इस स्टार ने अपने जीवन के अंत तक पहुँच बनाई है

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लगभग 10,000 प्रकाश वर्ष दूर, तारामंडल सेंटोरस में, NGC 5307 नामक एक ग्रह संबंधी नेबुला है। एक ग्रह नेबुला हमारे सूर्य जैसे तारे का अवशेष है, जब वह पहुंच गया है जिसे उसके जीवन के अंत के रूप में वर्णित किया जा सकता है। एनजीसी 5307 की यह हबल छवि न केवल आपको स्टार के अतीत के बारे में आश्चर्यचकित करती है, यह आपको हमारे बहुत ही सूर्य के भविष्य को इंगित करती है।

एक स्टार उम्र बढ़ने और उसके जीवन के अंत तक पहुंचने की प्रक्रिया एक लंबी, धीमी कहानी है, जो तेजी से बदलाव के एपिसोड के साथ छिद्रित है। जैसे NGC 5307 ने किया, हमारा सूर्य अंततः गैस की बाहरी परतों को ढंकते हुए एक लाल विशालकाय बन जाएगा। भविष्य में कुछ अरबों साल बाद, यह स्वयं एक सफेद बौना बन जाएगा, गैस की परतों को प्रकाश में लाकर इसे एक ग्रहों की नेबुला के रूप में बहाया जाएगा।

अभी, हमारा सूर्य मुख्य अनुक्रम पर है। यह अपने मूल के अंदर हीलियम में फ़्यूज़िंग हाइड्रोजन है। उस संलयन के परिणामस्वरूप, पृथ्वी को गर्म करने और जीवन को यहाँ जारी रखने के लिए ऊर्जा की एक विशाल मात्रा जारी की जाती है। (यह वास्तव में फ्यूजन ही नहीं है जो अधिकांश गर्मी पैदा करता है; यह प्रोटॉन-प्रोटॉन श्रृंखला है।)

लेकिन एक तारा संलयन के बाहरी दबाव और अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के आवक दबाव के बीच एक संतुलनकारी कार्य है। उस संतुलन को हाइड्रोस्टैटिक संतुलन कहा जाता है, और यह हमेशा के लिए नहीं रह सकता है।

साल-दर-साल, सदी-दर-साल, शगुन से, सूर्य हाइड्रोजन को हीलियम में डुबोकर रखता है, गर्मी छोड़ता है, और द्रव्यमान खोता है। भले ही हमारा सूर्य जैसा तारा स्थिर और अपरिवर्तनशील हो, लेकिन प्रकृति में कुछ भी अपरिवर्तित नहीं है। सूर्य हर सेकेंड 600 मिलियन टन हाइड्रोजन को हीलियम में बदल देता है, जिससे वह ऐसा करता है। यह पदार्थ को ऊर्जा में परिवर्तित करके द्रव्यमान खो देता है, जैसा कि आइंस्टीन के E = mc² द्वारा समझाया गया है।

यह एक महत्वपूर्ण राशि है। वास्तव में, अपने अब तक के लगभग 4.5 बिलियन वर्षों के जीवन में, सूर्य ने बृहस्पति के द्रव्यमान के समान द्रव्यमान को खो दिया है।

अंततः संतुलन अधिनियम को हमेशा के लिए बदल दिया जाएगा, क्योंकि सूर्य पर्याप्त द्रव्यमान खो देगा कि उसके गुरुत्वाकर्षण का आवक बल अपने संलयन के बाहरी बल को शामिल करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। तारा एक लाल विशालकाय में विस्तारित होगा।

खगोलविदों की गणना है कि जब हमारा सूर्य एक लाल विशालकाय हो जाता है, तो लगभग 5 बिलियन वर्षों में, यह बुध, शुक्र और शायद पृथ्वी को फैलाने के लिए पर्याप्त होगा। उस तक ले जाते हुए, सूर्य लगभग दो बार चमकदार हो जाएगा जैसा कि अब है। उस समय, पृथ्वी को सूर्य से लगभग उतनी ही ऊर्जा प्राप्त होगी जितनी कि शुक्र अब करता है। जीवन के लिए एक अच्छा रोग का निदान नहीं है।

