ગુડરિક જ્હૉન

ગુડરિક, જ્હૉન (જ. 17 સપ્ટેમ્બર 1764, ગ્રોનિંગન, નેધરલૅન્ડ્ઝ, [હોલૅન્ડ]; અ. 20 એપ્રિલ 1786, યૉર્ક, ઇંગ્લૅન્ડ) : ડચ-અંગ્રેજ ખગોળશાસ્ત્રી. જ્હૉન ગુડરિકનો જન્મ હોલૅન્ડમાં એક અંગ્રેજ પરિવારમાં થયો હતો; પરંતુ જન્મથી જ બધિર અને એને કારણે મૂક હોઈ, એનું શિક્ષણ એડિનબરોની એક વિશિષ્ટ સ્કૂલમાં થયું. આ દરમિયાન માતાપિતા ઇંગ્લૅન્ડના યૉર્ક ખાતે આવીને વસ્યાં. અહીં પાડોશમાં, થોડેક ઘર છેટે જ, એક એવું કુટુંબ હતું, જેમાં પિતા અને પુત્ર બંને ખગોળશાસ્ત્રીઓ હતા. પિતાનું નામ નથૅન્યલ પિગટ અને પુત્રનું નામ એડવર્ડ.

ગુડરિક જ્યારે શિક્ષણ પૂરું કરી યૉર્કમાં માતાપિતા સાથે રહેવા આવ્યો ત્યારે એડવર્ડના પરિચયમાં આવ્યો. ખગોળમાંના સમાન રસને કારણે બંને વચ્ચે ગાઢ મિત્રતા બંધાઈ. એ જ અરસામાં (1781) વિલિયમ હર્ષલે (1738–1822) યુરેનસ ગ્રહની શોધ કરી. એ જ વર્ષે એક ફ્રાન્સવાસીએ નવો ધૂમકેતુ શોધી કાઢ્યો, જેને એનું નામ આપવામાં આવ્યું. પાછળથી પાંચેક અઠવાડિયાં બાદ, એડવર્ડે પણ આ ધૂમકેતુને ‘શોધી કાઢ્યો’. ઉપરાઉપરી બનેલી આ ત્રણ ઘટનાઓએ ગુડરિકને સૈદ્ધાંતિક ખગોળ ઉપરાંત, પ્રત્યક્ષ આકાશનિરીક્ષણમાં પણ રસ લેતો કર્યો. આ પછી થોડા મહિના બાદ એડવર્ડના સૂચનથી બંને મિત્રોએ સાથે મળીને રૂપવિકારી તારાઓ કે પરિવર્તનશીલ તારકો (variable stars) એટલે કે સમય સાથે રૂપ(તેજ)માં વિકાર દાખવતા તારાઓનો અભ્યાસ આરંભ્યો.

આવો એક જાણીતો રૂપવિકારી તારો યયાતિ તારામંડળમાં આવેલો છે. તેની શોધ મોંતાનરી (1633–1687) નામના ઇટાલીના એક ખગોળશાસ્ત્રી(1667–1672)એ કરી હતી. જેને ઇટાલીના જ મરાલ્દી અને જર્મનીના પાલિચ નામના સંશોધકોએ અનુમોદન આપ્યું. મધ્યયુગના આરબ ખગોળશાસ્ત્રીઓ પણ આ તારાના રૂપવિકારથી પરિચિત હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેને તેઓ ‘અલ્-ગૂલ’ એટલે કે ‘રાક્ષસી તારા’ તરીકે ઓળખતા; પરંતુ તે તેજનો આવો વિકાર કેમ દાખવે છે તેની જાણ કોઈને ન હતી.

