विश्वातील वैशिष्ट्यपूर्ण तारे
‘यु.व्हाय स्कुटाय’ – आकाशगंगेतील मोजक्या महाराक्षसी तार्यांपैकी एक!!
अमेरिकेतील न्यूयॅार्क विद्यापीठातील रुदरफोर्ड वेधशाळेने सन २०११ रोजी टिपलेले ‘यु.हाय स्कुटाय’ तार्याचे अवरक्त (Infrared) पटलातील छायाचित्र. दाट तार्यांच्या गर्दीत यु.व्हाय स्कुटाय हा तारा तांबड्या रंगाचा सर्वात तेजस्वी तारा दिसतो.
आपल्या आकाशगंगेतील तार्यांचे खरे रुप व त्यांचा आकार याविषयी खगोल अभ्यासकांत तसेच सामान्य व्यक्तींमध्ये सुद्धा कुतुहल असते. पण यु.व्हाय स्कुटाय सारख्या तार्यांची वैशिष्ट्यपूर्ण तथ्ये कित्येक अभ्यासकांना त्यांच्या ह्रद्यात धडकी भरायला लावू शकतात. अंधार्या रात्री आकाशात दिसणार्या तार्यांनी पुरातन काळापासून मानवाला भूरळ घातली आहे आणि त्यांच्यात कुतुहलाचे रोपण केले आहे. पुढे दूरदर्शक व तसेच वेधशाळांच्या निर्मितीने आकाशात साध्या डोळ्यांनी न दिसणार्या सुद्धा तार्यांचा वेध घ्यायला सुरवात झाली होती. निरिक्षणांती प्रत्येक तार्यांची वैशिष्ट्ये ही भिन्न होती, असे लक्षात येऊ लागले. तार्यांच्या पृष्ठभागावरील तापमान, त्यांचे वय, आकारमान आणि वस्तुमान यांचे शास्त्रीय विश्लेषण करुन त्यांचे वर्गीकरण करणे भाग होते. या वर्गीकृत आलेखात लाल महाराक्षसी तारे एका बाजूला तर लाल तसेच श्वेत बटू तारे दूसर्या बाजूला! यू.व्हाय स्कुटायसारखे वैशिष्टपुर्ण तारे त्यांच्या भौतिक गुणधर्मानुसार लाल महाराक्षसी तार्यांच्या श्रेणीत अंतर्भुत होतात. अशा तार्याबद्दलची खगोलशास्त्रीय माहिती वाचून कोणत्याही अभ्यासकाला सूर्य व इतर श्रेणीतील तारे यांच्या गौणत्वाची कल्पना येईल. यू.व्हाय स्कुटाय (UY Scuti) या तार्याला सध्या ज्ञात विश्वातील आकारमानाने सर्वात मोठा तारा समजले जाते म्हणूनच खगोलअभ्यासकांमध्ये या तार्याबद्दल कुतुहल आहे. या महाराक्षसी तार्याबद्दल जाणून सर्वांच्या मनात विश्वातील तारे आणि त्यांची नवनवीन रहस्ये जाणून घेण्याची इच्छा निर्माण होईल अशी आशा आहे.
ओळख:
‘यू.व्हाय स्कुटाय’ (UY Scuti) हा एक स्पंदनमय रुपविकारी लाल महाराक्षसी तारा आहे. इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनोमिकल युनियन(IAU) या संस्थेने ज्ञात विश्वातील सर्वांत मोठ्या तार्यांची यादी प्रसिद्ध केली होती. यात मृग (Orion) तारकासमुहातील काक्षी (Betelgeuse) या लाल महाराक्षसी तार्याने विश्वातील सर्वात मोठ्या तार्याचे स्थान पटकावले होते. पण गेल्या दोन दशकांत आकाशगंगेच्या केंद्राच्या आसपास असणार्या तारकासमुहांतील रुपविकारी तार्यांचा अतिशय कसोशीने अभ्यास केला गेला. त्यात काक्षी तार्यापेक्षाही आकारमानाने मोठे असलेल्या तार्यांची चाहूल खगोलशास्त्रज्ञांना लागली. हे सर्व तारे आकाशगंगेच्या केंद्राच्या परिसरात आढळून येतात. उदाहरणार्थ, जसे धनू (Sagittarius) तारकासमुहातील KW Sagittari, हंस (Cygnus) तारकासमुहातील NML Cygni यांसारखे लाल महाराक्षसी तारे! आकाशगंगेच्या केंद्राभोवताली असणार्या मोजक्याच तारकासमूहांमध्ये ढाल (Scutum) हा एक तारकासमूह आहे. या तारकासमूहातील तिसर्या तेजस्वी तार्याच्या (गॅमा स्कुटाय) काही अंश उत्तरेला ‘यू.व्हाय स्कुटाय’ या महाराक्षसी तार्याचे स्थान आहे. या तार्याचे निरिक्षण करताना भोवताली कित्येक शेकडो ते हजारो तार्यांची घनदाट वस्ती दिसते. प्रसिद्ध ‘ईगल तेजोमेघ’ सुद्धा या परिसरात पहावयास मिळतो.
