ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ

From LTRC
ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ
thing ভবিষ্যৎ নাক্ষত্রিক অবশিষ্টাংশের কাল্পনিক শ্রেণি
mass চন্দ্রশেখর সীমা পর্যন্ত (ঘূর্ণনহীন)
temp ৭৯৮ K-এর নিচে (ড্রেপার পয়েন্ট)
luminosity নগণ্য (দৃশ্যমান)
≤ ২৩ kW/m2 (মোট)
qid Q5976
commonscat Black dwarfs

একটি ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ (Black dwarf) হলো একটি তাত্ত্বিক নাক্ষত্রিক অবশিষ্টাংশ, বিশেষত একটি হোয়াইট ডোয়ার্ফ বা শ্বেত বামন যা পর্যাপ্ত পরিমাণে শীতল হয়ে গেছে এবং আর উল্লেখযোগ্য তাপ বা আলো বিকিরণ করে না। যেহেতু একটি শ্বেত বামনের এই অবস্থায় পৌঁছাতে প্রয়োজনীয় সময় বর্তমান মহাবিশ্বের বয়স (১৩.৭৯ বিলিয়ন বছর)-এর চেয়ে অনেক বেশি বলে গণনা করা হয়েছে, তাই বর্তমানে মহাবিশ্বে কোনো ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ থাকার সম্ভাবনা নেই। শীতলতম শ্বেত বামনগুলোর তাপমাত্রা মহাবিশ্বের বয়সের একটি পর্যবেক্ষণমূলক সীমা।[1]

"ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ" শব্দটি কাল্পনিক শেষ পর্যায়ের শীতল ব্রাউন ডোয়ার্ফ বা বাদামী বামনদের ক্ষেত্রেও প্রয়োগ করা হয়েছে – এগুলো হলো এমন সাবস্টেলার অবজেক্ট বা উপ-নাক্ষত্রিক বস্তু যাদের ভর হাইড্রোজেন-জ্বলনকারী নিউক্লীয় ফিউশন বজায় রাখার জন্য অপর্যাপ্ত (প্রায় ০.০৭ সৌর ভর-এর কম)।[2][3][4][5]

গঠন

একটি ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ মূলত কার্বন এবং অক্সিজেন দ্বারা গঠিত হবে, তবে এতে নিয়ন এবং ম্যাগনেসিয়াম-এর মতো অন্যান্য উপাদানের সামান্য উপস্থিতি থাকতে পারে।[6][7]

উৎপত্তি

একটি শ্বেত বামন হলো কম বা মাঝারি ভরের (প্রায় ৯ থেকে ১০ সৌর ভরের নিচে) একটি প্রধান ধারার নক্ষত্রের অবশিষ্টাংশ, যা তার সমস্ত রাসায়নিক উপাদান নির্গত বা ফিউজ করার পর অবশিষ্ট থাকে।[1] এরপর যা অবশিষ্ট থাকে তা হলো ইলেকট্রন-ডিজেনারেট পদার্থের একটি ঘন গোলক, যা তাপীয় বিকিরণ দ্বারা ধীরে ধীরে শীতল হয়ে শেষ পর্যন্ত ব্ল্যাক ডোয়ার্ফে পরিণত হয়।[8][9]

যদি ব্ল্যাক ডোয়ার্ফের অস্তিত্ব থাকত, তবে তাদের শনাক্ত করা কঠিন হতো কারণ সংজ্ঞা অনুযায়ী তারা খুব সামান্য বিকিরণ নির্গত করে। তবে, তাদের মহাকর্ষীয় প্রভাবের মাধ্যমে শনাক্ত করা সম্ভব হতে পারে।[10] ২০১২ সালে জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এমডিএম অবজারভেটরি-এর ২.৪ মিটার টেলিস্কোপ ব্যবহার করে ৩৯০০ কেলভিনের নিচে শীতল হওয়া বিভিন্ন শ্বেত বামন খুঁজে পেয়েছেন। এদের বয়স ১১ থেকে ১২ বিলিয়ন বছর বলে অনুমান করা হয়।[11]

