കഴിഞ്ഞ ഒന്‍‌പതു ഭാഗമായി തുടര്‍ന്നു വന്നിരുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ജീവചരിത്രം എന്ന ഈ ലേഖന പരമ്പര ഈ ലേഖനത്തോടെ സമാപിക്കുന്നു. ഈ ലേഖനം 5 വര്‍ഷങ്ങള്‍ക്ക് മുന്‍പ് എഴുതിയതാണ്. പക്ഷെ ഇപ്പോള്‍ ബ്ലോഗ് വഴിയാണ് ഇതിനു വെളിച്ചം കാണാനുള്ള ഭാഗ്യം ഉണ്ടായത്. :)
ഒരു ഭീമന്‍ നക്ഷത്രത്തിന്റെ കാമ്പില്‍ അണുപ്രക്രിയകള്‍ മൂലം ഇരുമ്പ് ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതോടെ കാമ്പിന്റെ എരിയല്‍ അവസാനിക്കുന്നതായി നമ്മള്‍ ന്യൂട്രോണ്‍ നക്ഷത്രത്തെകുറിച്ചുള്ള പോസ്റ്റില്‍ നിന്നു മനസ്സിലാക്കി. എന്തു കൊണ്ട് നക്ഷത്രങ്ങളില്‍ അണുസം‌യോജനം മൂലം ഇരുമ്പിനു മുകളില്‍ ഉള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ കഴിയുകയില്ല എന്നു മനസ്സിലാക്കാന്‍ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഊര്‍ജ്ജ ഉലപാദനം എന്ന പോസ്റ്റും കാണുക.
അങ്ങനെയെങ്കില്‍ ഇരുമ്പിനു മുകളില്‍ ഉള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ഈ പ്രപഞ്ചത്തില്‍ എങ്ങനെ ഉണ്ടായി? അതിനുള്ള ഉത്തരം ആണ് സൂപ്പര്‍നോവയെ കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങള്‍ നമ്മള്‍ക്ക് തരുന്നത്.
കാമ്പ് ഇരുമ്പായി തീര്‍ന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ പരിണാമം
കാമ്പ് ഇരുമ്പായി തീര്‍ന്ന ഒരു ഭീമന്‍ നക്ഷത്രത്തില്‍ ഊര്‍ജ്ജൗല്പാദനത്തിനുള്ള ഒരേ ഒരു വഴി സങ്കോചം മൂലം ഉല്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന താപം ആണ്. ഇപ്രകാരം സങ്കോചം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന താപം കാമ്പിലെ താപനില 5 X 10 9 K ആയി ഉയര്‍ത്തുന്നു. ഈ താപനില ഉണ്ടാക്കുന്ന ഗാമാ കിരണങ്ങള്‍ ഇരുമ്പിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് ഗാമാ കണങ്ങളും മറ്റും ഉണ്ടാക്കുന്നു.
ഈ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ഫോട്ടോ ഡിസിന്റഗ്രേഷന്‍ (Photodisintegration) എന്നു പറയുന്നു. അതായത് ഉയര്‍ന്ന അണുസംഖ്യയുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ഉന്നതോര്‍ജ്ജ ഫോട്ടോണുകളുമായി കൂട്ടിയിടിച്ച് അടിസ്ഥാനകണികകള്‍ ആയ പ്രോട്ടോണ്‍, ന്യൂട്രോണ്‍, ആല്‍ഫാ കണങ്ങള്‍ എന്നിവ ഒക്കെ പുറത്ത് വിട്ട് അണുസംഖ്യയുള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ആയി മാറുന്ന പ്രക്രിയ. ഇതു മൂലം നക്ഷത്രത്തിന്റെ കാമ്പ് അതീവ സാന്ദ്രമാവുകയും ഋണ ചാര്‍ജ്ജുള്ള ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ ധന ചാര്‍ജ്ജുള്ള പ്രോട്ടോണുകളുമായി ചേര്‍ന്ന് ന്യൂട്രല്‍ ചാര്‍ജ്ജുള്ള ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉണ്ടാകുന്നു.
