നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണം

ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ, നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള രശ്മികളൂടെ സ്പെക്ട്രൽ വരകളെ അപഗ്രഥിച്ച് നക്ഷത്രങ്ങളെ വർഗ്ഗീകരിക്കുന്നതിനെയാണ് സ്പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണം അഥവാ സ്റ്റെല്ലാർ വർഗ്ഗീകരണം എന്നു പറയുന്നത്.

Hertzsprung–Russell diagram

Spectral type

Brown dwarfs

White dwarfs

Red dwarfs

Subdwarfs

Main sequence
("dwarfs")

Subgiants

Giants

Bright giants

Supergiants

Hypergiants

absolute
magni-
tude
(M_V)

നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള രശ്മികളുടെ സ്പെക്ട്രൽ രേഖകൾ, പ്രസ്തുത നക്ഷത്രത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലുള്ള മൂലകങ്ങളുടെ സാന്നിദ്ധ്യത്തേയ്യും അളവിനേയുമാണ് പ്രതിനിധാനം ചെയ്യുന്നത്. ഓരോ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള രശ്മികളുടെ സ്പെക്ട്രവും വിഭിന്നമായിരിക്കും. ചില നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ ഹൈഡ്രജന്റെ ബാമർ രേഖകൾ ശക്തമാണെങ്കിൽ സൂര്യനെ പോലുള്ള മറ്റു ചില നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ ഹൈഡ്രജന്റെ ബാമർ രേഖകൾ വളരെ ദുർബലവും കാൽസ്യം, ഇരുമ്പ്, സോഡിയം തുടങ്ങിയ ചില മൂലകങ്ങളുടെ അവശോഷണരേഖകൾക്ക് (absorption lines) പ്രാമുഖ്യവും കാണാം. മറ്റു ചില നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ ടൈറ്റാനിയം ഓക്സൈഡ് പോലുള്ള ചില തന്മാത്രകൾ ഉണ്ടാക്കുന്ന അവശോഷണരേഖകൾക്കാണ് പ്രാമുഖ്യം.

നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണം നടത്തിയിരിക്കുന്നത് അവശോഷണരേഖകളുടെ കടുപ്പം അനുസരിച്ചാണ്. സ്‌പെക്ട്രൽ രേഖകളുടെ വീതി ആ നക്ഷത്രത്തിൽ എത്ര അണുക്കൾ ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള വികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ പാകത്തിൽ ഉള്ളതായിരിക്കും എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് ഇരിക്കുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക മൂലകം കൂടുതൽ ഉണ്ടെങ്കിൽ അത് ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന വികിരണത്തിന്റെ രേഖകൾക്ക് ബലം കൂടുതൽ ആയിരിക്കും. ചുരുക്കത്തിൽ നക്ഷത്രത്തിന്റെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ മൂലകങ്ങളും അതിന്റെ അളവും ആണ് അവശോഷണ രേഖകൾ ഏതൊക്കെ എത്ര ബലത്തിൽ ആണ് എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.

ഹാർ‌വാർഡ് സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണം

സ്‌പെക്ട്രത്തിൽ ഉള്ള വൈവിധ്യത്തെ അനുസരിച്ച് നക്ഷത്രങ്ങളെ വർഗ്ഗീകരിച്ച ഒരു പ്രധാനപ്പെട്ട വർഗ്ഗീകരണമാണ് ഹാർ‌വാർഡ് സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണം. 1800-കളുടെ പകുതിയിൽ ചില ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞന്മാർ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ സ്‌പെക്ട്രത്തിലെ ഹൈഡ്രജൻ ബാമർ രേഖകളുടെ ബലം അനുസരിച്ച് ഉണ്ടാക്കിയ വർഗ്ഗീകണത്തിന്റെ ഒരു വകഭേദമാണിത്.

1800കളുടെ പകുതിയിലെ വർഗ്ഗീകരണത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ ബാമർ രേഖകളുടെ ബലം അനുസരിച്ച് നക്ഷത്ര സ്‌പെക്ട്രത്തിനു A മുതൽ P വരെയുള്ള വിവിധ അക്ഷരം കൊടുക്കുകയായിരുന്നു. പിന്നീട് ഇതിനെ ശാസ്ത്രീയമായി വർഗ്ഗീകരിക്കുന്ന ചുമതല ഹാർ‌വാർഡ് കോളേജ് ഒബ്‌സർ‌വേറ്ററിയിലെ-യിലെ ചില ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഏറ്റെടുത്തു. ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ എഡ്‌വേർഡ് സി പിക്കെറിംങ്ങ് ആണ് ഇതിനു മേൽനോട്ടം വഹിച്ചത്. ഹൈഡ്രജന്റെ ബാമർ രേഖകളെ മാത്രം അടിസ്ഥാനമാക്കാതെ എല്ലാ പ്രധാനപ്പെട്ട രേഖകളേയും ഉൾപ്പെടുത്തി വളരെ വിപുലമായ ഒരു പഠനം ആണ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനു വേണ്ടി നടത്തിയത്. അമേരിക്കൻ ധനാഢ്യനും ഡോക്ടറും അതോടൊപ്പം ഒരു അമെച്വർ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനും ആയ ഹെന്രി ഡാപ്പർ ആണ് ഇതിനു വേണ്ട പണം മൊത്തം ചിലവഴിച്ചത്. അതിനാൽ തന്നെ ഇത് ഹാർ‌വേർഡ് പ്രൊജെക്ട് എന്ന പേരിലാണു് അറിയപ്പെട്ടത്.

ഇവരുടെ ശാസ്ത്രീയപഠനത്തിന്റെ ഫലമായി മുൻപത്തെ വർഗ്ഗീകരണത്തിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന (A മുതൽ P വരെയുള്ള) പലതിനേയും ഒഴിവാക്കുകയും മറ്റു ചിലതിനെ ഒന്നിച്ചു ചേർക്കുകയും ചെയ്തു. ബാക്കി ഉണ്ടായിരുന്ന സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗത്തെ OBAFGKM എന്ന ക്രമത്തിൽ ശാസ്ത്രീയമായി അടുക്കി. (ഈ വർഗ്ഗീകരണം ഓർക്കാനുള്ള സൂത്രവാക്യം ആണു്, Oh Be A Fine Girl Kiss Me!).

ചെറു സ്പെക്ട്രൽ തരങ്ങൾ

ഹാർ‌വേർഡ് പ്രൊജെക്‌ടിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന ആനി ജമ്പ് കാനൺ എന്ന ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞ, OBAFGKM എന്ന സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗീകരണത്തെ വീണ്ടും ചെറു സ്‌പെക്ട്രൽ തരങ്ങൾ ആയി തരം തിരിക്കുന്നത് വളരെ ഉപയോഗപ്രദം ആണെന്നു കണ്ടെത്തി. ഇങ്ങനെയുള്ള സ്‌പെക്ട്രൽ തരങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാൻ ഒരോ സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗത്തോടുമൊപ്പം 0 മുതൽ 9 വരെയുള്ള സംഖ്യകൾ കൊടുക്കുകയാണ് ആനി ജമ്പ് കാനൺ ചെയ്തത്. ഉദാഹരണത്തിനു F സ്‌പെക്ട്രൽ വർഗ്ഗത്തിൽ F0, F1, F2, F3, F4....F9 എന്നിങ്ങനെ പത്തു ചെറു സ്‌പെക്ട്രൽ തരങ്ങളുണ്ട്.