අප තාරකා පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා ගත යුත්තේ ඇයි? මෙයට හොඳම පිළිතුර නම් අප ශරීරය තුළ ඇති මූල¯ව්‍ය (හයිඩ්‍රජන් (H) හැර) බිහි වී ඇත්තේ තරුවල අභ්‍යන්තරයේ සහ එහි අවසානයේ ඇතිවන පිපුරුම් වලදීය. අප තරුවලින් බිහිවූයේ යැයි කිවහොත් වඩා නිවැරදියි. නවීන තාරකා විද්‍යාව අනුව විශ්වය ආරම්භ වී ඇත්තේ විශාල පිපුරුමකින් (Big Bang) පසු ව ඇති වූ පදාර්ථ සහ අවකාශය තුළින් ය. විශ්වයේ ඇති සියලුම හයිඩ්‍රජන් විශ්වය ආරම්භයේ දී ඇති වූ මහා පිපුරුමේ දී බිහි වු අතර මෙහිදී ඉතා සුළු, හීලියම් (He) ප්‍රමාණයක් බිහි වන්නට ඇත. අනෙක් සියලුම බර මූල¯ව්‍ය බිහි වූයේ තරුවල අභ්‍යන්තරයේ න්‍යෂ්ටික විලයන ප්‍රතික්‍රියාවල ප්‍රතිඵල වශයෙනි.
තාරකාවක සම්භවය පිළිබඳ හැදෑරිමේදී තාරකා අතර ඇති මාධ්‍යය එනම් අන්තස්තාරීය මාධ්‍යය (interstellar medium) ගැන අවබෝධයක් ලබා ගැනීම ඉතා වැද ගත් වේ. අන්තස්තාරීය මාධ්‍යයේ ප්‍රධාන වශයෙන් හයිඩ්‍රජන් වායුවෙන් සමන්විත වන අතර මාධ්‍යයේ උෂ්ණත්වය අනුව හයිඩ්‍රජන් වායුව, පරමාණු (H І), අණු (H2) හෝ අයන (H II) යන අවස්ථාවල පැවතිය හැකිය. සාමාන්‍ය අවස්ථාවලදී අන්තස්තාරීය මාධ්‍යයේ ඝනත්වය ඉතා අල්ප වේ. උදාහරණයක් ලෙස අන්තස්තාරීය මාධ්‍යයේ අංශු 2ක් අතර දුර පෘථීවියේ සිට චන්¯යාට ඇති දුර එනම් (384,000km) පමණ අගයක් ගනී. එහි උෂ්ණත්වය ද ඉතා අඩු අගයක් ගනී(10ºK පමණ).
විශ්වයේ මෙවැනි සිසිල් අන්තස්තාරීය හයිඩ්‍රජන් වායු ඇති ස්ථාන හදුනා ගැනීම සඳහා හයිඩ්‍රජන් පරමාණුවෙන් නිකුත්වන 21cm තරංග ආයාමයේ රේඩියෝ තරංග උපයෝගී කර ගනු ලැබේ. මෙම 21cm රේඩියෝ තරංග විමෝචනය වන්නේ හයිඩ්‍රජන් පරමාණුව පැවතිය හැකි එක් ශක්ති මට්ටමක සිට තවත් ශක්ති මට්ටමකට සංක්‍රමණය (transition) වීමේ ප්‍රතිඵලයක් වශයෙනි. හයිඩ්‍රජන් පරමාණුවේ න්‍යෂ්ටියේ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝණයේ භ්‍රමණ (spin) වල දිශා සමාන්තර සහ ප්‍රතිවිරුද්ධ සමාන්තර (anti parallel) අවස්ථා දෙකෙහි ඉතා කුඩා ශක්ති වෙනසක් පවතී. හයිඩ්‍රජන් න්‍යෂ්ටියේ සහ ඉලෙක්ට්‍රෝණයේ භ්‍රමණ සමාන්තර අවස්ථාවේ ශක්තිය භ්‍රමණ ප්‍රතිවිරුද්ධ සමාන්තර අවස්ථාවට වඩා ඉලෙක්ට්‍රෝණ වෝල්ට් 0.000006eV අගයකින් වැඩිවේ. හයිඩ්‍රජන් පරමාණුව භ්‍රමණ සමාන්තර අවස්ථාවේ සිට භ්‍රමණ ප්‍රතිවිරුද්ධ සමාන්තර අවස්ථාවට සංක්‍රමණය වන විට එම ශක්ති වෙනස 21cm තරංග ආයාමයේ රේඩියෝ තරංගයක් ලෙස මුක්ත වේ. මෙම තරංග රේඩියෝ දුරෙක්ක්‍ෂයක් මගින් නිරීක්‍ෂණය කළ හැකිය.
