વૃષપર્વા પ્રકારના પરિવર્તનશીલ તારાઓ (cepheid variables)

વૃષપર્વા પ્રકારના પરિવર્તનશીલ તારાઓ (cepheid variables) : પરિવર્તનશીલતા દર્શાવતા તારાઓનો વર્ગ. વૃષપર્વા તારામંડળ(cepheus constellation)માં એક વિશિષ્ટ પ્રકારનો પરિવર્તનશીલ (variable) તારો છે, અને તેના પરથી આ પ્રકારની પરિવર્તનશીલતા દર્શાવતા તારાઓના વર્ગને વૃષપર્વા પ્રકારના પરિવર્તનશીલ તારાઓ (cepheid variables) એવું નામ અપાયું છે. એક દિવસથી માંડીને સપ્તાહ જેવા સમયગાળે નિયમિત સ્વરૂપે તેજસ્વિતાનો ફેરફાર, તે આ વર્ગના તારાઓની વિશિષ્ટતા છે. આ પ્રકારની પરિવર્તનશીલતા દર્શાવતા પ્રથમ બે તારાઓની શોધ 1784માં પિગૉટ અને ગૂડ્રિક (Pigott અને Goodricke) નામના ખગોળવિજ્ઞાનીઓએ કરી હતી, જેમાંનો એક વૃષપર્વામંડળનો તારો d Cephei હતો જેના પરથી આ વર્ગને નામ મળ્યું છે. [આ પ્રકારનો બીજો તારો શ્રવણ મંડળ(Aqvila)નો h Aqvilae હતો]. ગૂડ્રિક ઉમરાવકુળનો પરંતુ જન્મથી જ બહેરો અને મૂંગો હતો અને ખગોળનો ઘણો શોખીન હતો. 22 વર્ષની ટૂંકી જિંદગીમાં તેણે તારાઓની પરિવર્તનશીલતા પરત્વે બે અગત્યની શોધો કરી  એક તો વૃષપર્વા વર્ગના પરિવર્તનશીલ તારાઓની, અને બીજી ગ્રહણકારી અલ્ગોલ પ્રકારના તારાઓની (eclipsing variables).

વૃષપર્વા તારામંડળનો d Cephei, જે સરેરાશ 4 જેવો તેજાંક (magnitude) ધરાવે છે; તેની તેજસ્વિતામાં 5 દિવસ, 9 કલાકના નિશ્ચિત સમયગાળે પરિવર્તન થતું જણાય છે. આ સમયગાળામાં તેની તેજસ્વિતાના પ્રમાણમાં થતા ફેરફારનું પ્રમાણ આશરે 2 : 1 જેવું છે. આ પ્રકારની પરિવર્તનશીલતાની વિશિષ્ટતા તેજસ્વિતાના ફેરફારનું નિશ્ચિત પ્રમાણ અને સમયગાળો છે. 1912માં હેન્રીટા લેવિટ (Henrietta Levitt) નામની વિજ્ઞાનીએ આ પ્રકારના તારાઓ માટે એક અગત્યનો નિયમ શોધ્યો કે તેમના તેજાવર્તનનો સમયગાળો (period P) અને તેમની સરેરાશ તેજસ્વિતા વચ્ચે સુનિશ્ચિત સંબંધ છે : જેમ સરેરાશ તેજસ્વિતા વધુ તેમ તેજાવર્તનનો સમયગાળો લાંબો. આ નિયમ, જે Period-luminosityના નિયમ તરીકે જાણીતો છે, તેણે દૂરના તારાઓનાં અંતરો તારવવા માટે એક મહત્વની પ્રણાલી પૂરી પાડી છે. તેજાવર્તનના સમયગાળા પરથી તારાની મૂળભૂત તેજસ્વિતા જાણી શકાય અને વાસ્તવમાં તારો કેટલો તેજસ્વી જણાય છે તે પરથી તેનું અંતર તારવી શકાય છે.

આ પદ્ધતિનો સૌપ્રથમ ઉપયોગ શૅપ્લે (Shapley) નામના ખગોળવિજ્ઞાનીએ 1915માં આકાશગંગાનો વ્યાપ તારવવા માટે કર્યો, જેનો ઇતિહાસ ઘણો રસપ્રદ છે. (જુઓ ‘બાહ્ય તારાવિશ્ર્વો’ વિશ્વકોશ ખંડ 13).

વૃષપર્વા વર્ગની પરિવર્તનશીલતા દર્શાવતા તારાઓ, મુખ્ય શ્રેણી પરનું જીવન વટાવી ચૂકેલા એવા અને સૂર્ય કરતાં સારા એવા વધુ દળદાર તારાઓ હોય છે. મુખ્ય શ્રેણી પછીના જીવનકાળ દરમિયાનના ઉત્ક્રાંતિના તબક્કામાં 9 લાખ વર્ષ જેવા સમયગાળા માટે આ તારાઓ, આ પ્રકારની પરિવર્તનશીલતા દર્શાવતા મનાય છે. આવા તારાઓ સૂર્ય કરતાં હજાર ગણા કે તેથી પણ વધુ તેજસ્વી હોવાથી મોટાં દૂરબીનો દ્વારા આકાશગંગાની બહારનાં દૂર દૂરનાં તારાવિશ્ર્વોમાં પણ તેમનાં અવલોકનો લઈ શકાય છે. આ કારણે આવા તારાઓનો અભ્યાસ દૂરનાં તારાવિશ્ર્વોનાં અંતરો જાણવા માટે મહત્વનો પુરવાર થયો છે. તાજેતરનાં (1990 પછીનાં) વર્ષોમાં આ રીતે દૂરનાં તારા-વિશ્ર્વોનાં અંતર માપીને અને આ તારાવિશ્ર્વોના વર્ણપટમાં જણાતું ડૉપ્લર (Doppler) ચલન માપીને, બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનો વેગ દર્શાવતો હબ્બલ(Hubble)-અંક વધુ ચોકસાઈથી જાણી શકાયો છે અને આ અંકનું મૂલ્ય હવે મેગાપાર્સેક દીઠ પ્રતિસેકન્ડ 73 કિમી જેવું મનાય છે. આ તારવણી પહેલાં આ મૂલ્ય સારું એવું અનિશ્ચિત હતું.

આ પ્રકારના પરિવર્તનશીલ તારાઓની તેજસ્વિતાની વધઘટ સાથે તેમની સપાટીના તાપમાનમાં પણ સારો એવો ફેરફાર થતો જણાય છે. વળી વર્ણપટની રેખાઓના ડૉપ્લર (Doppler) ચલન પરથી જણાય છે કે આ પ્રકારના તારાઓ નિયમિત રીતે વિસ્તરે છે અને સંકોચાય છે; અર્થાત્ આંદોલન કરે છે. આ આંદોલનો પાછળનું કારણ તેમની સપાટી નીચેના વાયુઓનું અયનીકરણનું પ્રમાણ (ionization) મનાય છે. ધ્રુવનો તારો પણ કંઈક આ પ્રકારનો પરિવર્તનશીલ તારો છે; પરંતુ એ કંઈક જુદા વર્ગમાં આવે. પરિવર્તન-ચક્ર દરમિયાન તેજસ્વિતાનો ફેરફાર, ધ્રુવ તારા માટે ઘણી ઓછી માત્રાનો છે; તેમજ એ વાસ્તવિક સિફીડ પ્રકારનો નહિ, પરંતુ W Virginis પ્રકારનો છે.

જ્યોતીન્દ્ર ન. દેસાઈ