ગુડરિકે 1782–83 દરમિયાન અલ્-ગૂલનું નિરીક્ષણ કરીને એનો સાચો આવર્તકાળ શોધી કાઢ્યો. તેજવિકાર થવાનું સાચું કારણ દર્શાવતો એક લેખ એણે 1783માં લંડનની રૉયલ સોસાયટીના સામયિકમાં મોકલ્યો, જેમાં એણે બે શક્યતા રજૂ કરી. એણે લખ્યું કે અલ્-ગૂલની સપાટી પર વિરાટ કાળાં લાંછન (ડાઘા) હોવાં જોઈએ. તારો ધરી પર ઘૂમતો હોવાને કારણે જ્યારે આ ડાઘાવાળી સપાટી આપણી તરફ આવે ત્યારે અલ્-ગૂલનું તેજ ઘટે અને જ્યારે તે ફરતી ફરતી પાછળ જાય ત્યારે એનું તેજ વધે. બીજી શક્યતા એ રજૂ કરી કે અલ્-ગૂલ એકલ તારો ન હોય, પરંતુ ભૌતિક સંબંધોથી જોડાયેલા બે તારાનો બનેલો હોય. સાથીદાર તારો અલ્-ગૂલની પરિકમ્મા કરતો કરતો આપણી અને અલ્-ગૂલની વચ્ચે આવી જતાં અલ્-ગૂલનું તેજ આંશિક અવરોધાતું હોવાને કારણે તે તેજવિકાર દાખવતો હોય. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો આ સાથીદાર તારો અત્યંત ઝાંખો કે પછી અપ્રકાશિત હોવાને કારણે મુખ્ય તારાની આડે આવી એનું આંશિક ગ્રહણ કરતો હોય તેથી અલ્-ગૂલ આવો રૂપવિકાર દાખવતો હોય.

કોઈ તારો બે તારાનો બનેલો હોય એવું ગુડરિકે કરેલું સૂચન સૈદ્ધાંતિક રીતે તો સાચું જણાતું હતું; પરંતુ એ સમયના મોટા ભાગના ખગોળશાસ્ત્રીઓ આ વાત સ્વીકારવા તૈયાર ન હતા. તેમના મતે આકાશમાં પાસે પાસે દેખાતા તારા એ કેવળ ર્દષ્ટિભ્રમ છે. નરી આંખે કે ટેલિસ્કોપથી જોતાં તે એકબીજાની નજદીક આવેલા જણાય છે. વાસ્તવમાં તેમનાં પૃથ્વીથી અંતર એકસરખાં નથી. તેથી તેઓ એકબીજાની પાસે હોવાનો ભાસ ઉત્પન્ન કરે છે અને તેમનો એકબીજા સાથે કશો ભૌતિક સંબંધ હોઈ શકે નહિ. આ જ કારણે અલ્-ગૂલ સિવાયના અન્ય તારાઓના સંદર્ભે, કાંઈક આવી જ કલ્પના અગાઉ, છેક 1767માં જ્હૉન માઇકલે (1724–1793) નામના એક અંગ્રેજ ભૂસ્તરશાસ્ત્રીએ અને એ પછી 1776માં ક્રિશ્ચિયન માયર (1719–1783) નામના ખગોળશાસ્ત્રીએ રજૂ કરેલી ત્યારે એનો અસ્વીકાર કરવામાં આવેલો. માયરે સૂચવેલું કે કેટલાક પ્રકાશિત તારાઓને ‘સાથીતારા’ કે ‘ઉપગ્રહો’ હોવા જોઈએ. પણ એની આ વાતને મૂર્ખાઈભરેલી ગણવામાં આવેલી. વળી, આરંભમાં તો વીસેક વર્ષ સુધી, એટલે કે છેક 1802 સુધી તો વિલિયમ હર્ષલ જેવા વૈજ્ઞાનિકે પણ આ વાતનો અસ્વીકાર કર્યે રાખ્યો. એની દલીલ એ હતી કે જો અલ્-ગૂલને સાથીતારો હોય તો તે ટેલિસ્કોપમાંથી જોતાં નજરે ચડવો જોઈએ. પણ પોતાના શક્તિશાળી ટેલિસ્કોપમાંથી હર્ષલને ક્યારેય કોઈ આવો સાથીદાર તારો જોવા મળ્યો ન હતો. આવા વૈજ્ઞાનિક માહોલ વચ્ચે 19 વર્ષના યુવાન ગુડરિકની વાત કોઈએ ગંભીરતાથી ન લીધી, એટલું જ નહિ, 1787માં ડૅનિયલ હૂબર નામના એક સ્વિસવાસીએ તથા 1791માં વિલિયમ સ્યૂઅલ નામના એક અંગ્રેજ પાદરીએ ગુડરિકે જોડિયા તારા વિશે સૈદ્ધાંતિક રૂપે આપેલા અનુમાનની પણ સદંતર ઉપેક્ષા કરી.

