তারা কিভাবে জন্মায়?

তারা কিভাবে জন্মায়?

রাতের আকাশে তাকালে অসংখ্য জ্বলজ্বলে তারার দেখা মেলে। ছোটবেলা থেকে এই তারাগুলো মানুষকে মুগ্ধ করেছে, ভাবিয়েছে, কৌতূহলী করেছে। কেউ এগুলোকে স্বপ্নের প্রতীক মনে করেছে, কেউ আবার পথ খোঁজার সঙ্গী। কিন্তু কখনো কি ভেবেছেন, এই তারাগুলো আসলে কোথা থেকে আসে? কীভাবে মহাকাশের অন্ধকারে একটি নতুন তারার জন্ম হয়?

আধুনিক জ্যোতির্বিজ্ঞান বলছে, একটি তারার জন্ম কোনো মুহূর্তের ঘটনা নয়। এটি কোটি কোটি বছর ধরে চলা এক বিশাল মহাজাগতিক যাত্রা। মহাকাশে ছড়িয়ে থাকা গ্যাস ও ধূলিকণার বিশাল মেঘ ধীরে ধীরে পরিবর্তিত হতে হতে একসময় উজ্জ্বল তারায় রূপ নেয়। এই পুরো প্রক্রিয়ার পেছনে কাজ করে মহাকর্ষ বল, তাপ, চাপ এবং নিউক্লিয়ার ফিউশনের মতো শক্তিশালী প্রাকৃতিক ঘটনা।

মজার বিষয় হলো, আমাদের সূর্যও একসময় এমনভাবেই জন্ম নিয়েছিল। শুধু তাই নয়, পৃথিবী এবং আমাদের শরীরের বহু উপাদানও কোনো এক প্রাচীন তারার ভেতরে তৈরি হয়েছিল। তাই এক অর্থে আমরা সবাই “তারার ধূলিকণা”। এই প্রবন্ধে আমরা সহজ ভাষায় জানবো, তারা আসলে কীভাবে জন্মায় এবং একটি তারার জীবন কীভাবে শুরু হয়।

তারার জন্ম দৃশ্য ১

আণবিক মেঘ

একটি তারার জন্ম শুরু হয় মহাকাশের বিশাল গ্যাসীয় অঞ্চলে, যাকে বলা হয় আণবিক মেঘ বা Molecular Cloud। এগুলো দেখতে অনেকটা মহাকাশে ভেসে থাকা অন্ধকার কুয়াশার মতো। মূলত হাইড্রোজেন গ্যাস, হিলিয়াম এবং অসংখ্য ক্ষুদ্র ধূলিকণা নিয়ে এই মেঘ তৈরি হয়। এই আণবিক মেঘগুলো এত বিশাল হয় যে কখনো কখনো কয়েকশো আলোকবর্ষ পর্যন্ত বিস্তৃত থাকতে পারে। মহাকাশে এগুলোকে “তারার নার্সারি”ও বলা হয়। কারণ এখান থেকেই নতুন নতুন তারার জন্ম হয়।

এই মেঘের পরিবেশ অত্যন্ত ঠান্ডা। তাপমাত্রা এত কম থাকে যে গ্যাসগুলো স্থিরভাবে একসাথে থাকতে পারে। ধূলিকণার কারণে অনেক সময় আলো ভেতরে প্রবেশ করতে পারে না, তাই এগুলো দূর থেকে অন্ধকার মেঘের মতো দেখায়। কিন্তু সবসময় এই মেঘ শান্ত থাকে না। কখনো কাছাকাছি কোনো সুপারনোভা বিস্ফোরণ, আবার কখনো গ্যালাক্সির গতিবিধির কারণে এই মেঘে চাপ তৈরি হয়। তখন মেঘের কিছু অংশ ধীরে ধীরে সংকুচিত হতে শুরু করে। আর সেখান থেকেই শুরু হয় একটি নতুন তারার জন্মের গল্প।

