විශ්වයේ පෙරළිකාර නියුට්‍රෝන තරු

නියුට්‍රෝන තාරකා යනු ප්‍රමාණයෙන් එතරම් විශාල නොවුණු තාරකා විශේෂයක්. එවැනි තරුවක විෂ්කම්භය ආසන්න වශයෙන් කිලෝමීටර 20ක් පමණ වනවා. අප වෙසෙන පෘථිවියේ විෂ්කම්භය කිලෝමීටර 12,742ක් වන අතර සූර්යයාගේ විෂ්කම්භය කිලෝමීටර මිලියන 1.3927ක්. එසේ නම් නියුට්‍රෝන තාරකා යනු විශ්වයේ විශාලත්වය හා සැසඳීමේ දී සැලකිය යුතු වස්තූන් නොවෙයි. එහෙත් සත්‍ය ලෙසම ඒවාගෙන් සිදුවන බලපෑම ඉතා විශාල යි. එය සිදුවන්නේ ඒවායේ ඇති අධික ඝනත්වය හේතුවෙන්. මේවා විෂ්කම්භයෙන් නගරයක විශාලත්වයට සමාන වුව ද නියුට්‍රෝන තාරකාවක ස්කන්ධය අපගේ සූර්යයාගේ ස්කන්ධය මෙන් 1.4 ගුණයක් පමණ වන බව කිව්වොත් කිසිවෙකුත් විශ්වාස නොකරනු ඇති. එපමණ ස්කන්ධයක් මෙතරම් කුඩා නියුට්‍රෝන තාරකාවකට ලැබෙනුයේ කෙසේ ද යන්න ගැටලුවක්. ඒ පිළිබඳව සොයා බැලීමට පෙර තාරකාවක් මියයන ආකාරය පිළිබඳව දැනගැනීම අවශ්‍ය යි.

තරුවක් මැරෙන හැටි

red giant vs sun
සූර්යයා, කුඩාම කෙප්ලර් රතු යෝධ තාරකාව, සහ විශාලම කෙප්ලර් රතු යෝධ තාරකාව අතර උෂ්ණත්ව සහ විශාලත්ව සංසන්දනයක්/reddit.com

තාරකාවක් පවතින්නේ සම්පූර්ණයෙන්ම රසායනික ප්‍රතික්‍රියා මත යි. අපගේ සූර්යයා වැනි බොහොමයක් තාරකාවල අඩංගු හයිඩ්‍රජන්, හීලියම් බවට පත්වෙද්දී පිටකරන අධික තාපය නිසා ගිනිගැනීමට ලක්වෙනවා. එම ආලෝකය යි තාරකාවක දිලිසීමට හේතුව වන්නේ. මේ හයිඩ්‍රජන් හීලියම් බවට පත්වෙන ප්‍රතික්‍රියා අප හඳුන්වන්නේ “න්‍යෂ්ටික විලයනයක්” ලෙස යි. මෙයට අමතරව තරුවක ස්කන්ධයෙන් ඇති කරන ගුරුත්වය නිසා, විලයනයෙන් සෑදෙන උණු ප්ලාස්මාව තරුවේ මධ්‍යය දෙසට තල්ලු කෙරෙනවා. මධ්‍යය දෙසට තිබෙන ඇද ගැනීමේ බලය සහ රසායනික ප්‍රතික්‍රියාවලින් ඉවතට පිටවෙන්න හදන ශක්තිය සමතුලිතතාවයේ පවතින තාක්කල් තාරකාවක් ස්ථායි ලෙසින් පවතිනවා. 

