ستاروں کی تشکیل اور ارتقاء: ستاروی زندگی کی سائنس

رات کے آسمان میں ہر ستارہ جو اب نظر آتا ہے اسی طرح شروع ہوا: ایک سالماتی بادل کے اندر بہتی ہوئی سردی ہوا کے طور پر۔ ناسا سائنس کے مطابق، یہ بادل بیشتر ہائیڈروجن اور غبار پر مشتمل ہیں، ہوا کو جمع ہونے کے لیے کافی سردی ہیں، اور گھنے جیبوں کو جنم دیتے ہیں جہاں ہنگام ساز کشش ثقل سے غیر مستحکم گرہیں بناتا ہے۔

سالماتی بادل میں پیدائش

جب سالماتی بادل کے اندر ایک گھنا گرہ بہت بھاری ہو جائے تو یہ اپنی کشش ثقل کے تحت سکڑ جاتا ہے۔ یوروپی خلائی ایجنسی کی تعلیمی پورٹل نیبولیوں کو بیان کرتی ہے — کہکشاں کے سرپل بازوؤں میں پائے جانے والے گیس کے بہت بڑے بادل — اس عمل کے لیے کچھ سامان کے طور پر، یہ نوٹ کرتے ہوئے کہ ایک نیبولا کسی بیرونی ٹریگر جیسے قریبی سپرنووا دھماکے یا بادلوں کے درمیان تصادم سے سکڑ سکتا ہے۔

لاس کمبریس آبزرویٹری گروپ اس پیمانے کو ایک ماڈل شدہ سالماتی بادل سے ظاہر کرتا ہے جو تقریباً 1.2 روشنی سال تک پھیلا ہوا ہے اور تقریباً 10 کیلون (-263 ڈگری سیلسیس) ہے — مطلق صفر کے قریب۔ جیسے جیسے ایسا بادل سکڑتا ہے، یہ گھومنے لگتا ہے، ایک ڈسک میں سطح ہو جاتا ہے جس کے مرکز میں ایک گھنا، گرم ہوتا ہوا مرکز ہے۔

پروٹو اسٹار سے حقیقی ستارہ تک

وہ گرم ہوتا ہوا مرکز ایک پروٹو اسٹار کہلاتا ہے۔ لاس کمبریس آبزرویٹری کے مطابق، ایک پروٹو اسٹار صرف اپنے کشش ثقل کے سکڑاؤ کی حرارت سے روشن ہوتا ہے — یہ فیوژن کے لحاظ سے ابھی ستارہ نہیں ہے۔ ESA کی تعلیمی مواد میں اضافہ کرتے ہیں کہ آس پاس کی پروٹو اسٹیلر ڈسک مرکز میں ماس کو اضافے کے ذریعے فیڈ کرتے رہتی ہے، جبکہ نوجوان شے کا گھومتا ہوا مقناطیسی میدان بہتی ہوئی ہوائیں اور جیٹ چلاتا ہے جو بتدریج باقی ہوا اور غبار کو صاف کرتے ہیں۔

پروٹو اسٹار سکڑتا اور گرم ہوتا رہتا ہے جب تک اس کے مرکز کی حرارت تقریباً 10 ملین کیلون سے آگے نہ نکل جائے۔ اس وقت، ہائیڈروجن کے نیوٹرون ہیلیم میں فیوژ ہو سکتے ہیں، توانائی جاری کرتے ہیں اور مزید سکڑاؤ کو روکتے ہیں۔ ناسا سائنس اور ESA دونوں اس لمحے کو شناخت کرتے ہیں — مستقل ہائیڈروجن فیوژن کا اشتعال — جب ایک پروٹو اسٹار ایک مین سیکوئنس ستارے میں بدل جاتا ہے۔ لاس کمبریس آبزرویٹری کے مطابق، اس پری مین سیکوئنس سکڑاؤ مرحلے کی لمبائی بڑے پیمانے پر منحصر ہے: ایک اعلیٰ کمیت والا پروٹو اسٹار تقریباً ایک ملین سال میں ایک ستارے میں سکڑ سکتا ہے، سورج جیسا پروٹو اسٹار تقریباً 50 ملین سال لیتا ہے، اور کم کمیت والے پروٹو اسٹار 100 ملین سال سے زیادہ لے سکتے ہیں۔

