તારકો

તારકો (stars) : અવકાશમાં સ્વ-ગુરુત્વને લીધે જકડાઈ રહેલા વાયુના તાપોદ્દીપ્ત જંગી ગોળા. દૂર અને અતિદૂર આવેલા અબજો તારા હકીકતે મહાકાય પિંડ છે પણ પૃથ્વી ઉપરથી જોતાં પ્રકાશના માત્ર બિંદુ જેવડા દેખાય છે. દૂરબીન વડે પણ તે બિંદુવત્ લાગે છે. અવકાશમાં આશરે 200 પરાર્ધ (= 2 × 10²⁰) તારક હોવાનો  અંદાજ છે. સૂર્ય પૃથ્વીની નજીકનો ગોળા જેવો દેખાતો વિશિષ્ટ તારો છે. તેની ત્રિજ્યા R_ʘ = 6.9 × 10¹⁸ મીટર, દળ M_ʘ = 2 x 10³⁰ કિલોગ્રામ, જ્યોતિ (luminosity) L_ʘ = 4 x 10²¹ વૉટ, સરેરાશ ઘનતા = સપાટીનું તાપમાન 5750 કૅલ્વિન અને અંતર્ભાગનું તાપમાન 13 × 10⁶ કૅલ્વિન છે. સૂર્યની ઘનતા પ્રમાણમાં વિશેષ હોવા છતાં તેની અંદર રહેલ વાયુ સંપૂર્ણપણે આયનીકૃત (ionised) થયેલો હોય છે.

પૃથ્વીથી વધુ તેમજ ઓછા કદના તારા જોવા મળે છે. તારા અતિદૂર છે માટે તે મહાકાય હોવા છતાં પૃથ્વી ઉપરથી બિંદુવત્ દેખાય છે. આથી તેમના સાચા કદનો ખ્યાલ આવતો નથી. સૂર્યને બાદ કરતાં અન્ય નજીકના તારા પણ પૃથ્વીથી 4 x 10¹³ કિમી.ના અંતરે આવેલા છે. સૌથી વધારે ઝડપી જેટ વિમાન વડે આવા તારા સુધી પહોંચતાં અબજોથી વધુ વર્ષ લાગે.

રંગ અને તેજસ્વિતા(brightness)ની ર્દષ્ટિએ તારા એકબીજાથી જુદા તરી આવે છે. આમ થવાનું કારણ તેમનું કદ અને તાપમાન છે. કેટલાક તારા સૂર્યની જેમ પીળા જ્યારે અન્ય વાદળી અને લાલ દેખાય છે. રાત્રે જોવા મળતા તારામાં નજીકના ઝાંખા અને દૂરના અતિપ્રકાશિત તારાઓનો સમાવેશ થાય છે. તારા ટમટમતા લાગે છે કારણ કે તેમાંથી આવતો પ્રકાશ પૃથ્વીના વાતાવરણના ગતિ કરતા સ્તરોમાં થઈને આવે છે. તારા હરહંમેશ ઝળહળતા હોય છે પણ માત્ર સ્વચ્છ અને અંધારી રાત્રે જ દેખાય છે. દિવસે સમગ્ર અવકાશ સૂર્યના પ્રકાશથી એટલો બધો છવાઈ જાય છે કે તારા દેખાતા નથી. સૂર્યની જેમ, તારા રાત્રે ગતિ કરતા દેખાય છે. વાસ્તવમાં તારાની આવી ગતિ પોતાની ધરીની આસપાસ થતી પૃથ્વીની પ્રચક્રણ (spin) ગતિને લીધે દેખાય છે. હકીકતે, તારા ગતિ કરે છે પણ તે એટલા બધા દૂર છે કે તેમની ગતિ દેખાતી નથી. ઘણાં વર્ષો સુધી તારાનું અવલોકન કરવાથી તેના સ્થાનમાં થોડોક ફેરફાર જોવા મળે છે.

તારાઓમાં મુખ્યત્વે હાઇડ્રોજન અને હિલિયમ પ્રવર્તે છે. સામાન્ય તારકો વજનની ર્દષ્ટિએ 70 % હાઇડ્રોજન, 28 % હિલિયમ, 1.5 % કાર્બન, નાઇટ્રોજન, ઑક્સિજન, નિયૉન તથા 0.5 % લોહ-જૂથ અને ભારે તત્વો ધરાવે છે. વિશ્વના દળનો મહદંશ તારાઓમાં સમાયેલો છે. તારા વાયુમાંથી જન્મે છે, ન્યૂક્લિયર ઊર્જા પેદા કરે છે, ઉત્ક્રાન્તિ પામે છે અને અંતે મૃત્યુ પામે છે. વધુ જ્યોતિ ધરાવતા તારાઓની વય 10⁶ વર્ષ અને ઝાંખા તારાની વય 10¹³ વર્ષ જેટલી અંદાજાઈ છે.

પૌરાણિક સમયથી તારાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. તારાઓના સ્થાન ઉપરથી ખેડૂતો રાત્રિનો સમય તથા વાવેતરથી ઋતુઓનો સમય નક્કી કરતા હતા. પ્રવાસીઓ તારાના સ્થાનને આધારે દિશા નક્કી કરતા હતા. અવકાશમાં તારાઓનાં કેટલાંક જૂથ માણસ અથવા પ્રાણીઓના આકાર જેવાં દેખાય છે. તારાના આવા જૂથને નક્ષત્ર (constellation) કહે છે.