अपने लाल विशाल चरण के बाद, सूर्य एक उप-विशाल बन जाएगा। यह आधे-अरब वर्षों के दौरान दोगुने आकार का होगा। फिर एक और आधा अरब वर्ष का चरण आता है जहां यह फिर से आकार में दोगुना हो जाता है, और दो हजार गुना तक तेज हो जाता है। इस बिंदु पर, सूर्य अब एक विशाल, उज्ज्वल, मेनसिंग ऑब्जेक्ट है जो लाल हो गया है और सौर मंडल में आंतरिक ग्रहों का उपभोग करता है।

इस बिंदु पर, सूर्य लाल-विशाल शाखा पर होगा। इसमें हाइड्रोजन की परत से घिरे हीलियम का एक कोर है। अरबों साल के सक्रिय जीवन के बाद, सूर्य के पास सक्रिय जीवन के केवल 100 मिलियन वर्ष शेष होंगे। लेकिन उस 100 मिलियन वर्षों में बहुत सी गतिविधियाँ संपीड़ित हुईं।

सबसे पहले हीलियम फ्लैश है, जहां सूर्य अपने द्रव्यमान का 40% हिस्सा जलाएगा। ऐसा नहीं होगा कि लगभग 6% हीलियम को उसके मूल में कार्बन में परिवर्तित करके। सूर्य के जीवन में अरबों वर्षों के मुकाबले एक चौंकाने वाला कुछ ही समय लगेगा।

उस सभी द्रव्यमान को खोने के बाद, यह अपने वर्तमान आकार के लगभग 10 गुना और इसकी चमक के लगभग 50 गुना तक सिकुड़ जाएगा। उस बिंदु पर, सूर्य क्षैतिज शाखा पर है, और यह अगले सौ मिलियन वर्षों तक अपने मूल में हीलियम को जलाना जारी रखेगा, थोड़ा बड़ा और अधिक चमकदार हो जाएगा।

लेकिन अब सूर्य ईंधन से बाहर चल रहा है। इसके मूल में हीलियम को और कम किया जा रहा है, और यह अधिक द्रव्यमान खो रहा है। ऐसा होने से कुछ भी नहीं रोका जा सकता है, और सूर्य फिर से विस्तार करेगा, जैसा कि जब यह पहली बार लाल विशाल चरण में प्रवेश किया था। लेकिन यह विस्तार बहुत तेजी से होगा।

सूर्य के लिए चीजें तेज हो रही हैं, और यह तेजी से अस्थिर होता जा रहा है। हमारे एक बार-अनुमान करने योग्य सूर्य अपने अंतिम चरण में प्रवेश कर रहा है। अब यह विषम-विशाल-शाखा चरण में है, और उस चरण के शुरुआती भाग में लगभग 20 मिलियन वर्ष खर्च करेगा। इसमें ऑक्सीजन और कार्बन का ज्यादातर अक्रिय कोर है, एक शेल जहां हीलियम अधिक कार्बन में फ्यूज कर रहा है, और एक अन्य शेल जहां हाइड्रोजन हीलियम में फ्यूज हो रहा है। वहां बहुत कुछ चल रहा है।

यह थर्मल दालों और बड़े पैमाने पर नुकसान की एक श्रृंखला में परिणत होगा। इन दालों में से प्रत्येक केवल एक सौ साल या तो रहता है और प्रत्येक में सूर्य का विस्तार होगा और अधिक चमकदार हो जाएगा। प्रत्येक नाड़ी इससे पहले की तुलना में अधिक मजबूत होगी, और यह अवधि लगभग 100,000 वर्षों तक रहती है। गणना से पता चलता है कि हमारा सूर्य अपने जीवन के अंत में इन दालों में से चार का अनुभव करेगा।

इन दालों द्वारा पोंछे जाने के बाद, सूर्य शांत हो जाएगा। सभी इरादों और उद्देश्यों के लिए, सूर्य मृत है। या कम से कम कोमा में है। दालों ने इसकी बाहरी परतों को बहा दिया है, और यह अब सफेद बौना है। इस सफेद बौने में सूर्य के मूल द्रव्यमान का लगभग 50% ही होगा।

सूर्य मृत है क्योंकि अब कोई संलयन नहीं है। एक सफेद बौने के रूप में, यह केवल संग्रहीत ऊर्जा का उत्सर्जन करता है। यह घनी-पैक इलेक्ट्रॉन-अध: पतन पदार्थ से बना है, और कोई संलयन नहीं हो सकता है।

