In science, the concept of death for humans is the final end of life and finding life again after death is proven , but there is no shortage of wonders in our universe and the meaning of death in the world of stars is not as simple as it is for humans. The journey from the first ray to death in the biography of stars is an amazing but complex scientific story and recently astronomers have discovered a rare star that gives a new dimension to our knowledge about the life and death of stars.
The name of this star
It is a "living dead" star reawakening with new life at the center of its tomb, appearing as an infrared planetary nebula in the constellation Cassiopeia, 10,000 light-years away. It is as if it were a strange star that has come back to life after dying.
Every star begins its life in a large gaseous cloud called a nebula. This cloud is made up of elements such as hydrogen and helium, and as the cloud contracts due to its own gravity, its center heats up and the pressure there also starts to increase. Eventually, it gets so hot that nuclear fusion begins, in which hydrogen atoms combine to form helium, and during this time, an enormous amount of energy is released, which causes the star to shine. This stage is the main stage of a star's life, called the "main sequence," and our sun is currently in this stage and will continue for millions, if not billions, of years. As long as fusion continues in a star, it is scientifically called "alive."
But the lives of stars are not always the same and they also gradually move towards their end and there comes a time when the fusion process in them stops, which is referred to as the "death" of the star.
When a relatively low-mass star like our Sun runs out of fuel, hydrogen, it begins to expand and become a red giant. At the end of this stage, it sheds its outer layers, which scatter into space to form a beautiful planetary nebula, and what remains is a dense, hot, and small core called a white dwarf star.
These white dwarfs are actually the result of the "death" of low or intermediate mass stars and do not undergo nuclear fusion, but rather slowly cool down like a silent corpse and disappear into the universe.
However, not every star becomes a white dwarf after death, but there are other ways for stars to end their lives, depending on their mass. For example, if a star is very large, that is, eight to twenty times more massive than our Sun, it ends its life with a huge explosion called a supernova, and this explosion is so powerful that its brightness can be compared to the light of the entire galaxy. After the supernova, either a neutron star is formed, which is extremely dense, or a black hole, which is so powerful in terms of gravity that even light cannot escape from it. Our Sun will not become a neutron star or a black hole because its mass allows it to become a white dwarf after death.
But the interesting thing is that this star that died and came back to life
J005311
The story of the star is different from all the endings described above because it is made up of the bodies of two stars that met their death in the past, two white dwarf stars. Normally, white dwarfs exist alone in the universe, but sometimes two white dwarfs come so close to each other that they merge, and the collision produces so much energy that nuclear fusion starts again. Thus, the star gets a temporary second life and
J005311
It is also the result of the same process.
The luminosity of this star is equivalent to 40,000 suns, which certainly makes it unusually bright, but the interesting thing is that it contains almost no hydrogen and helium, which are considered essential for normal stars, but surprisingly, it contains an abundance of carbon and oxygen, which provides evidence that it was created by the merger of white dwarf stars.
When the fuel of main sequence stars, i.e. hydrogen and helium, runs out, the fusion of carbon and oxygen can begin in some stars. However, the fusion of carbon requires extremely high temperatures and pressures in the center of the star, i.e. a star is able to start the fusion of heavy elements only after reaching a temperature of about 600 to 800 million degrees Kelvin.
The mass of very large stars is sometimes sufficient to initiate carbon fusion, but stars that form white dwarfs are generally not capable of carbon fusion. However, the intense energy generated by the collision of two white dwarfs can reach temperatures so high that carbon and oxygen atoms begin to fuse together to form heavier elements such as neon or magnesium, releasing a lot of energy and
J005311
Something similar has happened in the case of .
Another special feature of this star is its high-speed stellar winds, which are traveling at a speed of 16,000 kilometers per second, and this is probably the result of the powerful magnetic field that is formed during the merger of two white dwarfs. Experts believe that
J005311
This second life is also temporary and will not last long because the star has probably exceeded the Chandrasekhar limit. The Chandrasekhar limit is an important scientific concept that describes the maximum mass of white dwarf stars and this limit is considered to be approximately 1.4 times the mass of our Sun. This means that a white dwarf with a mass above this limit cannot resist gravity due to its internal pressure and it becomes difficult for it to survive. If the mass of the single star formed by the merger of two white dwarfs exceeds this limit, it becomes unstable and as a result it can either end in a massive explosion or collapse into a neutron star and
J005311
The future of the star will be the same and in a few hundred thousand or a hundred million years it will become a neutron star and during this event a gamma-ray burst, an emission of neutrinos and a special type of Type Ic supernova will be created. Remember that neutrinos are mysterious particles that are almost massless and travel close to the speed of light while gamma-ray bursts are one of the most powerful energy releases in the universe.