સ્થાન અને તેજસ્વિતાને આધારે તારા ઓળખાતા હોય છે. આકાશને નક્ષત્રો જેવા પેટાવિભાગમાં વહેંચી દેવામાં આવે છે. ખગોલીય ગોલક ઉપર લીધેલા નિર્દેશાંકો વિષુવાંશ (right ascension) તથા વિષુવલંબ (declination) અને તેજસ્વિતા તથા દેખાતી કાંતિમત્તા(apparent magnitude)ને આધારે કોઈ પણ તારાને વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. વિષુવના વિષુવાયન(precessing of equinox)ને કારણે ખગોલીય નિર્દેશાંકો ખાસ સમયાવધિ માટે દર્શાવવામાં આવે છે. આપણા તારાવિશ્વ આકાશગંગા(milky way)માં 10¹²થી વધુ તારા છે. તેમાંથી આશરે 6000 તારા નરી આંખે જોઈ શકાય તેવા છે. સૂચિપત્રમાં તારાનાં સ્થાન, તેજસ્વિતા, ગતિ, વર્ણ પટીય પ્રકાર જેવાં અન્ય લક્ષણો દર્શાવેલાં હોય છે. હવે તો આ બધી જ માહિતી ચુંબકીય પટ્ટી ઉપરથી મળી રહે છે.

આકાશમાં તારા જેવા કેટલાય પિંડ દેખાય છે, પણ તે બધા તારા નથી, એમાં કેટલાક ગ્રહો છે. ઉલ્કાઓ ખરતા તારા જેવી દેખાય છે પણ તે તો ખડકો અથવા ધાતુઓના મોટા મોટા ટુકડા છે, જે પૃથ્વીના વાતાવરણમાં પ્રચંડ વેગથી દાખલ થતાં ઘર્ષણને કારણે સળગી ઊઠે છે અને પ્રકાશિત લિસોટા રૂપે દેખાય છે.

વિશ્વમાં તારા એકસરખી રીતે વીખરાયેલા નથી. મોટા મોટા જૂથમાં અબજો તારાઓ એકત્રિત થયેલા હોય છે. આવા જૂથને તારાવિશ્વ કહે છે. સૂર્ય આકાશગંગા નામના તારાવિશ્વનો સભ્ય છે (જુઓ આકૃતિ 1 : આ ગ્રંથમાં અન્યત્ર : રંગીન ચિત્ર). આકાશગંગાનો આકાર પાંઉ (bun) જેવો મધ્યભાગમાંથી ઊપસેલો છે. આકાશગંગા કે અન્ય તારા-વિશ્વમાં તારાઓની ચોક્કસ સંખ્યા જાણવી મુશ્કેલ છે. સ્વચ્છ અંધારી રાત્રે માણસ, દૂરબીન સિવાય 3000થી 6000 તારા જોઈ શકે છે. 7.5 સેન્ટિમીટર વ્યાસવાળા લેન્સના બનેલા દૂરબીન વડે 600,000 તારા જોઈ શકાય છે. અત્યંત શક્તિશાળી દૂરબીન વડે અબજો તારા અને તારાવિશ્વો નોંધવાનું શક્ય બન્યું છે. ખગોળવિદોનું માનવું છે કે બધાં તારાવિશ્વોમાં લગભગ 200 પરાર્ધ તારાઓનો અંદાજ છે. આકાશ-દર્શન કરનારાઓએ કેટલાક પ્રકાશિત તારાનાં નામ આપ્યાં છે; જેમ કે, મૃગશીર્ષ (orion) નક્ષત્રમાં આર્દ્રા (Betelgeuse), બાણરજ (Regel).

તારાનું કદ : ન્યૂટ્રૉન તારાનો વ્યાસ 20 કિમી. જેટલો હોય છે અને જંગી (giant) તારાઓ સૂર્ય કરતાં અનેકગણા મોટા હોય છે. સૂર્ય મધ્યમ કદનો તારો છે. (1) અતિવિશાળ (2) વિશાળ (3) મધ્યમ (4) શ્વેત વામન અને (5) ન્યૂટ્રૉન તારકો જેવા મુખ્ય પાંચ વિભાગમાં તારાઓનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. તારા પોતાના જીવનકાળ દરમિયાન એક વર્ગમાંથી બીજા વર્ગમાં જતા હોય છે. અતિવિશાળ (supergiant) તારામાં પારિજાત (antares) અને આર્દ્રાનો સમાવેશ થાય છે. પારિજાતનો વ્યાસ સૂર્યના વ્યાસ કરતાં 330 ગણો વધારે છે. આર્દ્રાનું કદ વધઘટ થતું રહે છે, તેનો વ્યાસ સૂર્યના વ્યાસ કરતાં 375થી 595 ગણો થતો રહે છે.

જંગી તારાઓનો વ્યાસ સૂર્યના વ્યાસથી 10થી 100 ગણો વધારે હોય છે; જેમ કે, રોહિણી(Aldebaran)નો વ્યાસ સૂર્યના વ્યાસ કરતાં 36 ગણો વધારે છે.

મધ્યમ કદના તારા સામાન્ય રીતે મુખ્ય ક્રમના (main sequence) અથવા વામન તારા તરીકે ઓળખાય છે. સૂર્ય મધ્યમ કદનો તારો છે. આ જૂથમાં શ્રવણ (Altair), વ્યાધ (Sirius) અને અભિજિત(Vega)નો સમાવેશ થાય છે.

શ્વેત વામન (white dwarf) તારા કદમાં ઘણા નાના હોય છે. માનેન નાનામાં નાનો તારો છે.