মহাকর্ষীয় পতন

আণবিক মেঘের কোনো অংশ যখন নিজের ভরের কারণে ভেতরের দিকে সংকুচিত হতে থাকে, তখন সেই প্রক্রিয়াকে বলা হয় মহাকর্ষীয় পতন। সহজভাবে বললে, মহাকর্ষ গ্যাস ও ধূলিকণাগুলোকে একে অপরের দিকে টেনে আনে। প্রথমদিকে এই সংকোচন খুব ধীরে হয়। কিন্তু সময়ের সঙ্গে সঙ্গে কেন্দ্রের দিকে আরও বেশি গ্যাস জমা হতে থাকে। ফলে কেন্দ্রীয় অংশ ঘন ও ভারী হয়ে ওঠে। যত বেশি ভর জমা হয়, মহাকর্ষও তত শক্তিশালী হয়ে যায়। তখন সংকোচনের গতি আরও বেড়ে যায়।

এই সময় একটি মজার ঘটনা ঘটে। মেঘ সংকুচিত হওয়ার সঙ্গে সঙ্গে সেটি দ্রুত ঘুরতে শুরু করে। ঠিক যেমন একজন স্কেটার হাত গুটিয়ে নিলে দ্রুত ঘুরতে থাকে। ফলে গ্যাসের মেঘও ধীরে ধীরে ঘূর্ণায়মান অবস্থায় কেন্দ্রীভূত হয়। সংকোচনের সময় গ্যাসের কণাগুলো একে অপরের খুব কাছে চলে আসে। এতে তাদের মধ্যে সংঘর্ষ বাড়ে এবং তাপমাত্রাও বৃদ্ধি পেতে থাকে। অর্থাৎ, মহাকর্ষীয় পতন শুধু গ্যাসকে একত্র করছে না, একই সঙ্গে ভবিষ্যৎ তারার কেন্দ্রকে উত্তপ্তও করছে। এই ধাপটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কারণ এখান থেকেই তারার মূল কাঠামো তৈরি হতে শুরু করে। যদি পর্যাপ্ত ভর জমা না হয়, তাহলে হয়তো পূর্ণাঙ্গ তারা তৈরি হবে না। আবার ভর বেশি হলে ভবিষ্যতে বিশাল ও উজ্জ্বল তারার জন্ম হতে পারে।

আরো পড়ুনঃ চন্দ্রগ্রহণ কী ? চন্দ্রগ্রহণ কিভাবে হয়

প্রোটোস্টার বা আদি তারা

মহাকর্ষীয় পতন চলতে চলতে একসময় গ্যাসের কেন্দ্রীয় অংশ এত ঘন ও গরম হয়ে যায় যে সেখানে একটি প্রোটোস্টার বা আদি তারার সৃষ্টি হয়। এটি তারার জীবনের এক গুরুত্বপূর্ণ শুরুর ধাপ।প্রোটোস্টারকে পুরোপুরি “তারা” বলা যায় না, কারণ এর কেন্দ্রে তখনো নিউক্লিয়ার ফিউশন শুরু হয়নি। তবে এটি দ্রুত সেই অবস্থার দিকে এগিয়ে যেতে থাকে। এই সময় প্রোটোস্টারের চারপাশে গ্যাস ও ধূলিকণার একটি ঘূর্ণায়মান চাকতি তৈরি হয়। বিজ্ঞানীরা একে প্রোটোপ্ল্যানেটারি ডিস্ক বলেন। ভবিষ্যতে এই চাকতি থেকেই গ্রহ, উপগ্রহ এবং অন্যান্য মহাজাগতিক বস্তু তৈরি হতে পারে। অর্থাৎ একটি তারার জন্মের সঙ্গে সঙ্গে সম্ভাব্য একটি সৌরজগতের ভিত্তিও তৈরি হতে শুরু করে।

