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हीलियम फ्लैश
एक लाल विशाल के लिए अंत की शुरुआत हमारे सूर्य का द्रव्यमान बहुत अचानक होता है। चूंकि हीलियम "राख" अपने केंद्र पर ढेर करना जारी रखता है, उनमें से एक बड़ा अंश इलेक्ट्रॉन-पतित हो जाता है। यह एक अजीब विरोधाभास है: यहां तक ​​कि एक लाल विशाल तारे की बाहरी परतें एक विशाल लेकिन विशाल बादल में विस्तारित हो रही हैं, इसके आंतरिक कोर नीचे दबे हुए सफेद बौने के रूप में सिकुड़ रहे हैं। सूर्य के कोर में तापमान और दबाव उनके वर्तमान मूल्यों के 10 गुना तक बढ़ जाएगा। और लगभग 1.2 बिलियन साल बाद यह मुख्य अनुक्रम को छोड़ देता है, एक लाल विशालकाय के रूप में इसकी महिमा की ऊंचाई पर, सूर्य के हीलियम कोर का केंद्र पर्याप्त रूप से बड़े पैमाने पर, घने और गर्म हो जाएगा कि कुछ अद्भुत होगा: एक मामले के भीतर मिनट के लिए, यह प्रज्वलित और जला देगा।

जब कोर में तापमान लगभग 100 मिलियन डिग्री तक पहुंच जाता है, तो हीलियम कार्बन में फ्यूज करना शुरू कर देगा,
जिसे ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह तीन हीलियम नाभिक को एक कार्बन परमाणु में परिवर्तित करता है। यह गर्मी का एक बड़ा सौदा उत्पन्न करता है। हालाँकि, जब सूर्य युवा था और इसके मूल में सामान्य पदार्थ था, तो इलेक्ट्रॉन-अध: पतन हीलियम में अधिक ऊष्मा जोड़ने से इसका विस्तार और ठंडा होने का कारण नहीं बनता है। जैसा कि मैंने नोट किया था जब मैं क्वांटम यांत्रिकी पर चर्चा कर रहा था, इलेक्ट्रॉन-पतित पदार्थ गैस से अधिक तरल की तरह व्यवहार करता है जब आप इसे गर्म करते हैं: इसका तापमान तेजी से बढ़ता है, लेकिन इसका विस्तार नहीं होता है। दूसरे शब्दों में, मुख्य-अनुक्रम सितारों को रखने वाला स्व-विनियमन तंत्र इतना स्थिर (हाइड्रोस्टैटिक संतुलन) इलेक्ट्रॉन-अध: पतन पदार्थ में बंद हो जाता है। यदि आप एक सफेद बौने में गर्मी जोड़ते हैं, तो यह गर्म हो जाता है।

जैसा कि होता है, ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया असाधारण रूप से अत्यधिक तापमान पर निर्भर है: प्रतिक्रिया के तापमान को दोगुना करने से यह लगभग एक ट्रिलियन बार तेजी से चलता है! इसलिए, चूंकि फ्यूज़िंग हीलियम कोर को गर्म करता है, जो ठंडा होने तक विस्तार नहीं कर सकता है, बढ़ा हुआ तापमान हीलियम के संलयन का कारण बनता है जिससे लाखों गुना तेजी से आगे बढ़ता है, जो बहुत तेज़ी से कोर को और भी अधिक गर्म कर देता है, जिससे बदले में हीलियम फ़्यूज़ हो जाता है , तेजी से।  

संक्षेप में, हीलियम कोर का केंद्र विस्फोट होता है। लगभग 6% इलेक्ट्रॉन-पतित हीलियम कोर, जो अब तक लगभग 40% सौर द्रव्यमान का वजन करता है, कुछ ही मिनटों में कार्बन में फ्यूज हो जाता है। (यदि आप स्कोर रख रहे हैं तो यह प्रति सेकंड हीलियम के लगभग दस पृथ्वी द्रव्यमान को जलाने से मेल खाता है।) स्पष्ट कारणों के लिए, खगोलविद इसे हीलियम फ्लैश कहते हैं  लगभग एक बैगेल को टोस्ट करने में जितना समय लगता है, फ्लैश उतनी ही ऊर्जा जारी करता है जितना हमारा वर्तमान सूर्य 200 मिलियन वर्षों में उत्पन्न करता है। फ्लैश की ऊंचाई पर, सूर्य की कोर मिल्की आकाशगंगा में सभी सितारों की संयुक्त चमक के बराबर ही होगी! कोई सोच सकता है कि इस परिमाण का एक टकराव लाल विशाल पर एक नाटकीय प्रभाव पड़ेगा - और यह एक तरह से, लेकिन लगभग इतना अचानक या हिंसक नहीं है जैसा कि आप सोच सकते हैं।