ન્યૂટ્રૉન તારા અત્યંત નાના છે. આ તારાનું દળ સૂર્યના દળ જેટલું હોય છે પણ વ્યાસ તો માત્ર 20 કિમી. જેટલો હોય છે. આમાંના કેટલાક તારા નિયત સમયના ગાળે રેડિયોતરંગોના વિસ્ફોટ (bursts) મોકલે છે. ઝડપથી પ્રચક્રણ કરતા ન્યૂટ્રૉન તારાને પલ્સાટ (pulsating) કહે છે.

તારાનું અંતર : સૂર્ય પૃથ્વીથી 15 કરોડ કિમી. દૂર છે. અંતિક નરાશ્મ (proxima centauri), જે ટાંકણીના ટોપચા જેટલો દેખાય છે તે પૃથ્વીથી 4 × 10¹³ કિમી. દૂર છે. સામાન્ય રીતે ખગોળીય અંતરો પ્રકાશવર્ષ(light-year)ના એકમ વડે વર્ણવાય છે. પ્રકાશ 3 × 10⁸ મીટર/ સેકન્ડના વેગથી એક વર્ષમાં જે અંતર કાપે છે તેને પ્રકાશવર્ષ કહે છે. એક પ્રકાશવર્ષ = 9.46 × 10¹³ મીટર થાય છે. આ રીતે અંતિક તારાવિશ્વ પૃથ્વીથી 4.3 પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. આકાશગંગાના કેટલાક તારા પૃથ્વી અને સૂર્યથી 80,000 પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. ખગોલીય અંતર પાર્સેક તરીકે પણ અપાય છે. (પાર્સેક = 3.26 પ્રકાશવર્ષ)

આકાશગંગાની બિલકુલ પાડોશમાં આવેલું તારાવિશ્વ 200,000 પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. આવા તારાવિશ્વમાં રહેલા તારાઓ આકાશગંગાથી અબજો પ્રકાશવર્ષ દૂર છે. સૂર્ય આકાશગંગાના કેન્દ્રથી 25000 પ્રકાશ-વર્ષ દૂર છે. તેના અમુક વિસ્તારમાં તારા વધુ નજીક તો બીજા વિસ્તારમાં તારા વધુ દૂર છે. ગોળાકાર ગુચ્છ(globular cluster)માં તારાઓ વચ્ચેનું અંતર પ્રકાશવર્ષ કરતાં 100મા ભાગનું છે.

તારાની ઊર્જાનો સ્રોત : તારામાં સવિશેષ હાઇડ્રોજન અને બાકીનો હિલિયમ વાયુ  હોય છે. હાઇડ્રોજનનું ન્યૂક્લિયસ પ્રોટોન ધરાવે છે અને આ પ્રોટોનની આસપાસ ઇલેક્ટ્રૉન ભ્રમણ કરતો હોય છે. ચાર હાઇડ્રોજન ન્યૂક્લિયસ એટલે કે ચાર પ્રોટોનનું ન્યૂક્લિયર સંલયન (nuclear fusion) પ્રક્રિયા દ્વારા હિલિયમમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન હિલિયમ-ન્યૂક્લિયસનું દળ ચાર પ્રોટોનના કુલ દળ કરતાં ઓછું થાય છે, દળમાં થતો ઘટાડો આઇન્સ્ટાઇનના સૂત્ર E = mc² મુજબ ઊર્જામાં રૂપાંતર પામે છે. (E ઊર્જા; m દળ અને C, પ્રકાશનો વેગ છે.) ન્યૂક્લિયર-સંલયનની પ્રક્રિયામાં હાઇડ્રોજનનું દહન થતાં લગભગ 10 લાખ અંશ સેલ્સિયસ તાપમાન પેદા થાય છે. આ રીતે ઉત્પન્ન થયેલી ઊર્જા પ્રકાશ-રૂપે તારામાંથી છટકી જાય છે. ઘણાખરા તારામાં ન્યૂક્લિયર સંલયન અબજો વર્ષ સુધી ચાલે એટલો હાઇડ્રોજન છે. તારાના કેન્દ્ર ઉપરના હાઇડ્રોજનના મોટાભાગનું દહન થઈ ગયા બાદ તેનું સ્વરૂપ બદલાય છે. સૂર્ય જેવો કોઈ પણ તારો ફૂલીને લાલ દાનવ બને છે, ત્યારબાદ ધીમે ધીમે દ્રવ્ય ગુમાવી સંકોચાય છે, અંતે શ્ર્વેત વામન બને છે.

રંગ, તાપમાન અને તેજસ્વિતા તારાનાં લક્ષણો છે. તારાઓના પ્રકાશમાં ભારે વૈવિધ્ય જોવા મળે છે. બાણરજ વાદળી પ્રકાશ, અભિજિત સફેદ પ્રકાશ, બ્રહ્મહૃદય (capella) પીળા પ્રકાશ અને આર્દ્રા લાલ પ્રકાશ સાથે ચમકે છે. બીજા તારાઓના પ્રકાશનો રંગ લાલ અને વાદળી વચ્ચે હોય છે. વ્યાધનો પ્રકાશ શ્ર્વેત-વાદળી અને સ્વાતિ(Arcturus)નો પ્રકાશ નારંગી-લાલ હોય છે.

તારાના પ્રકાશનો રંગ તેની સપાટીનું તાપમાન સૂચવે છે. લાલ તારાનું તાપમાન 2800° સે, અને વાદળીનું તાપમાન 28000° સે. જેટલું છે. સૂર્ય પીળો તારો છે. તેની સપાટીનું તાપમાન આશરે 5500° સે. છે.