Such stars are very rare, in fact, there are only a few such objects in our entire galaxy, and therefore
J005311
The discovery of gives us a wonderful and rare opportunity to understand the mysteries of the life of stars. At the same time, this discovery also shows us that even after the death of stars in the universe, their story does not end, but sometimes they shine again and can be born in the form of a new star, and this is undoubtedly a great example of the vastness of the universe and its wonders.
Research paper
RESEARCH PAPER 📄
Vasilii V. Gvaramadze et al., “A massive white-dwarf merger product before final collapse”, Nature.
سائنس میں انسانوں کے لیے موت کا تصور زندگی کا حتمی اختتام ہے اور موت کے بعد دوبارہ زندگی ملنا ثابت ہے ۔۔۔ ہماری کائنات میں عجائبات کی کوئی کمی نہیں اور ستاروں کی دنیا میں موت کا مطلب اتنا سادہ نہیں جتنا انسانوں کے لیے ہوتا ہے۔ ستاروں کی سوانح حیات میں پہلی کرن سے لے کر موت تک کا سفر ایک حیران کن مگر پیچیدہ سائنسی داستان ہے اور حال ہی میں ماہرین فلکیات نے ایک ایسا نایاب ستارہ دریافت کیا ہے جو ستاروں کی زندگی اور موت کے بارے میں ہمارے علم کو ایک نئی وسعت دیتا ہے۔
اس ستارے کا نام
J005311
رکھا گیا ہے اور یہ ہم سے 10,000 نوری سال کے فاصلے پر کیسیوپیا نامی برج میں ایک انفراریڈ سیاروی نیبیولا کی حالت میں ظاہر ہونے والے اپنے مقبرے کے مرکز میں نئی زندگی کے ساتھ دوبارہ آنکھیں کھولتا ایک "زندہ مردہ" ستارہ ہے۔ گویا یہ ایک ایسا عجیب و غریب ستارہ ہے جو مرنے کے بعد دوبارہ زندہ ہو گیا ہے۔
ہر ستارہ اپنی زندگی کا آغاز ایک عظیم گیسی بادل سے کرتا ہے جسے نیبیولا کہتے ہیں۔ یہ بادل ہائیڈروجن اور ہیلیئم جیسے عناصر سے مل کر بنتا ہے اور جب یہ بادل اپنی کشش ثقل کی وجہ سے سکڑتا ہے تو اس کا درمیانی حصہ گرم ہوتا جاتا ہے اور وہاں دباؤ بھی بڑھنے لگتا ہے۔ آخر کار یہ اتنا گرم ہو جاتا ہے کہ ایٹمی فیوژن شروع ہو جاتا ہے جس میں ہائیڈروجن کے ایٹم مل کر ہیلیئم بناتے ہیں اور اس دوران بے پناہ توانائی خارج ہوتی ہے جو ستارے کی چمک کا سبب بنتی ہے۔ یہ مرحلہ ستارے کی زندگی کا بنیادی مرحلہ ہوتا ہے جسے "مین سیکونس" کہتے ہیں اور ہمارا سورج بھی فی الحال اسی مرحلے میں ہے اور یہ کروڑوں بلکہ اربوں سالوں تک جاری رہے گا۔ گویا جب تک ستارے میں فیوژن جاری رہتا ہے، سائنسی طور پر اسے "زندہ" کہا جاتا ہے۔
لیکن ستاروں کی زندگی ہمیشہ ایک جیسی نہیں رہتی اور یہ بھی آہستہ آہستہ اپنے اختتام کی جانب بڑھتے ہیں اور ایک وقت آتا ہے کہ ان میں فیوژن کا عمل رک جاتا ہے جسے ستارے کی "موت" سے تعبیر کیا جاتا ہے۔
