വാഷിംഗ്ടൺ: പ്രപഞ്ചത്തിലെ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ നിറത്തെയും അവയുടെ രാസഘടനയെയും കുറിച്ചുള്ള പരമ്പരാഗത ധാരണകൾക്ക് പുതിയൊരു മാനം നൽകുന്ന കണ്ടെത്തലുമായി ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ. ജീവിതചക്രത്തിന്റെ അവസാനഘട്ടത്തിലെത്തിയ ഒരു വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രത്തിന് അസാധാരണമായ പച്ചനിറം ലഭിക്കുന്നതിനു പിന്നിലെ കാരണങ്ങളാണ് ഗവേഷകർ പരിശോധിക്കുന്നത്. ഭൂമിയിൽനിന്ന് ഏകദേശം 326 പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള WD J1330+6435 എന്ന നക്ഷത്രമാണ് പഠനത്തിന്റെ കേന്ദ്രബിന്ദു. നക്ഷത്രത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള ചില മൂലകങ്ങൾ പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന രീതിയാണ് അസാധാരണമായ നിറത്തിന് കാരണമാകുന്നതെന്നാണ് ഗവേഷകരുടെ വിശദീകരണം.
നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പരിണാമം, ഗ്രഹങ്ങളുടെ നാശം, നക്ഷത്രാന്തരീക്ഷത്തിലെ രാസമാറ്റങ്ങൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ ഈ പഠനം സഹായിക്കുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷ. പ്രത്യേകിച്ച്, ജീവിതാവസാനത്തിലെത്തിയ നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രഹവ്യവസ്ഥകൾക്ക് എന്ത് സംഭവിക്കുന്നു എന്ന ചോദ്യത്തിനും ഇത്തരം ഗവേഷണങ്ങൾ പുതിയ സൂചനകൾ നൽകുന്നു.
സൂര്യനെപ്പോലുള്ള താരതമ്യേന കുറഞ്ഞതോ ഇടത്തരമോ പിണ്ഡമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങൾ അവയുടെ ആണവ ഇന്ധനം തീരുമ്പോൾ പരിണാമത്തിന്റെ അവസാനഘട്ടത്തിലേക്ക് കടക്കുന്നു. ആദ്യം ചുവന്ന ഭീമൻ നക്ഷത്രമായി വികസിക്കുന്ന ഇവ പിന്നീട് പുറംപാളികൾ നഷ്ടപ്പെടുത്തുകയും അവശേഷിക്കുന്ന അതിസാന്ദ്രമായ കാമ്പ് വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു.
ഇത്തരം നക്ഷത്രങ്ങളിൽ സാധാരണ നക്ഷത്രങ്ങളിലേതുപോലെ സ്ഥിരമായ ഹൈഡ്രജൻ സംയോജനത്തിലൂടെ ഊർജോൽപ്പാദനം നടക്കുന്നില്ല. പകരം, അവശേഷിക്കുന്ന താപോർജം പുറത്തുവിട്ടുകൊണ്ട് അവ ക്രമേണ തണുക്കുന്നു. അതുകൊണ്ടാണ് വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളെ ചിലപ്പോൾ ‘മൃതനക്ഷത്രങ്ങൾ’ അഥവാ ‘കോസ്മിക് സോംബികൾ’ എന്ന് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്.
വലിപ്പത്തിൽ ഭൂമിയോട് താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന ഒരു വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രത്തിൽ സൂര്യന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ ഗണ്യമായൊരു ഭാഗം അടങ്ങിയിരിക്കാം. അതിനാൽ അവയുടെ സാന്ദ്രത അസാധാരണമായി ഉയർന്നതാണ്.
വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിലെ ഏറ്റവും കൗതുകകരമായ കണ്ടെത്തലുകളിലൊന്ന് അവയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യമാണ്. കാൽസ്യം, സോഡിയം, ഇരുമ്പ് തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങൾ ചില വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്.