প্রোটোস্টারের ভেতরে তখন প্রচণ্ড তাপ তৈরি হয়। মহাকর্ষের কারণে গ্যাস ক্রমাগত ভেতরের দিকে চাপা পড়ে এবং সেই চাপ থেকে তাপ উৎপন্ন হয়। এই সময় প্রোটোস্টার অনেক ইনফ্রারেড বিকিরণ ছড়ায়, যা বিশেষ টেলিস্কোপ দিয়ে দেখা যায়। কখনো কখনো প্রোটোস্টার দুই দিক দিয়ে শক্তিশালী গ্যাসীয় জেটও নির্গত করে। এই দৃশ্য মহাকাশে অত্যন্ত সুন্দর ও নাটকীয় দেখায়। কয়েক লাখ থেকে কয়েক মিলিয়ন বছর ধরে এই পর্যায় চলতে পারে। এরপর ধীরে ধীরে কেন্দ্রে এমন পরিবেশ তৈরি হয়, যেখানে শুরু হতে পারে নিউক্লিয়ার ফিউশন।

তাপ ও চাপের বৃদ্ধি

প্রোটোস্টারের ভেতরে যত বেশি গ্যাস জমা হয়, তত বেশি বাড়তে থাকে তাপ ও চাপ। এই ধাপটি অনেকটা প্রেসার কুকারের মতো। ভেতরে চাপ যত বাড়ে, তাপমাত্রাও তত বৃদ্ধি পায়।গ্যাস সংকুচিত হলে কণাগুলো দ্রুত চলাচল শুরু করে। ফলে সংঘর্ষের পরিমাণ বেড়ে যায় এবং কেন্দ্র আরও উত্তপ্ত হতে থাকে। একসময় কেন্দ্রে তাপমাত্রা কয়েক মিলিয়ন ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছে যায়। এত বিশাল তাপমাত্রা কল্পনা করাও কঠিন। সূর্যের কেন্দ্রের তাপমাত্রা প্রায় ১ কোটি ৫০ লাখ ডিগ্রি সেলসিয়াস। এই অবিশ্বাস্য তাপ ও চাপের কারণেই হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াসগুলো খুব কাছাকাছি চলে আসে।

স্বাভাবিক অবস্থায় দুটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস একে অপরকে বিকর্ষণ করে। কিন্তু যখন তাপমাত্রা অসাধারণ মাত্রায় পৌঁছে যায়, তখন তাদের গতি এত বেড়ে যায় যে তারা বিকর্ষণ শক্তি অতিক্রম করে একত্রিত হতে পারে। এই পর্যায় আসলে তারার “জ্বলে ওঠার” প্রস্তুতি। কারণ খুব শিগগিরই শুরু হতে যাচ্ছে সেই প্রক্রিয়া, যা তারাকে আলো ও শক্তির উৎসে পরিণত করবে।

তারার জন্ম দৃশ্য ২

নিউক্লিয়ার ফিউশন

একটি তারার জীবনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ মুহূর্ত হলো নিউক্লিয়ার ফিউশন শুরু হওয়া। এই প্রক্রিয়াতেই একটি  আদি তারা সত্যিকারের তারায় পরিণত হয়।নিউক্লিয়ার ফিউশন হলো এমন একটি প্রক্রিয়া যেখানে দুটি হাইড্রোজেন নিউক্লিয়াস একত্রিত হয়ে হিলিয়াম তৈরি করে। এই মিলনের সময় অল্প পরিমাণ  ভর শক্তিতে রূপান্তরিত হয়। E = mc^2

আইনস্টাইনের এই বিখ্যাত সমীকরণ দেখায়, সামান্য ভর থেকেও বিপুল পরিমাণ শক্তি তৈরি হতে পারে।
সূর্যসহ সব তারাই এই প্রক্রিয়ার মাধ্যমে আলো ও তাপ উৎপন্ন করে। প্রতি সেকেন্ডে সূর্যের কেন্দ্রে কোটি কোটি টন হাইড্রোজেন হিলিয়ামে রূপান্তরিত হচ্ছে। সেই শক্তিই পৃথিবীতে আলো পৌঁছে দিচ্ছে এবং জীবনকে টিকিয়ে রেখেছে। ফিউশন শুরু হওয়ার পর তারার ভেতরে এক নতুন ভারসাম্য তৈরি হয়। ভেতর থেকে উৎপন্ন শক্তি বাইরের দিকে চাপ দেয়, আর মহাকর্ষ ভেতরের দিকে টানতে থাকে। এই দুই শক্তির সমন্বয়ই তারাকে স্থিতিশীল রাখে। ভাবতে অবাক লাগে, রাতের আকাশে আমরা যে ছোট ছোট আলোর বিন্দু দেখি, তাদের ভেতরে প্রতিনিয়ত এমন বিশাল শক্তির বিস্ফোরণ ঘটছে।

