વિસ્ફોટક અને મહાવિસ્ફોટક (novae and supernovae)

વિસ્ફોટક અને મહાવિસ્ફોટક (novae and supernovae) : દેખીતી રીતે એક જેવી પણ એકબીજા સાથે સંબંધ ન ધરાવતી તારાકીય (steller) ઘટનાઓ.

વિસ્ફોટક (નૉવા) એ ઝાંખો તારક છે, જેની તેજસ્વિતા એકાએક વધી જાય છે. તેનું કારણ સંભવત: બીજા તારક સાથેની આંતરક્રિયા છે. આવો નજીકનો તારક યુગ્મતારાકીય-પ્રણાલી રચતો હોય છે. આવા તારક(સંભવત: શ્વેત વામન)ની સપાટી ઉપરથી ગરમ હાઇડ્રોજન તેના ઉપર ફૂંકાતી (ફેંકાતી) તેજસ્વિતામાં વધારો થાય છે.

સામાન્યત: માનવ માપક્રમ ઉપર તારાઓને અવિકારી ગણવામાં આવે છે. આથી નવરચિત દૃદૃશ્યમાન(તારક નૉવા)નું દેખાવું તે અસામાન્ય બૉંબત લાગે છે. સામાન્ય રીતે નૉવા થોડાંક અઠવાડિયાં દિવસોમાં ચમકે છે. ત્યારબાદ થોડાંક જ અઠવાડિયાંમાં તે સખત રીતે નિસ્તેજ બને છે. કેટલાક નૉવામાં આ ઘટના પુનરાવૃત્ત થતી હોય છે.

વર્ણપટમાપક (spectroscope) વડે જોવા મળ્યું છે કે શોષણ રેખાઓ વાદળી પટ તરફ ડૉપ્લર વિસ્થાપન અનુભવે છે.

આ વિસ્થાપન એવું સૂચવે છે, કે તેજસ્વિતામાં એકાએક વધારો વિસ્ફોટક વિસ્તરણને અનુકૂળ છે, જે તારકના પૃષ્ઠને અવકાશમાં નિષ્કાસિત કરે છે. થોડાંક વર્ષો બાદ નિષ્કાસિત વાયુવાદળ તારકની આસપાસ વિસ્તરણ કરતો હોય તેવું દૂરબીનમાંથી દેખાય છે. આ વાયુ-વાદળના ડૉપ્લર વિસ્થાપનને કોણીય કદના વધારાના દર સાથે જોડી દેતાં નૉવાનું અંતર નક્કી કરી શકાય છે.

મોટાભાગના નૉવા દ્વિ-તારક (double-star) પ્રણાલી સાથે સંકળાયેલા હોય છે. આવાં જોડકાંમાં એક રક્ત દાનવ (red giant) અને બીજો શ્વેત વામન (white dwarf) અથવા સંઘનિત તારક હોય છે. રક્ત દાનવનું આંતરિક ગુરુત્વ-બળ સામાન્યત: મંદ (નબળું) હોય છે. આથી વધુ દળદાર શ્વેત વામન વડે તેનું દ્રવ્ય તેના તરફ આકર્ષાય છે. શ્વેત વામન તરફ (ઉપર) પડતું દ્રવ્ય ચાંપ દબાવી(trigger)ને ભારે વિસ્ફોટ કરે છે. આવું થોડાં-થોડાં વર્ષે બનતું હોય છે.

દર વર્ષે દૃદૃશ્યમાન તારાવિશ્વ(galaxy)માં બે-ત્રણ ડઝન નૉવાના સ્ફોટ થાય છે. 1975ના ઑગસ્ટમાં સિગ્નસ (cyguns) નક્ષત્રમાં સૌથી વધારે તેજસ્વી નૉવા દેખાયો. બે દિવસમાં જ નૉવા ડેનેબ (deneb) જે આકાશમાં સૌથી વધારે તેજસ્વી તારો છે તેના કરતાં પણ વધુ તેજસ્વી થયો હતો અને પછી એક જ અઠવાડિયામાં તે નિસ્તેજ બન્યો હતો.

કેટલીક વખત નૉવાનો પ્રકાશ વર્ણપટના X-કિરણોના વિભાગમાં નોંધી શકાય છે. આવો X-કિરણ નૉવા Monoceros નક્ષત્રમાં 1975માં જોવા મળ્યો હતો.

મહાવિસ્ફોટ (સુપરનૉવા) એવો તારક છે જેની તેજસ્વિતામાં પ્રચંડ વધારો થાય છે, તે એકાએક અને સાવ ક્ષણિક હોય છે. આવો તારક જ્યારે મૃત-અવસ્થામાં પહોંચે છે ત્યારે તે પોતાનું ઘણુંખરું ઘટક-દ્રવ્ય બહાર ફૂંકી (સપાટો) મારે છે; જે તારકનું દળ સૂર્યના દળ કરતાં છ ગણું વધારે હોય તેવામાં આ પ્રમાણે થાય છે. પરિણામે શ્વેત વામન સર્જાય છે.

