जानेवारी 25, 2021

विज्ञानाचा वाटसरू

अणु ते अंतराळ

कृष्ण विवरांनंतर विश्वातील सर्वाधिक घनतेचे घटक : न्युट्रॉन तारे !

मित्रांनो आज आपण सुपरनोव्हानंतरची तार्‍याची स्थिती पाहणार आहोत. काही दिवसांपूर्वी आपण पाहिलं सूर्याच्या दहा ते तीसपट मोठे तारे त्यांच्या आयुष्याच्या शेवटी सुपरनोव्हाच्या स्वरुपात फुटतात. स्फोट झाल्यानंतर मागे शिल्लक राहतो तो न्यूट्रॉन तारा. नावाप्रमाणेच हे न्यूट्रॉन तारे केवळ न्यूट्रॉनपासून बनलेले असतात. शालेय विज्ञानात आपण वाचलेलं आहे की अणुच्या केंद्रात प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉन असे दोन घटक असतात आणि त्यांचं वजन हे प्रोटॉनच्या वजनापेक्षा थोडं जास्त असतं. न्यूट्रॉनवर कुठलाच विद्युतभार नसतो. त्यांचं वजन हे एका प्रोटॉन आणि एका इलेक्ट्रॉनच्या वजनाच्या बेरजेइतकं असतं. तर हे न्यूट्रॉन तारे केवळ न्युट्रॉनपासून बनलेले असल्याने आकारमानाने फार छोटे असतात म्हणजे त्यांचा व्यास वीस किलोमीटरच्या आसपास असतो. परंतु त्यांचे वजन सूर्याच्या वजनाच्या सव्वा ते दिडपट असतं. असे हे
न्यूट्रॉन तारे स्वतःभोवती प्रचंड वेगाने फिरत असतात. बऱ्याच वेळेला ते एका सेकंदापेक्षा कमी वेळात स्वतःभोवती एक फेरी मारतात. उदा. PSR J1748 – 2446ad हा तारा स्वतःभोवती एका सेकंदात ७१६ फेऱ्या मारतो. जर आपण त्याच्या वेगाची प्रकाशाच्या वेगाशी तुलना केली तर तो प्रकाशाच्या वेगाच्या पावपट वेगाने स्वतःभोवती फिरत आहे असे आपण म्हणू शकतो.

न्यूट्रॉन तार्यांची घनता प्रचंड असते, म्हणजे एका माचीसच्या पेटीइतका न्युट्रॉन तार्‍याचा घटक घेतला तर त्याचे वजन जवळजवळ जवळ तीन अब्ज टन इतकं भरेल. अशा प्रचंड घनतेमुळे न्युट्रॉन ताऱ्यांचे गुरूत्वाकर्षणदेखील प्रचंड असते (पृथ्वीच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या २०० अब्ज पट).

न्यूट्रॉन तारे हे इलेक्ट्रॉन डिजनरसी प्रेशर आणि रिपल्सीव्ह न्युक्लिअर बलामुळे टिकून राहतात. परंतु न्युट्रॉन तार्‍याचे वस्तुमान 2M पेक्षा जास्त असल्यास म्हणजेच सूर्याच्या दुपटीपेक्षा जास्त असल्यास ही दोन्ही बले न्यूट्रॉन तार्‍याला टिकून ठेवण्यासाठी पुरेशी नसतात आणि अशा मोठ्या ताऱ्यांचा हळूहळू कृष्णविवर बनण्याकडे प्रवास सुरू राहतो.