शब्दोत्पत्ती आणि स्थान:
‘यू.व्हाय स्कुटाय’ हे तार्याचे नाव त्याच्या रुपविकारीतेमुळे मिळालेले आहे. रुपविकारी तारे हे विशिष्ट काळात कधी अतिशय अंधुक दिसतात तर कधी ते अतिशय तेजस्वी होतात. या वैशिष्टपूर्ण गुणधर्मामुळे इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनोमिकल युनियन या संस्थेने रुपविकारी तार्यांसाठी स्वतंत्र नामावलीचा वापर केला आहे. यामध्ये तारा ज्या तारकासमूहात स्थित आहे त्याच्या नावाचा वापर करण्यात येत असून त्याची सुरवात रोमन मूळाक्षरांनी केली जाते. ढाल (Scutum) तारकासमूहात म्हणून नाव स्कुटाय तसेच या तारकासमूहातला ३८ वा रुपविकारी तारा म्हणून ‘यू.व्हाय स्कुटाय’ (UY Scuti) असे नाव देण्यात आले. यू.व्हाय स्कुटायच्या स्थानाबद्दल विचार केला तर हा तारा ढाल तारकासमूहातील प्रमुख तिसर्या क्रमांकाच्या तेजस्वी तारा गॅमा स्कुटायच्या काही अंश उत्तरेला आहे. पृथ्वीवरील कोणत्याही निरीक्षकासाठी तयार करण्यात आलेल्या वैषुविक निर्देशांक पद्धतीमध्ये यू.व्हाय स्कुटायचे विषुवांश (Right Accession) १८ तास २७ मिनीटे ३६.५३३४ सेकंद आहे आणि विषुव कांती कोन(Declination) -१२ अंश २७ मिनीटे ५८.८६६ सेकंद आहेत. ढाल तारकासमूहाचे सखोल निरीक्षण करण्यासाठी पृथ्वीच्या दक्षिण गोलार्धातील कोणतेही ठिकाण अतिशय योग्य आहे.
यू.व्हाय स्कुटायचे हे स्थान आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्राच्या जवळ असून ते आकाशगंगेच्या सर्पिलाकार हंस(सिग्नस) बाहूमध्ये आहे. आकाशगंगेचे हे बाहू अतिशय घन असलेल्या धुलिकण व तसेच विविध तेजोमेघांची गर्दी यांनी खचाखच भरले आहेत. म्हणून यू.व्हाय स्कुटाय हा तारा उघड्या डोळ्यांनी दृश्य विद्यूतचुंबकीय वर्णपटलात दिसणे जवळजवळ अशक्य आहे कारण या तार्यापासून येणारा दृश्य वर्णपटलातील भाग हा हंस बाहूतील धुलिकण आणि विविध तेजोमेघांनी व्यापलेल्या गर्दीमूळे शोषला जातो. त्यामूळे यू.व्हाय स्कुटायचे दर्शन अवरक्त(Infrared) वर्णपटलात घेता येते.
खगोलशास्त्रज्ञांचा असा दावा आहे की आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती एका विशालकाय महाराक्षसी कृष्णविवराचे अस्तित्व आहे. या कृष्णविवराला शास्त्रज्ञांनी ‘Sagittarius A’ असे नाव दिले आहे तसेच यू.व्हाय स्कूटायचे स्थान आकाशगंगेच्या केंद्राजवळ असल्याने या तार्याचा भविष्यातला भ्रमण मार्ग कशाप्रकारचा असेल, याबद्दल खगोलशास्त्रज्ञांना प्रश्न आहे.
यू.व्हाय स्कूटायच्या निरीक्षणांचा पूर्वइतिहास:
अंदाजे सन १८६० मध्ये जर्मनीतील बॅान वेधशाळेतील खगोलशास्त्रज्ञांनी विविध तारकासमूहांतील रुपविकारी तार्यांचे खोलवर सर्वेक्षण केले होते. त्यानुसार त्यांनी अतिशय अंधूक अश्या तार्यांची यादी प्रसिद्ध केली होती. या सर्वेक्षणाला जर्मन भाषेत ‘Bonn-Durchmusterung stellar Catalogue’ असे म्हटले गेले. या सर्वेक्षणाच्या यादीत यू.व्हाय स्कूटायला ‘BD-12 5055’ असे नाव दिले गेले. या यादीनुसार यू.व्हाय स्कूटाय हा ५०५५ वा रुपविकारी तारा म्हणून नोंदवला गेला. काही दशकानंतर पून्हा केलेल्या सर्वेक्षणात यू.व्हाय स्कूटायच्या तेजस्वितेत आलेला फरक नजरेस आला यानुसार हा तारा आतापर्यंत ढाल तारकासमूहातील ३८ क्रमांकाचा रुपविकारी तारा म्हणून गणला जातो.