නමුත් මෙම ප්‍රතික්‍රියා හේතුවෙන්ම අවසානයේ තරුවේ ඇති හයිඩ්‍රජන් ක්ෂය වනවා. එවිට පෙර නිපදවුණු හීලියම්වලින් න්‍යෂ්ටික විලයනයේ ප්‍රතිඵල ලෙස ඔක්සිජන් සහ කාබන් නිර්මාණය වනවා. ඊට වඩා තද මූලද්‍රව්‍යයක් බවට විලයනය වීමට අවශ්‍ය තරම් ගුරුත්වයක් ලබාදීම සඳහා තාරකාවේ ස්කන්ධය ප්‍රමාණවත් නොමැති නිසා, නිපදවුණු ඔක්සිජන් සහ කාබන් තාරකාවේ හරයේ එලෙසින්ම රැඳෙනවා. මෙසේ තරුවේ ඉතිරි සියල්ලම දැවී යද්දී එම තාරකාව රතු පැහැ යෝධ තාරකාවක් බවට පත්වෙනවා. අපගේ සූර්යයාටත් මියයන විට සිදු වන්නේ මේ ක්‍රියාවලියම යි. රතු පැහැ යෝධ තාරකාව බවට පත්වන විට සූර්යයාත් පෘථිවි කක්ෂය තෙක් ප්‍රසාරණය වෙනවා. එවිට පෘථිවියත් විනාශවීම අනිවාර්යයක්. එවැන්නක් සිදුවීමට තවත් වසර බිලියන 5ක් පමණ ගත වනවා. කෙසේ වෙතත් විශාල වුණු තාරකාව අන්තිමේ දී ධූලි වලාවක් බවට පත්වනවා. එවිට මධ්‍යයේ තිබූ ඔක්සිජන් සහ කාබන් පිරුණු හරය රික්ත විශ්වයට නිරාවරණය වී සුදු වාමන තාරකාවක් බවට පත්වෙනවා. මෙය වටා ඉහත ධූලි වලාව තවත් අවුරුදු ගාණක් යන තෙක් පවතිනවා.  එවැනි වලාවක් “ග්‍රහ නෙබියුලාවක්” ලෙස හඳුන්වනවා. 

a red giant shedding its outer layers of gas to become a white dwarf
රතු යෝධයෙක් එහි පිටත වායු ස්ථරය ඉවත් කරමින් සුදු වාමනයකු බවට පත්වීමේ හබල් දුරේක්ෂ ඡායාරූපයක්/NASA

නියුට්‍රෝන තාරකාවක් බිහිවීම

සූර්යයා වැනි  විශාල තාරකාවක් මියයන්නේ ඔය ආකාරයට වුව ද, සූර්යයාට වඩා 300 ගුණයක් පමණ විශාල මහා තරුවක අවසානය මෙයට වඩා බොහෝ වෙනස්. මෙවැනි තාරකාවල ස්කන්ධය ඉතා අධික බැවින් මධ්‍ය දෙසට ගුරුත්වය ඉතා ඉහළ යි. ඒ නිසා පෙර ආකාරයට ඔක්සිජන් සහ කාබන් පමණක් සෑදී ප්‍රතික්‍රියා වීම නවතින්නේ නැහැ. යකඩ තෙක් ආවර්තිතා වගුවේ තිබෙන බොහොමයක් මූලද්‍රව්‍ය මෙහිදී නිර්මාණය වනවා. නියෝන්, මැග්නීසියම්, සිලිකන් සහ බිස්මත් වැනි ඒවා ඒ අතරින් විශේෂ යි.

එහෙත් අවසානයේ යකඩ හරයක් නිර්මාණය වුණායින් පසු වෙනත් මූලද්‍රව්‍ය නිර්මාණය නොවී උදාසීන වනවා. මහා තාරකාවක මෙලෙස සෑදෙන යකඩ හරය සාමාන්‍යයෙන් පෘථිවිය තරම් විශාල එකක්. එනම් සූර්යයා මෙන් 300 ගුණයක් විශාල තාරකාවක යකඩ හරය පෘථිවිය තරම් කුඩා වෙනවා. එසේම ගුරුත්වයෙන් ලබාදෙන තෙරපුම නොවතින නිසා තාරකාවේ සියලුම ස්කන්ධය යකඩ හරය තුළට සංකෝචනය වනවා. එම සංකෝචනය කොපමණ ද යත් පරමාණුවල න්‍යෂ්ටිය වටේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන සහ න්‍යෂ්ටියේ ඇති ප්‍රෝටෝන පවා නියුට්‍රෝන බවට විලයනය වෙනවා. අවසානයේ දී හරය මුළුමනින්ම පරමාණුක න්‍යෂ්ටි බවට පත්වෙනවා. 

