तारे के भीतर की रसोई
बिग बैंग के कुछ मिनट बाद ब्रह्मांड में बहुत सीमित सामग्री तैयार थी: हाइड्रोजन, हीलियम और लिथियम की थोड़ी-सी मात्रा। ऑक्सीजन, कार्बन या कैल्शियम नहीं थे - वे परमाणु, जिनसे आपका अधिकांश शरीर बना है, तब अस्तित्व में ही नहीं थे।
तारा अपने ही भार के नीचे चलने वाली भट्ठी जैसा होता है। गुरुत्वाकर्षण उसके केंद्र को दबाता है, तापमान बढ़ता है और हल्के नाभिक मिलकर भारी नाभिक बनाते हैं। जब एक ईंधन खत्म हो जाता है, तो केंद्र और सिकुड़ता है और अगला ईंधन जल उठता है - लेकिन हर अगला ईंधन पिछले वाले से अधिक गर्मी में और तेज़ी से जलता है। जीवन के अंत तक एक विशाल तारा परतों वाली प्याज़ जैसा बन जाता है।
- लोहे का केंद्र - संलयन अब ऊर्जा नहीं देता
- सिलिकॉन → लोहा: लगभग 1 दिन
- ऑक्सीजन और निऑन: महीनों तक
- कार्बन: सैकड़ों वर्ष
- हाइड्रोजन → हीलियम: लाखों वर्ष
लोहे पर यह श्रृंखला रुक जाती है: उसका नाभिक सबसे अधिक मजबूती से बंधा होता है और उसके आगे का संलयन ऊर्जा छोड़ने के बजाय ऊर्जा लेता है। सहारा खत्म हो जाता है, केंद्र 1 सेकंड से भी कम समय में ढह जाता है और एक आघाती तरंग बाहरी परतों को पूरी आकाशगंगा में बिखेर देती है। तारे ने लाखों वर्षों में जो कुछ बनाया था, वह सब अंतरतारकीय गैस में पहुंच जाता है - आने वाले ग्रहों के लिए कच्चा माल। ढहने से पहले परतों में बने ऑक्सीजन और सिलिकॉन भी इसी तरह बिखरते हैं। लेकिन बाहर पहुंचने का एकमात्र रास्ता विस्फोट नहीं है: आपके प्रोटीनों का कार्बन अक्सर किसी विस्फोट में नहीं बना था। जीवन के अंत के करीब छोटे तारों से तारकीय हवाओं ने उसे चुपचाप उड़ा दिया था, जबकि लगभग आधा लोहा - वही लोहा जो अभी आपके खून में ऑक्सीजन पहुंचाता है - श्वेत बौनों के विस्फोटों से आया।
आपके भीतर क्या-क्या है
अगर शरीर को द्रव्यमान के आधार पर बांटें, तो लगभग दो-तिहाई हिस्सा ऑक्सीजन है, जो मुख्यतः पानी का हिस्सा है। इसके बाद कार्बन आता है, जिससे हर प्रोटीन बना है। कैल्शियम आपकी हड्डियों को थामे रखता है, और आपके शरीर में लोहे की मात्रा 1% से भी कम है - लेकिन यही आपके खून में ऑक्सीजन पहुंचाता है।
अगर द्रव्यमान के बजाय परमाणुओं की संख्या गिनें, तो तस्वीर उलट जाती है: आपके 10 में से लगभग 6 परमाणु हाइड्रोजन के हैं। यह हल्का होता है, इसलिए आपके द्रव्यमान पर इसका लगभग कोई असर नहीं पड़ता।
और यह हाइड्रोजन वही है, जो ब्रह्मांड के शुरुआती मिनटों में मौजूद था: यह कभी भी किसी तारे के केंद्र में नहीं गया। लेकिन आपके शरीर के बाकी लगभग पूरे भार ने तारकीय भट्ठी से होकर सफर किया है।
यह कैसे पता चला
1952 में पॉल मेरिल ने कई लाल दानव तारों के स्पेक्ट्रम में टेक्नीशियम की रेखाएं देखीं। टेक्नीशियम का कोई स्थिर समस्थानिक नहीं होता: तारों में दिखाई देने वाला टेक्नीशियम कुछ लाख वर्षों में क्षय हो जाता है - जबकि एक तारा अरबों वर्षों तक जीवित रहता है। इसलिए वह तारे के जन्म के समय वहां मौजूद नहीं था; वह अभी वहीं बन रहा है।
दूसरा प्रमाण 2017 में मिला, जब खगोलविदों ने दो न्यूट्रॉन तारों के विलय को पकड़ लिया और उसकी चमक का बाद का असर देख पाए। वह ठीक उसी तरह मंद पड़ रहा था, जैसे नए बने भारी तत्वों के बादल को मंद पड़ना चाहिए; उसमें स्ट्रॉन्शियम की पहचान उसकी रेखाओं से भरोसेमंद ढंग से हुई, जबकि सोने और प्लैटिनम की पहचान पूरे पैटर्न से की गई। इन प्रेक्षणों से संकेत मिलता है कि ऐसे ही विलयों में सोना और दूसरे सबसे भारी तत्व बनते हैं।
तारों में तत्वों के बनने का प्रमाण - मजबूत; सोने की उत्पत्ति - कमज़ोर
तारा लोहे से भारी नाभिकों का संलयन करके ऊर्जा क्यों नहीं पा सकता?
आपके खून में ऑक्सीजन पहुंचाने वाला लोहा कहां से आया?
स्रोत
- मेरिल, 1952 - S-प्रकार के तारों के स्पेक्ट्रम में टेक्नीशियम
- GW170817 विलय के बाद की किलोनोवा के प्रेक्षण, 2017। कार्ल सागन, कॉसमॉस: "हम तारकीय पदार्थ से बने हैं।"
“ब्रह्मांड में जीवन” सीरीज़ में आगे
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