තරුවක උපත-2

Sanjula, ScienceWeekly 0 Comments

පෙර ලිපියේ තරුවක ප්‍රභවය පිළිබඳ සාකච්ඡාව ප්‍රාග් තරුවෙන් අවසන් කරන ලද අතර ඉන් අනතුරුව තරුවක උපත පිළිබඳ කතාව ඉදිරියට  ගෙන යාම මෙතැන් සිට සිදු කරනු ඇත.

පළමුව ප්‍රාග් තරුව පිළිබඳව තවදුරටත් පැහැදිළි කිරීම වඩාත් වැදගත්ය. එහිදි වලාවේ ස්වභාවය පිළිබඳව ප්‍රථමව අධ්‍යනය කළ යුතුය. මෙම අවස්ථාව වන විට වලාවේ සිදුවන වේගවත් හැකිළීම හේතුවෙන් වලාව භ්‍රමණය වීමට ලක් වේ. වලාව තනි පද්ධතියක් ලෙස සැලකූ විට, එහි ශක්තිය හා ගම්‍යතාව සංස්ථිතික විය යුතුය.ඒ අනුව වලාවේ මධ්‍යයට සාපේක්ෂව, වලාවේ හැකිළීම හේතුවෙන් එහි විභව ශක්තිය අඩු වන අතර ශක්ති සංස්ථිතික මූලධර්ම අනුව, චාලක ශක්තිය ඉහළ යා යුතුය. මේ අනුව පද්ධතියේ  චාලක ශක්තිය ඉහළ යන අතර මේ හේතුවෙන් අණු අතර ගැටුම් ඉහළ යාම හේතුවෙන් වලාව හැකිළී යාම හේතුවෙන් නිර්මාණය වන තාප ශක්තියට අමතර ශක්තියක් මාධ්‍යයට නිදහස් වේ. මේ නිසා වලාව තදුරටත් උණුසුම් වීම සිදුවේ. එලෙසම කෝණික ගම්‍යතා සංස්ථිතිය අනුව භ්‍රමණ අවස්ථිතියේ වෙනස් වීම් හේතුවෙන් චාලක ශක්තිය ඉහළ යාමට හේතු වන පරිදි කෝණික ප්‍රවේගය ඉහළ යාම සිදුවේ. ඒ අනුව තවදුරටත් මාධ්‍යය උණුසුම් වන අතර, එහි මධ්‍යයේ නිර්මාණය වන ප්‍රාග් තාරකාව හෙවත් නව තාරීය වස්තුව ද(young stellar object-YSO) ඉතා උණුසුම් වන මුත්, එහි හරයේ උෂ්ණත්වය න්‍යෂ්ටික විලයනය ආරම්භ කිරීමට තරම් ප්‍රමාණවත් නොවන හෙයින් හැකිළීම නිසා නිර්මාණය වන තාප ශක්තිය කරන කොට ගෙන සිය ශක්තිය/දීප්තිය මුදා හරිනා අතර, වලාවේ පාරාන්ධ ස්වභාවය හේතුවෙන් ප්‍රාග් තරුව දෘශ්‍ය පරාසයෙන් නිරීක්ෂණය කළ නොහැකි නමුදු අධෝරක්ත පරාසයෙන් නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. මෙම තරුව වටා වන අධෝරක්ත කලාපයට පාරදෘශ්‍ය වලා ආවරණය Cocoon නම් වන අතර, එය හැකිළීම හේතුවෙන් ආසන්න ලෙස ගෝලීය ස්වභාවයක් දරයි.

වලාවේ හැකිළීම හේතුවෙන් පද්ධතියේ චාලක ශක්තිය ඉහළ යාම සිදු වීම කරන කොට ගෙන ප්‍රාග් තරුවට ඉහළ භ්‍රමණ වේගයක්(spin) හිමි වන අතර, ඒ හරහ තාරකාව තැටියක් නිර්මාණය කර ගන්නා අතර, මෙම තැටිය ප්‍රාග් තරු තැටිය(Proto-stellar disk) නම් වන අතරම එමගින් තාරකාවේ භ්‍රමණ වේගය යාමනය වීමක් සිදුවේ. එලෙසින්ම මෙකී භ්‍රමණ වේගය නිසා, ප්‍රබල චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක් ප්‍රාග් තාරකාව නිර්මාණය කරගනී. මෙකී චුම්බක ක්ෂේත්‍රය මගින් ප්‍රබල තාරිය සුළඟක්(stellar wind) නිර්මාණය කරනු ලබන අතර ඒ හරහා අංශු අවකාශයට විසි කිරීම සිදු වන අතර මෙහි ධ්‍රැව ඔස්සේ තාරකාව ජෙට්(jet) ආකාරයෙන් ප්‍රබල වායු ධාරාවක් තරුවෙන් ඉවතට විහිදුවීම සිදු කරයි. මේ හරහා තාරකාව වටා ඇති අමතර වායුව තරුවෙන් ඉවත් වන අතර, මේ හරහා තාරකාව ක්‍රමයෙන් දිස් වීමට පටන් ගනී. මෙම ප්‍රාග් තරු තැටියේ සමකයට ආසන්න කොටසේ වේගය උපරිම වන අතර මේ නිසා කේන්ද්‍රාපසාරි බලය මේ කොටසේ ඉහළ වන අතරම අංශු මේ හේතුවෙන් තරුව තුළට සමකාසන්නයේදි කඩා නොවැටේ. එනමුත් තාරකාවේ ධ්‍රැවයට ආසන්න කොටස් වල භ්‍රමණ වේගයන් අඩු වන බැවින් මෙකී ධ්‍රැව ඔස්සේ ප්‍රාග් තරුව මතට අංශු කඩා වැටීම සිදුවේ. තාරකාවේ මතුපිට හෙවත් ප්‍රකාශ ගෝලයේ උෂ්ණත්වය ආසන්න වශයෙන් 3000K තරම් පහළ අගයක් ගත්තද එහි දීප්තිය, යෝධයෙකු හෝ සුපිරි යෝධ තරුවක් තරම් වන අතර ප්‍රාග් තාරකා ආරම්භක අවස්ථාවේ එහි පිහිටීම H-Rසටහනේ මෙලෙස නිරූපනය කළ හැකිය.

