વર્ણાનુસારી પ્રકાર (spectral class)

વર્ણાનુસારી પ્રકાર (spectral class) : તારાઓનું તેમના વર્ણપટ (spectra) અનુસાર વર્ગીકરણ. તેને વર્ણાનુસારી પ્રકાર (spectral class) પણ કહેવાય છે. વર્ણપટમાપક સાધન દ્વારા તારાના પ્રકાશનું વિશ્લેષણ કરતાં તેમના વર્ણપટમાં વિવિધ રેખાઓ (મુખ્યત્વે શોષણ-રેખાઓ અને કેટલાક વિશિષ્ટ પ્રકારના તારાઓમાં થોડી ઉત્સર્જન- રેખાઓ) જણાય છે, જે ફ્રૉનહૉફર(Fraunhaufer)-રેખાઓ માટે ઓળખાય છે. આ પ્રકારની રેખાઓ સૌપ્રથમ ફ્રૉનહૉફર નામના વૈજ્ઞાનિકે સૂર્યના વર્ણપટમાં અને ત્યારબાદ અન્ય તારાઓના વર્ણપટમાં શોધી હતી. જુદા જુદા તારાઓના વર્ણપટમાં જણાતી આ ફ્રૉનહૉફર-રેખાઓના સ્વરૂપમાં ઘણું વૈવિધ્ય જણાય છે જેને આધારે તારાઓના વર્ગીકરણની પદ્ધતિ વિકસાવાઈ છે. આ પ્રકારના વર્ગીકરણનો પાયો 1862માં ફાધર સેક્કી (Father Sechhi) નામના પાદરી વૈજ્ઞાનિકે નાખ્યો અને ત્યારબાદ 1877માં પિકરિંગ (Pickering) નામના વૈજ્ઞાનિકના નેતૃત્વ નીચે હાર્વર્ડ યુનિવર્સિટી ખાતે આ દિશામાં સઘન પ્રયત્ન હાથ ધરાયો. આ અભ્યાસ, હેન્રી ડ્રૅપર (Henry Draper) નામના વૈજ્ઞાનિકની વિધવા દ્વારા હેન્રી ડ્રૅપરની સ્મૃતિ અર્થે હાર્વર્ડ યુનિવર્સિટીને અપાયેલ અનુદાનની મદદથી હાથ ધરાયો હોવાથી આ હાર્વર્ડ વર્ગીકરણ પદ્ધતિ Henry-Draper (ટૂંકમાં H-D) વર્ગીકરણ તરીકે પણ ઓળખાય છે.

તારાઓના વર્ણપટમાં જણાતી ફ્રૉનહૉફર-રેખાઓનું સ્વરૂપ (જે તેમના Fraunhaufer spectra તરીકે પણ ઓળખાય છે તે) મુખ્યત્વે તારાની સપાટીના તાપમાન સાથે સંકળાયેલ છે. આની પાછળના ભૌતિકીય કારણની સમજૂતીમાં ભારતીય વૈજ્ઞાનિક મેઘનાદ સાહાનો ઘણો મહત્વનો ફાળો છે. 1920માં સાહાએ વાયુના જથ્થામાં પ્રવર્તતા અયનીકરણના પ્રમાણ(degree of ionization)નો તાપમાન સાથેનો સંબંધ દર્શાવતું સમીકરણ (equation for thermal ionization) તારવ્યું. આ સમીકરણ, તેમજ તેની પહેલાં બોલ્ટ્ઝમાને (Boltzmann) તારવેલ સમીકરણ (જે વાયુના પરમાણુઓમાં વિવિધ ઊર્જા-સ્તરો વચ્ચેની વહેંચણીનો તાપમાન સાથેનો સંબંધ દર્શાવે છે)  આ બે સમીકરણો દ્વારા તારાઓની સપાટીના તાપમાન અને તેમના ફ્રૉનહૉફર વર્ણપટ વચ્ચેનો સંબંધ સમજી શકાય છે. આ રીતે વર્ણપટના અભ્યાસ પરથી તારાઓની સપાટીનું તાપમાન ચોકસાઈપૂર્વક નક્કી કરી શકાય છે. આ તાપમાન અનુસાર તારાઓને જુદા જુદા પ્રકારોમાં વહેંચવામાં આવે છે. કેટલાંક ઐતિહાસિક કારણોસર આ પ્રકારોને O, B, A, F, G, K, M એ શ્રેણી અનુસાર નામ અપાયાં. આ શ્રેણીમાં O પ્રકારના તારા સૌથી વધુ તાપમાન (70,000 કેલ્વિનથી 40,000 કેલ્વિન) ધરાવતા તારાઓ છે.