जर्मनांनी १९ व्या शतकात केलेल्या तार्यांच्या सर्वेक्षणात या तार्याचे आधुनिक उपकरणांच्या अभावी खोलवर अध्ययन केले गेले नाही. सन २०१२ च्या उन्हाळ्यात दक्षिण अमेरिकेतील चिली देशातील अटाकामा वाळवंटात स्थित असलेल्या ‘व्हेरी लार्ज टेलिस्कोप’(VLT) द्वारा एँबर व्यतिकरणमापक (AMBER Interferometer) या उपकरणाने सर्वप्रथम आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती असलेल्या यू.व्हाय स्कूटाय (UY Scuti), ए.एच स्कोर्पी (AH Scorpii) आणि के.डब्लू सॅगिटरी (KW Sagittari) या लाल महाराक्षसी तार्यांचे खगोलमितीय विश्लेषण केले गेले. यावरून आलेले निष्कर्ष अतिशय आश्चर्यकारक होते.
निरिक्षणातून समोर आलेली तथ्ये:
‘यू.व्हाय स्कूटाय’ हा धूलिकणांच्या दाट आवरणाखाली असलेला, अतिशय अस्थिर स्वरुपाचा, स्पंदनमय रुपविकारी लाल महाराक्षसी तारा आहे. रुपविकारी तार्यांच्या वर्गीकरणामध्ये या तार्याचे स्थान अनियमित रुपविकारी तारा असे आहे. याचा रुपविकारीतेचा आवृत्तीकाल हा ७४० दिवसांचा आहे. याचा अर्थ हा तारा या विशिष्ट कालावधीत आकुंचन आणि प्रसरण पावत असतो. म्हणूनच या तार्याला दिर्घकालीन रुपविकारी तारा (Long Period Variable) असेही म्हटले जाते. सन २०१२ मध्ये जेव्हा व्हेरी लार्ज टेलिस्कोप (VLT) ने यू.व्हाय स्कूटाय आणि त्यासारख्याच दोन इतर तार्यांचे खगोलमितीय विश्लेषण केले तेव्हा असे आढळून आले की हे तीनही तारे सूर्यापेक्षा एक हजार पटीने मोठे आहेत व त्यांची दिप्ती (Luminosity) सूर्याच्या दिप्तीपेक्षा एक लाख पटीने जास्त आहे. पुढील काही मोजमापावरुन यू.व्हाय स्कूटाय हा तारा वरील तीनही तार्यांपैकी सर्वात मोठा तारा व सर्वात दिप्तीमान तारा असल्याचे सिद्ध झाले.
तार्यांचे शास्त्रीय वर्गीकरण करणारा हर्ट्र्झस्प्रंग-रसेल आलेख(HR Diagram). यामध्ये यू.व्हाय स्कूटाय हा तारा लाल महाराक्षसी (Red Supergiant) वर्गात वर्गीकृत होतो.
या तार्याच्या आकारमानाचा विचार केला तर या तार्याची त्रिज्या सूर्याच्या त्रिज्येच्या १७०८ ± १९२ पटीने जास्त आहे, म्हणजेच १ अब्ज १८ कोटी ८२ लक्ष ५५ हजार ६०० किलोमीटर! याचा अर्थ जर या महाराक्षसी तार्याला सूर्यमालेत सूर्याच्या जागी स्थापित केले तर हा तारा शनी ग्रहालासुद्धा त्याच्या कक्षेतून गिळंकृत करु शकतो! त्यामुळे या तार्याची सूर्यमालेत कल्पनाही न केलेली बरी!! जरी कल्पना केली तर शनीग्रहापर्यंत सर्व ग्रहांना हा महाराक्षस गिळंकृत करेल व तसेच स्वत: च्या अनियमित व स्पंदनमय दिप्तीने व त्यातील प्रारणामुळे यूरेनस आणि नेपच्यून या ग्रहांनासुद्धा नष्ट करेल. अशाप्रकारे संपुर्ण सूर्यमाला नामशेष होऊन जाईल.