මේ ආකාරයට මුළු තාරකාවම හරය වෙත සංකෝචනය වීම වන්නේ ඉතා ඉහළ වේගයකින්. එය ආලෝකයේ වේගයෙන් 25%ක් පමණ වනවා. එය තත්පරයට කිලෝමීටර 75,000ක වේගයක්. එවැනි වේගයකින් පැමිණ යකඩ හරයේ ඝට්ටනය වීමෙන් විශාල පිපුරුමකට ලක්වෙනවා. මේ පිපුරුම හඳුන්වන්නේ “සුපර්නෝවා” පිපුරුමක් ලෙස යි. මෙම පිපුරුමෙන් පිටවෙන කම්පන තරංග අවට ඇති අනෙක් තාරකාවනුත් ඉවතට තල්ලු කරනවා. සුපර් නෝවා පිපිරීමකින් පිටවන ආලෝකය මන්දාකිණියක් පුරාවට විහිදෙනවා. මේ සියල්ලගෙන්ම අවසානයේ ඉතිරිවන මුල් තාරකාවේ කොටස හඳුන්වන්නේ නියුට්‍රෝන තාරකාවක් ලෙස යි. 

A Hubble Space Telescope image of a nearby supernova remnant
සුපර් නෝවා පිපුරුමක ශේෂයන් දැක්වෙන හබල් දුරේක්ෂ ඡායාරූපයක්/NASA

පෙර පැවති පෘථිවිය තරම් වුණ යකඩ හරයත් තවදුරටත් කිලෝමීටර 20  විතර කුඩා තාරකාවක් බවට සංකෝචනය වීමෙන් නියුට්‍රෝන තාරකාව නිර්මාණය වනවා. නමුත් මෙහි ඝනත්වය ඉතා ඉහළ යි. මක් නිසා ද විශාල තාරකාවක් සංකෝචනය වීමෙනුයි මේ කුඩා තාරකාව බවට එය පත්වුණේ. නියුට්‍රෝන තාරකාවක ඝනත්වය කොපමණදැ යි පවසනවා නම්, එය එවරස්ට් කන්ද වැනි ස්කන්ධයක් කෝපි කෝප්පයකට දැමීම හා සමාන වනවා. තවදුරටත් පැහැදිලි කරනවා නම් ඝන සෙන්ටිමිටරයක පමණ නියුට්‍රෝන තාරකා කොටසක ස්කන්ධය ටොන් බිලියනයක් පමණ වනවා. 

නියුට්‍රෝන තාරකාවක ගුණ

නියුට්‍රෝන තාරකාවක ගුරුත්වය දෙවෙනි වන්නේ කළු කුහරවලට පමණ යි. නියුට්‍රෝන තාරකාවක ගුරුත්වය තවත් ඉහළ ගියොත් එය කළු කුහරයක් බවට පත්වීමත් සිදුවිය හැකියි. ඉහළ ගුරුත්වය නිසා කළු කුහරවල මෙන්ම නියුට්‍රෝන තාරකාව අසලින් ගමන් කරන ආලෝක කිරණත් නැමී ගමන් කරනවා. ඒ නිසා නිරීක්ෂකයන්ට නියුට්‍රෝන තාරකාවේ ඉදිරිපසට අමතරව පිටුපස කොටස් ද දැකගැනීමට පුළුවන්. නියුට්‍රෝන තාරකාවක මතුපිට උෂ්ණත්වය සෙල්සියස් අංශක මිලියනයක් පමණ වනවා. සූර්යයාගේ මතුපිට උෂ්ණත්වය වන්නේ සෙල්සියස් අංශක 6000ක් පමණ යි. 