ہمارے سورج جیسے نسبتاً کم کمیت والے کسی ستارے کا ایندھن یعنی ہائیڈروجن جب ختم ہونے لگتا ہے تو وہ پھیلنے لگتا ہے اور ایک سرخ دیو بن جاتا ہے۔ اس مرحلے کے اختتام پر یہ اپنی بیرونی پرتوں کو کھو دیتا ہے جو خلا میں بکھر کر ایک خوبصورت سیاروی نیبیولا بناتی ہیں اور اس کے بعد جو کچھ بچتا ہے وہ ایک کثیف، گرم اور چھوٹا مرکز ہوتا ہے جسے سفید بونا ستارہ کہتے ہیں۔
یہ سفید بونے دراصل کم یا درمیانی کمیت کے ستاروں کی "موت" کا نتیجہ ہیں اور یہ ایٹمی فیوژن نہیں کرتے بلکہ ایک خاموش لاش کی طرح آہستہ آہستہ ٹھنڈے ہو کر کائنات میں گم ہو جاتے ہیں۔
تاہم ہر ستارہ موت کے بعد سفید بونا نہیں بنتا بلکہ ستاروں کی زندگی کے اختتام کے دوسرے طریقے بھی ہوتے ہیں جو ان کی کمیت پر منحصر ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر اگر ستارہ بہت بڑا ہو یعنی ہمارے سورج سے آٹھ سے بیس گنا زیادہ کمیت رکھتا ہو تو وہ ایک عظیم دھماکے کے ساتھ اپنی زندگی ختم کرتا ہے جسے سپرنووا کہتے ہیں اور یہ دھماکہ اتنا طاقتور ہوتا ہے کہ اس کی چمک پوری کہکشاں کی روشنی کے مقابلے پر رکھی جا سکتی ہے۔ سپرنووا کے بعد یا تو ایک نیوٹران ستارہ بنتا ہے جو انتہائی کثیف ہوتا ہے یا پھر ایک بلیک ہول جو کشش ثقل کے اعتبار سے اتنا طاقتور ہوتا ہے کہ روشنی بھی اس سے نہیں نکل سکتی۔ ہمارا سورج نیوٹران ستارہ یا بلیک ہول نہیں بنے گا کیونکہ اس کی کمیت اسے موت کے بعد سفید بونا بننے کی ہی اجازت دیتی ہے۔
مگر دلچسپ بات یہ ہے کہ مر کر زندہ ہونے والے اس ستارے
J005311
کی کہانی اوپر بیان کئے گئے تمام انجاموں سے مختلف ہے کیونکہ یہ ماضی میں موت سے ہمکنار ہوانے والے دو ستاروں کی لاشوں یعنی دو سفید بونے ستاروں کے آپس میں ملنے سے بنا ہے۔ عام طور پر سفید بونے کائنات میں تنہا موجود ہوتے ہیں لیکن بعض اوقات دو سفید بونے ایک دوسرے کے اتنا قریب آ جاتے ہیں کہ وہ باہم ضم ہو جاتے ہیں اور اس تصادم سے اتنی توانائی پیدا ہوتی ہے کہ ایٹمی فیوژن دوبارہ شروع ہو جاتا ہے۔ یوں یہ ستارہ ایک عارضی دوسری زندگی پاتا ہے اور
J005311
بھی اسی عمل کا نتیجہ ہے۔
اس ستارے کی چمک 40,000 سورجوں کے برابر ہے جو یقیناً اسے غیر معمولی طور پر روشن بناتی ہے لیکن دلچسپ بات یہ ہے کہ اس میں ہائیڈروجن اور ہیلیئم نہ ہونے کے برابر ہیں جو عام ستاروں کے لیے ضروری سمجھے جاتے ہیں بلکہ حیران کن طور پر اس میں کاربن اور آکسیجن کی بہتات ہے جو اس کے سفید بونے ستاروں کے انضمام سے پیدا ہونے کا ثبوت فراہم کرتی ہیں۔
جب مین سیکیوئنس ستاروں کا ایندھن یعنی ہائیڈروجن اور ہیلیئم ختم ہو جاتا ہے تو کچھ ستاروں میں کاربن اور آکسیجن کا فیوژن شروع ہو سکتا ہے لیکن کاربن کے فیوژن کے لیے ستارے کے مرکز میں انتہائی بلند درجہ حرارت اور دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے یعنی تقریباً 600 سے 800 ملین ڈگری کیلون تک درجہ حرارت حاصل کرنے کے بعد ہی کوئی ستارہ بھاری عناصر کا فیوژن شروع کرنے کے قابل ہوتا ہے۔
