ତନକୁ ନକ୍ଷତ୍ର କାଳଚକ୍ର (ଈଂରାଜୀରେ Life Cycle of a Star) ବୋଲି କୁହାଯାଏ । ନକ୍ଷତ୍ରର ବସ୍ତୁତ୍ୱ କମ୍ ହେଲେ ତାହାର ବୟସ ଅଧିକ ଓ ନକ୍ଷତ୍ରର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଅଧିକ ହେଲେ ତାହାର ବୟସ ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବେ କମ୍ ହୋଇଥାଏ । କ୍ଷୟଶୀଳ ଗ୍ୟାସ୍ ଓ ଧୂଳିର ବାଦଲରୁ ପ୍ରାୟତଃ ନକ୍ଷତ୍ରଗୁଡିକ ଜନ୍ମ ନେଇଥାନ୍ତି । ଏହି ଗ୍ୟାସୀୟ ବାଦଲ ନିହାରୀକା ରୂପରେ ଦେଖାଦିଏ । ଆଦ୍ୟତାରାମାନେ ଅନେକ ବର୍ଷ ପରେ ସନ୍ତୁଳିତ ଓ ବୟସ୍କ ହୋଇ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତର ତାରାର ଅବସ୍ଥାକୁ ପ୍ରାପ୍ତ କରନ୍ତି । ନାଭିକୀୟ ବିଲୟଦ୍ୱାରା ଏକ ନକ୍ଷତ୍ରକୁ ତା’ ଶକ୍ତି ମିଳିଥାଏ । ପ୍ରଥମାର୍ଦ୍ଧରେ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତର ତାରାର ନାଭିରେ ଉଦଜାନ ପରମାଣୁର ନାଭିକୀୟ ବିଲୟ ହୋଇ ଶକ୍ତି ଜାତ ହୁଏ । ପରେ ତାରାର ନାଭିରେ ଅଧିକ ପରିମାଣର ହିଲିୟମ୍ ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ ଓ ଏହି ନାଭି ଚାରିପଟେ ଏକ ଗୋଲକାକାର ବଳୟରେ ଉଦଜାନ ବିଲୟ ହେବାକୁ ଲାଗେ । ଏହା ଫଳରେ ନକ୍ଷତ୍ରର ଆକାର ବଢ଼ିବା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ ଓ ଧୀରେ ଧୀରେ ଏହା ଏକ ଲୋହିତ ଦାନବରେ (ଈଂରାଜୀରେ Red Giant) ପରିଣତ ହୁଏ । ସୂର୍ଯ୍ୟର ଅଧା ବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ ନକ୍ଷତ୍ର ହିଲିୟମର ବିଲୟରୁ ଶକ୍ତି ପାଏ । ଅତ୍ୟନ୍ତ ବୃହତ୍ ନକ୍ଷତ୍ରମାନେ ଓଜନିଆ ଅଣୁର ବିଲୟରୁ ଶକ୍ତି ପାଆନ୍ତି ।. ଯେତେବେଳେ ନକ୍ଷତ୍ରର ନାଭିକୀୟ ଜାଳେଣୀ ସମାପ୍ତ ହୋଇଯାଏ, ତାହାର ନାଭିର ନିପାତ ଘଟି ତାହା ଏକ ଶ୍ୱେତ ବାମନରେ (ଈଂରାଜୀରେ White Dwarf)  ପରିଣତ ହୁଏ ।  ସୂର୍ଯ୍ୟ ଭଳି ଏକ ନକ୍ଷତ୍ରର ଅନ୍ତରୀଣ ଜାଳେଣୀ ସମାପ୍ତ ହୋଇଗଲେ ତାହାର ଅନ୍ତର୍ଭାଗ କ୍ରମଶଃ ସଂକୁଚିତ ହୋଇ ଏକ ଘନ ଶ୍ୱେତ ବାମନରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୋଇଯାଏ । ଏହାର ଉପରର ସ୍ତର ନିହାରୀକା ଆକାରରେ ବହିର୍ଗତ ହୋଇଯାଏ । ସୂର୍ଯ୍ୟର ବସ୍ତୁତ୍ୱର ୧୦ ଗୁଣ ବା ତାହାଠାରୁ ଅଧିକ ବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶଷ୍ଟ ନକ୍ଷତ୍ରଗୁଡିକ ସଂକୁଚିତ ହୋଇ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘନ ନ୍ୟୁଟ୍ରନ୍ ତାରା ବା କୃଷ୍ଣଗର୍ତ୍ତରେ ପରିଣତ ହୁଅନ୍ତି ।  

