एजनार हर्ट्ज़स्प्रंग: सितारों को वर्गीकृत करने वाले रसायनज्ञ

उन्होंने एक रासायनिक इंजीनियर के रूप में प्रशिक्षण लिया, सेंट पीटर्सबर्ग की एक प्रयोगशाला में काम किया, और लीपज़िग में फोटोकैमिस्ट्री का अध्ययन किया। केवल तभी, फ्रेडरिक्सबर्ग से अवलोकन करने वाले एक शौकिया के रूप में, एजनार हर्ट्ज़स्प्रंग ने कुछ ऐसा देखा जिसे किसी पेशेवर खगोलशास्त्री ने ठीक से दर्ज नहीं किया था: दो सितारे एक ही वर्णक्रमीय प्रकार साझा कर सकते हैं — एक ही रंग, अवशोषित प्रकाश का एक ही फिंगरप्रिंट — और फिर भी आंतरिक चमक में बहुत भिन्न हो सकते हैं। उस अवलोकन ने तारकीय आबादी को दो भागों में विभाजित कर दिया, खगोल भौतिकी में सबसे उपयोगी आरेख तैयार किया, और खगोलविदों को ब्रह्मांड को मापने के लिए अपना पहला विश्वसनीय पैमाना दिया।

एक शौकिया की शिक्षुता

हर्ट्ज़स्प्रंग का जन्म 8 अक्टूबर 1873 को फ्रेडरिक्सबर्ग, डेनमार्क में हुआ था, जो सेवरिन कार्ल लुडविग हर्ट्ज़स्प्रंग और हेनरीट क्रिस्टियन चार्लोट फ्रॉस्ट के बेटे थे। उनके पिता एक शौकिया खगोलशास्त्री थे, और उन्होंने उन्हें अपना उत्साह दिया — हालांकि शुरुआत में करियर के रूप में नहीं। हर्ट्ज़स्प्रंग ने कोपेनहेगन पॉलिटेक्निक इंस्टीट्यूट में केमिकल इंजीनियरिंग का अध्ययन किया, 1898 में स्नातक हुए, फिर दो साल सेंट पीटर्सबर्ग में रसायनज्ञ के रूप में काम किया और 1901 में लीपज़िग विश्वविद्यालय में फोटोकैमिस्ट्री का अध्ययन करने में एक और साल बिताया।

यह चक्कर बेकार नहीं गया। फोटोकैमिस्ट्री उस युग में फोटोग्राफिक प्लेट का आधार बनने वाला विज्ञान था, और फोटोग्राफिक प्लेट वह उपकरण था जिसने खगोल विज्ञान को एक आईपीस अनुशासन से एक मात्रात्मक अनुशासन में बदल दिया। हर्ट्ज़स्प्रंग सितारों तक यह जानते हुए पहुंचे कि फिल्म पर प्रकाश को कैसे मापा जाए।

1902 में उन्होंने फ्रेडरिक्सबर्ग में अपने स्वयं के खगोलीय अवलोकन शुरू किए, जो पेशेवर प्रतिष्ठान के बाहर काम कर रहे थे।

दिग्गज और बौने

कुछ ही वर्षों में उन्होंने वह खोज कर ली जो मायने रखती थी। खगोलशास्त्री सितारों को वर्णक्रमीय प्रकार के आधार पर वर्गीकृत करते थे, जो मोटे तौर पर सतह के तापमान और रंग से मेल खाता है। हर्ट्ज़स्प्रंग ने देखा कि एक ही वर्णक्रमीय प्रकार साझा करने वाले सितारों के पूर्ण परिमाण बहुत अलग हो सकते हैं — यानी, उनकी वास्तविक चमक, एक बार दूरी का हिसाब लगाने के बाद, बहुत बड़े कारकों से भिन्न होती है।

इसका निहितार्थ संरचनात्मक था। यदि दो सितारे सतह पर समान रूप से गर्म हैं लेकिन एक बहुत अधिक प्रकाश उत्सर्जित करता है, तो अधिक चमकीला सितारा बहुत बड़ा होना चाहिए। इसलिए तारकीय आबादी दिग्गजों और बौनों में विभाजित हो गई। यह वर्गीकरण का कोई सुधार नहीं था; यह खोज थी कि सितारे अलग-अलग भौतिक परिवारों में आते हैं, जिसने बदले में यह सवाल खड़ा कर दिया कि क्या वे परिवार एक ही जीवन कहानी के विभिन्न चरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं।

आरेख

1909 में हर्ट्ज़स्प्रंग कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड के तहत गोटिंगेन वेधशाला में शामिल हो गए, शौकिया से जर्मन खगोल भौतिकी के केंद्र में चले गए। 1911 में उन्होंने वह प्लॉट तैयार किया जो उनका नाम धारण करता है: वर्णक्रमीय प्रकार के आधार पर चमक के खिलाफ व्यवस्थित सितारे, जो एंटोनिया मौरी के पिछले वर्गीकरण कार्य पर आधारित थे। हेनरी नॉरिस रसेल स्वतंत्र रूप से अनिवार्य रूप से उसी निर्माण पर पहुंचे, और परिणाम को सार्वभौमिक रूप से हर्ट्ज़स्प्रंग-रसेल आरेख के रूप में जाना जाता है।