হাইড্রোস্ট্যাটিক ভারসাম্য

নিউক্লিয়ার ফিউশন শুরু হওয়ার পর তারার ভেতরে দুটি বিপরীত শক্তি কাজ করতে থাকে। একদিকে মহাকর্ষ সবকিছুকে ভেতরের দিকে টেনে আনতে চায়, অন্যদিকে ফিউশন থেকে তৈরি শক্তি বাইরের দিকে চাপ দেয়। যখন এই দুই শক্তি সমান হয়ে যায়, তখন তৈরি হয় হাইড্রোস্ট্যাটিক ভারসাম্য। এটি তারার স্থিতিশীল জীবনের মূল চাবিকাঠি।

এই ভারসাম্য না থাকলে তারা হয় ভেঙে পড়তো, নয়তো অতিরিক্ত প্রসারিত হয়ে ছড়িয়ে যেত। কিন্তু প্রকৃতি অত্যন্ত সূক্ষ্মভাবে এই সামঞ্জস্য বজায় রাখে। আমাদের সূর্য এখন এই অবস্থায় রয়েছে। কোটি কোটি বছর ধরে এটি স্থিতিশীলভাবে আলো ছড়াচ্ছে, কারণ এর ভেতরে মহাকর্ষ ও ফিউশন শক্তি একে অপরকে ভারসাম্যে রেখেছে। তবে এই ভারসাম্য চিরকাল থাকে না। একসময় তারার জ্বালানি কমে এলে ফিউশন দুর্বল হয়ে পড়ে। তখন আবার তারার জীবনে বড় পরিবর্তন শুরু হয়।

মেইন সিকোয়েন্স বা প্রধান ধারা

একটি তারা যখন স্থিতিশীলভাবে হাইড্রোজেনকে হিলিয়ামে রূপান্তর করতে থাকে, তখন সেটি মেইন সিকোয়েন্স বা প্রধান ধারা পর্যায়ে প্রবেশ করে। তারার জীবনের সবচেয়ে দীর্ঘ সময় এই পর্যায়েই কাটে।
আমাদের সূর্য বর্তমানে এই অবস্থায় রয়েছে। প্রায় ৪.৬ বিলিয়ন বছর ধরে সূর্য একইভাবে জ্বলছে এবং বিজ্ঞানীরা মনে করেন এটি আরও প্রায় ৫ বিলিয়ন বছর স্থিতিশীল থাকবে। সব তারা এক রকম নয়। বড় তারাগুলো অত্যন্ত উজ্জ্বল ও গরম হয়। এদের রঙ সাধারণত নীল বা সাদা দেখায়। তবে তারা দ্রুত জ্বালানি শেষ করে ফেলে, তাই তাদের আয়ু তুলনামূলক কম।

অন্যদিকে ছোট তারাগুলো তুলনামূলক ঠান্ডা এবং কম উজ্জ্বল হয়। এদের রঙ লালচে হয় এবং তারা অনেক দীর্ঘ সময় ধরে বেঁচে থাকতে পারে। কিছু ছোট তারা শত শত বিলিয়ন বছর পর্যন্ত টিকে থাকতে পারে। এই পর্যায়ে তারার ভেতরে উৎপন্ন শক্তি চারদিকে ছড়িয়ে পড়ে। সেই শক্তিই আশেপাশের গ্রহগুলোকে উষ্ণ রাখে। পৃথিবীতে জীবনের অস্তিত্বও সূর্যের এই স্থিতিশীল শক্তির কারণেই সম্ভব হয়েছে।