যেহেতু নক্ষত্রের সুদূর ভবিষ্যতের বিবর্তন এমন সব ভৌত প্রশ্নের ওপর নির্ভর করে যা খুব কম বোঝা গেছে, যেমন ডার্ক ম্যাটার-এর প্রকৃতি এবং প্রোটন ক্ষয়-এর সম্ভাবনা ও হার (যার অস্তিত্ব এখনো প্রমাণিত হয়নি), তাই শ্বেত বামনদের সম্পূর্ণ শীতল হতে ঠিক কত সময় লাগবে তা সঠিকভাবে জানা যায়নি।[12]§§IIIE, IVA ব্যারো এবং টিপলার অনুমান করেন যে একটি শ্বেত বামনের ৫ কেলভিনে শীতল হতে ১০১৫ বছর সময় লাগবে;[13] তবে, যদি উইকলি ইন্টারঅ্যাক্টিং ম্যাসিভ পার্টিকেল (WIMPs)-এর অস্তিত্ব থাকে, তবে এই কণাগুলোর সাথে মিথস্ক্রিয়া কিছু শ্বেত বামনকে প্রায় ১০২৫ বছর পর্যন্ত এর চেয়ে অনেক বেশি উষ্ণ রাখতে পারে।[12]§IIIE যদি প্রোটন স্থিতিশীল না হয়, তবে প্রোটন ক্ষয়ের ফলে নির্গত শক্তি দ্বারাও শ্বেত বামনগুলো উষ্ণ থাকবে। ১০৩৭ বছরের কাল্পনিক প্রোটন আয়ুষ্কালের জন্য, অ্যাডামস এবং লাফলিন গণনা করেছেন যে প্রোটন ক্ষয় একটি পুরনো এক-সৌর ভরের শ্বেত বামনের কার্যকরী পৃষ্ঠের তাপমাত্রা প্রায় ০.০৬ কেলভিনে উন্নীত করবে। যদিও এটি শীতল, তবুও মনে করা হয় যে এটি ১০৩৭ বছর পরের মহাজাগতিক অণুতরঙ্গ পটভূমি বিকিরণ-এর তাপমাত্রার চেয়ে বেশি উষ্ণ।[12]

অনুমান করা হয় যে কিছু বিশাল ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ শেষ পর্যন্ত সুপারনোভা বিস্ফোরণ ঘটাতে পারে। এটি ঘটবে যদি পাইকনোনিউক্লিয়ার ফিউশন (ঘনত্ব-ভিত্তিক) প্রক্রিয়ায় নক্ষত্রের অধিকাংশ অংশ নিকেল-৫৬-এ পরিণত হয়, যা পজিট্রন নির্গত করে আয়রনে রূপান্তরিত হয়। এটি কিছু ব্ল্যাক ডোয়ার্ফের জন্য চন্দ্রশেখর সীমা বা একটি স্থিতিশীল শ্বেত বামন নক্ষত্রের সর্বোচ্চ ভরকে তাদের প্রকৃত ভরের নিচে নামিয়ে আনবে। যদি এই বিন্দুতে পৌঁছায়, তবে এটি ভেঙে পড়বে এবং অনিয়ন্ত্রিত নিউক্লীয় ফিউশন শুরু করবে। সবচেয়ে বিশাল নক্ষত্রগুলো, যা চন্দ্রশেখর সীমার ঠিক নিচে ১.৪১ সৌর ভরের কাছাকাছি, তাদের বিস্ফোরণে প্রায় ১০১১০ বছর সময় লাগবে, আর সবচেয়ে কম ভরের নক্ষত্রগুলো, যা প্রায় ১.১৬ সৌর ভরের, তাদের ক্ষেত্রে প্রায় ১০৩২০০০ বছর সময় লাগবে, যা সমস্ত ব্ল্যাক ডোয়ার্ফের প্রায় ১%। একটি বড় সতর্কবার্তা হলো যে প্রোটন ক্ষয় পাইকনোনিউক্লিয়ার প্রক্রিয়ার চেয়ে অনেক দ্রুত ব্ল্যাক ডোয়ার্ফের ভর কমিয়ে দেবে, যা কোনো সুপারনোভা বিস্ফোরণ ঘটতে দেবে না।[14]