या तार्याच्या दिप्तीचा विचार करायचा झाला तर ती सूर्याच्या दिप्तीच्या ३ लाख ४० हजार पटीने जास्त आहे. याचे गणित या पद्धतीने मांडता येते. सूर्याच्या पृष्ठभागावरुन प्रति सेकंदाला ३.९ * १०३१ अर्ग इतकी ऊर्जा मूक्त होते पण यू.व्हाय स्कूटाय तारा प्रति सेकंदाला १.३२६ * १०३७ अर्ग इतकी ऊर्जा मूक्त करतो. याचा अर्थ हा तारा आपल्या भोवतालच्या परिसरातल्या तार्यांपैकीही अतितेजस्वी आहे. हा अतितेजस्वी तारा असूनही पृथ्वीपासूनचे याचे अंतर हे ९५०० प्रकाशवर्षे दूर असल्यामुळे पृथ्वीवरुन याची साधी झलकसुद्धा दिसणे कठीण आहे. या तार्याचे पृथ्वीपासूनचे अचूक अंतर किती, याबाबत खगोलशास्त्रज्ञांमध्ये मतभेद आहेत कारण सध्याच युरोपिअन स्पेस एजेन्सीच्या ‘गाया’ या अवकाशस्थित दूर्बिणीने यू.व्हाय स्कूटायचा पराशय(Parallex) अतिशय अचुकतेने मोजण्याचा प्रयत्न केला. तो पराशय ०.६४३३ कोनीय मिनीटे इतका होता यावरुन याचे पृथ्वीपासूनचे अंतर ५१०० प्रकाशवर्षे आहे, असा निष्कर्ष काढला गेला.
हा तारा जेव्हा आपल्या रुपविकारीतेमुळे आवृत्तीकालात अतिशय तेजस्वी दिसतो तेव्हा तो अतिशय अंधूक होतो आणि त्याची दृश्य प्रत ही १०.५६ असते. तसेच या तार्याला जर पृथ्वीपासून १० पार्सेक (म्हणजे ३२.६ प्रकाशवर्षे) अंतरावर ठेवले तर त्याची निरपेक्ष प्रत (Absolute Magnitude) ही -६.२ असेल. याचा अर्थ पृथ्वीवासियांसाठी हा सूर्य़ानंतरचा सर्वात तेजस्वी तारा होईल.
यू.व्हाय स्कूटाय लाल महाराक्षसी तारा असल्यामूळे याचे पृष्ठभागावरील तापमान ३३६५ केल्विन इतके आहे. कोणत्याही तार्यासाठी पृष्ठभागाच्या तापमानाची ही किमान मर्यादा आहे. हर्ट्झस्प्रंग-रसेलच्या आलेखानुसार ही तापमानाची मर्यादा लाल बटू(Red Dwarf) , लाल राक्षसी (Red Giants) आणि लाल महाराक्षसी (Red Supergiants) वर्गांच्या तार्यांसाठी आहे. यावरुन यू.व्हाय स्कूटाय हा आपल्या आयूष्याच्या अंतिम टप्प्यात आहे.
यू.व्हाय स्कूटाय महाराक्षसी तारा आणि सूर्य यांचे तुलनात्मक आकारमान. या तार्यासमोर सूर्य हा १ पिक्सेल या आकारात दिसतो.
सध्या ज्ञात विश्वातील सर्वात मोठा तारा असूनही यू.व्हाय स्कूटाय हा काही विश्वातील सर्वात जड तारा नाही. आकारमानाने अतिशय फुललेल्या या तार्याची सरासरी घनता प्रयोगशाळेत तयार केलेल्या कृत्रिम निर्वातपोकळीपेक्षाही कमी आहे. म्हणून या तार्याचे वस्तूमान ७ ते १० सौरवस्तूमानाएवढे आहे, असा अंदाज आहे. तसेच याचे स्थान आकाशगंगेच्या केंद्राभोवताली असल्यामूळे हा धातू मूलद्रव्यांनी संपन्न असा तारा आहे. आश्चर्याची गोष्ट अशी की प्रतिवर्षाला यू.व्हाय स्कूटायमधून ५.८ * १०-५ सौरवस्तूमानाच्या द्रव्यांचा क्षय होतो त्यामुळे या तार्याभोवती अतिशय अस्थिर आणि घन वायू आणि धूलिकणांचे थर साचले आहेत.
यू.व्हाय स्कूटायचे भवितव्य:
सध्या प्रचलित असलेल्या तारकीय उत्क्रांतीच्या सिद्धांतानुसार यू.व्हाय स्कूटायच्या केंद्रभागात हेलियमचे ज्वलन चालू आहे. हे हेलियम व इतर काही जड मूलद्रव्यांचे ज्वलन काही कोटी वर्षांपर्यंत चालूच राहील. या जड मूलद्रव्यांच्या ज्वलनानंतर यू.व्हाय स्कूटायचा गाभा लोखंडामध्ये रुपांतरित होईल. त्यामुळे यापुढे कोणतेही ज्वलन होऊ शकणार नाही. यावेळी गुरुत्वीय बलाचा आणि प्रारणीय दाबाचा समतोल ढासळून यू.व्हाय स्कूटायचा गाभा स्वत: भोवती आकुंचित होऊन त्याचे अतिनवतार्यात रुपांतर होईल.