നക്ഷത്രത്തിന് ചുറ്റുമുണ്ടായിരുന്ന ഛിന്നഗ്രഹങ്ങളോ പാറകൾ നിറഞ്ഞ ഗ്രഹങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളോ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ തകർന്നുവീണ് നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് പതിക്കുന്നതാകാം ഇതിന് കാരണം. ഇത്തരം പ്രക്രിയയെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ പ്ലാനറ്ററി അക്രിഷൻ എന്നാണ് വിശേഷിപ്പിക്കുന്നത്.
എന്നാൽ, ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഈ മൂലകങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയതുകൊണ്ടുമാത്രം അത് ഇപ്പോൾ മുഴുവൻ ഗ്രഹങ്ങളെയും വിഴുങ്ങിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന് ഉറപ്പിക്കാനാവില്ല. ഗ്രഹാവശിഷ്ടങ്ങൾ നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് പതിച്ചതിന്റെ തെളിവായിരിക്കാം അവ.
സാധാരണയായി നക്ഷത്രങ്ങളുടെ നിറം പ്രധാനമായും അവയുടെ ഉപരിതല താപനിലയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. താരതമ്യേന തണുത്ത നക്ഷത്രങ്ങൾ ചുവപ്പോ ഓറഞ്ചോ നിറത്തിലും കൂടുതൽ ചൂടുള്ളവ വെള്ളയോ നീലയോ കലർന്ന നിറത്തിലും കാണപ്പെടുന്നു.
എന്നാൽ, നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ രാസഘടനയും പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ച് വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അതിസാന്ദ്രമായ അന്തരീക്ഷത്തിൽ ചില മൂലകങ്ങൾ പ്രകാശത്തിന്റെ നിർദിഷ്ട തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ പുറത്തുവരുന്ന പ്രകാശത്തിന്റെ വർണവിതരണത്തിൽ മാറ്റമുണ്ടാകാം.
WD J1330+6435 എന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ അസാധാരണമായ നിറത്തെക്കുറിച്ചുള്ള വിശദീകരണത്തിൽ സോഡിയം, കാൽസ്യം തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യവും അവ സാന്ദ്രമായ ഹീലിയം അന്തരീക്ഷത്തിൽ പ്രകാശവുമായി ഇടപെടുന്ന രീതിയുമാണ് പ്രധാനമായി പരിഗണിക്കുന്നത്.
എന്നിരുന്നാലും, നക്ഷത്രം എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും മനുഷ്യനേത്രങ്ങൾക്ക് പൂർണമായും പച്ചയായി കാണപ്പെടുമെന്ന് ഇതിലൂടെ ഉറപ്പിക്കാനാവില്ല. ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന നിറവും അതിന്റെ പ്രകാശവർണരാജിയിലെ പ്രത്യേകതകളും തമ്മിൽ വ്യത്യാസമുണ്ട്.
വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ കാർബൺ ഉൾപ്പെടെയുള്ള മൂലകങ്ങൾ വ്യത്യസ്ത അളവുകളിൽ കാണപ്പെടാം. അവ പ്രകാശത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന രീതിയനുസരിച്ച് നക്ഷത്രത്തിന്റെ വർണവിതരണത്തിൽ ശ്രദ്ധേയമായ മാറ്റങ്ങൾ സംഭവിക്കാം.
ചില സാഹചര്യങ്ങളിൽ പിങ്ക്, പർപ്പിൾ, മഞ്ഞ തുടങ്ങിയ നിറങ്ങളോട് സാമ്യമുള്ള പ്രകാശസ്വഭാവം രൂപപ്പെടാൻ സാധ്യതയുണ്ടെന്നാണ് സൈദ്ധാന്തിക മാതൃകകൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്. എന്നാൽ എല്ലാ വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങളും അവയുടെ രാസഘടനയനുസരിച്ച് വ്യക്തമായി ഇത്തരം നിറങ്ങളിൽ തിളങ്ങുമെന്ന് പൊതുവായി പറയാനാവില്ല.
WD J1011+2845 എന്ന മറ്റൊരു വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രത്തെയും അസാധാരണമായ വർണസ്വഭാവത്തിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ പരാമർശിക്കുന്നുണ്ട്. കാർബണിന്റെ സാന്നിധ്യവും അന്തരീക്ഷത്തിലെ ഭൗതിക സാഹചര്യങ്ങളും ഇത്തരം നക്ഷത്രങ്ങളുടെ പ്രകാശത്തെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു എന്നത് ഗവേഷണവിഷയമാണ്.