ব্ল্যাক ডোয়ার্ফ হিসেবে সূর্য

একবার সূর্য তার কেন্দ্রে হিলিয়াম ফিউশন বন্ধ করে দিলে এবং প্রায় ৮ বিলিয়ন বছর পর তার স্তরগুলো প্ল্যানেটারি নেবুলা হিসেবে নির্গত করলে, এটি একটি শ্বেত বামনে পরিণত হবে এবং ট্রিলিয়ন বছর ধরে শীতল হতে হতে শেষ পর্যন্ত আর কোনো আলো নির্গত করবে না। এরপর, সূর্য নগ্ন চোখে আর দৃশ্যমান হবে না, যদিও এর মহাকর্ষীয় প্রভাব স্পষ্ট থাকবে। সূর্যের ব্ল্যাক ডোয়ার্ফে পরিণত হওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় আনুমানিক সময় অন্তত ১০১৫ (১ কোয়াড্রিলিয়ন) বছর, যদিও উপরে বর্ণিত উইকলি ইন্টারঅ্যাক্টিং ম্যাসিভ পার্টিকেল (WIMPs)-এর অস্তিত্ব থাকলে এটি আরও অনেক বেশি সময় নিতে পারে। বর্ণিত ঘটনাগুলো WIMPs এবং ব্ল্যাক ডোয়ার্ফের অস্তিত্ব যাচাইয়ের জন্য একটি আশাব্যঞ্জক পদ্ধতি হিসেবে বিবেচিত হয়।[15]

আরও দেখুন

  • Degenerate matter
  • Heat death of the universe
  • Carbon planet
  • Terrestrial planet
  • Chthonian planet

তথ্যসূত্র

  1. ↑ 1.0 1.1 (2003). How Massive Single Stars End Their Life. The Astrophysical Journal. 591 (1) 288–300. doi:10.1086/375341.
  2. ↑ (October 1983). "A failed search for black dwarfs as companions to nearby stars". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 205 39–41. doi:10.1093/mnras/205.1.39P.
  3. ↑ Kumar, Shiv S.. (1962). "Study of Degeneracy in Very Light Stars". Astronomical Journal. 67 579. doi:10.1086/108658.
  4. ↑ Darling, David. brown dwarf. The Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight.
  5. ↑ Tarter, Jill. (2014). 50 Years of Brown Dwarfs. 401 19–24. Springer. ISBN 978-3-319-01162-2. doi:10.1007/978-3-319-01162-2_3.
  6. ↑ ‘Black dwarf supernova’: ISU physicist calculates when the last supernova ever will happen. News.illinoisstate.edu.
  7. ↑ What is a black dwarf made of?. Homework.study.com.
  8. ↑ Johnson, Jennifer. Extreme Stars: White Dwarfs & Neutron Stars. ওহাইও স্টেট ইউনিভার্সিটি.
  9. ↑ Richmond, Michael. Late stages of evolution for low-mass stars. রচেস্টার ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজি.
  10. ↑ (1999). "Baryonic Dark Matter: The Results from Microlensing Surveys". In the Third Stromlo Symposium: The Galactic Halo. 165 362.
  11. ↑ (April 16, 2012). 12 Billion-year-old white-dwarf stars only 100 light-years away. spacedaily.com.
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 (April 1997). "A Dying Universe: The Long Term Fate and Evolution of Astrophysical Objects". Reviews of Modern Physics. 69 (2) 337–372. doi:10.1103/RevModPhys.69.337.
  13. ↑ Table 10.2,
  14. ↑ (2020). "Black dwarf supernova in the far future". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 497 (4) 4357–4362. doi:10.1093/mnras/staa2262.
  15. ↑ (2011-04-14). Constraining asymmetric dark matter through observations of compact stars. Physical Review D. 83 (8). doi:10.1103/PhysRevD.83.083512.

উৎস: ইংরেজি উইকিপিডিয়ার “Black dwarf” নিবন্ধের অনুবাদ। মূল নিবন্ধ: https://en.wikipedia.org/wiki/Black_dwarf এই অনুবাদটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রস্তুত করা হয়েছে।

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=ব্ল্যাক_ডোয়ার্ফ&oldid=7814"