ऐसा इसलिए है क्योंकि हम गुरुत्वाकर्षण को कम आंकते हैं। परमाणु हथियार की डराने की शक्ति की तुलना में, कुछ चट्टानों को गिराकर उत्पन्न ऊर्जा बहुत प्रभावशाली नहीं लगती है। लेकिन वास्तव में, अत्यंत सघन, अत्यंत विशाल द्रव्यमान की गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा चौंकाने वाली है - यह केवल हमारा मानवीय पूर्वाग्रह है, इस तथ्य से उत्पन्न होता है कि हम एक दंडनीय कंकड़ पर रहते हैं जो तो बड़े पैमाने पर है और ही घना है, जो हमें अन्यथा लगता है।




मान लीजिए कि हम पृथ्वी को एक बड़े, घने ऑब्जेक्ट के उदाहरण के रूप में लेते हैं, भले ही यह सफेद बौने की तुलना में कपास कैंडी के रूप में घने के बारे में हो। पृथ्वी को उसके आकार से दुगुना करने के लिए - अर्थात, पृथ्वी के द्रव्यमान को अपने गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध उठाने के लिए जब तक कि उसकी त्रिज्या दोगुनी हो जाए - पृथ्वी की सतह को तोड़ने वाली सभी सौर ऊर्जा की आवश्यकता होगी (अगले के लिए मात्र 185,000,000,000 मेगावाट) 13 मिलियन साल!

हीलियम फ्लैश के दौरान, एक स्टार के पतित कोर को इतनी तीव्रता से गर्म किया जाता है कि अंत में यह "वाष्पीकृत" हो जाता है, इसलिए बोलने के लिए। यही है, व्यक्तिगत नाभिक इतनी तेजी से आगे बढ़ना शुरू कर देते हैं कि वे "दूर उबल"
सकते हैं और इससे बच सकते हैं। कोर एक (शानदार घने) सामान्य गैस में वापस लौटता है, और शक्तिशाली रूप से फैलता है। विशाल पृथ्वी की ऊर्जा को १००,००० पृथ्वी द्रव्यमान को अध: पतन से बाहर निकालने की आवश्यकता है और कई बार उनकी मूल मात्रा हीलियम फ्लैश की ऊर्जा रिलीज के बराबर है। या दूसरे शब्दों में, फ्लैश की लगभग सभी ऊर्जा को टाइटेनिक भार उठाने द्वारा अवशोषित किया जाता है, जो कोर को अपनी सफेद-बौनी स्थिति से बाहर निकालने के लिए आवश्यक है। अनिवार्य रूप से ऊर्जा का कोई भी लाल विशाल की सतह तक नहीं पहुंचता है, और वास्तव में, यदि आप लाल विशाल को अपनी नग्न आंखों के साथ देख रहे थे जैसा कि इसकी हीलियम कोर पर चमकती थी, तो यह संदिग्ध है कि आप कुछ भी नोटिस करेंगे।

इसलिए, मानवीय मानकों के अनुसार, हीलियम फ्लैश देखने में निराशाजनक है। हालांकि, गांगेय मानकों द्वारा, लाल विशाल को हृदय के माध्यम से गोली मार दी गई है। कोर के अचानक विस्तार से कूलिंग इतनी गंभीर हो जाती है कि यह आइस एज की शुरुआत जैसा है। कूलिंग तुरंत हाइड्रोजन-बर्निंग शेल में बहुत कम दबाव की ओर जाता है जो कोर को घेरता है, और इसलिए ऊर्जा उत्पादन में एक विपत्तिपूर्ण गिरावट के लिए होता है। एक टाइमकाले पर, जो सामान्य टाइमसेल की तुलना में लगभग तात्कालिक है, जो सितारों पर चलते हैं (शायद 10,000 साल से कम), लाल विशालकाय व्यास और प्रकाशमानता उनके पूर्व मूल्यों के 2% से भी कम है। हमारे सूर्य के द्रव्यमान के लिए, हीलियम फ्लैश का परिणाम नारंगी रंग के पीले तारे का एक पतन है, जो शायद वर्तमान सौर व्यास के दस गुना और चमक का 40 गुना है। यह काफी कॉमेडाउन है।


