තාරකා දිස්න දිදී දිලිසෙන්නේ ඇයි?

හිරු, සඳු හැරුණු කොට අනාදිමත් කාලයකට සිට මිනිසාගේ අවධානය වැඩියෙන්ම යොමු වුණු ආකාශ වස්තු තාරකායි. තාරකා පියවි ඇසට පෙනෙන පරිදි  දිලිසීම ඊට ‍එක හේතුවක් හැටියට සඳහන් කරන්න පුළුවනි. අහසේ දිලිසෙන්නේ තාරකා පමණක් ද? ඔව්, තමන්ගේම ආලෝකයෙන් බබලවන්නේ තාරකා පමණයි. චන්ද්‍රයා, ග්‍රහයන් වැනි අනෙක් ආකාශ වස්තු තාරකාවේ ආලෝකය පරාවර්තනය කරනවා පමණයි. අපේ සෞර ග්‍රහ මණ්ඩලය ගත්තාම එකම තරුව සූර්යායි. අනෙක් ආකාශ වස්තු බැබලෙන්නේ ඒ සූර්යාලෝකයෙන්. එහෙම නම් තරකා බබලවන්නේ ඇයි?

කම්මලකට ගිය අය දැකලා ඇති යකඩ රත්වෙන විට රතු තැඹිලි කහ සහ සුදු පාටින් ද යකඩය දිලිසෙනවා. තාරකා ද දිලිසෙන්නේ ඒවා ඉතාමත්ම තද රස්නයෙන් යුක්ත වීම නිසයි. කම්මල් ලිපෙහි රස්නය වගේ නොවෙයි තාරකාවක් එහි හරයේ අංශක මිලියන ගණනකද පෘෂ්ඨයෙහි හෙවත් මතුපිට අංශක දහස් ගණනක රස්නයෙන් යුක්තයි. මෙය දහනයවීමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙසයි විද්‍යාඥයන් අතර මුල් කාලවල සැලකුණේ. ඔව් ගල් අගුරු දහනය වන්නා සේ දහනය වෙතැයි කල්පනා කෙරුණේ. එහෙත් ඒ අන්දමට දැවුනා නම් තාරකාවලට උරුම වන්නේ වසර දහස් කිහිපයක ආයු කාලයක් පමණයි. ඒත් බොහොමයක් තාරකා වසර බිලියන ගණනාවක් පවතිනවා.

ඒ සා දීර්ඝ ජීවිත කාලයක් ගත කිරීම සඳහා  අවශ්‍ය වන අධිකතර ශක්තිය තාරකාවකට ලැබෙන්නේ මූලයන් දෙකකින්ය. තාරකාව බිහිවෙමින් පවතින අවධියේ ගුරුත්වයෙන්, අනතුරුව එහි ඉතිරි ජීවිත කාලය තුළ න්‍යෂ්ටික විලයනයෙනුයි (fusion)

තාරකා බිහිවන්නේ ධූලි හා වායු වලාවකින් බව අප‍ බොහෝ දෙනෙකු දන්නා කාරණාවක්. බහුලව ඇති හයිඩ්‍රජන් වායුව ක්‍රම ක්‍රමයෙන් සන්ද්‍රාගත වෙන්ට පටන් ගනී. තාරකාවක ජීවිතයේ මුල් අවධියේදී ගුරුත්වයේ බලයෙන් වලාව සර්පිලාකාර හැඩයකට හරවයි. හකුළුවයි. මෙම හැකිළීම – එය අභ්‍යන්තරය වෙත කඩා වැටීමක් ලෙස සැලකිය  හැකියි. හැකිළිම ශක්තිය මුදාහරියි. වලාවේ වායු හා ධුලි රත්වන්නට පටන් ගත් කල්හි ඒවා දිලිසෙන්නට පටන් ගන්නේ අධෝරක්තයෙන් දුබල එළියක් විහිදුවමිනි. අවසානයේ, වායුවේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යත්ම දිගටම, එය ඇසට පෙනෙන ආලෝකය විමෝචනය කිරීම අරඹයි. වලාව දැන් තරුණ තාරකාවන් බවට පත්ව ඇත.

කඩා වැටෙන ගෝලයේ අභ්‍යන්තරය උෂ්ණයෙන් සහ ඝනත්වයෙන් වර්ධනය වත්ම, වායු අණු පරමාණු ලෙසට කැඩී බිදෙයි. අනතුරුව ඒවායේ ඉලෙක්ට්‍රෝන අහිමිව ගොස් පරමාණුද අයන බවට පත්වෙයි. එම අවස්ථාවේදී වායුව, විදුලියෙන් ආරෝපිත රත් වූ ප්ලාස්මාවක් බවට පත්ව ඇත. එය සමන්විතවන්නේ නිදහසේ සරන ධනාත්මකව ආරෝපිත අයන සහ ඍණාත්මකව ආරෝපිත ඉලෙක්ට්‍රෝන සමාන සංඛ්‍යාවකිනි. අන්තිමේදී ගෝලයේ හරය කොපමණ නම් ඝන වෙයිද රත්වෙයිද (කෙල්වින් මිලියන 15 ක) කියතොත් හයිඩ්‍රජන් ගැටීමට සහ හීලියම් බවට විලයනයවීමට පටන් ගනී.