અત્યંત તેજસ્વી તારા કંઈ હંમેશ માટે મહાકાય કે તે તદ્દન નજીક હોતા નથી. તારો કેટલા પ્રમાણમાં ઊર્જા ઉત્સર્જિત કરે છે તેના ઉપર તેની તેજસ્વિતાનો આધાર છે. આર્દ્રા કરતાં બાણરજ નાનો તેમજ પૃથ્વીથી વધુ દૂર છે પણ બાણરજ વધુ ગરમ હોઈને તે વધુ ઊર્જા ઉત્સર્જિત કરે છે માટે તે આર્દ્રા કરતાં વધારે તેજસ્વી છે.

તારાની ગતિ : દરરોજ તારાઓ આકાશમાં ગતિ કરતા દેખાય છે, પૂર્વમાં ઊગતા અને પશ્ચિમમાં આથમતા દેખાય છે. પૃથ્વીની પ્રચક્રણ ગતિને કારણે તારાનો ઉદય અને અસ્ત થતો હોય છે. તારા કંઈ એકદમ સ્થિર નથી, તે જરૂર ખસે છે. નિયમિત સમયને આંતરે ખગોળવિદો તારાની તસવીરો લઈને તેના સ્થાનમાં થતો ફેરફાર માપે છે. આવા ફેરફારને યોગ્ય ગતિ (proper motion) કહે છે. બર્નાર્ડનો  તારો સૌથી વધારે યોગ્ય ગતિ ધરાવે છે. તારો જેમ પૃથ્વીની નજીક તેમ તેની યોગ્ય ગતિ માપવાનું સરળ બને છે. ઘણાખરા તારા એટલા બધા દૂર છે કે તેમની યોગ્ય ગતિ માપવી મુશ્કેલ છે.

તારા–જૂથ : આકાશગંગામાં 100 અબજથી વધુ તારા છે. આમાં કેટલાક તારા જૂથમાં હોય છે. આવા જૂથને તારક-વાદળ (star cloud) અને તારક-ગુચ્છ (star cluster) કહે છે. તારાના જોડકાને યુગ્મતારા કહે છે. લગભગ 50 % તારા યુગ્મ તારકતંત્રના સભ્યો છે. નરી આંખે જોતાં તારક-વાદળ પ્રકાશિત ધૂંધળા વિસ્તાર જેવા દેખાય છે. આવા વિસ્તારમાં રહેલા લાખો તારાને કારણે તે પ્રકાશિત લાગે છે. આવાં વાદળ એવી પાર્શ્વભૂમિકા તૈયાર કરે છે, જેથી ખગોળવિદો આંતરતારાકીય (inter steller) રજ જોઈ શકે છે.

તારક-ગુચ્છ દડા જેવા ગોળ અથવા અનિયમિત આકારના હોય છે. દડા જેવા ગુચ્છને ગોળાકાર ગુચ્છ કહે છે. તે દસ હજારથી દસ લાખ તારા ધરાવે છે. તેમના અંદરોઅંદર ગુરુત્વાકર્ષણને કારણે તે ગીચોગીચ રહે છે. આકાશગંગાના કેન્દ્રની પાસે આશરે 100 તારક-ગુચ્છ છે. તારક-ગુચ્છના તારા અતિવૃદ્ધ છે. અનિયમિત આકારના ગુચ્છને વિવૃત (open) ગુચ્છ અથવા તારાવૈશ્વિક (galactic) ગુચ્છ કહે છે. તે 10થી 100 તારા ધરાવે છે. આવા ગુચ્છમાં રહેલા તારાઓ યુવાન તારાઓ છે.

યુગ્મતારા (binary stars) : તારાની જોડ ધરાવે છે, જે એકબીજાની આસપાસ કક્ષીય ગતિ કરે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે ભેગા રહે છે. યુગ્મતારાની કક્ષાનું માપન કરવાથી તેમનું દળ નક્કી કરી શકાય છે. તારાનું દળ એટલે તેમાં રહેલ દ્રવ્યનો જથ્થો.

નકશો તૈયાર કરનાર, વિમાનચાલક, ખારવાઓ અને પ્રવાસીઓ તારાની મદદથી દિશા નક્કી કરે છે. ઉત્તર ધ્રુવનો તારો ઉત્તર દિશા દર્શાવે છે. કારણ કે તે ઉત્તરમાં સ્થિર દેખાય છે.

પૃથ્વી પોતાની ધરી ઉપર પ્રચક્રણ કરે છે. તેની સાથે તે સૂર્યની આસપાસ કક્ષીય ગતિ પણ કરે છે. આ બંને ગતિને કારણે સૂર્ય અને અન્ય તારાઓના સ્થાનમાં ફેરફાર થતો દેખાય છે. પૃથ્વીની પ્રચક્રણ-ગતિને લીધે તારાઓ અવકાશમાં ગતિ કરતા લાગે છે. સૂર્યની ગતિને આધારે તૈયાર કરેલ ઘડિયાળો સૌર સમય દર્શાવે છે. બે ક્રમિક મધ્યરાત્રિઓ વચ્ચેના સમયગાળાને સૌરદિન કહે છે. ખગોળવિદની ઘડિયાળ તારાની ગતિ પર આધારિત નક્ષત્ર-સમય (sidereal time) દર્શાવે છે. તારો એક રાત્રે જે સ્થાને દેખાય છે તે જ સ્થાને પછીની રાત્રે ફરીથી દેખાય તે દરમિયાનના સમયગાળાને નક્ષત્ર-દિન કહે છે. સૂર્યની આસપાસ પૃથ્વીની ગતિ દૈનિક ભ્રમણગતિની દિશામાં હોઈ નક્ષત્ર-દિન સૌર દિન કરતાં થોડોક નાનો હોય છે. આથી કોઈ પણ તારો દરરોજ ચાર મિનિટ વહેલો ઊગતો દેખાય છે.