सूर्य का अंत
अंतिम 140 मिलियन वर्ष या सूर्य का जीवन बहुत जटिल होगा। इसके पतन के बाद, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है, सूर्य खुद को एक दोहरे ऊर्जा स्रोत के साथ एक स्टार के रूप में फिर से स्थापित करेगा: इसमें एक घना (लेकिन इलेक्ट्रॉन-पतित नहीं) कार्बन-ऑक्सीजन कोर एक शेल से घिरा होगा जहां हीलियम कार्बन से जल रहा है , और उसके बाहर एक और शेल होगा जहां हाइड्रोजन हीलियम में जल रहा है। (कोर ऑक्सीजन कोर की सतह पर कार्बन और हीलियम के बीच धीमी संलयन द्वारा बनाई गई है। भारी तारों में, ऑक्सीजन नियोन बनाने के लिए हीलियम के साथ फ्यूज फ्यूज कर सकती है।) हीलियम संलयन हाइड्रोजन फ्यूजन के लिए प्रति किलोग्राम ऊर्जा के रूप में केवल 9% पैदा करता है। , इसलिए ऊर्जा के लिहाज से, सूर्य मुख्य रूप से एक हाइड्रोजन रिएक्टर है। इसकी चमक का 90% हिस्सा अभी भी जलते हुए हाइड्रोजन से आता है।

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हालांकि, यह कोर के आसपास का हीलियम है जो अब यह बताता है कि सूर्य कैसे विकसित होगा। सूर्य अधिक-या-कम दोहराता है कि यह एक मुख्य मुख्य-अनुक्रम स्टार के रूप में क्या करता है, सिवाय इसके कि कोर में हीलियम-हाइड्रोजन मिश्रण के बजाय कार्बन-हीलियम के मिश्रण के साथ। कुछ समय के लिए यह सापेक्ष स्थिरता प्राप्त करता है और नारंगी-पीले "उपशम" स्टार के रूप में अपने नए अवतार में हाइड्रोस्टैटिक संतुलन को बनाए रखता है। इस प्रकार, उनके अस्तित्व के इस चरण के सितारों को कभी-कभी "हीलियम मुख्य अनुक्रम" पर कहा जाता है। एक मानव जीवनकाल के क्षणभंगुर दृष्टिकोण से, उपमहाद्वीप के तारे पर्याप्त शांत लगते हैं: प्रसिद्ध चमकीला तारा आर्कटुरस, जिसका प्रकाश 1933 के शिकागो विश्व मेले को खोलने के लिए इस्तेमाल किया गया था, एक ऐसा तारा है। टेलिस्कोप के आविष्कार के बाद से यह किसी भी मापने योग्य तरीके से नहीं बदला है।

लेकिन हीलियम जलाने के लिए आवश्यक उच्च तापमान का मतलब है कि सूर्य केवल हीलियम को एक तरह से जला सकता है: बहुत तेज। गर्म कोर तेजी से हाइड्रोजन जलने के साथ-साथ हुक्म चलाता है। जब यह सामान्य मुख्य क्रम पर था, तो सूर्य का प्रकाश लगभग अंत में 2.7 L o तक चमकने से पहले लगभग नौ बिलियन वर्षों के लिए 1.0 L o के करीब था। हीलियम के मुख्य अनुक्रम पर, सूर्य की चमक लगभग 110 L o पर चमकने से पहले लगभग 45 L o पर होगी। एक लाल विशाल के रूप में इतना प्रभावशाली नहीं है, लेकिन फिर भी बहुत उज्ज्वल है।