නියුට්‍රෝන තාරකාවක් තවත් නියුට්‍රෝන තාරකාවක් සමග යුගල වශයෙන් භ්‍රමණයේ යෙදීමේ හැකියාවක් තිබෙනවා. එවැනි අවස්ථාවක දී නියුට්‍රෝන තාරකා දෙක එකිනෙක ගැටීමෙන් විශාල පිපිරීමක් සිදුවන්නට පුළුවන්. එවැනි පිපිරීමක් හඳුන්වන්නේ කිලනොවා පිපුරුමක් (Kilonova Explosion) ලෙස යි. කළු කුහරයක් සහ නියුට්‍රෝන තාරකාවක් ගැටීමෙනුත් කිලනොවා පිපුරුමක් සිදුවන්නට හැකියාව පවතිනවා. මෙවැනි පිපුරුමක දී සිදුවන දේ පැහැදිලි කිරීම පවා අසීරු සංකීර්ණ සංසිද්ධියක්. විශ්වයේ දැනට පවතින බොහොමයක් දැඩි මූලද්‍රව්‍ය බිහිවන්නේ මෙවැනි පිපුරුම් වලින් බව විද්‍යාඥයින් විශ්වාස කරනවා. එයට උදාහරණ වශයෙන් රත්තරන්, ප්ලැටිනම්, යුරේනියම්, බිස්මත් දැක්විය හැකියි.

නියුට්‍රෝන තාරකා වර්ග

විකිරණ නිකුත් කිරීම නියුට්‍රෝනවලට පොදු ලක්ෂණයක්. නමුත් බොහෝ නියුට්‍රෝන තාරකා ප්‍රමාණවත් තරම් විකිරණ විමෝචනය නොකරන නිසා හඳුනාගැනීම අසීරු යි. නියුට්‍රෝන තාරකා අතලොස්සක් සුපර්නෝවා අවශේෂ ආශ්‍රිතව ස්ථානගත වී එක්ස් කිරණ විමෝචනය කරනවා. නමුත් බොහෝ විට නියුට්‍රෝන තාරකා ආන්තික චුම්බක ක්ෂේත්‍ර සමග ස්පන්දන (Pulsars) හෝ චුම්බක (Magnetars) ලෙස කැරකෙමිනුයි  පවතින්නේ. 

බොහෝ නියුට්‍රෝන තාරකා අයත්වන්නේ පල්සර් වර්ගයට යි. මෙවනි නියුට්‍රෝන තාරකා 2000ක් පමණ අප වෙසෙන ක්ෂීරපථයේ පවතිනවා. පල්සාර් යනු භ්‍රමණය වන නියුට්‍රෝන තාරකා යි. ඒවා සාමාන්‍යයෙන් මිලි තත්පර සිට තත්පර දක්වා පරාසයක විකිරණ ස්පන්දන ඇති කරනවා. පල්සාර්වල ඉතා ශක්තිමත් චුම්බක ක්ෂේත්‍ර තිබෙන නිසා එමඟින් චුම්බක ධ්‍රැව දෙක ඔස්සේ විද්‍යුත් චුම්බක විකිරණ කදම්භ නිකුත් කරනවා.  මේවා ආලෝක තරංග ලෙස ද දක්වන්න පුළුවන්. බොහෝ විට පල්සර්වල චුම්බක ක්ෂේත්‍රය භ්‍රමණ අක්ෂය සමග ගැලපෙන්නේ නැහැ. එම නිසා එම කදම්භ අපගේ දෘශ්‍ය රේඛාව හරහා ගමන් කරද්දී අපට ස්පන්දනයක් ආකාරයට පෙනෙනවා. මෙය රාත්‍රියේ දී ප්‍රදීපාගාරයක් ආලෝක කදම්භයක් නිකුත් කිරීමට සමාන යි. ප්‍රදීපාගාරයේ ආලෝකය නිතරම දැල්වී තිබුණත් අපි එය දකින්නේ කදම්භය කෙලින්ම අප දිශාවට යොමු වුවහොත් පමණ යි.