ନକ୍ଷତ୍ର କାଳଚକ୍ର ଗୋଟିଏ ନକ୍ଷତ୍ରର ଜୀବନ ଚକ୍ରର ଅନୁଶୀଳନ ନୁହେଁ ଏବଂ ଏକ ଶତାବ୍ଦୀ କାଳରେ ଏକ ନକ୍ଷତ୍ରରେ ଅତି ସାମାନ୍ୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଦେଖାଯାଏ ଯାହା ଜାଣିବା ଅତି କଷ୍ଟକର ।  ତେଣୁ କମ୍ପ୍ୟୁଟର୍ ସହାୟତାରେ ନକ୍ଷତ୍ରମାନଙ୍କର ବିଭିନ୍ନ ଅବସ୍ଥାର ଅନୁକରଣ କରି ଏହି ତଥ୍ୟାବଳୀର ପରିକଳ୍ପନା କରାଯାଇଛି ।

 ନକ୍ଷତ୍ରର ଜନ୍ମ 

 ଆଦ୍ୟତାରା 
ଈଂରାଜୀରେ Protostar

ଗ୍ୟାସୀୟ ଅଣୁମାନଙ୍କର ବୃହତ୍ ମେଘ ଯଦି ଏହାର ଅଣୁମାନଙ୍କ ଓଜନରେ ଭୁସୁଡିଯାଏ, ସେଥିରୁ ଛୋଟ ଛୋଟ ଗ୍ୟାସୀୟ ମେଘଖଣ୍ଡର ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ । ଏହି ମେଘଖଣ୍ଡରେ ମହାକର୍ଷଣୀୟ ସ୍ଥିତିଜ ଶକ୍ତି, ଉତ୍ତାପରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ । ଯେତେବେଳେ ଗ୍ୟାସୀୟ ମେଘଖଣ୍ଡରେ ତାପମାତ୍ରା ଓ ଚାପ ବଢ଼େ, ଏହା ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଉତ୍ତପ୍ତ ଆବର୍ତ୍ତନକାରୀ ଗ୍ୟାସୀୟ ଗୋଲକର ରୂପ ନିଏ । ଏହି ଅବସ୍ଥାକୁ ଆଦ୍ୟତାରା କୁହାଯାଇପାରିବ ।  କ୍ରମଶଃ ଗ୍ୟାସ୍ ଓ ଧୂଳିର ମିଶ୍ରଣରେ ଆଦ୍ୟତାରାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ବୃଦ୍ଧି ପାଏ ଓ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତର ତାରାର ପ୍ରାକ୍-ଅବସ୍ଥାରେ ପହଞ୍ଚେ । ଏହି ଆଦ୍ୟତାରାର ଆକାର ଆଗକୁ ଆଉ ବଢ଼ିପାରିବ ନା ନାହିଁ ତାହା ଏହାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ । ସୂର୍ଯ୍ୟର ବସ୍ତୁତ୍ୱକୁ ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱର ଏକକ ଭାବେ ଗଣନା କରାଯାଏ । ଆଦ୍ୟତାରାର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ଧୂଳି ଓ ଗ୍ୟାସୀୟ ପଦାର୍ଥ ରହିଥିବାରୁ ଏହାର ଅବଲୋହିତ ବିକୀରଣ ସହଜରେ ଦୃଶ୍ୟମାନ ହୋଇଥାଏ ।  

 ବାଦାମୀ ବାମନ ତାରା 
ଈଂରାଜୀରେ Brown Dwarf

ଯଦି ଏକ ଆଦ୍ୟତାରାର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱର ୮୦%ରୁ କମ୍ ହୁଏ, ତେବେ ଏହା ଉଦଜାନର ନାଭିକୀୟ ବିଲୟ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକ ତାପମାତ୍ରାକୁ ପହଞ୍ଚି ପାରେନାହିଁ । ଏହି ନକ୍ଷତ୍ରମାନଙ୍କୁ ବାଦାମୀ ବାମନ ତାରା କୁହାଯାଇପାରେ । ଅବଶ୍ୟ, କେତେକ ବାଦାମୀ ବାମନ ତାରା ଡିଉଟେରିୟମ୍ ବିଲୟ ପାଇଁ ଆବଶ୍ୟକୀୟ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରାପ୍ତ କରିଥାନ୍ତି । ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଭାବେ କ୍ଷୁଦ୍ରତର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଓ କମ୍ ଆଲୋକ ପାଇଁ ଏମାନଙ୍କର ଏପରି ନାମକରଣ ହୋଇଛି ।

 ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତର ତାରା 
ଈଂରାଜୀରେ Main Sequence Star