ગુડરિકે અલ્-ગૂલ તારાના રૂપવિકારને સમજાવતી પરિકલ્પનાને રજૂ કર્યે લગભગ એક સદીથી થોડાંક વધુ વર્ષો પસાર થઈ ગયાં, તેમ છતાંય, સારામાં સારા ટેલિસ્કોપ વડે પણ એના સાથીતારાની ભાળ ન મળી. આમ આ બાબત માત્ર કાગળ પર જ રહી, પણ આ ગાળા દરમિયાન જોડિયા તારાઓ અંગેની ખગોળશાસ્ત્રીઓમાં રૂઢ થયેલી માન્યતામાં આમૂલ પરિવર્તન આવ્યું; અલ્-ગૂલ-પ્રકારના રૂપવિકાર દાખવતા અન્ય તારાઓ શોધાયા, તો ખગોળશાસ્ત્રનો વિકાસ એટલી હદે થયો કે તારાઓના વર્ણપટ (spectrum) મેળવી શકાયા અને પરિણામે તારાનું રાસાયણિક બંધારણ જાણી શકાયું; તો વળી વર્ણપટમાં દેખાતી વર્ણપટ-રેખાઓ (spectral lines) વર્ણપટના કયા છેડા તરફ સ્થાનાંતરિત થાય છે તેના પરથી તારાના અરીય કે ત્રિજ્ય-વેગ(radial velocity)ને માપવા માટેની અથવા આપણી ર્દષ્ટિરેખામાં થતી તારાની સ્થિતિના પલટાને માપવા માટેની બહુ ઉપયોગી એવી ‘ડૉપ્લર-ફિઝો અસર’ (Doppler-Fizean Effect) કે ‘ડૉપ્લર-અસર’ તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિ અસ્તિત્વમાં આવી, જે ચાક્ષુષ ટેલિસ્કોપ કરતાં અનેક રીતે ચડિયાતી પુરવાર થઈ. તેનું પ્રત્યક્ષ ઉદાહરણ જોડિયા કે યુગ્મ-તારા (binary star) છે. આવા તારા એકમેકની એટલા નજદીક હોય છે કે તેમને ગમે તેટલા શક્તિશાળી ટેલિસ્કોપથી જોતાં પણ અલગ જોઈ શકાતા નથી. તેમને એમના વર્ણપટથી જ ઓળખી શકાય છે. જ્યારે આ બે તારા તેમના સામાન્ય ગુરુત્વકેન્દ્રની આસપાસ પરિભ્રમણ કરતા હોય, ત્યારે તે પૃથ્વીની ક્રમશ: પાસે આવે છે અને દૂર જાય છે. એમની આ અરીય ગતિ કે સ્થિત્યંતરને વર્ણપટમાં થતી વર્ણરેખાઓના વિચલન, ડૉપ્લર-વિચલન (Doppler shift) દ્વારા સહેલાઈથી જાણી શકાય છે તથા તેમની ભ્રમણકક્ષા નિર્ધારિત કરી શકાય છે.

ડૉપ્લર-વિચલન પદ્ધતિથી તારાનો અભ્યાસ કરવામાં જે ખગોળશાસ્ત્રીઓએ મહત્ત્વનો ભાગ ભજવ્યો એમાં અંગ્રેજ ખગોળશાસ્ત્રી વિલિયમ હગિન્ઝ (William Huggins : 1824–1910), અમેરિકાના એડવર્ડ ચાર્લ્સ પિકરિંગ (Edward Charles Pickering : 1846–1919) અને જર્મનીના હરમાન ફોગલ (Hermann Carl Vogel અથવા Hermann Karl Vogel : 1842–1907) વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

ફોગલે અલ્-ગૂલ સહિત આશરે ચારેક હજાર જેટલા તારાઓના વર્ણપટનો અભ્યાસ કર્યો અને અલ્-ગૂલ બે તારાનો બનેલો હોવાનું 1889–90માં જાહેર કર્યું. આમ, ગુડરિકની પરિકલ્પનાને આશરે એક સદી બાદ સ્વીકૃતિ સાંપડી. જોકે એ પછીનાં સંશોધનોએ અલ્-ગૂલ બે નહિ, પણ ત્રણ તારાનો બનેલો છે એવું સાબિત કર્યું. અલબત્ત, આ ત્રીજો તારો એના તેજમાં થતી વધઘટ માટે જવાબદાર નથી.

