നക്ഷത്രങ്ങളുടെ മരണം

 

നക്ഷത്രങ്ങളുടെ മരണം എന്നത് ഒരു സാധാരണ പ്രതിഭാസമല്ല, മറിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും ശക്തമായ ചില സ്ഫോടനങ്ങളിൽ ഒന്നാണ്. എല്ലാ നക്ഷത്രങ്ങളും പൊട്ടിത്തെറിക്കാറില്ല. നമ്മുടെ സൂര്യനെപ്പോലെയുള്ള ചെറിയ നക്ഷത്രങ്ങൾ താരതമ്യേന ശാന്തമായി മരിക്കുമ്പോൾ, സൂര്യനെക്കാൾ എട്ടോ അതിലധികമോ പിണ്ഡമുള്ള (mass) ഭീമാകാരൻ നക്ഷത്രങ്ങളാണ് സൂപ്പർനോവ എന്നറിയപ്പെടുന്ന മഹാവിസ്ഫോടനത്തിലൂടെ മരിക്കുന്നത്.

ഇത് സംഭവിക്കുന്നതിന്റെ പ്രധാന കാരണം നക്ഷത്രത്തിന്റെ നിലനിൽപ്പിന് കാരണമാകുന്ന രണ്ട് ശക്തികൾ തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുന്നതാണ്. ആ രണ്ട് ശക്തികൾ ഇവയാണ്:

 * ഗുരുത്വാകർഷണം (Gravity): നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഭീമമായ പിണ്ഡം കാരണം എല്ലാ പദാർത്ഥങ്ങളെയും കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് വലിച്ചടുപ്പിക്കുന്ന ശക്തിയാണിത്. ഈ ശക്തിയാണ് നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഘടന നിലനിർത്തുന്നത്.

 * തെർമോന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷൻ (Thermonuclear Fusion): നക്ഷത്രത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ നടക്കുന്ന അണുസംയോജന പ്രക്രിയയാണിത്. ഹൈഡ്രജൻ ആറ്റങ്ങൾ സംയോജിച്ച് ഹീലിയം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം പുറത്തേക്ക് ഒരു മർദ്ദം (outward pressure) സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇത് ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ പ്രതിരോധിക്കുകയും നക്ഷത്രത്തെ ഒരുമിച്ച് നിർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു.

നക്ഷത്രത്തിന്റെ ജീവിതകാലം മുഴുവൻ ഈ രണ്ട് ശക്തികൾ സന്തുലിതാവസ്ഥയിൽ ആയിരിക്കും. 

അതുകൊണ്ടാണ് നക്ഷത്രങ്ങൾ കോടിക്കണക്കിന് വർഷം നിലനിൽക്കുന്നത്.

എങ്ങനെയാണ് ഈ സന്തുലിതാവസ്ഥ നഷ്ടപ്പെടുന്നത്?

ഒരു ഭീമാകാരൻ നക്ഷത്രം അതിന്റെ അവസാന ഘട്ടത്തിലേക്ക് കടക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനം തീർന്നുപോകുന്നു. അപ്പോൾ നക്ഷത്രം ഭാരം കൂടിയ മൂലകങ്ങളായ ഹീലിയം, കാർബൺ, ഓക്സിജൻ, നിയോൺ, സിലിക്കൺ, അങ്ങനെ അവസാനം ഇരുമ്പ് (Iron) വരെ ഉണ്ടാക്കിത്തുടങ്ങും.

ഇവിടെയാണ് പ്രധാന പ്രശ്നം.

 * ഇരുമ്പിനെ സംയോജിപ്പിച്ച് ഊർജ്ജം ഉണ്ടാക്കാൻ സാധിക്കില്ല.

 * ഇരുമ്പിനെ സംയോജിപ്പിക്കാൻ ഊർജ്ജം ആവശ്യമാണ്, അതായത് ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഊർജ്ജം നൽകാനോ മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കാനോ കഴിയില്ല.

ഇതോടെ നക്ഷത്രത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ ഊർജ്ജോത്പാദനം പൂർണ്ണമായും നിലയ്ക്കുന്നു. ഇത് പുറത്തേക്കുള്ള മർദ്ദം ഇല്ലാതാക്കുന്നു. ഇതോടെ, കോടിക്കണക്കിന് വർഷം നക്ഷത്രത്തെ ഒരുമിച്ച് നിർത്തിയ ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തിക്ക് യാതൊരു പ്രതിരോധവുമില്ലാതാകുന്നു.

സ്ഫോടനത്തിന്റെ ഘട്ടങ്ങൾ:

 * കേന്ദ്രഭാഗത്തിന്റെ തകർച്ച (Core Collapse): പുറത്തേക്കുള്ള മർദ്ദം നിലയ്ക്കുന്നതോടെ, ഗുരുത്വാകർഷണം നക്ഷത്രത്തിന്റെ എല്ലാ പിണ്ഡത്തെയും കേന്ദ്രത്തിലേക്ക് അതിവേഗം വലിച്ചടുപ്പിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ ചെറിയൊരു അംശം കൊണ്ട് നക്ഷത്രത്തിന്റെ കേന്ദ്രം ഒരുമിച്ച് തകരുന്നു.

 * ഷോക്ക് വേവ് (Shock Wave): ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലം തകരുന്ന കേന്ദ്രം അങ്ങേയറ്റം സാന്ദ്രതയുള്ള (dense) അവസ്ഥയിൽ എത്തുന്നു. തകരുന്ന കേന്ദ്രത്തിന്റെ ഈ അതിസാന്ദ്രമായ ഭാഗം ഒരുതരം പ്രതിരോധം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. ഇതിലേക്ക് മറ്റ് പദാർത്ഥങ്ങൾ വന്ന് ഇടിക്കുമ്പോൾ, ഒരു അതിശക്തമായ ആഘാത തരംഗം (shock wave) പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു.

 * സൂപ്പർനോവ വിസ്ഫോടനം (Supernova Explosion): ഈ ഷോക്ക് വേവ് നക്ഷത്രത്തിന്റെ പുറംപാളികളിലേക്ക് അതിശക്തമായി തള്ളിക്കയറുന്നു. ഇതോടെ നക്ഷത്രത്തിന്റെ പുറംപാളികൾ അതിശക്തമായി ബഹിരാകാശത്തേക്ക് ചിതറിത്തെറിക്കുന്നു. ഈ ഭീമാകാരമായ സ്ഫോടനത്തെയാണ് നമ്മൾ സൂപ്പർനോവ എന്ന് വിളിക്കുന്നത്. ഈ സ്ഫോടനത്തിൽ സൂര്യന്റെ ജീവിതകാലം മുഴുവൻ പുറത്തുവിടുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം ചുരുങ്ങിയ സമയം കൊണ്ട് പുറത്തുവിടുന്നു.

സ്ഫോടനത്തിന് ശേഷം, നക്ഷത്രത്തിന്റെ അവശിഷ്ടങ്ങൾ ഒന്നുകിൽ ഒരു ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രമായി (Neutron Star) മാറാം, അല്ലെങ്കിൽ പിണ്ഡം വളരെ കൂടുതലാണെങ്കിൽ ഒരു തമോഗർത്തം (Black Hole) ആയി മാറാം. ചിതറിത്തെറിച്ച പദാർത്ഥങ്ങൾ വീണ്ടും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും ഗ്രഹങ്ങളുടെയും രൂപീകരണത്തിന് സഹായിക്കുന്ന നെബുലകളായി മാറും.