ഈ സംയോജനത്തില്‍ ന്യൂട്രോണിനോടൊപ്പം ഉണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രോണിനോ എന്ന കണിക നക്ഷത്രത്തിന്റെ കാമ്പിലെ ഊര്‍ജ്ജവും വഹിച്ചു കൊണ്ട് പുറത്തേയ്ക്ക് പ്രവഹിക്കുന്നു. ഇതു മൂലം കാമ്പ് തണുക്കുകയും അതിനാല്‍ സങ്കോചത്തിന്റെ വേഗത വര്‍ദ്ധിച്ച് കൂടുതല്‍ താപം ഉളവായി മുകളില്‍ വിവരിച്ച പ്രക്രിയ വളരെ വേഗത്തില്‍ നടക്കുന്നു.
ഈ പ്രക്രിയയില്‍ ന്യൂട്രോണിനോടൊപ്പം ഉണ്ടാകുന്ന ന്യൂട്രിനോ എന്ന കണിക കാമ്പിലെ ഊര്ജ്ജം പുറത്തേക്ക് കൊണ്ട് പോകുന്നു. ഇതു മൂലം കാമ്പ് തണുക്കുകയും സങ്കോചം വേഗത്തില്‍ നടന്ന് കൂടുതല്‍ ഇലക്‌ട്രോണുകള്‍ പ്രോട്ടോണുകളുമായി ചേര്‍ന്നു കൂടുതല്‍ ന്യൂട്രോണുകള്‍ ഉണ്ടാവുന്നു. അങ്ങനെ കാമ്പിലെ ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണം പിന്നേയും വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു.
കാമ്പ് ദൃഡമാകുന്നു
ഈ പ്രക്രിയകള്‍ മൂലം ഒരു ഘട്ടത്തില്‍ കാമ്പിലെ ന്യൂട്രോണിന്റെ സാന്ദ്രത അണുകേന്ദ്രത്തിലെ സാന്ദ്രതയോട് തുല്യമാകുന്നു. ഇങ്ങനെ അണുകേന്ദ്ര സാന്ദ്രതയോട് തുല്യമാകുന്ന ഘട്ടത്തില്‍ കാമ്പ് വളരെ പെട്ടെന്ന് ഉറച്ച് ദൃഡമാകുന്നു. അതായത് കാമ്പിനെ സങ്കോചം വളരെ പെട്ടെന്ന് നിലയ്ക്കുന്നു. ഈ പെട്ടെന്നുള്ള നിലയ്ക്കല്‍ മൂലം കാമ്പിനെ പുറത്തുള്ള പാളികളിലേക്ക് അതി ശക്തമായ മര്‍ദ്ദതരംഗങ്ങള്‍ പായുന്നു.
മര്‍ദ്ദതരംഗങ്ങള്‍ പുറത്തേക്ക് പായുന്നു
ഈ സന്ധിദ്ധ ഘട്ടത്തില്‍ മുന്‍‌പു വിവരിച്ച പ്രക്രിയകള്‍ മൂലമുള്ള കാമ്പിനെ തണുക്കല്‍ മൂലം കാമ്പിന്റെ തണുക്കല്‍ മൂലം കാമ്പിന്റെ ചുറ്റുമുള്ള പാളികളിലെ പദാര്‍ത്ഥം പ്രകാശത്തിന്റെ 15% വരെ വേഗത്തില്‍ കാമ്പിലേക്ക് അടുക്കും. ഇങ്ങനെ കാമ്പിലേക്ക് അടുക്കുന്ന പദാര്‍ത്ഥം, കാമ്പ് ഉറച്ച് ദൃഡമാകുന്നതു മൂലം പുറത്തേക്ക് വരുന്ന അതിശക്തമായ മര്‍ദ്ദതരംഗവുമായി കൂട്ടിയിടിക്കുന്നു. തല്‍ഫലമായി ഒരു നിമിഷാര്‍ത്ഥത്തിനുള്ളില്‍ കാമ്പിലേക്ക് നീങ്ങി കൊണ്ടിരുന്ന പദാര്‍ത്ഥം, ഈ അതി ശക്തമയ മര്‍ദ്ദതരംഗം മൂലവും കാമ്പില്‍ നിന്നു പുറത്തേക്ക് വരുന്ന ന്യൂട്രിനോകളുടെ അതി ശക്തമായ ഊര്‍ജ്ജ പ്രവാഹം മൂലവും നേരെ എതിര്‍ ദിശയില്‍ പുറത്തേക്ക് പായുന്നു.