වලාව හැකිළීමට අනුරූපව තාරකාවද හැකිළෙන බැවින්, එහි හරය තවදුරටත් උණුසුම් වන අතර, ප්‍රකාශ ගෝලයද ක්‍රමයෙන් උණුසුම් වීමට පටන් ගන්නා මුත් එය සැලකිය යුතු මට්ටමේ ශීඝ්‍රතාවකින් සිදු නොවේ. එනමුත් තාරකාව විසින් පිට කරන සඵල ශක්තිය අඩු වන බැවින් තාරකාවේ දීප්තිය ශීඝ්‍රයෙන් පහළ බසී. මෙය තාරකාවේ ශක්ති සංක්‍රමණ ක්‍රමවේදය වන සංවහන ක්‍රියාවලියේ ප්‍රමාණාත්මකතාව මත රඳා පවතිනා පූර්ව පරිණාමන පෙතක් වන අතර එය Hayashi track  නම් වන අතර එය සෑම තරුවක්ම පූර්ව පරිණාමන අවධියේ දී අනුගමනය කරන පෙතකි. මෙකී හැකිළීම නිසා තාරකාවේ වේගය තවත් ඉහළ යන අතර තාරීය සුළංවල ප්‍රබලතාව තවත් ඉහළ යාම හරහා අවසානයේ තාරකාව වටා පවතින Cocoon ආවරණය විසිරුවා හරිනු ලබයි.

පියවර 5 : T-ටෝරි තාරකාව/ප්‍රාග් තාරකාවේ හැකිළීම(T-Tauri star/Proto Star Shrinks)

අභ්‍යන්තර උෂ්ණත්වය 5000000K
මතුපිට උෂ්ණත්වය 4000K
මධ්‍යයේ ඝනත්වය 1028අංශු/m3

1022අංශු/cm3

විෂ්කම්භය 107km
ඊළඟ අවධිය සදහා ආසන්න කාලය වසර 107

වලාවේ හැකිළීම හා තාරිය සුළං ප්‍රවාහය හේතුවෙන් ක්‍රමයෙන් වලාව පැතලි ස්වභාවයකට පැමිණෙන අතර, මධ්‍යයේ ප්‍රාග් තරු තැටියද හැකිළීමට ලක් වෙමින් තලීය ස්වරූපයකට පරිවර්තනය වන අතර එය ත්වරක තැටිය(acceleration disk) නම් වේ. එලෙසින්ම තාරකාව විසින් පිටකරන ජෙට් වායු ධාරාවන් මෙම අවස්ථාවේදි තවත් ප්‍රබල වන අතර, මෙම ජෙට් ධාරාවන් සමහර අවස්ථාවලදි ප්‍රබල වේගයකින් අංශු මුදා හරින අතර මේවා උණ්ඩ (bullets) නම් වේ. මෙම තරු ස්කන්ධ විදාරණ විචල්‍ය තාරකා විශේෂයක් වේ.

 

මෙම තාරකාවන් අනුවර්ති හා අහඹු දීප්ත වෙනස් වීම් සිදු කරන වස්තූන් වන අතර තාරකාව මතුපිට පවතින විශාල සූර්ය ලප ප්‍රදේශයන් නිසා ඇති වන අතර, අහඹු දීප්ත වෙන් වීම් ත්වරක තැටියේ අසමතුලිතතා, කාලීනව ඇතිවන ප්‍රබල ජෙට් ප්‍රහාරයන් මෙන්ම තාරකාව මතුපිට ඇතිවන ගිනිදළු නිසා සිදුවේ. කෙසේ වුවද තාරකාවේ හැකිලීම දිගින් දිගටම සිදු වන හෙයින් තාරකාවේ දීප්තිය ක්‍රමයෙන් අඩු වීමක් සිදු වේ.