න්‍යෂ්ටික විලායනය මගින් අති දැවැන්ත ප්‍රමාණයක් ශක්තිය මුදා හැරේ. හීලියම් පරමාණුවක ස්කන්ධය, එය සෑදීමට මුල් වූ හයිඩ්‍රජන් පරමාණු හතරෙහි ස්කන්ධයට වඩා 0.7%ක් කුඩා නිසා නිපදවෙන සෑම හීලියම් පරමාණුවක්ම පාසා ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයක ස්කන්ධය ‘අහිමිව’ යයි. එසේ අහිමිවන ස්කන්ධයට සිදුවන්නේ කුමක් ද? අයන්ස්ටයින්ගේ සුප්‍රකට සමීකරණයෙන් දැක්වෙන පරිදි (E=mc²) එම ස්කන්ධය ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වී ඇත. මෙලෙස පරිණාමනය වන ස්කන්ධය (m) ඉතා කුඩා විය හැකි නමුත් ආලෝකයේ වේගය(c) අතිශය විශාලය (තත්/ කිලෝමීටර 300,000) එමෙන් එහි වර්ගය ස්වභාවයෙන්ම තව විශාල වේ. මෙලෙස පද දෙකෙහි ගුණිතය E එනම් සමාන ශක්තිය අති දැවැන්තවේ: හයිඩ්‍රජන්  කිලෝග්‍රෑමයක් හීලියම් බවට හැරවීමේදී ගල් අඟුරු ටොන් 20,000 ක් දැවීමේදී ඇතිවන ශක්තියක් නිපදවයි. තවද, තාරකාව තුළ පරිභෝජනයට ගන්නාවූ හයිඩ්‍රජන් ප්‍රමාණයද අති දැවැන්ත වේ. නිදසුනක් දක්වතොත් අපේ සූර්යයා සෑම තත්ත්පරයකදීම හයිඩ්‍රජන් ටොන් මිලියන 600ක් පරිභොජනය කරයි! නිපදවෙන සමස්ත ශක්ති ප්‍රමාණය අතිශයින්ම දැවැන්තය.

(තාරකාවක) හරය තුළ නිපදවෙන ශක්තිය විකිරණයෙන් සහ සංවහනයෙන් තාරාකාවේ බාහිර ස්තර කරා ප්‍රවාරණය වී අවසානයේ දී න්‍යෂ්ටිය වෙත ළගා වේ. මතුපිට (පෘෂ්ඨයේ) ප්ලාස්මාව එවිට විකිරණය වීමට පටන් ගනී: තාරකාව බැබලේ. තාරකාවේ අභ්‍යන්තරයෙහි දී මුදා හැරෙන ශක්තිය ගුරුත්ව බලය හා ගැටෙන සහ අවසානයේ ප්‍රතිතෝලනය කරන පීඩනයක් නිර්මාණය කරයි. එසේ වීමෙන්, තාරකාව කඩාවැටීම නතරවන අතර එම අවස්ථාවේ එය ස්ථාවර වෙයි: එය දැන් වැඩිහිටි තාරකාවකි.

මතුපිට දක්වා ප්‍රවාහනය කරන ශක්ති ප්‍රමාණය එහෙයින්ම තාරකාවේ උෂ්ණත්වය හා වර්ණයද මුලිකවම තාරකාවේ ස්කන්ධය මත රඳා පවනියි. (මේ ගැන පසුව ලිපියකින් සාකච්ඡා කරමු.) තාරකාවක ආයු කාලයද ස්කන්ධය මත රඳා පවතී. ස්කන්ධය වැඩිවන තරමට ආයු කාලය අඩුවේ. විශාල ස්කන්ධයක් සහිත තාරකා (අපේ  සූර්යයාගේ මෙන් 10 ගුණයක් හෝ ඊට වැඩි), විලයනය පවත්වාගෙන යා හැක්කේ වසර මිලියන කිහිපයක් පමණි. සූර්යයා වැනි මධ්‍යම ප්‍රමාණයේ තාරකාවලට නම් වසර බිලියන කිහිපයකි. කුඩා ස්කන්ධයක් සහිත සූර්යයා මෙන් 7-10%ක් පමණ වසර ට්‍රිලියන ගණනක් පවතී. මීටත් වඩා කුඩා ස්කන්ධ සහිත වස්තුවන්වලට විලයනය දිගු කාලයක් පවත්වාගෙන යා නොහැ අතර සීඝ්‍රයෙන් දුඹුරු වාමනයන් යනුවෙන් දැක්වෙන උණුසුම් ගිනිඅගුර බවට පත්වේ. කෙසේවෙතත්, ඒවායේ හැකිළීමෙන් මුදා හැරෙන ශක්තිය හේතුකොට ගෙන මෙම වස්තූන් අධෝරක්තයෙන් දිලිසෙයි.

A Question and Answer Guide to Astronomy (CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS, 2010) ග්‍රන්ථයෙහි Why do stars shine?  ඇසුරෙනි.