ଅଧିକ ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ ଆଦ୍ୟତାରାର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରାୟ ୧ କୋଟି କେଲଭିନ୍ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ହୋଇଥାଏ । ଏହାଦ୍ୱାରା ପ୍ରୋଟୋନ୍ମାନଙ୍କର ଶୃଙ୍ଖଳ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ ଓ ଉଦଜାନ ପ୍ରଥମେ ଡ୍ୟୁଟେରିୟମ୍ ଓ ପରେ ହିଲିୟମ୍ ପରମାଣୁରେ ପରିବର୍ତ୍ତିତ ହୁଏ। ଏହି ନାଭିକୀୟ ବିଲୟରୁ ବହୁ ପରିମାଣର ଶକ୍ତି ଉତ୍ପନ୍ନ ହୋଇଥାଏ । ଏହି ଶକ୍ତି ଯୋଗୁଁ ଗ୍ୟାସର ଚାପ ଓ ନକ୍ଷତ୍ରର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ମଧ୍ୟରେ ସନ୍ତୁଳନ ବଜାୟ ରହିଥାଏ । ମହାକର୍ଷଣ ପ୍ରଭାବଦ୍ୱାରା ନକ୍ଷତ୍ରର ସଂକୁଚନ ହୋଇପାରେ । କିନ୍ତୁ ଏହି ସନ୍ତୁଳିତ ଓ ସ୍ଥାୟୀ ଅବସ୍ଥା ଯୋଗୁଁ ନକ୍ଷତ୍ରର ଆକାରରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏନାହିଁ ଓ ଏହା ବହୁ ବର୍ଷ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ପ୍ରଜ୍ଜ୍ୱଳିତ ରହେ । ଅଳ୍ପ ବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ ଲୋହିତ ବାମନ ତାରାରେ ଉଦଜାନ ଧୀରେ ଧୀରେ ବିଲୟ ହୁଏ; ତେଣୁ ଏହି ପ୍ରକାରର ନକ୍ଷତ୍ର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତରେ ପ୍ରାୟ ୧୦,୦୦୦ କୋଟି ବର୍ଷ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ରହିପାରେ । କିନ୍ତୁ ଆମ ସୌରମଣ୍ଡଳର ସୂର୍ଯ୍ୟ ଭଳି ନକ୍ଷତ୍ର ଆକାରରେ ବଡ଼ ଓ ପୀତ ବାମନ ତାରା ପ୍ରାୟ ୧,୦୦୦ କୋଟି ବର୍ଷ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତରେ ରହେ । ଆମ ସୂର୍ଯ୍ୟ ବର୍ତ୍ତମାନ ନିଜ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ସମୟସୀମାର ମଝାମଝି ଅଛି ବୋଲି ଆକଳନ କରାଯାଉଛି। 

 ବୟସ୍କ ନକ୍ଷତ୍ର 
ଈଂରାଜୀରେ Mature star

ଯେତେବେଳେ ନକ୍ଷତ୍ରର ଅଭ୍ୟନ୍ତରରେ ଉଦଜାନ ସମାପ୍ତ ହୋଇଯାଏ, ନକ୍ଷତ୍ରଟି ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତ ଶ୍ରେଣୀରେ ଆଉ ପରିଗଣିତ ହୁଏନାହିଁ । ଏହା ବୟସ୍କ ଶ୍ରେଣୀରେ ପରିଗଣିତ ହୁଏ । ବହିର୍ମୁଖୀ ଚାପ ଧୀରେ ଧୀରେ କମିବାକୁ ଲାଗେ ଓ ଅଭ୍ୟନ୍ତରର ମହାକର୍ଷଣ ଶକ୍ତିରେ ନକ୍ଷତ୍ରଟି ଭୁସୁଡିବାକୁ ଲାଗେ । କିନ୍ତୁ ଏକ ସମୟ ପରେ ପୁଣି ହିଲିୟମ୍ ପରମାଣୁଗୁଡିକର ବିଲୟ ଆରମ୍ଭ ହୁଏ ।  

 ଅଳ୍ପ-ବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶିଷ୍ଟ ତାରା 
ଈଂରାଜୀରେ Low-mass star

ଆମ ବ୍ରହ୍ମାଣ୍ଡର ସୃଷ୍ଟି ପ୍ରାୟ ୧୩୮ କୋଟି ବର୍ଷ ପୂର୍ବେ ହୋଇଥିଲା । ଯଦି ଏକ ଅଳ୍ପ ବସ୍ତୁତ୍ୱର ତାରାର ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତର ସମୟସୀମା ୧,୦୦୦ କୋଟି ବର୍ଷଠାରୁ ଅଧିକ । ତେଣୁ ଏକ ଅଳ୍ପ ବସ୍ତୁତ୍ୱବିଶଷ୍ଟ ନକ୍ଷତ୍ରର ଉଦଜାନ ସରିଗଲେ କଣ ହୁଏ ତାହା କେହି ଜାଣିନାହାନ୍ତି । ଅନୁମାନ କରାଯାଉଛି ଯେ ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱର ୧୦% ବସ୍ତୁତ୍ୱର ତାରା ପ୍ରାୟ ୬ ଲକ୍ଷ କୋଟିରୁ ୧୨ ଲକ୍ଷ କୋଟି ବର୍ଷ ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତରେ ରହେ । ଏହା କ୍ରମଶଃ ଶ୍ୱେତ ବାମନ ଅବସ୍ଥା ପ୍ରାପ୍ତ କରବାକୁ ଆହୁରି ୧୦୦ କୋଟି ବର୍ଷ ନିଏ । ଏପରି ନକ୍ଷତ୍ର କେବେବି ଲୋହିତ ଦାନବ ଅବସ୍ଥାରେ ପହଞ୍ଚି ପାରିବେ ନାହିଁ । 