अपनी सुगम जीवन शैली को बनाए रखने के लिए सूर्य को अपने मूल हाइड्रोजन कोर के साथ की तुलना में 100 गुना अधिक तेजी से अपने हीलियम कोर में ईंधन के माध्यम से फाड़ना चाहिए। हीलियम मुख्य अनुक्रम पर केवल एक सौ मिलियन वर्षों के बाद, सूर्य एक बार फिर से लाल दिग्गजों के दायरे की ओर बढ़ना शुरू कर देगा, और उन्हीं कारणों से, जैसा उसने पहले किया था। लेकिन हीलियम फ्लैश के बराबर "कार्बन फ्लैश"
नहीं है जिसने सूर्य को पहली बार रोका था। कार्बन-कार्बन संलयन को प्रज्वलित करने के लिए आवश्यक तापमान और दबाव सूर्य के लिए बहुत अच्छा है कि कोई फर्क नहीं पड़ता कि इसका कोर कितना संकुचित हो जाता है, इसलिए कार्बन बस जमा हो जाता है और कभी भी सघन हो जाता है। जिस प्रवृत्ति ने सूर्य को पहली बार लाल विशालकाय के रूप में दिखाया था, जब इसके मूल को सफेद बौना घनत्व के लिए कुचल दिया गया था, भले ही बाहरी परतें दसियों लाख किलोमीटर व्यास की थीं, अब अजेय हैं। सूर्य फिर से एक लाल विशालकाय हो जाता है, इस बार 3,000 L o से ऊपर एक शिखर प्रकाशमान होता है। इसकी बाहरी परतें बृहस्पति की कक्षा से आगे और बाहर की ओर उड़ती हैं, यहां तक ​​कि इसके इलेक्ट्रॉन-पतित कोर के रूप में तेजी से बड़े पैमाने पर बढ़ते हैं और इसलिए छोटे और अधिक घने होते हैं।

और आखिरकार वह दिन आता है जब दो भाग कंपनी। किसी तारे के अंतिम दिन बेहद जटिल होते हैं, क्योंकि हीलियम-जलने और हाइड्रोजन जलने के गोले एक ही दर से नहीं जलते हैं। गर्म, तेजी से जलने वाली हीलियम शेल बाहर की ओर दौड़ती है और हाइड्रोजन-जलने वाले खोल से आगे निकल जाती है, और जब ऐसा होता है तो जलने के लिए अधिक हीलियम नहीं बचता है, इसलिए हीलियम शेल बाहर निकल जाता है। लेकिन विशालकाय तारा जल्दी से अधिक हीलियम को पका देता है, जो तब तक सफेद-बौने कोर पर इकट्ठा हो जाता है, जब तक कि यह एक रन-वे हीलियम इग्निशन में अचानक नहीं निकलता है जो कि हीलियम कोर फ्लैश के बच्चे के संस्करण जैसा है। हीलियम फ्लेयर-अप को बाधित करता है (बंद हो जाता है) थोड़े समय के लिए हाइड्रोजन जलता है, और इसलिए यह चला जाता है। बहुत अंत में, सूर्य वास्तव में कई ईंधन प्रज्वलन के रूप में मौत के लिए खांसी करेगा और इसके वातावरण के माध्यम से चीर-फाड़ शमन बुझाने चीर।

चार या पाँच विशाल फटने में, लगभग 100,000 वर्ष दूर, सूर्य की बाहरी परत कोर से अलग हो जाएगी और पूरी तरह से नष्ट हो जाएगी। वे सौर प्रणाली के चारों ओर एक विशाल, विस्तृत खोल का निर्माण करेंगे, और इंटरस्टेलर गैस को फिर से जोड़ने के लिए बाहर की ओर बढ़ेंगे। मोटे तौर पर सूर्य के द्रव्यमान का 45% इस तरह से बच जाएगा। शेष 55% सूर्य का द्रव्यमान जल्द ही सफेद-गर्म, अति-घने कोर में संकुचित हो जाता है। सूर्य को दूर से देखने वाले किसी व्यक्ति के लिए, सूर्य तेजी से रंगों को लाल से सफेद रंग में बदलता है क्योंकि गैसीय घूंघट को उठा दिया जाता है। (तेजी से "", निश्चित रूप से, मेरा मतलब है कि पिरामिडों की आयु की तुलना में केवल कुछ समय अधिक है।)