നക്ഷത്രം പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നു
ഇങ്ങനെ പുറത്തേക്ക് പായുന്ന തരംഗം സാന്ദ്രത കുറഞ്ഞ പുറം പാളികളുമായി സന്ധിക്കുന്നതു മൂലം അതിന്റെ വേഗത പിന്നേയും വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു. കുറച്ച് മണിക്കൂറുകള്‍ക്കുള്ളില്‍ ഈ മര്‍ദ്ദതരംഗം നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തില്‍ എത്തുകയും അതിന്റെ പുറം പാളികളെ അത്യുഗ്രമായ ഒരു സ്ഫോടനത്തില്‍ പുറത്തേക്ക് ഭിന്നിപ്പിച്ചു കളയുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ അത്യുഗ്ര സ്ഫോടനം ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രക്രിയയില്‍ 1046 J ഊര്ജ്ജം വരെ ഉണ്ടാകുന്നു. ഇപ്രകാരം ഒരു നക്ഷത്രത്തില്‍ നടക്കുന്ന അത്യുഗ്ര സ്ഫോടനത്തെയാണ് സൂപ്പര്‍ നോവ എന്നു പറയുന്നത്.
സൂപ്പര്‍ കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍ ഉപയോഗിച്ചു നടത്തിയ പരീക്ഷണത്തില്‍ ഒരു 25 M๏ നക്ഷത്രം അതിന്റെ 95% പദാര്‍ത്ഥം വരെ സൂപ്പര്‍ നോവ സ്ഫോടനത്തിലൂടെ ചുറ്റുമുള്ള നക്ഷത്രാന്തരീയ ഇടത്തേക്ക് തള്ളുന്നു എന്നു പഠനങ്ങള്‍ തെളിയിക്കുന്നു.
ന്യൂക്ലിയാര്‍ പ്രക്രിയകളുടെ ശ്രേണിക്ക് തിരി കൊളുത്തുന്നു
സൂപ്പര്‍നോവ സ്ഫോടനം മൂലം ഉണ്ടാകുന്ന അതി ഭീമമായ ഊര്ജ്ജം ന്യൂക്ലിയാര്‍ പ്രക്രിയകളുടെ ഒരു ശ്രേണിക്ക് തന്നെ തിരി കൊളുത്തുന്നു. ഇതു മൂലം കാമ്പിന്റെ കത്തല്‍ കൊണ്ട് ഉല്‍‌പാദിപ്പിക്കുവാന്‍ സാധിക്കാത്ത ഇരുമ്പിനു മുകളില്‍ ഉള്ള എല്ലാ മൂലകങ്ങളും സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ഇരുമ്പിന്റെ മുകളില്‍ ഉള്ള മൂലകങ്ങള്‍ ഉണ്ടാകുമ്പോള്‍ ഊജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു എന്ന് നമ്മള്‍ ഇതിനകം മനസ്സിലാക്കിയല്ലോ. ഈ പ്രക്രിയക്ക് വേണ്ട ഊര്ജ്ജം സൂപ്പര്‍നോവ സ്ഫോടനത്തില്‍ ഉണ്ടാകുന്ന ഊര്‍ജ്ജത്തില്‍ നിന്നു ലഭ്യമാകുന്നു. താഴെ ഒരു സൂപ്പര്‍ നോവാ സ്ഫോടനത്തിന്റെ സൂപ്പര്‍കമ്പ്യൂട്ടര്‍ ഉപയോഗിച്ചു ചെയ്ത സിമുലേഷന്റെ വീഡിയോ കാണാവുന്നതാണ്.
Posts