આકાશગંગા (milky-way) તારાવિશ્વમાં આવી ઘટના પંદરેક વર્ષે એકાદ વખત જોવા મળે છે. મહારાક્ષસી તારકની અંદર અસ્થાયી પરિસ્થિતિ સર્જાતાં ઉગ્ર વિસ્ફોટ થાય છે અને ઝડપથી ગતિ કરતું દ્રવ્ય-વાદળ નિષ્કાસિત થાય છે. અઠવાડિયાં પછી સુપરનૉવા વિપુલ પ્રમાણમાં વિકિરણ ઉત્સર્જિત કરે છે. કેટલીક વખત આ વિકિરણ સમગ્ર તારાવિશ્વ કરતાં વધારે હોય છે.

સૌપ્રથમ અંતર્ભાગ(iron core)માં લોહનો સંચય થતાં વિસ્ફોટની ઘટના શરૂ થવા જાય છે. લોહ ન્યૂક્લિયર રૂપાંતરણ પામે ત્યાં સુધી અંતર્ભાગ ગરમ થયા કરે છે. લોહ બીજા તત્ત્વમાં રૂપાંતરણ પામે ત્યાં સુધી બધી ઊર્જા લીધા જ કરે છે. તેથી ત્યારબાદ અંતર્ભાગને ગરમ કરવા માટે ઊર્જા બચતી નથી. પરિણામે અંતર્ભાગ સંકોચાય છે. અંતે અસ્થાયી બને છે અને તેનો નિપાત થાય છે. તારકની આસપાસના સ્તરોનું દ્રવ્ય તેમાં પડે છે. પ્રઘાતી (shock) તરંગ પેદા થઈ બહાર તરફ ગતિ કરે છે. અંતે યુરેનિયમ જેવું ભારે તત્ત્વ પેદા થાય છે. થોડીક જ પળોમાં પ્રલયકારી વિસ્ફોટ થતાં તારક નાશ પામે છે. ભારે તત્ત્વો પણ તારાકીય અવકાશમાં ફેંકાઈ જાય છે અને અંતરા તારાકીય (intersteller) વાયુ સમૃદ્ધ થાય છે.

જ્યારે વાયુવૃદ્ધિમાંથી નવો તારક સર્જાય છે, ત્યારે ભારે તત્ત્વો આવા તારકનો ભાગ બને છે. આ રીતે જીવન માટે આવદૃશ્યક ભારે તત્ત્વો મહારાક્ષસી તારકમાં બનતી ન્યૂક્લિયર પ્રક્રિયા દરમિયાન તૈયાર થયાં હતાં. જ્યારે તારક આકૃતિ Aમાં બતાવ્યા પ્રમાણે આ તત્ત્વનો ધાત્વિક અંતર્ભાગમાં સંચય થાય છે, ત્યારે વિસ્ફોટનો પ્રારંભ થાય છે. પછી Bમાં તે ગરમ થાય છે અને Cમાં તેનો નિપાત થાય છે. બાહ્ય સ્તરો અંતર્ભાગ ઉપર પડે છે અને D પ્રમાણે વિસ્ફોટ થાય છે અને તારકનો સર્વનાશ થાય છે. (જુઓ રંગીન ચિત્ર).

સુપરનૉવાના અવશેષો : સુપરનૉવાના વિસ્ફોટથી નિષ્કાસિત વાયુવાદળ અવકાશમાં લાખો વર્ષ સુધી ફેલાય છે. તારાકીય અલ્પાંશો વિપુલ પ્રમાણમાં ઊર્જાનું ઉત્સર્જન કરે છે. આ માત્ર દૃશ્ય વિકિરણ નથી પણ તેમાં X-કિરણ અને રેડિયો-તરંગોનો સમાવેશ થાય છે. વિજ્ઞાનીઓ એવું પણ માને છે કે મૂળભૂત કણો-ન્યૂટ્રિનો પણ નીકળે છે. દૃશ્યમાન તારાવિશ્વમાં ટાઇકો બ્રાહેએ 1572માં અને જૉહાન્સ કૅપ્લરે 1604માં સુપરનૉવા જોયા. આ દૃશ્યમાન તારાવિશ્વમાં સુપરનૉવાની ઘટના ઘણી ઓછી બનતી હોવાથી તેના અભ્યાસ માટે બીજાં તારાવિશ્ર્વો ઉપર આધાર રાખવો પડે છે. સુપરનૉવાની પરખ અને નોંધ કરવા માટે આંતરરાષ્ટ્રીય શોધ-કાર્યક્રમની શરૂઆત કરવામાં આવી છે. કૅનેડાના ખગોળવિદ્ ઇયાન શેલ્ટને 1987ના ફેબ્રુઆરીમાં, ચિલીમાં ટેલિસ્કોપ વડે સુપરનૉવા 1987 A શોધી કાઢ્યો હતો. 1987 A સુપરનૉવામાંથી ફેંકાયેલા ન્યૂટ્રિનોના  અભ્યાસથી જાણી શકાય છે કે ભારે (દળદાર) તારક સુપરનૉવા બને છે અને તેને લગતા સિદ્ધાંતને પુદૃષ્ટિ મળે છે.

પ્રહલાદ છ. પટેલ