neutron star spin axis and magnetic field
නියුට්‍රෝන තාරකාවක භ්‍රමණ අක්ෂය සහ චුම්බක අක්ෂය දැක්වෙන සටහනක්. මෙහි සිරස්ව ඉහළට ඇති Spin Axis යනු භ්‍රමණ අක්ෂය යි/chegg.com

අනෙක් නියුට්‍රෝන තාරකා වර්ගය මැග්නිටාර් (Magnetar) ලෙස හඳුන්වනවා. සාමාන්‍ය නියුට්‍රෝන තාරකාවක චුම්බක ක්ෂේත්‍රය පෘථිවියේ චුම්බක ක්ෂේත්‍රය මෙන් ට්‍රිලියන ගුණයක්. එහෙත් මැග්නෙටාර් එකක චුම්බක ක්ෂේත්‍රය තවත් 1000 ගුණයකින් බලවත්.

සියලුම නියුට්‍රෝන තාරකාවල තාරකාවේ පෘෂ්ඨය චුම්බක ක්ෂේත්‍රය සමග එකට බද්ධ වෙලයි පවතින්නේ. ඒ නිසා පෘෂ්ඨයට හෝ ක්ෂේත්‍රයට කරන වෙනස්කමක් අනෙකට බලපානවා. මෙම පෘෂ්ඨය අතිවිශාල වික්‍රියාවක් යටතේ පවතින්නක් නිසා කුඩා චලනයක් පුපුරනසුළු වන්නට පුළුවන්. එහෙත් පෘෂ්ඨය, චුම්බක ක්ෂේත්‍රයත් සමඟ බැඳී ඇති නිසා එවැනි පිපිරීමක් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය හරහා තරංග නිර්මාණය කරනවා. නියුට්‍රෝන තාරකාවක චුම්බක ක්ෂේත්‍රය අති විශාල වීම හේතුවෙන් විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ ස්වරූපයෙන් විශාල ශක්තියක් මුදාහැරීම සිදුවෙනවා. උදාහරණයක් ලෙස SGR 1806-20 නමින් හැඳින්වෙන මැග්නිටාර් එක පුපුරා ගිය අවස්ථාවක තත්පරයෙන් දහයෙන් එකක දී වසර 100,000 තුළ සූර්යයා විමෝචනය කරන ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ශක්තියක් නිකුත් කළ බව සඳහන්.

නියුට්‍රෝන තාරකා වැදගත් ඇයි?

කිලනෝවා පිපුරුමකින් නව මූලද්‍රව්‍ය නිර්මාණය වන බව පෙරදී සඳහන් වුණා. තාරකාවක් දෙවරක් මියයමින් (සුපර්නෝවා සහ කිලනෝවා පිපුරුම්) පරමාණු නිර්මාණය කරන බව ඒ අනුව පැහැදිලි වනවා.  වසර මිලියන ගණනාවක් පුරා මෙසේ නිර්මාණය වුණු පරමාණු නැවත මන්දාකිණියට එකතු වනවා. එසේම සමහර ඒවා වළාවකින් අවසන් වී නැවත ගුරුත්වාකර්ෂණයට නතු වනවා. ඉන්පසු තරු හා ඒ වටා පරිභ්‍රමණය වන ග්‍රහලෝකවලින් සමන්විත සෞරග්‍රහ මණ්ඩල නිර්මාණය කරනවා. අපගේ සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයත් එයට එක් උදාහරණයක්. අපට පෙර පැමිණි නියුට්‍රෝන තාරකාවල අවශේෂ අප වටා  දැනුත් පවතිනවා ඇති. අපගේ සමස්ත තාක්‍ෂණික නූතන ලෝකය ගොඩනඟා ඇත්තේ මීට වසර බිලියන 13කට එහා තිබූ නියුට්‍රෝන තාරකා විනාශ වී සාදන ලද මූලද්‍රව්‍යයන්ගෙන් කියා කීවොත්, එහි වරදක් නැහැ. 

කවරයේ පින්තූරය - astronomy.com

තොරතුරු space.com, imagine.gsfc.nasa.gov, සහ kurzgesagt.org ඇසුරෙන්

Related Articles