مین سیکوئنس: ایک طویل، کمیت پر منحصر درمیانی عمر

ایک بار فیوژن شروع ہونے کے بعد، ایک ستارہ مین سیکوئنس میں داخل ہوتا ہے، وہ مستحکم مرحلہ جس میں وہ اپنی زندگی کی بیشتر تدتی کو اپنے مرکز میں ہائیڈروجن کو ہیلیم میں تبدیل کرنے میں گزارتا ہے۔ ناسا سائنس کہتا ہے کہ تمام ستارے اسی طرح اپنی زیادہ تر موجودگی گزارتے ہیں، لیکن وہ مرحلہ کتنی دیر تک رہتا ہے یہ تقریباً مکمل طور پر کمیت پر منحصر ہے: بھاری ستارے اپنے ہائیڈروجن کو چھوٹے ستاروں سے بہت تیزی سے جلاتے ہیں، اگرچہ وہ بڑے ایندھن کے ذخیرے سے شروع کرتے ہیں۔

یہ اعدادوشمار، ESA کے ستاروی ارتقاء کی تعلیمی مواد سے لیے گئے، ظاہر کرتے ہیں کہ سب سے بھاری، سب سے گرم ستارے بھی سب سے مختصر عمر والے ہوں: ایک O-type ستارہ تقریباً 40 شمسی کمیتوں سے تقریباً ایک ملین سال میں جل جاتا ہے، جبکہ ایک سرخ بونا تقریباً آدھے سورج کی کمیت کے ساتھ نظریاً دسوں ارب سالوں تک ہائیڈروجن کو فیوژ کر سکتا ہے، کائنات سے بھی زیادہ عمر۔

موت: تین مختلف انجام

ناسا سائنس اور ESA متفق ہیں کہ ایک ستارے کی کمیت یہ بھی طے کرتی ہے کہ وہ کیسے مرتا ہے۔ سورج جیسے اور کم کمیت والے ستارے سرخ دیو کے طور پر پھول جاتے ہیں جیسے جیسے مرکز میں ہائیڈروجن ختم ہوتی ہے، پھر اپنی بیرونی تہوں کو گیس کے ایک درخشندہ خول کے طور پر بہا دیتے ہیں — ایک سیاروی نیبولا — ایک گرم، انتہائی گھنے مرکز کو چھوڑ جاتے ہیں جسے سفید بونا کہتے ہیں۔ ESA سفید بونوں کو 1,000 کلوگرام فی مکعب سنٹی میٹر سے زیادہ کثافت تک پہنچتے ہوئے بیان کرتا ہے، جو پھر بہت بڑے وقت کی مدت میں آہستہ آہستہ ٹھنڈے ہو جاتے ہیں۔

تقریباً آٹھ یا اس سے زیادہ شمسی کمیت والے ستارے بہت زیادہ پرتشدد انجام تک پہنچتے ہیں۔ ESA کی مواد درمیانہ کمیت والے ستاروں (تقریباً 8 سے 20 شمسی کمیت) کو کاربن، آکسیجن، نیون، سلیکان اور لوہے کے متوالی فیوژن مراحل سے گزرتے ہوئے بیان کرتی ہے پھر ایک Type II سپرنووا میں تباہی سے سکڑتے ہیں، ایک نیوٹران ستارے کو چھوڑ جاتے ہیں۔ ناسا سائنس اسی طرح یاد دلاتا ہے کہ سورج سے بہت زیادہ بھاری ستارے سپرنووا دھماکوں میں ختم ہوتے ہیں جو ان کے اندر بنائے گئے عناصر کو واپس خلاء میں بکھیر دیتے ہیں۔

سب سے بھاری ستاروں کے لیے، ESA کہتا ہے کہ اگر سکڑتے ہوئے بقایا مرکز تقریباً تین شمسی کمیت سے زیادہ ہو تو نہ ہی ایک نیوٹران ستارے کو سہارا دینے والا انتہائی دباؤ اسے رکھ سکتا ہے، اور یہ ایک سیاہ سوراخ میں مزید سکڑ جاتا ہے — ایک ایسی شے جس کی ناسا سائنس کشش ثقل کو بیان کرتا ہے ''اتنی شدید ہے کہ روشنی بھی فرار نہیں ہو سکتی۔''

نئے ستاروں میں دوبارہ تدوین

جو مواد ایک مرتے ہوئے ستارے کو جاری کرتا ہے وہ غائب نہیں ہوتا۔ ناسا سائنس نوٹ کرتا ہے کہ ایک سپرنووا میں نکالا گیا مواد یا ایک سورج جیسے ستارے سے بہایا گیا مواد بین ستاروی میڈیم میں واپس آتا ہے، اسے فیوژن سے بنائے گئے عناصر سے بھرتا ہے اور نئے ستاروں — اور ممکنہ طور پر نئے سیاروی نظام — کو بقایا سے بننے دیتا ہے۔ سکڑاؤ، فیوژن اور تفریق کے اس سائیکل کو ماہرین فلکیات مجموعی طور پر ستاروی زندگی کہتے ہیں۔