दूसर्या सिद्धांतानुसार हेलियमच्या ज्वलनानंतर यू.व्हाय स्कूटायचे रुपांतर पिवळ्या महाराक्षसी (Yellow supergiants) किंवा निळ्या अतिराक्षसी (Blue hypergiants) तार्यांत रुपांतर होऊ शकते. नंतर हाच निळा किंवा पिवळ्या तार्याचे अतिनवतार्यात रुपांतर होऊ शकते. यू,व्हाय स्कूटायच्या प्राथमिक वस्तूमानाच्या अंदाजावरुन याचे रुपांतर कृष्णविवरात होईल, असा निष्कर्ष काढता येतो.
यू.व्हाय स्कूटायसंबंधी निर्माण होणारे मूलभूत कुतुहलात्मक प्रश्न:
१) ह्या तार्याचे निरीक्षण दूर्बिणीअभावी करता येईल का? आणि दूर्बिण वापरायची झाली तर कोणती दूर्बिण वापरता येईल?
- यू.व्हाय स्कूटायचे स्थान आकाशगंगेच्या केंद्राभोवताली हंस(Cygnus) बाहूमध्ये आहे. या बाहूमध्ये धूलिकण आणि तेजोमेघांच्या वायूंचे दाट अस्तित्व आहे. त्यामुळे दृश्य वर्णपटलातील तरंगलांबीमध्ये असलेले प्रकाशकिरण या तार्यापासून अडवले जातात. तसेच या तार्याची दृश्य प्रत किमान ८.२९ असल्यामुळे अतिशय निरभ्र आणि स्वच्छ अंधार्या रात्रीसुदधा कोणा हौशी खगोलअभ्यासकाच्या दूर्बिणीने याचे दर्शन होणे कठीण आहे. त्यामुळे या तार्याचे अतिशय खोलात जाऊन निरिक्षण करायचे असल्यास रेडिओ आणि अवरक्त उपरणांनी सज्ज असलेल्या दूर्बिणी वापरणे अधिक चांगले. अशा दूर्बिणी बहुतेक व्यवसायिक खगोलशास्त्रज्ञांच्या वापरात असतात.
२) यू.व्हाय स्कूटायच्या भोवताली ग्रहमालेचे अस्तित्व असेल का?
- यू.व्हाय स्कूटाय हा तारा आता आपल्या आयुष्याच्या अंतिम टप्प्यात आहे. जेव्हा हा तारा आपल्या भूतकाळात हे सामान्य तारा होता त्यावेळी त्याच्याभोवताली ग्रहमाला असेल तर मग आता मात्र त्या ग्रहमालेला या महाराक्षसी तार्याने गिळंकृत केले असेल, सध्या या तार्याचे जेवढे आकारमान व त्रिज्या आहे त्यानुसार या तार्याभोवतीच्या हॅबिटेबल झोनची कल्पना करता येते. यू.व्हाय स्कूटायची जेवढी त्रिज्या आहे त्यानुसार त्याचा हॅबिटेबल झोन हा ६०५ खगोलीय एकक ते ११८३ खगोलीय एकक (१ खगोलीय एकक = सूर्य व पृथ्वी दरम्यानचे अंतर). या अंतरापर्यंत जरी कोणताही ग्रह भ्रमण करत असेल तरी यू.व्हाय स्कूटायच्या अस्थिरतेमुळे व स्पंदनमय रुपविकारीतेमुळे त्याच्या पृष्ठभागावरुन येणार्या प्रारणाच्या दाबामूळे कोणताही ग्रह नामशेष होऊ शकतो. म्हणूनच यू.व्हाय स्कूटायच्या भोवताली सध्या कोणत्याही ग्रहमालेच्या अस्तित्वाची शक्यता जवळजवळ नाहीच!