इसकी शक्ति इसमें निहित है कि यह क्या प्रकट करता है, न कि यह क्या रिकॉर्ड करता है। सितारे प्लॉट पर बेतरतीब ढंग से नहीं बिखरे हैं; वे एक लंबी विकर्ण पट्टी, मुख्य अनुक्रम, में गिरते हैं, जिसके बाहर दिग्गजों और बौनों के अलग-अलग समूह हैं। वह संरचना तारकीय विकास का दृश्य निशान है — आरेख तारकीय प्रकारों और सितारों के जीवनकाल में बदलने के तरीके को समझाने के लिए मास्टर फ्रेमवर्क बन गया, और एक सदी से भी अधिक समय बाद, यह पहली चीज बनी हुई है जिसे एक खगोल विज्ञान के छात्र को पढ़ना सिखाया जाता है।

सेफिड्स, और एक महंगी चूक

1913 में हर्ट्ज़स्प्रंग सेफिड चर सितारों की ओर मुड़े, सितारे जिनकी चमक सख्त नियमितता के साथ स्पंदित होती है। हेनरीटा लेविट ने खोजा था कि एक सेफिड की अवधि उसकी चमक से जुड़ी होती है — जिसका अर्थ था कि यदि संबंध को ज्ञात दूरी के सितारों के खिलाफ कैलिब्रेट किया जा सकता है, तो कहीं भी कोई भी सेफिड अपनी लय द्वारा अपनी दूरी की घोषणा करेगा। यह संभावित रूप से ब्रह्मांड के पैमाने की कुंजी थी।

हर्ट्ज़स्प्रंग ने कैलिब्रेशन किया, पास के सेफिड्स की दूरी तय करने के लिए लंबन माप का उपयोग किया, और फिर छोटे मैगेलैनिक क्लाउड की दूरी का अनुमान लगाने के लिए कैलिब्रेटेड संबंध को लागू किया। उन्होंने एक महत्वपूर्ण गलती भी की, सितारों को दस गुना बहुत करीब रखा — एक गलती जिसे संभवतः कलम की चूक के रूप में वर्णित किया गया, जिसने उनके दूरी के आंकड़ों में दस के कारक से व्यवस्थित कम अनुमान फैलाया। यह याद दिलाता है कि बीसवीं सदी की शुरुआत में ब्रह्मांडीय दूरी के काम में मार्जिन कितने संकीर्ण थे, जहां एक अंकगणितीय चूक ब्रह्मांड को एक परिमाण के क्रम से सिकोड़ सकती थी। विधि स्वयं ठोस थी, और यह विधि ही थी जो कायम रही।

लीडेन

1919 में हर्ट्ज़स्प्रंग नीदरलैंड में लीडेन वेधशाला में चले गए, जहां उन्होंने अगले सत्ताईस साल बिताए, 1937 में इसके निदेशक बने और 1946 तक रहे। उनकी शादी ने उन्हें डच खगोलीय दुनिया से और अधिक जोड़ दिया: उनकी पत्नी हेनरीटा मैरिएट ऑगस्टीन अल्बर्टाइन कैप्टिन थीं, जो खगोलशास्त्री जैकोबस कैप्टिन की बेटी थीं, जिनके सितारों की गति के सांख्यिकीय अध्ययन आकाशगंगा की संरचना के बारे में विचारों को नया रूप दे रहे थे।

लीडेन में उन्होंने पढ़ाया भी। उनके स्नातक छात्रों में जेरार्ड कुइपर थे, जो आधुनिक ग्रह विज्ञान की स्थापना करेंगे — एक बौद्धिक रेखा जो एक डेनिश रासायनिक इंजीनियर से बाहरी सौर मंडल तक जाती है।

हर्ट्ज़स्प्रंग की अवलोकन संबंधी आदतें सितारों से परे तक फैली हुई थीं। उन्होंने दो क्षुद्रग्रहों की खोज की, जिसमें 1627 इवार भी शामिल है, जो अमोर समूह का एक सदस्य है जिसकी कक्षाएं पृथ्वी के करीब आती हैं।

मान्यता और लंबा जीवन

उनके साठ के दशक में सम्मान लगातार मिले। उन्हें 1927 में अमेरिकन एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज के लिए चुना गया और 1929 में रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी का स्वर्ण पदक प्रदान किया गया — ब्रिटिश खगोल विज्ञान की सर्वोच्च मान्यता। ब्रूस मेडल 1937 में आया, जिस वर्ष उन्होंने लीडेन का निदेशक पद संभाला, और 1941 में अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी के लिए चुनाव हुआ।

उनका निधन 21 अक्टूबर 1967 को रोस्किल्डे, डेनमार्क में चौरानवे वर्ष की आयु में हुआ, वे इतना लंबा जीवित रहे कि उन्होंने 1911 में बनाए गए आरेख को एक ऐसे अनुशासन का संगठनात्मक ढांचा बनते देखा जो उनके शुरू होने पर शायद ही मौजूद था। एक क्षुद्रग्रह, 1693 हर्ट्ज़स्प्रंग, और एक चंद्र क्रेटर उनका नाम धारण करते हैं।