તારા વિશેની જાણકારી વિજ્ઞાનનો એક ભાગ છે. તારાની વિશદ જાણકારીને આધારે ભૌતિક અને રાસાયણિક વિજ્ઞાન ક્ષેત્રે કેટલીક નવી માહિતી ઉપલબ્ધ થઈ છે; જેમ કે, હિલિયમની જાણકારી પૃથ્વી ઉપર મળી તે પહેલાં સૂર્યમાં તેની શોધ થઈ હતી. તારાના પ્રબળ ગુરુત્વાકર્ષીય ક્ષેત્રને કારણે ગુરુત્વ (gravity) વિશેની સમજ વધુ ધારદાર બની છે. ખગોળવિદો તેજસ્વિતા, રંગ અને કદને  આધારે તારાઓનું વર્ગીકરણ કરે છે. આ રીતે મુખ્ય ક્રમ, જંગી, મહાજંગી (super giant) અને શ્વેત-વામન જેવા વર્ગો રચાયા છે (જુઓ આકૃતિ 2 : આ ગ્રંથમાં અન્યત્ર : રંગીન ચિત્ર).

બદલાતી જતી તેજસ્વિતા, રેડિયોતરંગો અને x-કિરણોને આધારે પણ તારાનાં જૂથ બનાવી શકાય છે. આવાં જૂથમાં યુગ્મતારા અને પરિવર્તી (variable) તારાનો સમાવેશ થાય છે. તારાઓ દળની બાબતે પણ જુદા પડે છે. અતિદળદાર તારાઓ ખૂબ જ તેજસ્વી હોય છે. પ્રમાણમાં ઓછું આયુષ્ય ધરાવે છે તથા પ્રચંડ વિસ્ફોટ સાથે તેમનો અંત આવે છે. ઓછા દળવાળા તારા અબજો વર્ષ સુધી ઓછા પ્રકાશ સાથે ઝગમગે છે અને શાંત શ્ર્વેત વામન રૂપે તેમનો અંત આવે છે.

મુખ્યક્રમ તારા સૂર્ય જેવા સામાન્ય તારા છે. આમાંના 90 % તારા પૃથ્વી ઉપરથી જોઈ શકાય છે. તેમાં બધા રંગના તારાઓનો સમાવેશ થાય છે અને ભિન્ન ભિન્ન માત્રામાં તેજસ્વિતા ધરાવે છે. આવા તારાઓનો વ્યાસ મધ્યમ-કદના તારાઓના વ્યાસ જેટલો હોય છે, તે છતાં તે શ્ર્વેત વામનો કરતાં ઘણા મોટા અને દાનવ તારાઓ કરતાં ઘણા નાના હોય છે. કેટલીક વખત તેમને મુખ્ય અનુક્રમ વામન તારા પણ કહે છે. આવા તારામાં ન્યૂક્લિયર સંલયનની પ્રક્રિયા દ્વારા હાઇડ્રોજનનું દહન થઈ હિલિયમમાં રૂપાંતર થાય છે. મુખ્યક્રમ તારાની વિશેષ માહિતી હર્ટ્ઝસ્પ્રંગ–રસેલ રંગ-જ્યોતિ આલેખ આકૃતિ 2 ઉપરથી મળી રહે છે. (જુઓ, રંગીન ચિત્ર)

દાનવ અને મહાદાનવ તારાઓ મુખ્યક્રમ તારાઓ કરતાં ઘણા મોટા છે અને તે વધુ જ્યોતિ ધરાવે છે. આવા તારાઓમાં અંતર્ભાગ(core)ના હાઇડ્રોજનનું દહન લગભગ પૂરું થયેલું હોય છે અને અંતર્ભાગના બહારના હાઇડ્રોજનના દહનને લીધે ઊર્જા ઉત્પન્ન થતી હોય છે અથવા તો અંતર્ભાગમાં હિલિયમનું દહન થયા બાદ કાર્બનમાં રૂપાંતર થતું હોય છે.

સ્વાતિ જેવો વિરાટ તારો લાલ પ્રકાશથી ઝળહળે છે તેનો અર્થ એ થયો કે આવા તારાનું તાપમાન નીચું હોય છે. લાલ જંગી તારામાં વાયુ નીચા દબાણે હોય છે. આર્દ્રા જેવો મહાદાનવ તારો નીચા તાપમાને લાલ પ્રકાશથી ઝગમગે છે. તેમાં વાયુનું દબાણ ઘણું નીચું હોય છે. હંસપુચ્છ (deneb) જેવો મહાદાનવ તારો વાદળી પ્રકાશથી ઝગમગે છે એટલે કે તેનું તાપમાન ઘણું વધારે છે.

શ્વેત વામન તારાઓ મુખ્યક્રમ તારાઓ કરતાં ઘણા નાના છે. તેમની જ્યોતિ પણ ઓછી હોય છે તે શ્વેત પ્રકાશ સાથે ઝળહળે છે. સંલયનથી મળતી ઊર્જા પૂરી થઈ ગઈ હોવાથી તે ઠંડા ઝાંખા અંગાર(ember)માં લય પામે છે. ખગોળવિદોનું માનવું છે કે તેમની  અંદર પ્રવર્તતું ગુરુત્વાકર્ષણક્ષેત્ર તેમનું કદ ઘટાડે છે. ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે શ્વેત વામનમાં વાયુનું દબાણ અને ઘનતા ખૂબ જ ઊંચાં હોય છે. આ લઘુ તારાની ઘનતા એટલી બધી વધારે હોય છે કે તેનું એક ચમચો દ્રવ્ય કેટલાય ટન બરાબર થાય છે !