-
By Yash R. Mahalim, 9821801828
ओळख:
‘यू.व्हाय स्कुटाय’ हे तार्याचे नाव त्याच्या रुपविकारीतेमुळे मिळालेले आहे. रुपविकारी तारे हे विशिष्ट काळात कधी अतिशय अंधुक दिसतात तर कधी ते अतिशय तेजस्वी होतात. या वैशिष्टपूर्ण गुणधर्मामुळे इंटरनॅशनल ऍस्ट्रोनोमिकल युनियन या संस्थेने रुपविकारी तार्यांसाठी स्वतंत्र नामावलीचा वापर केला आहे. यामध्ये तारा ज्या तारकासमूहात स्थित आहे त्याच्या नावाचा वापर करण्यात येत असून त्याची सुरवात रोमन मूळाक्षरांनी केली जाते. ढाल (Scutum) तारकासमूहात म्हणून नाव स्कुटाय तसेच या तारकासमूहातला ३८ वा रुपविकारी तारा म्हणून ‘यू.व्हाय स्कुटाय’ (UY Scuti) असे नाव देण्यात आले. यू.व्हाय स्कुटायच्या स्थानाबद्दल विचार केला तर हा तारा ढाल तारकासमूहातील प्रमुख तिसर्या क्रमांकाच्या तेजस्वी तारा गॅमा स्कुटायच्या काही अंश उत्तरेला आहे. पृथ्वीवरील कोणत्याही निरीक्षकासाठी तयार करण्यात आलेल्या वैषुविक निर्देशांक पद्धतीमध्ये यू.व्हाय स्कुटायचे विषुवांश (Right Accession) १८ तास २७ मिनीटे ३६.५३३४ सेकंद आहे आणि विषुव कांती कोन(Declination) -१२ अंश २७ मिनीटे ५८.८६६ सेकंद आहेत. ढाल तारकासमूहाचे सखोल निरीक्षण करण्यासाठी पृथ्वीच्या दक्षिण गोलार्धातील कोणतेही ठिकाण अतिशय योग्य आहे.
यू.व्हाय स्कुटायचे हे स्थान आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्राच्या जवळ असून ते आकाशगंगेच्या सर्पिलाकार हंस(सिग्नस) बाहूमध्ये आहे. आकाशगंगेचे हे बाहू अतिशय घन असलेल्या धुलिकण व तसेच विविध तेजोमेघांची गर्दी यांनी खचाखच भरले आहेत. म्हणून यू.व्हाय स्कुटाय हा तारा उघड्या डोळ्यांनी दृश्य विद्यूतचुंबकीय वर्णपटलात दिसणे जवळजवळ अशक्य आहे कारण या तार्यापासून येणारा दृश्य वर्णपटलातील भाग हा हंस बाहूतील धुलिकण आणि विविध तेजोमेघांनी व्यापलेल्या गर्दीमूळे शोषला जातो. त्यामूळे यू.व्हाय स्कुटायचे दर्शन अवरक्त(Infrared) वर्णपटलात घेता येते.
खगोलशास्त्रज्ञांचा असा दावा आहे की आपल्या आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती एका विशालकाय महाराक्षसी कृष्णविवराचे अस्तित्व आहे. या कृष्णविवराला शास्त्रज्ञांनी ‘Sagittarius A’ असे नाव दिले आहे तसेच यू.व्हाय स्कूटायचे स्थान आकाशगंगेच्या केंद्राजवळ असल्याने या तार्याचा भविष्यातला भ्रमण मार्ग कशाप्रकारचा असेल, याबद्दल खगोलशास्त्रज्ञांना प्रश्न आहे.
अंदाजे सन १८६० मध्ये जर्मनीतील बॅान वेधशाळेतील खगोलशास्त्रज्ञांनी विविध तारकासमूहांतील रुपविकारी तार्यांचे खोलवर सर्वेक्षण केले होते. त्यानुसार त्यांनी अतिशय अंधूक अश्या तार्यांची यादी प्रसिद्ध केली होती. या सर्वेक्षणाला जर्मन भाषेत ‘Bonn-Durchmusterung stellar Catalogue’ असे म्हटले गेले. या सर्वेक्षणाच्या यादीत यू.व्हाय स्कूटायला ‘BD-12 5055’ असे नाव दिले गेले. या यादीनुसार यू.व्हाय स्कूटाय हा ५०५५ वा रुपविकारी तारा म्हणून नोंदवला गेला. काही दशकानंतर पून्हा केलेल्या सर्वेक्षणात यू.व्हाय स्कूटायच्या तेजस्वितेत आलेला फरक नजरेस आला यानुसार हा तारा आतापर्यंत ढाल तारकासमूहातील ३८ क्रमांकाचा रुपविकारी तारा म्हणून गणला जातो.
जर्मनांनी १९ व्या शतकात केलेल्या तार्यांच्या सर्वेक्षणात या तार्याचे आधुनिक उपकरणांच्या अभावी खोलवर अध्ययन केले गेले नाही. सन २०१२ च्या उन्हाळ्यात दक्षिण अमेरिकेतील चिली देशातील अटाकामा वाळवंटात स्थित असलेल्या ‘व्हेरी लार्ज टेलिस्कोप’(VLT) द्वारा एँबर व्यतिकरणमापक (AMBER Interferometer) या उपकरणाने सर्वप्रथम आकाशगंगेच्या केंद्राभोवती असलेल्या यू.व्हाय स्कूटाय (UY Scuti), ए.एच स्कोर्पी (AH Scorpii) आणि के.डब्लू सॅगिटरी (KW Sagittari) या लाल महाराक्षसी तार्यांचे खगोलमितीय विश्लेषण केले गेले. यावरून आलेले निष्कर्ष अतिशय आश्चर्यकारक होते.