بہت بڑے ستاروں کی کمیت بعض اوقات کاربن فیوژن کو شروع کرنے کے لیے کافی ہوتی ہے لیکن سفید بونے بنانے والے ستارے عموماً کاربن فیوژن کے قابل نہیں ہوتے۔ البتہ دو سفید بونوں کے تصادم سے پیدا ہونے والی شدید توانائی کے نتیجے میں اس حد تک درجہ حرارت حاصل ہو جاتا ہے کہ کاربن اور آکسیجن کے ایٹم مل کر بھاری عناصر جیسے نیون یا میگنیشیم وغیرہ بنانا شروع کر دیتے ہیں جس سے بہت زیادہ توانائی خارج ہوتی ہے اور
J005311
کے معاملے میں بھی ایسا ہی کچھ وقوع پذیر ہوا ہے۔
اس ستارے کی ایک اور خاص بات اس کی تیز رفتار نجمی ہوائیں یا سٹیلر ونڈز ہیں جو 16,000 کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے سفر کر رہی ہیں اور یہ شاید اس طاقتور مقناطیسی میدان کا نتیجہ ہے جو دو سفید بونوں کے ملنے کے دوران بنا ہوگا۔ ماہرین کا خیال ہے کہ
J005311
کی یہ دوسری زندگی بھی عارضی ہے اور زیادہ دیر نہیں چلے گی کیونکہ یہ ستارہ غالباً چندرشیکھر کی حد سے تجاوز کر چکا ہے۔ چندرشیکھر حد ایک اہم سائنسی تصور ہے جو سفید بونے ستاروں کی زیادہ سے زیادہ کمیت کو بیان کرتا ہے اور یہ حد ہمارے سورج کی کمیت کے تقریباً 1.4 گنا کے برابر مانی جاتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ اس حد سے زیادہ کمیت والا سفید بونا اپنے اندرونی دباؤ کے بل بوتے پر کشش ثقل کے خلاف مزاحمت نہیں کر پاتا اور اس کا قائم رہنا مشکل ہو جاتا ہے۔ اگر دو سفید بونوں کے ملنے سے بننے والے واحد ستارے کی کمیت اس حد سے بڑھ جائے تو وہ غیر مستحکم ہو جاتا ہے اور اس کے نتیجے میں وہ یا تو ایک زبردست دھماکے کے ساتھ ختم ہو سکتا ہے یا پھر نیوٹران ستارہ بن کر منہدم ہو جاتا اور
J005311
کا مستقبل بھی ایسا ہی ہوگا اور چند لاکھ یا کروڑ سالوں میں یہ نیوٹران ستارہ بن جائے گا اور اس واقعے کے دوران گاما رے دھماکہ، نیوٹرینوز کا اخراج اور ایک خاص قسم کا ٹائپ آئی سی سپرنووا پیدا ہوگا۔ یاد رہے کہ نیوٹرینوز وہ پراسرار ذرات ہیں جو تقریباً بے کمیت ہوتے ہیں اور روشنی کی رفتار کے قریب سفر کرتے ہیں جبکہ گاما رے دھماکہ کائنات کے سب سے طاقتور توانائی کے اخراج میں سے ایک ہے۔
ایسے ستارے بہت نایاب ہیں بلکہ ہماری پوری کہکشاں میں اس طرح کے صرف چند ہی اجسام ہونے کا امکان ہے اور اسی بنا پر
J005311
کی دریافت ہمیں ستاروں کی زندگی کے اسرار کو سمجھنے کا ایک شاندار اور نادر موقع دیتی ہے۔ ساتھ ہی ساتھ اس دریافت سے ہمیں یہ بھی پتا چلتا ہے کہ کائنات میں ستاروں کی موت کے بعد بھی ان کی داستان ختم نہیں ہوتی بلکہ بعض اوقات وہ دوبارہ بھی چمک اٹھتے ہیں اور ایک نئے ستارے کی شکل میں جنم بھی لے سکتے ہیں اور یہ بلاشبہ کائنات کی وسعت اور اس کے عجائبات کی ایک عمدہ مثال ہے۔
تحقیقی مقالہ
RESEARCH PAPER
Vasilii V. Gvaramadze et al., “A massive white-dwarf merger product before final collapse”, Nature
Comments
Post a Comment