 ମଧ୍ୟମାକୃତି ତାରା 
ଈଂରାଜୀରେ Mid-sized star

ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱର ୫୦%-୧,୦୦୦% ବସ୍ତୁତ୍ୱର ତାରା ଲୋହିତ ଦାନବ ତାରା ଅବସ୍ଥାକୁ ପ୍ରାପ୍ତ କରିବାରେ ସମର୍ଥ ହୁଅନ୍ତି । ଏମାନେ ସାଧାରଣତଃ ମୁଖ୍ୟ ସ୍ରୋତରେ ନଥାନ୍ତି । ଏମାନଙ୍କର ଦୁଇଟି ଶ୍ରେଣୀ ରହିଛି । 

୧. ମଧ୍ୟମ ଆକୃତିବିଶିଷ୍ଟ ଲୋହିତ ଦାନବ ଯାହାର ଅଭ୍ୟନ୍ତର ହିଲିୟମ ପରମାଣୁମାନଙ୍କଦ୍ୱାରା ଗଠିତ । ଏମାନଙ୍କ ଅଭ୍ୟନ୍ତରର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ଜ୍ୱଳନ୍ତ ଉଦଜାନର ଏକ ସ୍ତର ରହିଥାଏ । 

୨. ମଧ୍ୟମ ଆକୃତିବିଶିଷ୍ଟ ଲୋହିତ ଦାନବ ଯାହାର ଅଭ୍ୟନ୍ତର କାର୍ବନ୍ ପରମାଣୁମାନଙ୍କଦ୍ୱାରା ଗଠିତ । ଏମାନଙ୍କ ଅଭ୍ୟନ୍ତରର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ହିଲିୟମର ପରସ୍ତ ଓ ହିଲିୟମ୍ ଗୋଲକର ଚତୁଃପାର୍ଶ୍ୱରେ ଜ୍ୱଳନ୍ତ ଉଦଜାନର ଏକ ସ୍ତର ରହିଥାଏ ।

 ପ୍ରାକ୍-ଦାନବ ଅବସ୍ଥା 
ନକ୍ଷତ୍ରର ଉଦଜାନ ସରିବା ଆରମ୍ଭ ହେଲେ ଏହାର ଉପରାର୍ଦ୍ଧରେ ଉଦଜାନ ବିଲୟ ହେବା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ । ଏହାଯୋଗୁଁ ଅଭ୍ୟନ୍ତରର ଓଜନ ବଢେ ଓ ହିଲିୟମର ଏକ ପରସ୍ତ ତିଆରି ହେବାକୁ ଲାଗେ । ହିଲିୟମ୍ ପରସ୍ତର ବସ୍ତୁତ୍ୱ ଅନୁଯାୟୀ ଏହା ଶୀତଳ ହେବାକୁ ଲାଗେ । ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱ ବିଶିଷ୍ଟ ନକ୍ଷତ୍ର ମାନଙ୍କରେ ହିଲିୟମ୍ ଅଭ୍ୟନ୍ତର ପୁଣି ବିପର୍ଯୟ ହେବା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ । ସୌରବସ୍ତୁତ୍ୱରୁ ଅଧିକ ଓଜନ ଥିବା ନକ୍ଷତ୍ରମାନଙ୍କର ଉପର ଅଂଶ ଅସ୍ପଷ୍ଟ ହୋଇଯାଏ । ଉଦଜାନ ପରସ୍ତର ତାପମାତ୍ରା, ଆଲୋକ ବିକୀରଣ, ଆକାର ବଢିବାକୁ ଲାଗେ ଓ ତାହା ଏକ ଲୋହିତ ଦାନବ ତାରାରେ ପରିଣତ ହେବା ଆରମ୍ଭ ହୁଏ । 

ଆଧାର

Further reading
 Astronomy 606 (Stellar Structure and Evolution) lecture notes, Cole Miller, Department of Astronomy, University of Maryland
 Astronomy 162, Unit 2 (The Structure & Evolution of Stars) lecture notes, Richard W. Pogge, Department of Astronomy, Ohio State University




External links

 Stellar evolution simulator
 Pisa Stellar Models
 MESA stellar evolution codes (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics)

ଶ୍ରେଣୀ:ମହାକାଶ ବିଜ୍ଞାନ