ഈ ഗവേഷണത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം നക്ഷത്രങ്ങളുടെ നിറത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന ഭൗതികനിയമങ്ങൾ തെറ്റാണെന്ന് തെളിയിക്കുന്നതിലല്ല. മറിച്ച്, ഉപരിതല താപനിലയ്ക്കുപുറമേ അന്തരീക്ഷത്തിലെ രാസഘടന, സാന്ദ്രത, മർദം, പ്രകാശത്തിന്റെ ആഗിരണം തുടങ്ങിയ ഘടകങ്ങളും നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്ന നിറത്തെ സ്വാധീനിക്കാമെന്ന അറിവ് കൂടുതൽ വികസിപ്പിക്കുന്നതിലാണ്.
സാധാരണ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ നിറം വിശദീകരിക്കുന്ന താപനിലാധിഷ്ഠിത തത്ത്വങ്ങൾ ഇപ്പോഴും സാധുവാണ്. എന്നാൽ വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രങ്ങൾ പോലുള്ള അതിസാന്ദ്രമായ വസ്തുക്കളുടെ കാര്യത്തിൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണമായ ഭൗതികപ്രക്രിയകൾ പരിഗണിക്കേണ്ടിവരും.
ഈ പഠനങ്ങൾക്ക് നമ്മുടെ സൗരയൂഥത്തിന്റെ വിദൂരഭാവിയെക്കുറിച്ചും പ്രസക്തിയുണ്ട്. ഏകദേശം 500 കോടി വർഷങ്ങൾക്കുശേഷം സൂര്യൻ ചുവന്ന ഭീമൻ ഘട്ടത്തിലേക്ക് കടക്കുമെന്നാണ് നിലവിലെ ശാസ്ത്രീയ കണക്കുകൂട്ടൽ. പിന്നീട് അതിന്റെ പുറംപാളികൾ നഷ്ടപ്പെട്ട് വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രമായി മാറും.
ആ ഘട്ടത്തിൽ സൗരയൂഥത്തിലെ ഗ്രഹങ്ങൾക്കും ഛിന്നഗ്രഹങ്ങൾക്കും വലിയ മാറ്റങ്ങൾ നേരിടേണ്ടിവരും. ചില ഗ്രഹങ്ങൾ സൂര്യന്റെ വികാസത്തിൽ നശിച്ചേക്കാം. മറ്റുചില ആകാശവസ്തുക്കളുടെ ഭ്രമണപഥങ്ങൾ മാറുകയും അവയുടെ അവശിഷ്ടങ്ങൾ ഭാവിയിലെ വെളുത്ത കുള്ളൻ നക്ഷത്രത്തിലേക്ക് പതിക്കുകയും ചെയ്തേക്കാം.
ഇത്തരത്തിലുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷം പരിശോധിക്കുന്നതിലൂടെ ഒരുകാലത്ത് അവയെ ചുറ്റിയിരുന്ന ഗ്രഹങ്ങളുടെ രാസഘടനയെക്കുറിച്ചുപോലും ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് വിവരങ്ങൾ ലഭിക്കാം.
പ്രപഞ്ചത്തിലെ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ജീവിതാവസാനം അവയുടെ ചുറ്റുമുള്ള ഗ്രഹവ്യവസ്ഥകളുടെ കഥയുടെ അവസാനമല്ലെന്നതാണ് ഇത്തരം പഠനങ്ങൾ നൽകുന്ന പ്രധാന സന്ദേശം. നശിച്ച ഗ്രഹങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങൾ മൃതനക്ഷത്രങ്ങളുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ രാസമുദ്രകളായി അവശേഷിച്ചേക്കാം. കോടിക്കണക്കിന് വർഷങ്ങൾക്കുശേഷവും ആ അവശിഷ്ടങ്ങൾ പരിശോധിച്ച് പഴയ ഗ്രഹവ്യവസ്ഥകളുടെ ചരിത്രം പുനർനിർമിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് സാധിച്ചേക്കും.