ત્યારબાદ ક્રમશ: 40,000 Kથી 16,000 K તાપમાનના :

B પ્રકારના તારાઓ, 16,000 Kથી 9,000 K તાપમાનના

A પ્રકારના તારાઓ, 9,000 Kથી 6,700 K તાપમાનના

F પ્રકારના તારાઓ, 6,700 Kથી 5,400 K તાપમાનના

G પ્રકારના તારાઓ, 5,400 Kથી 3,800 K તાપમાનના

K પ્રકારના તારાઓ અને 3,800 Kથી નીચેનું તાપમાન ધરાવતાં M પ્રકારના તારાઓ આવે છે.

સર્જનસમયે તેમના દળ અનુસાર તારાઓ વિવિધ પ્રકારના સ્વરૂપે સર્જાય છે અને મુખ્ય શ્રેણી (main sequence) પર તેમનો જીવન-વૃત્તાંત શરૂ કરે છે. આમ સૂર્ય કરતાં લગભગ 20 ગણા દળદાર તારાઓ O વર્ગના તારા તરીકે, જ્યારે તેનાથી ઓછા દળના તારાઓ ક્રમશ: નીચા તાપમાનના તારા રૂપે સર્જાય છે. વધુ ઝીણવટભર્યા વર્ગીકરણમાં દરેક પ્રકારના તારાને 0થી 9 સંજ્ઞા ધરાવતા દસ પેટાપ્રકારોમાં વહેંચવામાં આવે છે; જેમ કે, B₀થી શરૂ થતા B પ્રકારનો B₉ પેટાપ્રકારમાં અંત આવે અને ત્યારબાદ A₀ પેટાપ્રકાર શરૂ થાય. 6,500 K જેટલું સપાટી તાપમાન ધરાવતો સૂર્ય G₂ પ્રકારનો તારો છે. (આ તાપમાન ‘રંગતાપમાન’ એટલે કે colour temperature છે. અસરકારક તાપમાન  effective temperature આનાથી થોડું ઓછું હોય.) સૂર્ય કરતાં ઓછા દળદાર તારા (મુખ્ય શ્રેણી પરના) K અને M પ્રકારના તારા સર્જાય છે. સૂર્યથી આશરે દસમા ભાગથી ઓછું દળ ધરાવતો હાઇડ્રોજન-હિલિયમનો વાયુગોળો, તારો બનતો નથી.

ઉપર વર્ણવેલ હાર્વર્ડ વર્ગીકરણમાં તારાઓની ઉત્ક્રાંતિના તબક્કા ધ્યાનમાં નહોતા લેવાયા. ત્યારબાદ 1930માં વધુ વિગતવાળી યેર્કસ (Yerkes) વર્ગીકરણ પદ્ધતિ અપનાવાઈ, જેમાં ઉપર જણાવેલ Oથી M પ્રકારો ઉપરાંત તારાઓને તેજસ્વિતા-વર્ગો પણ અપાયા. આ તેજસ્વિતા-વર્ગો તારાઓની ઉત્ક્રાંતિના સૂચક છે. સર્જન બાદ ઉત્ક્રાંતિના મુખ્ય તબક્કા (main sequence) પરનો તારો વામન તારો (Dwarf) કહેવાય છે. (શ્ર્વેત વામન એટલે કે white dwarf અલગ છે.) મુખ્ય શ્રેણી પરનો વામન તારો રોમન અંક (V) તેજસ્વિતા-પ્રકારનો ગણાય છે. ઉત્ક્રાંતિમાં મુખ્ય શ્રેણી વટાવીને રાક્ષસી પ્રકારમાં ફેરવાયેલા તારાઓનું તેમની તેજસ્વિતા અનુસાર [IV], [III], [II] અને [I] – એમ ચડતા ક્રમના તેજસ્વિતા-પ્રકારો(luminosity classes)માં વર્ગીકરણ થાય છે. સૂર્ય [G₂V] પ્રકારનો તારો છે અર્થાત્ મુખ્ય શ્રેણી પરનો તારો, જ્યારે આર્દ્રાનો તારો [M₂I] પ્રકારનો છે; અર્થાત્ ~ 3,500 K તાપમાનનો વિરાટ રાક્ષસી સ્વરૂપનો તારો. વ્યાધનો તારો [A, V] પ્રકારનો છે, અર્થાત્ 15,000 K તાપમાનનો સૂર્ય કરતાં ત્રણ ગણો દળદાર, મુખ્ય શ્રેણી પરનો તારો. આમ Yerkes પ્રકાર પરથી તારાનું ભૌતિકી સ્વરૂપ જાણી શકાય છે.

જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