‘यू.व्हाय स्कूटाय’ हा धूलिकणांच्या दाट आवरणाखाली असलेला, अतिशय अस्थिर स्वरुपाचा, स्पंदनमय रुपविकारी लाल महाराक्षसी तारा आहे. रुपविकारी तार्यांच्या वर्गीकरणामध्ये या तार्याचे स्थान अनियमित रुपविकारी तारा असे आहे. याचा रुपविकारीतेचा आवृत्तीकाल हा ७४० दिवसांचा आहे. याचा अर्थ हा तारा या विशिष्ट कालावधीत आकुंचन आणि प्रसरण पावत असतो. म्हणूनच या तार्याला दिर्घकालीन रुपविकारी तारा (Long Period Variable) असेही म्हटले जाते. सन २०१२ मध्ये जेव्हा व्हेरी लार्ज टेलिस्कोप (VLT) ने यू.व्हाय स्कूटाय आणि त्यासारख्याच दोन इतर तार्यांचे खगोलमितीय विश्लेषण केले तेव्हा असे आढळून आले की हे तीनही तारे सूर्यापेक्षा एक हजार पटीने मोठे आहेत व त्यांची दिप्ती (Luminosity) सूर्याच्या दिप्तीपेक्षा एक लाख पटीने जास्त आहे. पुढील काही मोजमापावरुन यू.व्हाय स्कूटाय हा तारा वरील तीनही तार्यांपैकी सर्वात मोठा तारा व सर्वात दिप्तीमान तारा असल्याचे सिद्ध झाले.
तार्यांचे शास्त्रीय वर्गीकरण करणारा हर्ट्र्झस्प्रंग-रसेल आलेख(HR Diagram). यामध्ये यू.व्हाय स्कूटाय हा तारा लाल महाराक्षसी (Red Supergiant) वर्गात वर्गीकृत होतो.
या तार्याच्या आकारमानाचा विचार केला तर या तार्याची त्रिज्या सूर्याच्या त्रिज्येच्या १७०८ ± १९२ पटीने जास्त आहे, म्हणजेच १ अब्ज १८ कोटी ८२ लक्ष ५५ हजार ६०० किलोमीटर! याचा अर्थ जर या महाराक्षसी तार्याला सूर्यमालेत सूर्याच्या जागी स्थापित केले तर हा तारा शनी ग्रहालासुद्धा त्याच्या कक्षेतून गिळंकृत करु शकतो! त्यामुळे या तार्याची सूर्यमालेत कल्पनाही न केलेली बरी!! जरी कल्पना केली तर शनीग्रहापर्यंत सर्व ग्रहांना हा महाराक्षस गिळंकृत करेल व तसेच स्वत: च्या अनियमित व स्पंदनमय दिप्तीने व त्यातील प्रारणामुळे यूरेनस आणि नेपच्यून या ग्रहांनासुद्धा नष्ट करेल. अशाप्रकारे संपुर्ण सूर्यमाला नामशेष होऊन जाईल.
या तार्याच्या दिप्तीचा विचार करायचा झाला तर ती सूर्याच्या दिप्तीच्या ३ लाख ४० हजार पटीने जास्त आहे. याचे गणित या पद्धतीने मांडता येते. सूर्याच्या पृष्ठभागावरुन प्रति सेकंदाला ३.९ * १०३१ अर्ग इतकी ऊर्जा मूक्त होते पण यू.व्हाय स्कूटाय तारा प्रति सेकंदाला १.३२६ * १०३७ अर्ग इतकी ऊर्जा मूक्त करतो. याचा अर्थ हा तारा आपल्या भोवतालच्या परिसरातल्या तार्यांपैकीही अतितेजस्वी आहे. हा अतितेजस्वी तारा असूनही पृथ्वीपासूनचे याचे अंतर हे ९५०० प्रकाशवर्षे दूर असल्यामुळे पृथ्वीवरुन याची साधी झलकसुद्धा दिसणे कठीण आहे. या तार्याचे पृथ्वीपासूनचे अचूक अंतर किती, याबाबत खगोलशास्त्रज्ञांमध्ये मतभेद आहेत कारण सध्याच युरोपिअन स्पेस एजेन्सीच्या ‘गाया’ या अवकाशस्थित दूर्बिणीने यू.व्हाय स्कूटायचा पराशय(Parallex) अतिशय अचुकतेने मोजण्याचा प्रयत्न केला. तो पराशय ०.६४३३ कोनीय मिनीटे इतका होता यावरुन याचे पृथ्वीपासूनचे अंतर ५१०० प्रकाशवर्षे आहे, असा निष्कर्ष काढला गेला.