પરિવર્તી તારા તેજસ્વિતા સાથે ચમકે છે, પછી ઝાંખા પડે અને પાછા વળી વધુ તેજસ્વી બને છે. પરિવર્તી તારા ત્રણ પ્રકારના હોય છે : (1) સ્પંદનશીલ, (2) વિસ્ફોટક અને (3) ગ્રહણશીલ યુગ્મતારા (eclipsing binaries).

સ્પંદનશીલ તારા જેમ વિસ્તરતા કે સંકોચાતા જાય છે તેમ તેમની તેજસ્વિતામાં ફેરફાર થતો જાય છે. આવો તારો પ્રકાશિત બને છે, ઝાંખો પડે છે અને ફરીથી પ્રકાશિત બનતાં જે સમય લાગે છે તેને આવર્તકાળ કહે છે. સૌપ્રથમ આવા તારા વૃષપર્વા (Cepheus) નક્ષત્રમાં જોવા મળ્યા હતા માટે તેને સિફાઇડ કહે છે. ઉત્તર ધ્રુવનો તારો ચાર દિવસના આવર્ત સમય સાથે સિફાઇડ પરિવર્તી તારો ગણાય છે.

વિસ્ફોટ તારાનો પ્રચંડ ઊર્જા સાથે અણધાર્યો વિસ્ફોટ થતો હોય છે, પરિણામે અવકાશમાં પુષ્કળ વાયુ ફેલાય છે. નવતારો (Nova) વિસ્ફોટ તારો છે, જે સામાન્ય તારા કરતાં હજારો ગણો વધુ તેજસ્વી છે. આ તેજસ્વિતા કેટલાક દિવસ કે વર્ષો સુધી દેખાય છે, ત્યારપછી તારો ઝાંખો પડે છે. કેટલાક નવતારાઓ અવારનવાર વિસ્ફોટ પામતા હોય છે. યુગ્મ-તારા-પ્રણાલીમાં શ્ર્વેત વામનની સપાટી ઉપર જમા થયેલ દ્રવ્યના વિસ્ફોટનું આ પરિણામ હોઈ શકે છે.

અધિનવતારો (super nova) વિસ્ફોટ તારાનો બીજો પ્રકાર છે જે સામાન્ય નવતારા કરતાં હજારગણો વધારે તેજસ્વી છે. આકાશગંગામાં 1054માં વિખ્યાત અધિનવતારાનો વિસ્ફોટ થયો હતો, જેને લીધે ‘ક્રૅબ નેબ્યુલા’ નામનું વિસ્તરતા વાયુનું પ્રચંડ વાદળ પેદા થયું હતું. આ વાદળ પ્રચક્રણ કરતો ન્યૂટ્રૉન તારો પલ્સાર (pulsating star) છે.

ગ્રહણશીલ યુગ્મ તારામાં આલ્ગોલ જેવા જોડિયા તારાનો સમાવેશ થાય છે. યુગ્મ તારામાં બંને તારાઓ એકબીજાની આસપાસ ભ્રમણ કરે છે. આ તારા એવી રીતે ભ્રમણ કરે છે કે જેથી એક તારો બીજાની પછવાડે આવી જાય છે ત્યારે પ્રથમ તારામાંથી આવતો પ્રકાશ રોકાઈ જાય છે (જુઓ આકૃતિ 3 : આ ગ્રંથમાં અન્યત્ર : રંગીન ચિત્ર).

પૃથ્વી ઉપરથી જોતાં યુગ્મતારાની કુલ તેજસ્વિતા ઘટી જાય છે, આથી ગ્રહણ જેવી પરિસ્થિતિ સર્જાય છે.

યુગ્મતારા બે પ્રકારના છે : (1) ર્દશ્ય યુગ્મતારા, જે દૂરબીન વડે જોવાથી એકબીજાની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા બે તારાઓ દેખાય છે. (2) વર્ણપટ દર્શકી (spectroscopic) યુગ્મતારા, જે દૂરબીનમાંથી જોતાં એક જ તારો હોય તેમ દેખાય છે. શ્યામલ વેહ (black hole) એ નિપતિત (collapsed) અર્દશ્ય તારો છે. તેની અંદર ગુરુત્વાકર્ષણક્ષેત્ર એટલું બધું પ્રબળ હોય છે કે તેમાંથી કશુંય છટકી શકતું નથી; પ્રકાશ પણ નહીં. x-કિરણો ઉત્સર્જિત કરતા યુગ્મતારાના અભ્યાસમાંથી બ્લૅક હોલનો પુરાવો સાંપડે છે. x-કિરણો ઉત્સર્જિત કરતા યુગ્મતારા એવું તંત્ર છે, જેમાં મહાકાય તારામાંથી દ્રવ્ય નાના સંક્ષિપ્ત (compact) તારા ઉપર જતું હોય છે. આવો સંક્ષિપ્ત તારો ન્યૂટ્રૉન તારો અથવા બ્લૅક હોલ હોઈ શકે છે. સંક્ષિપ્ત તારાની આસપાસ રચાતી ગરમ વાયુની તકતીમાંથી x-કિરણો નીકળતાં હોય છે. કેટલીક વખત તો અર્દશ્ય તારાનું દળ ર્દશ્ય દાનવ તારાની ગતિને આધારે નક્કી કરી શકાય છે. આ રીતે જાણવા મળતા કેટલાક ન્યૂટ્રૉન તારા ખૂબ જ વજનદાર માલૂમ પડ્યા છે, જે બ્લૅક હોલ હોઈ શકે છે. આવા બ્લૅક હોલ તારાનું દળ સૂર્યના દળ કરતાં દસગણું અને ત્રિજ્યા થોડાક કિલોમીટર જેટલી હોય છે.