සමහර අවස්ථාවලදී අන්තස්තාරිය වායුන්ගේ උෂ්ණත්වය, එහි ඇති හයිඩ්‍රජන් වායුව අයනීකරණය කිරිමට තරම් ප්‍රමාණවත් වේ. අන්තස්තාරිය වායුවලාවන් අන්‍යොන්‍ය ගුරුත්වය යටතේ හැකිලෙන අවස්ථාවක ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්තිය චාලක ශක්තිය බවට පරිවර්තනය වන අතර එමඟින් අන්තස්තාරිය වලාවේ උෂ්ණත්වය ඉහල යයි. අන්තස්තාරිය වලාවක් අසල උෂ්ණත්වය අධික තාරකාවක් ඇත්නම් එම තාරකාව මඟින් පිටකරන පාරජම්බුල කිරණ (ultraviolet) මඟින් අන්තස්තාරිය වලාවේ ඇති හයිඩ්‍රජන් වායුව අයනීකරණය වේ. මෙලෙස අයනීකරණය වූ අන්තස්තාරිය වලාවකින් හයිඩ්‍රජන් වර්ණාවලියේ බාමර් ශ්‍රේණියේ (Blamer Series ) ආලෝකය මුක්ත කරයි. මෙහිදී බාමර් ශ්‍රේණියේ රතු වර්ණය වැඩි වශයෙන් නිකුත් වන නිසා එවැනි අන්තස්තාරිය වායු වලාවක් හෙවත් නීහාරීකාවක් (Nebula) රතු වර්ණයෙන් දීප්තිමත් ව දැකගත හැකිය. මෙවැනි වායු වලාවක් විමෝචක නීහාරීකාවක් (Emission nebula) ලෙස හැඳින්විය හැකිය.
අන්තස්තාරිය මාධ්‍යයේ හයිඩ්‍රජන් සහ අනෙක් මූල¯ව්‍යය වලට අමතරව දූවිලි ද පවතී. මෙම දූවිලි, සිලිකේට සහ අයිස් වලින් සෑදුණු අංශු ලෙස පවතින අතර අන්තස්තාරිය මාධ්‍යයේ මීතේන් (CH4) , ඇමෝනියා (NH3) , කාබන් ඩයොක්සයිඩ් (CO2) වැනි වායු ද, හයිඩ්‍රජන් , කාබන් , නයිට්‍රජන් , ඔක්සිජන් , සිලිකන් සහ සල්ෆර් වලින් සමන්විත සංයෝග වලින් ද සමන්විත වේ. දූවිලි අංශුවක් මයික්‍රොමීටර් 0.5 පමණ වන අතර මෙම දූවිලි අංශු සංකීර්ණ අණු (molecules) නිර්මාණයෙහිලා විශාල කාර්යයක් ඉටු කරයි. දූවිලි අංශුවක් මත රැඳුණු කුඩා පරමාණුවක් හෝ අණුවක්, එම දූවිලි අංශුව අසල චලනය වන තවත් පරමාණුවක් හෝ අණුවක් සමඟ බන්ධනයක් සෑදීම සඳහා උත්ප්‍රේරකයක් (catalyst) ලෙස කි්‍රයාකරයි. මෙලෙස සරල අණු මඟින් සංකීර්ණ අණු නිර්මාණ වීම සිදුවේ. තවද දූවිලි අංශු මත රැඳුණ අණු අන්තස්තාරිය මාධ්‍යයේ ඇති පාරජම්බුල කිරණ වලින් බිදී යා නොදී ආරක්‍ෂා කර ගැනීම ද එයින් සිදුවන තවත් වැදගත් කාර්යයක් වේ. එමනිසා දූවිලි අංශු අන්තස්තාරිය මාධ්‍යයේ සංකීර්ණ අණුවලින් සමන්විත අණු වලාකුළු (molecular clouds ) නිර්මාණය වීමෙහිලා මහෝපකාරි වේ.
කුඩා අණුවල ඇති ගුරුත්වාකර්ෂණ (graviation) සහ ස්ථිතික විද්‍යුත් (electrosatic) ආකර්ෂණ බල එම අංශු එකිනෙක සමඟ ආකර්ෂණය කර ගැනීමට තරම් ප්‍රමාණවත් නොවේ. එහෙත් සංකීර්ණ සහ විශාල අණු (molecules) සෑදුණු විට එම අණුවල අන්‍යොන්‍ය ගුරුත්වාකර්ෂණ බල මඟින් අණු වලාව සංකෝචනය වීම මඟින් උපදින අධික තාපය සහ පීඩනය මඟින් න්‍යෂ්ටික විලයන (nuclear fusion) ප්‍රතික්‍රියා ආරම්භ වී නව තරු බිහිවේ.
ඝන දූවිලි සහිත නීහාරිකා මඟින් එහි පසුබිමේ ඇති තාරකාවලින් නිකුත් කරනු ලබන ආලෝකය අවශෝෂණය කර ගන්නා බැවින් එවැනි කලාප අඳුරු ලෙස දර්ශනය වේ. තවද නීහාරිකාවල ඇති දූවිලි අංශු මඟින් පසුබිමේ ඇති තාරකාවල ආලෝකය ප්‍රකිරණය (scatter) කරනු ලබයි. තරංග ආයාමය අඩු නිල් ආලෝකය වැඩි වශයෙන් ප්‍රකිරණය වන අතර තරංග ආයාමය වැඩි රතු ආලෝකය අඩුවෙන් ප්‍රකිරණය වේ. එනිසා නිහාරිකා පසුබිමේ ඇති තරුවලින් ලැඛෙන නිල් ආලෝකය අඩු වන නිසා ඒවා වඩා රතු පැහැයෙන් දර්ශනය වේ. නිහාරිකාවෙන් පරාවර්තනය වී එන ආලෝකය (එනම් ප්‍රකිරණය වී එන ආලෝකය) නිල් පැහැයෙන් දර්ශනය වේ. නිහාරිකාවල ආලෝකය පරාවර්තනය වන කලාප පරාවර්තක නීහාරිකා ලෙසද හැඳින්වේ.