लेकिन यह अभी भी चमक रहा है, और यह जो ऊर्जा उत्सर्जित करता है वह अपने थर्मल दालों के दौरान गैस की परतों को हिलाता है, गैस को आयनित करता है और इसे प्रकाश देता है। हमारा सूर्य तब एक ग्रहीय नीहारिका होगी। और यह हमें NGC 5307 में वापस लाता है।

NGC 5307 सूर्य के जीवन के अंत के लिए एक झलक है। NGC 5307 की तरह, हमारा सूर्य एक दिन, अब से अरबों साल बाद, प्लाज्मा के जीवन देने वाली गेंद के रूप में अपने पूर्व गौरव का अवशेष होगा। ग्रह नेबुला नाम के बावजूद, पास में कोई भी ग्रह नहीं होगा। यह अपने विस्तार के दौरान उन्हें नष्ट कर दिया होगा। केवल गैस होगी।

लेकिन गैस भी अंततः चली जाएगी। यह तारे से दूर चला जाएगा और ठंडा होगा। एक ग्रह नीहारिका के रूप में लगभग 10,000 वर्षों के बाद, पूर्व सूर्य अरबों वर्षों के लिए एक सफेद सफेद बौना के रूप में बना रहेगा। उसके बाद, सिद्धांत के अनुसार, सूर्य एक काला बौना बन जाएगा। यह पूरी तरह से ठंडा हो जाएगा और कोई ऊर्जा नहीं उत्सर्जित करेगा। यह सैद्धांतिक है क्योंकि कोई भी काला बौना नहीं देखा गया है। वास्तव में, इस कल्पित अश्वेत बौने अवस्था को विकसित करने में एक तारे से अधिक समय लगता है जो कि स्वयं ब्रह्मांड की आयु से अब तक है।

ग्रहीय निहारिका से निष्कासित गैस की अब भी भूमिका है। विकास के सूर्य के बाद के चरणों की अराजकता के दौरान, इसने तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस के माध्यम से हाइड्रोजन और हीलियम की तुलना में भारी तत्वों का उत्पादन किया। इन तत्वों, जिन्हें खगोल विज्ञान में धातु कहा जाता है, को अंतरिक्ष में भेजा जाएगा और एक अन्य तारकीय गठन प्रक्रिया में लिया जाएगा। वे पैदा होने वाले अगले तारे को समृद्ध करेंगे, और अगले ग्रह जो इस भविष्य के तारे के चारों ओर बन सकते हैं।

ग्रहों का नेबुला नाम खगोल विज्ञान में पहले के दिनों से एक मिथ्या नाम है। वे किसी भी तरह से ग्रहों से संबंधित नहीं हैं लेकिन इन तारकीय अवशेषों के कुछ पहले पर्यवेक्षकों ने उस समय उपलब्ध दूरबीनों के साथ, गोल आकार को देखा और मान लिया कि वे ग्रह हैं।

अब हम जानते हैं कि यह सच नहीं है। अब हम उन्हें पहचानते हैं कि वे क्या हैं। इनमें से हर एक निहारिका एक स्नैपशॉट की तरह है जिसमें इस राज्य तक पहुंचने में अरबों वर्षों का योग है। और यद्यपि यह मानव आंखों द्वारा कभी नहीं देखा जाएगा (शायद,) यह हमारे सूर्य का अंतिम भाग्य है।

पाठकों को ध्यान दें:

एक तारे के जीवन और अंत में मृत्यु की एक विशाल मात्रा है। जब हम कहते हैं कि "हीलियम में फ़्यूज़िंग हाइड्रोजन से गर्मी निकलती है" तो इसके लिए बहुत कुछ है, और बहुत कुछ एक लेख में फिट हो सकता है।

यदि आप सितारों के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो मैं केनेथ आर। लैंग द्वारा "द लाइफ एंड डेथ ऑफ स्टार्स" (2013) की सलाह देता हूं। लैंग टफ्ट्स यूनिवर्सिटी में एस्ट्रोनॉमी के प्रोफेसर हैं, और वे सभी चीजों को स्पष्ट करने का एक उत्कृष्ट काम करते हैं।