તારાની રચના : તારા સજીવની જેમ જન્મે છે, યુવાન બને છે અને વૃદ્ધ બની મૃત્યુ પામે છે. આંતરતારાકીય વાયુ અને રજના વાદળની રચના સાથે તારાની જિંદગી શરૂ થાય છે. આવું વાદળ દૂરના તારાને લીધે બનતી પ્રકાશિત ભૂમિકા સામે કાળા ધાબા જેવું દેખાય છે. આવા વાદળમાં  મહદંશે હાઇડ્રોજન અને અલ્પાંશે રજ હોય છે. તેમાં વિસ્ફોટ પામેલા  તારાના અવશેષો અને મહાદાનવ તારાની સપાટી ઉપરથી ફેંકાયેલ રજ જમા થયેલી હોય છે.

આંતર તારાકીય વાદળનું સંકોચન થતાં તે ગોળો બને છે, જે નવોદિત તારાનું બાળપણ ગણાય. આમ તો ખગોળવિદોએ નવા તારાના જીવનનો શરૂ થતો દીપ જોયો નથી, પણ તેમણે કેટલાક ગોળા જેવાં આંતરતારાકીય વાદળો જોયાં છે. આને તારાની જિંદગીનો આરંભ ગણી શકાય. લાખો વર્ષ સુધી આવાં વાદળનાં વાયુ અને રજ ગુરુત્વાકર્ષણને લીધે સંકોચાતાં રહે છે. વાદળના કેન્દ્ર તરફ દ્રવ્ય આકર્ષાતું રહે છે જેને લીધે વાયુની અંદરનું દબાણ વધવા લાગે છે. પરિણામે વાદળના કેન્દ્રની આસપાસનો વાયુ પુષ્કળ ગરમ થાય છે. વાયુનું તાપમાન 10 લાખ સેલ્સિયસ જેટલું થાય છે ત્યારે ન્યૂક્લિયર-સંલયનની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે. હાઇડ્રોજન વાયુનું દહન થતાં તે હિલિયમમાં રૂપાંતર પામે છે. તેથી પ્રચંડ ન્યૂક્લિયર-ઊર્જા પેદા થાય છે. આ ઊર્જાથી કેન્દ્રની આસપાસનો વાયુ ખૂબ ગરમ થતાં તે ચમકવા લાગે છે. આ તબક્કે તારાનું જીવનધારણ થયું ગણાય છે.

તારાનો આકાર સંકોચાતા વાયુના દળ ઉપર આધારિત છે. વાદળનું દળ સૂર્યના ¹⁄₂₀ દળ જેટલું  હોય તો લાલ ઓછી જ્યોતિવાળો મુખ્યક્રમ તારો બને છે. વાદળનું દળ સૂર્યના દળ કરતાં 50ગણું વધારે હોય તો તે વાદળી વધુ જ્યોતિવાળો મુખ્યક્રમ તારો બને છે.

તારો ચમકતો થયા બાદ ધીમે ધીમે પરિવર્તન પામે છે. તારામાં થતા આવા ફેરફારનો દર તેની અંદર કેટલી ઝડપે ન્યૂક્લિયર-ઊર્જા પેદા થાય છે તેના ઉપર આધારિત છે. ફેરફારની ઝડપ તારાના દળ ઉપર પણ આધારિત છે. તારાનું દળ જેમ વધુ તેમ તેની જ્યોતિ અને તાપમાન વધારે અને તેમાં થતો ફેરફાર ઝડપી. સૂર્યથી 10 ગણું વધારે દળ ધરાવતા તારામાં ફેરફાર થવા માટે 10 લાખથી વધુ વર્ષ લાગે છે. સૂર્યના દળ કરતાં દસમા ભાગનું દળ ધરાવતા તારામાં આવો ફેરફાર થવા માટે 100 અબજ વર્ષ જેટલો સમય લાગે છે. તારામાં દહનને કારણે હાઇડ્રોજનનું પ્રમાણ ઘટતાં આવું પરિવર્તન આવે છે. હાઇડ્રોજનનું પ્રમાણ ઘટતાં તારાનો અંતર્ભાગ સંકોચાય છે, જેથી કેન્દ્ર આગળ તાપમાન અને દબાણ વધે છે. આ સાથે તારાના બાહ્ય ભાગનું તાપમાન ઘટે છે પરિણામે તારો વિસ્તરતાં લાલ દાનવ બને છે. ત્યારબાદ લાલ દાનવ તારાનું શું થાય છે તે તેના દળ ઉપર આધાર રાખે છે. આવા તારાનું દળ સૂર્યના દળ જેટલું હોય તો તે બાહ્ય ભાગને ફગાવી દે છે, જે વાયુના પ્રદીપ્ત કવચ જેવો દેખાય છે અને તેને ગ્રહીય નિહારિકા (planetary nebula) કહે છે. તારાનું દળ સૂર્યના દળ કરતાં ત્રણગણું વધારે હોય તો તે મહાદાનવ તારો બને છે. આવા તારામાં લોખંડ જેવાં ભારે તત્વોનું નિર્માણ થતું હોય છે. ત્યારબાદ તેનું અધિનવતારામાં વિસ્ફોટન થાય છે. વિસ્ફોટ બાદ તારાનું દળ સૂર્યના ત્રણગણા દળ કરતાં ઓછું હોય તો તે ન્યૂટ્રૉન તારો બને છે અને સૂર્યના ત્રણગણા દળ કરતાં વધારે બચે તો તેનું બ્લૅક હૉલમાં પરિવર્તન થાય છે.

