James Webb Telescope(ભાગ-1)

 

(નોંધ:- સઘળી માહિતી નાસાની વેબસાઇટ ઉપરથી લેવામાં આવી છે.)

 

માનવ ઇતિહાસનું સૌથી મોંઘુ તેમજ સૌથી વિલંબિત(delayed) ટેલિસ્કોપ સ્પેસમાં પહોંચી ચૂક્યું છે. આ ટેલિસ્કોપને ઘણાં સમય પહેલાંજ સ્પેસમાં પહોંચાડવાનું હતું પરંતુ માર્ગમાં ઘણાં વિઘ્નો આવ્યાં. ખેર, આખરે લોન્ચ થયું ખરું પરંતુ જેમ્સ વેબ માટે હજી અડચણો ખતમ નથી થઇ. હજીપણ તેણે ઘણાં પડાવ પાર કરવાના બાકી છે. સઘળા વિઘ્નોને પાર કરી જ્યારે જેમ્સ વેબ કાર્યરત થશે ત્યારે તે એવી-એવી જાણકારી આપણને આપશે જે આજસુધી આપણને કોઇએ આપી નથી. હવે થોડાં સવાલો જોઇએ.

-

જેમ્સ વેબ ટેલિસ્કોપને સ્પેસમાં શા માટે મોકલવામાં આવ્યું? તેને અવકાશમાં ક્યાં રાખવામાં આવશે? તેને બનાવવામાં કેવી-કેવી અડચણો આવી? તેના વિવિધ ભાગો કઇરીતે કાર્ય કરે છે? તેની ભીતરની engineering કેવીક છે? શું તેના mirrors સોના(gold) ના છે? વગેરે. પરંતુ!! સૌથી મહત્વનો સવાલ....આપણી પૃથ્વી ઉપર જ એટલા બધા મોટાં-મોટાં ટેલિસ્કોપો મૌજૂદ છે, તો પછી ટેલિસ્કોપને સ્પેસમાં મોકલવાની જરૂરિયાત કેમ ઉભી થઇ? આ સવાલનો જવાબ સૌપ્રથમ મેળવી લઇએ.

-

ટેલિસ્કોપ અલગ-અલગ તરંગલંબાઇ(wavelength) ધરાવતા electromagnetic તરંગોને પકડે છે. આ તરંગોનું વિશ્લેષણ કરીને જ આપણે કોઇ ખગોળીય પદાર્થ અથવા ઘટનાને જાણી શકીએ છીએ. પરંતુ!! આપણી પૃથ્વીનું વાતાવરણ ઘણીબધી તરંગલંબાઇઓને ક્યાં તો બ્લોક કરી દે છે અથવા આંશિક રીતે શોષી લે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ). જેથી પૃથ્વી ઉપર મૌજૂદ ટેલિસ્કોપ પાસે બધી તરંગો(waves) પહોંચી નથી શકતી. પરિણામસ્વરૂપ તે ટેલિસ્કોપ પૃથ્વી ઉપર રહી કોઇ ખગોળીય પદાર્થ અથવા ઘટનાની સંપૂર્ણ જાણકારી આપણને આપી શકતું નથી. માટે આપણને જરૂર પડે છે ટેલિસ્કોપને સ્પેસમાં સ્થાપિત કરવાની.

-

ટેલિસ્કોપનો આવિષ્કાર Hans Lippershey એ કર્યોં. ગ્રીક ભાષામાં ટેલાનો મતલબ છે...દૂરની વસ્તુ અને સ્કોપનો મતલબ છે જોવું. અર્થાત દૂરની વસ્તુને જોવા માટે જે સાધનનો ઉપયોગ થાય છે તેને ટેલિસ્કોપ કહે છે. આજે બ્રહ્માંડ વિષે આપણે જે જાણીએ છીએ તેનો અધિકતર શ્રેય હબલ ટેલિસ્કોપને જાય છે. કેમકે હબલ માનવો દ્વારા બનાવેલ પ્રથમ ટેલિસ્કોપ છે કે જે સ્પેસમાં રહી optical કૃતિ બનાવી શકતું હતું. પરંતુ!! હબલની એક મર્યાદા હતી. તે બ્રહ્માંડના ઘણાં ભાગોને(કે જે આપણાંથી ઘણાં દૂર છે) વ્યવસ્થિતરૂપે જોઇ શકતું નથી. કેમ? કેમકે તે ફક્ત visible light અને UV(Ultra Violet) તરંગોને જ જોઇ શકે છે. પ્રકાશનો મતલબ ફક્ત એ નથી જે આપણને દેખાય છે. આપણી આંખો electromagnetic spectrum ના એક ખુબજ નાના ભાગને જોઇ શકે છે(જુઓ નીચેની ઇમેજ). જેને visible light કહે છે.