තාරකාවේ හැකිළීම දිගින් දිගටම සිදු වන නිසා හරයේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යන අතර මේ නිසා හරයේ ෆෝටෝනවල පාරාන්ධතාව අඩු වීමෙන් හරයේ එක් කොටසක සංවහනයට වඩා ඉහළ ප්‍රශස්ත ශීඝ්‍රතාවකින් විකිරණය මගින් ශක්තිය සංක්‍රමණය කිරීම සිදු කරන අතර, මෙය ක්‍රමයෙන් ඉහළ යමින් හරයේ සංවහන කලාපය එසේ තිබියදී විකිරණ කලාපයක් එයට අභ්‍යන්තරයේ නිර්මාණය වේ. මේ සමඟ තාරකාව හයෂි පෙත (Hayashi track) අනුගමනයෙන් බැහැර වන අතර හරයේ උෂ්ණත්වය නිශ්චිත අගයට ළඟා වූ පසු  හරයේ නෂ්ටික විලයනය ආරම්භ වීම සිදු වේ.

පියවර 6 : තරුවක උපත (A Star is Born)

අභ්‍යන්තර උෂ්ණත්වය 10000000K
මතුපිට උෂ්ණත්වය 4500K
මධ්‍යයේ ඝනත්වය 1031අංශු/m3

1025අංශු/cm3

විෂ්කම්භය 2×106km
ඊළඟ අවධිය සදහා ආසන්න කාලය වසර 3× 107

හරයේ උෂ්ණත්වය මිලියන 10K වෙත ළං වූ වහාම තාප නෂ්ටික විලයනය ආරම්භ වන අතර, මේ මොහොතේ දී තාරකාව සූර්යයාට වඩා සිසිල් වන අතරම විශාල වන හෙයින් එහි දීප්තිය සූර්යයාට වඩා දීප්තියෙන් අඩුය.  තාරකාවේ නෂ්ටික විලයන ශීඝ්‍රතාව ක්‍රමයෙන් ඉහළ යන අතර, එයින් තාරකාවේ දීප්තිය ඉහළ යන අතර, මෙම අවස්ථාවේ තාරකාව ස්ථායි නොවන හෙයින්, ස්ථායිතාවට පත් වීම සඳහා තාරකාව හැකීළීම සිදු වන අතර, මේ හරහා තාරකාවේ විකිරණ පීඩනය හා ගුරුත්ව හැකිළීම සමතුලිතතාවට පත් කර ගැනීම සිදු කිරීම හරහා ද්‍රවස්ථිතික සමතුලිතතාවට පත් වේ .

පියවර 7 : ප්‍රධාන අනුක්‍රමණය වෙත ගමන් ගැනීම(Star Joins Main Sequence)

අභ්‍යන්තර උෂ්ණත්වය 15000000K
මතුපිට උෂ්ණත්වය 6000K
මධ්‍යයේ ඝනත්වය 1032අංශු/m3

1026අංශු/cm3

විෂ්කම්භය 1.5×106km
ඊළඟ අවධිය සදහා ආසන්න කාලය වසර  1010

මෙයින් අනතුරුව තාරකාවේ මූලික පරිණාමන අවධිය අවසන් වේ.

විශාල අණුක වලාවක හැකිළීම තනි තරුවක් නිර්මාණය වීමක් නොව තාරකා පොකුරක උපතක ආරම්භය වන අතර එය දාම ප්‍රතික්‍රියාවක් බවට ද පත්විය හැක. මෙකී තරු පොකුරක් අලුත උපන් තරු පොකුරක් නම් වන අතර මෙකී පොකුර පසුව කැඩී යාමෙන් තනි තරුවක් හෝ ද්විත්ව තරු බවට පෙරළේ. ප්‍රාග් තරු ගැටුම් මෙකී පොකුරුවල විශේෂත්වය වන අතර මෙය තරු බිහිවීම කෙරෙහි පහත පරිදි බලපානු ලබයි.

1.බිහිවීම් ප්‍රතිඵල යාමනය-ප්‍රාග් තරු වල භෞතික ගැටීම් මේ සඳහා හේතු වේ.

2.විශාල තරු බිහිවීම-ප්‍රාග් තරු අනිකුත් තාරකාවල තාරිය සුළං සොරකම් කිරීමෙන් මෙය සිදුවේ.

 

මූලාශ්‍ර :-
http://csep10.phys.utk.edu/OJTA2dev/ojta/course2/starbirth/protostars/motion_tl.html-save
http://www.astronomy.ohio-state.edu/~depoy/courses/lecture.notes/starform.html
http://astronomy.swin.edu.au/cosmos/T/T+Tauri+Stars
http://astrowww.phys.uvic.ca/~robb/a102/starform.pdf
http://www.as.utexas.edu/astronomy/education/spring09/scalo/secure/301Sp09Ch19StarFormation.pdf