हा तारा जेव्हा आपल्या रुपविकारीतेमुळे आवृत्तीकालात अतिशय तेजस्वी दिसतो तेव्हा तो अतिशय अंधूक होतो आणि त्याची दृश्य प्रत ही १०.५६ असते. तसेच या तार्याला जर पृथ्वीपासून १० पार्सेक (म्हणजे ३२.६ प्रकाशवर्षे) अंतरावर ठेवले तर त्याची निरपेक्ष प्रत (Absolute Magnitude) ही -६.२ असेल. याचा अर्थ पृथ्वीवासियांसाठी हा सूर्य़ानंतरचा सर्वात तेजस्वी तारा होईल.
यू.व्हाय स्कूटाय लाल महाराक्षसी तारा असल्यामूळे याचे पृष्ठभागावरील तापमान ३३६५ केल्विन इतके आहे. कोणत्याही तार्यासाठी पृष्ठभागाच्या तापमानाची ही किमान मर्यादा आहे. हर्ट्झस्प्रंग-रसेलच्या आलेखानुसार ही तापमानाची मर्यादा लाल बटू(Red Dwarf) , लाल राक्षसी (Red Giants) आणि लाल महाराक्षसी (Red Supergiants) वर्गांच्या तार्यांसाठी आहे. यावरुन यू.व्हाय स्कूटाय हा आपल्या आयूष्याच्या अंतिम टप्प्यात आहे.
यू.व्हाय स्कूटाय महाराक्षसी तारा आणि सूर्य यांचे तुलनात्मक आकारमान. या तार्यासमोर सूर्य हा १ पिक्सेल या आकारात दिसतो.
सध्या ज्ञात विश्वातील सर्वात मोठा तारा असूनही यू.व्हाय स्कूटाय हा काही विश्वातील सर्वात जड तारा नाही. आकारमानाने अतिशय फुललेल्या या तार्याची सरासरी घनता प्रयोगशाळेत तयार केलेल्या कृत्रिम निर्वातपोकळीपेक्षाही कमी आहे. म्हणून या तार्याचे वस्तूमान ७ ते १० सौरवस्तूमानाएवढे आहे, असा अंदाज आहे. तसेच याचे स्थान आकाशगंगेच्या केंद्राभोवताली असल्यामूळे हा धातू मूलद्रव्यांनी संपन्न असा तारा आहे. आश्चर्याची गोष्ट अशी की प्रतिवर्षाला यू.व्हाय स्कूटायमधून ५.८ * १०-५ सौरवस्तूमानाच्या द्रव्यांचा क्षय होतो त्यामुळे या तार्याभोवती अतिशय अस्थिर आणि घन वायू आणि धूलिकणांचे थर साचले आहेत.
सध्या प्रचलित असलेल्या तारकीय उत्क्रांतीच्या सिद्धांतानुसार यू.व्हाय स्कूटायच्या केंद्रभागात हेलियमचे ज्वलन चालू आहे. हे हेलियम व इतर काही जड मूलद्रव्यांचे ज्वलन काही कोटी वर्षांपर्यंत चालूच राहील. या जड मूलद्रव्यांच्या ज्वलनानंतर यू.व्हाय स्कूटायचा गाभा लोखंडामध्ये रुपांतरित होईल. त्यामुळे यापुढे कोणतेही ज्वलन होऊ शकणार नाही. यावेळी गुरुत्वीय बलाचा आणि प्रारणीय दाबाचा समतोल ढासळून यू.व्हाय स्कूटायचा गाभा स्वत: भोवती आकुंचित होऊन त्याचे अतिनवतार्यात रुपांतर होईल.
दूसर्या सिद्धांतानुसार हेलियमच्या ज्वलनानंतर यू.व्हाय स्कूटायचे रुपांतर पिवळ्या महाराक्षसी (Yellow supergiants) किंवा निळ्या अतिराक्षसी (Blue hypergiants) तार्यांत रुपांतर होऊ शकते. नंतर हाच निळा किंवा पिवळ्या तार्याचे अतिनवतार्यात रुपांतर होऊ शकते. यू,व्हाय स्कूटायच्या प्राथमिक वस्तूमानाच्या अंदाजावरुन याचे रुपांतर कृष्णविवरात होईल, असा निष्कर्ष काढता येतो.
- By Yash R. Mahalim, 9821801828
Very much informative, knowledgeable and scientific blog.. thank you sir.. please keep it up
ReplyDelete