-

આ સ્પેક્ટ્રમને ધ્યાનથી જુઓ. જેમ જેમ તરંગલંબાઇ વધતી જાય તેમ તેમ તેના સ્પેક્ટ્રમ બદલાતા જાય છે. આપણી આંખો કેવળ 380 થી 740 નેનોમીટર તરંગલંબાઇ ધરાવતા તરંગોને જ જોઇ શકે છે. તેનાથી ઓછી કે વધુ તરંગલંબાઇ આપણાં માટે અદ્રશ્ય છે. 740 નેનોમીટરથી વધુ તરંગલંબાઇના તરંગોને infrared કહે છે. જેમ્સ વેબ infrared તરંગો ઉપર જ કાર્ય કરશે અને આપણને બ્રહ્માંડના ભૂતકાળના દર્શન કરાવશે. કઇરીતે? આપણે જાણીએ છીએ કે બ્રહ્માંડ નિરંતર ફેલાઇ રહ્યું છે. આ ફેલાવાના કારણે દૂરની તેમજ જૂની ગેલેક્ષીઓ અતિ તીવ્ર ગતિએ આપણાંથી દૂર જઇ રહી છે. માટે તેમાંથી આવી રહેલ પ્રકાશના તરંગો ખેંચાઇને લાંબા થતા જાય છે. જેને red shift કહે છે. એટલેકે તેઓની તરંગલંબાઇ વધી જાય છે અને તેઓ visible light ના સ્પેક્ટ્રમમાંથી સ્થાનાંતર થઇ infrared સ્પેક્ટ્રમમાં જતાં રહે છે. જેને પકડવા માટે infrared સાધનોની જરૂર પડે છે અને જેમ્સ વેબ આ સાધનો વડે જ સજ્જ છે. માટે જ કહેવાય છે કે આ ટેલિસ્કોપ બ્રહ્માંડના શરૂઆતી સમય(બિગબેંગ પછીના થોડા સમય બાદના) નો આપણને પરિચય આપશે.

-

અહીં થોડી હબલ અને જેમ્સ વેબ ટેલિસ્કોપની તુલના કરી લઇએ, જેથી engineering એ કેવી હરણફાળ ભરી છે તેનો આપને અંદાજો આવી જશે. હબલના primary mirror નો વ્યાસ(diameter) લગભગ 2.4 મીટર છે. જે તેના overall collecting area ને 4 સ્કવેર મીટર જેટલો બનાવે છે. જ્યારે જેમ્સ વેબના mirror નો વ્યાસ 6.5 મીટર છે. જે તેના overall collecting area ને 25.37 સ્કવેર મીટર જેટલો બનાવે છે. આટલો મોટો હોવા છતાં જેમ્સ વેબ ટેલિસ્કોપ હબલ કરતા હળવો છે. જેમ્સ વેબનું વજન લગભગ 6500 કિ.ગ્રા છે જ્યારે હબલનું વજન 12,246 કિ.ગ્રા હતું. હબલને બળતણની જરૂર નથી જ્યારે જેમ્સ વેબમાં બળતણ છે. આ બળતણના જથ્થાની ગણતરી કરી વૈજ્ઞાનિકોએ જેમ્સ વેબની આયુ 10 વર્ષ નક્કી કરી હતી પરંતુ પોતાના પડાવ(L2) સુધી જવા માટેના સઘળા પડકાર તેણે(ધારવા કરતાં) ખુબ આસાનીપૂર્વક પાર પાડી દીધાં. જેથી બળતણ વપરાશનો જે અંદાજો હતો તેના કરતાં ઘણું ઓછું બળતણ તેણે વાપર્યું. હવે નવા અંદાજ મુજબ જેમ્સ વેબ ઓછામાં ઓછું 20 વર્ષ સુધી કાર્યરત રહેશે, કે જે આપણાં માટે સૌથી સુખદ સમાચાર છે.  

-

હબલ ટેલિસ્કોપને અત્યારસુધી પાંચ વખત અવકાશયાત્રીઓ મોકલીને અપગ્રેડ કરવામાં આવ્યું છે પરંતુ જેમ્સ વેબ આ સુવિધાથી વંચિત છે. કેમ? કેમકે હબલ પૃથ્વીથી ઘણો નજીક(લગભગ 570 કિ.મી) છે. જ્યારે જેમ્સ વેબ લગભગ 15 લાખ કિ.મી દૂર છે. માટે તેમાં સુધારા-વધારા કરવા આર્થિક દ્રષ્ટિએ શક્ય નથી(જુઓ નીચેની ઇમેજ).

-

જેમ્સ વેબ -230 ડીગ્રી સે. તાપમાને કાર્ય કરશે જ્યારે હબલ 20 ડીગ્રી સે. તાપમાને કાર્યરત છે. તાપમાનના આટલા મોટાં તફાવતનું કારણ શું? જાણીશું આગળ....

 

(ક્રમશ:)