ગુડરિકે એક નવા જ પ્રકારના રૂપવિકારી તારાની શોધ કરી હતી કારણ કે અલ્-ગૂલ આકાશમાં શોધવામાં આવેલો સૌપ્રથમ ‘ગ્રહણકારી યુગ્મતારો’ (eclipsing binary) છે. આજે તો અલ્-ગૂલ પ્રકારના આશરે બે હજારથી પણ વધુ યુગ્મતારાઓ શોધી કાઢવામાં આવ્યા છે. આ તારાઓના તેજમાં થતી વધઘટનું ખરું કારણ તારાની અંદર ચાલતી કોઈ પ્રક્રિયા નહિ, પરંતુ ગ્રહણ જેવી ભૌતિક યા બાહ્ય ઘટના છે, તેથી એમને ‘ગ્રહણકારી રૂપવિકારી તારા’ (eclipsing variable stars) કે પછી ‘બાહ્ય કે બહિર્જાત રૂપવિકારી’ (extrinsic variables) તારા પણ કહે છે. આવા યુગ્મ-તારાઓનું દ્વૈત ટેલિસ્કોપ વડે નહિ પણ માત્ર એમના વર્ણપટમાંની વર્ણપટરેખાઓના વિચલનને કારણે જ છતું થતું હોવાથી ઘણી વાર આવા યુગ્મતારાને ‘વર્ણપટીય યુગ્મક’ (spectroscopic binary) પણ કહે છે.

આ પછી 10 સપ્ટેમ્બર, 1784ની રાત્રિએ એડવર્ડ અને ગુડરિકે એકમેકથી સ્વતંત્રપણે બે નવા રૂપવિકારી તારાઓ પણ શોધ્યા : એડવર્ડે ગરુડ-તારામંડળમાં, તો ગુડરિકે વીણા-તારામંડળમાં. વીણા-તારામંડળનો આ રૂપવિકારી અલ્-ગૂલ-પ્રકારનો એટલે કે ગ્રહણકારી યુગ્મતારો છે તેમ શોધ્યું. એક મહિના બાદ ગુડરિકે વૃષપર્વા તારામંડળમાં આવો એક ત્રીજો રૂપવિકારી તારો શોધી કાઢ્યો, જે અલ્-ગૂલથી ભિન્ન પ્રકારનો છે અને એના રૂપવિકારનું કારણ એમાં ચાલતી પ્રક્રિયા છે, એટલે કે કોઈ આંતરિક કારણ છે. આવા વૃષપર્વા પ્રકારના રૂપવિકારીને ‘અંતર્જાત કે અંત:સ્થ રૂપવિકારી’ (intrinsic variables) તારા પણ કહે છે. છેલ્લાં બસો વર્ષોમાં આપણી આકાશગંગામાં તથા દૂરનાં તારાવિશ્વોમાં આવા અસંખ્ય વૃષપર્વા પ્રકારના રૂપવિકારી તારાઓ શોધી કાઢવામાં આવ્યા છે. આ પ્રકારના સઘળા રૂપવિકારીઓને, ગુડરિકે શોધેલા એવા પ્રથમ રૂપવિકારી તારા પરથી ‘સૈફિયરી રૂપવિકારી’ કે ‘વૃષપર્વારૂપવિકારી’ કે ‘સેફાઇડ રૂપવિકારી’ (Cepheid variables) નામ અપાયાં છે. વૃષપર્વા-રૂપવિકારી જૂથના આ રૂપવિકારી તારાઓ ખગોળમાં અંતર માપવા માટે બહુ ઉપયોગી પુરવાર થયા છે અને એના મૂળમાં ગુડરિકની આ શોધ રહેલી છે.

આ ત્રણ રૂપવિકારી તારાઓની શોધ કરી ત્યારે ગુડરિકની વય માંડ 19 વર્ષની હતી અને આ બદલ એને ‘રૉયલ સોસાયટી’નો પ્રતિષ્ઠિત ‘કૉપ્લે મેડલ’ અર્પણ કરવામાં આવેલો. તે વખતની તેની ઉંમર જોતાં તેને મળેલું આ સન્માન અસામાન્ય ગણાય, પણ યૉર્કની ઠંડી રાત્રિઓમાં ખુલ્લા આકાશ નીચે કરેલાં દીર્ઘ અને એકધારાં નિરીક્ષણોએ જ કદાચ ગુડરિકને બીમાર પાડી દીધો અને ટૂંકી માંદગી બાદ 1786માં, માત્ર 21 વર્ષની ભરયુવાન વયે એનું અવસાન થયું. મૃત્યુના પખવાડિયા પહેલાં જ ગુડરિકને રૉયલ સોસાયટીનો ફેલો બનાવવામાં આવેલો. જોકે આટલાં વર્ષો પછી પણ તે ભુલાયો નથી – ખાસ કરીને યૉર્કમાં. જે બાળકો ગુડરિકની જેમ, જન્મજાત બહેરાં-મૂંગાં હોય તેમને મદદ કરવા માટે આજે પણ યૉર્કમાં ‘ગુડરિક સોસાયટી’ ચાલે છે.

સુશ્રુત પટેલ