আরো পড়ুনঃ সূর্যগ্রহণ কি? সূর্যগ্রহণ কিভাবে হয়

তারার ভবিষ্যৎ নির্ধারণ

একটি তারার ভবিষ্যৎ মূলত নির্ভর করে তার ভরের উপর। জন্মের সময় যে পরিমাণ গ্যাস ও পদার্থ তারা সংগ্রহ করে, সেটিই ঠিক করে তার জীবন কেমন হবে এবং শেষ পর্যন্ত তার পরিণতি কী হবে। সূর্যের মতো মাঝারি ভরের তারাগুলো একসময় তাদের কেন্দ্রীয় হাইড্রোজেন শেষ করে ফেলে। তখন কেন্দ্র সংকুচিত হয় এবং বাইরের স্তর ফুলে উঠে বিশাল লাল দানবে পরিণত হয়। পরে বাইরের স্তর মহাকাশে ছড়িয়ে পড়ে এবং কেন্দ্রে একটি সাদা বামন থেকে যায়।

কিন্তু বিশাল ভরের তারাগুলোর মৃত্যু অনেক বেশি নাটকীয়। তারা ধীরে ধীরে আরও ভারী মৌল তৈরি করতে থাকে। শেষ পর্যন্ত জ্বালানি শেষ হয়ে গেলে কেন্দ্র হঠাৎ ভেঙে পড়ে এবং ঘটে ভয়াবহ সুপারনোভা বিস্ফোরণ। এই বিস্ফোরণ এত শক্তিশালী হতে পারে যে পুরো গ্যালাক্সি কেঁপে ওঠে। সুপারনোভার পরে কখনো নিউট্রন তারা, আবার কখনো ব্ল্যাক হোল তৈরি হয়।

সবচেয়ে আশ্চর্যের বিষয় হলো, এই বিস্ফোরণের মাধ্যমেই মহাকাশে ছড়িয়ে পড়ে কার্বন, অক্সিজেন, লোহা এবং অন্যান্য ভারী মৌল। অর্থাৎ আমাদের শরীরের বহু উপাদান কোনো এক মৃত তারার ভেতরে তৈরি হয়েছিল। তাই বিজ্ঞানীরা বলেন, “আমরা সবাই তারার ধূলিকণা।” তারার জন্ম সত্যিই এক অসাধারণ মহাজাগতিক ঘটনা। বিশাল গ্যাসের মেঘ থেকে শুরু হয়ে মহাকর্ষীয় পতন, প্রোটোস্টার গঠন, তাপ ও চাপ বৃদ্ধি এবং নিউক্লিয়ার ফিউশনের মধ্য দিয়ে একটি নতুন তারার জন্ম হয়। এরপর সেই তারা কোটি কোটি বছর ধরে আলো ও শক্তি ছড়ায়।

তারার জন্ম দৃশ্য  ৩

মহাবিশ্বের প্রতিটি তারা যেন একেকটি জীবন্ত গল্প । কোনো তারা ছোট ও শান্ত,আবার কোনো তারা

বিশাল ও বিস্ফোরক। কিন্তু প্রতিটি তারাই মহাবিশ্বকে নতুন উপাদান,আলো এবং শক্তি দিয়ে সমৃদ্ধ করে।
আজ বিজ্ঞান ও প্রযুক্তির উন্নতির কারণে আমরা তারার জন্মের এই বিস্ময়কর প্রক্রিয়া অনেকটাই বুঝতে পেরেছি। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের মতো  আধুনিক যন্ত্র আমাদের মহাবিশ্বের আরও গভীরে নিয়ে যাচ্ছে।রাতের আকাশে যখন আমরা  তারা দেখি, তখন আসলে আমরা  কোটি কোটি বছরের মহাজাগতিক ইতিহাসের দিকে তাকিয়ে থাকি। সেই তারাগুলোর ভেতরেই লুকিয়ে আছে আমাদের অতীত, বর্তমান এবং হয়তো ভবিষ্যতের গল্পও।

তথ্য চিত্রঃ ক্ষুদে বিজ্ঞানী

আরো পড়ুনঃ

জোয়ার ভাটা কেনো হয়?