ખગોળવિદો તારાની તેજસ્વિતા રંગ અને વર્ણપટનો અભ્યાસ કરે છે. તેજસ્વિતા તારામાં રહેલ દળ સૂચવે છે; રંગ તારાની સપાટી આગળનું તાપમાન દર્શાવે છે; વર્ણપટ  તારાની ગતિ, રાસાયણિક બંધારણ અને તાપમાન દર્શાવે છે. વામન અને દાનવ તારા વચ્ચેનો ભેદ જાણવા માટે પણ વર્ણપટનો ઉપયોગ થાય છે.

ડેનમાર્કના ખગોળવિદ ઇજનેર (Ejnar) હર્ટ્ઝસ્પ્રંગ અને અમેરિકાના ખગોળવિદ હેન્રી નોરિસ રસેલે સ્વતંત્ર રીતે તારાની જ્યોતિ અને વર્ણપટીય વર્ગ વચ્ચેનો સંબંધ, 1900માં, સ્થાપિત કર્યો. આ રીતે તૈયાર કરેલા આલેખને હર્ટ્ઝસ્પ્રંગ રસેલ (H-R) આકૃતિ કહે છે (જુઓ આકૃતિ 2. આ ગ્રંથમાં અન્યત્ર : રંગીન ચિત્ર).

આ આલેખ ઉપર નિરપેક્ષ માનાંક (absolute magnitude) ઊભી રેખા ઉપર અને વર્ણપટીય વર્ગ આડી રેખા ઉપર દર્શાવ્યો છે. કોઈ પણ બિંદુ આગળથી ઊભું અને આડું અંતર તારાનું અનુક્રમે નિરપેક્ષ  માનાંક અને તેનો વર્ણપટીય વર્ગ દર્શાવે છે. H-R આકૃતિની વિશિષ્ટતા એ છે કે ઘણાખરા તારા વિકર્ણની આસપાસ નજરે પડે છે. ઘણાખરા વાદળી તારાની જ્યોતિ વધારે, પીળા તારાની જ્યોતિ મધ્યમ અને લાલ તારાની જ્યોતિ ઓછી હોય છે. વિકર્ણની આસપાસનાં બિંદુઓ જે તારા દર્શાવે છે તેને મુખ્યક્રમ તારા કહે છે. આકૃતિ 2 ઉપરથી સ્પષ્ટ થાય છે કે કેટલાક લાલ તારા ઘણી વધારે જ્યોતિ ધરાવે છે. આવા તારા દાનવ અને મહાદાનવ છે. તેમની ઘણી વધારે જ્યોતિ તેમના પ્રચંડ દળને આભારી છે. કેટલાક શ્વેત તારા મુખ્યક્રમના શ્વેત તારા કરતાં ઓછી જ્યોતિ ધરાવે છે. આને શ્વેત વામન કહે છે, જે મુખ્યક્રમ કરતાં ઘણા નાના હોય છે.

તારાની જ્યોતિ અને તાપમાનના માપનથી તેના કદનો અંદાજ મળે છે. આ રીતે પૃથ્વીની નજીકના સૂર્ય સહિત કેટલાક તારાના કદની ગણતરી કરવામાં આવી છે.

વિસ્થાપનાભાસ(parallax)નો ઉપયોગ કરીને ખગોળવિદોએ પૃથ્વીની નજીકના આશરે 10 હજાર તારાનાં અંતર નક્કી કર્યાં છે. પૃથ્વી સૂર્યની આસપાસ કક્ષીય ભ્રમણ ગતિ કરે છે. આવી કક્ષા ઉપર બરાબર સામસામે આવેલાં બિંદુઓ ઉપરથી તારાનું નિરીક્ષણ કરીને, વિસ્થાપનાભાસની ગણતરી કરવામાં આવે છે. અતિ દૂરના તારાનું અંતર વિસ્થાપનાભાસ પદ્ધતિ વડે પણ નક્કી કરી શકાતું નથી. આવા  તારાનાં અંતર H-R આકૃતિની મદદથી નક્કી કરી શકાય છે.

તારાકીય જીવનના આરંભ અને અંતનો તાગ બરાબર મેળવવા માટે ખગોળવિદો પ્રયત્નશીલ છે. જુદા જુદા કદના તારા શા માટે રચાય છે તે એક કોયડો છે. ગ્રહોનું પણ તારાની સાથે જ નિર્માણ થયું છે કે કેમ તેની તપાસ ચાલુ છે. હવે તો રેડિયો અને અધોરક્ત ખગોળશાસ્ત્રની ક્રિયાવિધિઓ તારાનો ઉદગમ જાણવા માટે મહત્વનો ભાગ ભજવી રહ્યા છે. તારાનું અધિનવતારા વિસ્ફોટન તથા તેમાંથી કયા વિસ્ફોટ તારાકીય અવશેષો પાછળ છોડે છે તે સમજવા ખગોળવિદો કોશિશ કરી રહ્યા છે. આધુનિક કાર્યપદ્ધતિઓ અને ઉપકરણો વડે તારા વિશે વધુ સમજ પ્રાપ્ત કરી શકાશે અને મૂંઝવણભર્યા કેટલાક સવાલોના ઉત્તરો મળવાની સંભાવના છે.

પ્રહલાદ છ. પટેલ