সৃজনশীলঃ ‘আমাদের মিল্কিওয়ে গ্যালাক্সি…’ ২০১৮ – জ্যোতির্বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান ২য় পত্র (এইচএসসি)

নক্ষত্রের ভর 1.4 সৌর ভরের চেয়ে কম হলে, নক্ষত্রটি যখন সংকুচিত হতে থাকে তখন এর শক্তি মুক্ত হতে থাকে কিন্তু এটি এমন একটি ধাপে পৌঁছায় যে এটি এর বহিঃস্থ আস্তরণকে উড়িয়ে দেয়। ফলে হঠাৎ করেই প্রচুর পরিমাণ শক্তি নির্গত হয়। এ বিস্ফোরণে যা অবশিষ্ট থাকে তাকে বলা হয় শ্বেত বামন নক্ষত্র। নিউক্লীয় ফিউশান প্রক্রিয়ায় শক্তি উৎপাদনের জন্য কোনো হাইড্রোজেন ও হিলিয়াম এতে থাকে না 

অপরদিকে নক্ষত্রের ভর 1.5 থেকে 3 সৌর ভরের মধ্যে থাকলে, সংকোচনের সময়, এক পর্যায়ে, বহিঃস্থ আস্তরণ ছুড়ে দিয়ে

সুপারনোভা হিসেবে বিস্ফোরিত হয়। তখন এর মূল বস্তুর চাপ এত বেশি হয় যে, প্রোটন ও ইলেকট্রন একত্রিত হয়ে নিউট্রন গঠন করে। একে বলে নিউট্রন নক্ষত্র।

ভর 1.4 সৌরভরের মধ্যে থাকলেই শ্বেত বামন এবং 1.5 থেকে 3 সৌরভরের মধ্যে থাকলেই নিউট্রন নক্ষত্রে পরিণত হতে পারে।

এখানে,

পৃথিবী থেকে গ্যালাক্রির দূরে সরে যাওয়ার দ্রুতি, v=1000kms^-1

হাবল ধ্রুবক, H=2.3×10^-18s^-1

আলোক বর্ষ, =9.46×10¹²km 

ধরি, X গ্যালাক্রি আমাদের থেকে তথা পৃথিবী থেকে d দূরে অবস্থিত, 

আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}& d=\frac{v}{H}\\ & =\frac{1000\mathrm{km}{s}^{-1}}{2.3\times {10}^{-18}{s}^{-1}}\\ & =4.348\times {10}^{20}\mathrm{km}\end{array}$

$=\frac{4.348\times {10}^{20}}{9.46\times {10}^{12}}$ আলোকবর্ষ

∴d=45960106.63 আলোকবর্ষ

অতএব, X গ্যালাক্সি আমাদের থেকে 45960106.63 আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত।

এখানে, সৌর ভর, M₀=1.99×10³⁰kg 

কৃষ্ণবিবরের ভর, M=5M₀

=5×1.99×10³⁰ kg

=9.95×10³⁰ kg

আলোর বেগ, c=3×10⁸m s^-1

মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, G=6.673×10^-11Nm²kg^-2

ঘটনা দিগন্ত, R_s= নির্ণেয়

আমরা জানি, 

$\begin{array}{cc}& R_s=\frac{2\mathrm{GM}}{c^2}\\ & =\frac{2\times 6.673\times {10}^{-11}\times 9.95\times {10}^{30}}{{(3\times {10}^8)}^2}\\ & =14754.74m\\ & \therefore R_s=14.754\mathrm{km}\end{array}$

দেখা যাচ্ছে ঘটনা দিগন্ত > 12km, অতএব কোনো আলোক রশ্মি ঐ কৃষ্ণবিবরের 12km দূর দিয়ে চলে যেতে পারবে না।