http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/graphics/planetary%20neb.jpgसौर सौर कोर की उजागर सतह इतनी गर्म होगी, कम से कम 170,000 K , कि यह दृश्य प्रकाश की तुलना में अधिक एक्स-रे का उत्सर्जन करेगा। (पोस्ट-रेड-दैत्याकार तारे सबसे गर्म तारे हैं, जिन्हें न्यूट्रॉन तारे छोड़कर जाना जाता है।) इसकी चमक ,०००   शानदार होगी। सूर्य वास्तव में गांगेय कद का विकिरण स्रोत बन गया होगा, इसकी ऊर्जा एक विशाल नीयन संकेत की तरह इसके चारों ओर भागने वाली गैस को प्रकाश में लाती है। इस तरह के बादलों को ग्रहीय नेबुला कहा जाता है , एक भ्रामक नाम है, क्योंकि 18 वीं शताब्दी के खगोलविद उन्हें समय की दूरबीन के साथ मुश्किल से देख सकते थे और सोचते थे कि वे ग्रहों की तरह दिखते हैं। वे खगोल विज्ञान में सबसे सुंदर स्थलों में से एक हैं। दाईं ओर की तस्वीर, जो एनजीसी 6751 के नाम से जानी जाती है, मेरे पसंदीदा में से एक है। केंद्र में उज्ज्वल स्थान लाल-विशाल-विशाल पैरेंट स्टार है।

उल्लेखनीय रूप से, इसकी बाहरी परतों को उड़ाने के बिंदु पर एक तारा है जो नग्न आंखों से देखा जा सकता है। यह मीरा, "अमेज़िंग वन" है, इसलिए मध्य युग में अरब के खगोलविदों द्वारा नामित किया गया था क्योंकि मीरा बल्कि अनियमित रूप से 330 दिनों की अवधि में अपने नक्षत्र (सेतुस, व्हेल) में सबसे चमकदार तारा होने से लेकर कुल अदृश्यता तक बदलती है। मीरा एकमात्र शास्त्रीय रूप से नामित सितारा है जिसे आप देख नहीं सकते हैं, बहुत समय। आधुनिक उपकरणों से पता चलता है कि मीरा गहरे-लाल गैस का एक अत्यधिक विस्तारित बैग है जो बारीकी से गोलाकार भी नहीं है और जो 2,000 K पर है, यह भी ज्ञात सबसे अच्छे सितारों में से एक है। इसका वायुमंडल जटिल उच्छ्वासों और दोलनों से गुजर रहा है क्योंकि इसके नीचे परमाणु जल थूकते और हांफते हैं। इसलिए, इसकी परिवर्तनशीलता। 500,000 साल या उससे कम समय में, मीरा एक ग्रह नीहारिका होगी।

जैसा कि सूर्य के लिए, इसकी बाहरी परतों के बिना इसे अधिक हाइड्रोजन के साथ आपूर्ति करने के लिए, यह केवल कुछ हज़ार वर्षों तक अपने नेबुला के भव्य प्रदर्शन को बनाए रख सकता है,
शायद ही गांगेय मानकों द्वारा उंगलियों के एक स्नैप से अधिक। घने कोर पर ईंधन के अंतिम भाग अंततः जल जाएंगे, और बारह अरब वर्षों में पहली बार सूर्य ऊर्जा का उत्पादन बंद कर देगा। नेबुला फैल जाएगा और फीका हो जाएगा। सूर्य एक सफेद बौना बन गया है, जिसकी तुलना में थोड़ा बड़ा है
पृथ्वी लेकिन 200,000 गुना अधिक बड़े पैमाने पर, और आने वाले अरबों वर्षों के लिए यह सब धीरे-धीरे शांत हो जाएगा।


उनके अपार घनत्व के कारण, सफेद बौनों को ठंडा होने में लगने वाला समय इतना अधिक होता है कि सबसे पुराना ज्ञात (लगभग 12 बिलियन वर्ष) भी 5000 K से अधिक ठंडा होने का समय नहीं होता है। ये बहुत पुराने "सफेद बौने" शायद अधिक सटीक रूप से "पीले-सफेद" बौने कहे जा सकते हैं, लेकिन किसी भी मामले में, मिल्की वे में कोई "काला बौना" नहीं है। बिग बैंग के बाद से हमारी आकाशगंगा ने जो दस बिलियन या इतने सफ़ेद बौने तारे बनाए हैं, वे अभी भी चमक रहे हैं, हालाँकि।

 

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