संसारको अहिलेसम्मकै सबैभन्दा धेरै क्षमता भएको जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप डिसेम्बर २५, २०२१ मा अमेरिकाको अन्तरिक्ष अनुसन्धानसम्बन्धी संस्था ‘नासा’ले अन्तरिक्षमा प्रक्षेपण गरेको छ। यसको प्रयोगबाट हामीले एक ढंगबाट ‘टाइम ट्राभल’ गर्न सकिने बताइन्छ। यो योजना सफल भएको खण्डमा करोडौं वर्षअघि नै हामी पुग्ने भन्ने त होइन, तर ब्रम्हाण्डको इतिहासमा भएका अनेकौं गतिविधिहरूको झलक हेर्न सम्भव हुनेछ, हामी जन्मनुअघि पृथ्वी र अन्य ग्रहहरूमा समेत भएका गतिविधिहरूको जानकारी लिन सकिनेछ। त्यो पनि केबल ४–५ वर्षको कुरा होइन, करोडौं बर्षअघि भएका ब्रम्हाण्डीय गतिविधी हेर्न पाइनेछ। यसको प्रयोगमार्फत १३ अर्ब बर्षभन्दा पनि पहिलेसम्मका गतिविधि हेर्न सकिने बताइएको छ। वैज्ञानिकहरूका अनुसार १३.८ अर्ब बर्ष पहिले बिग ब्याङ (महाबिस्फोट)बाट ब्रह्माण्डको सुरुवात भएको हो।
पूराना घट्नाका तस्विरहरू खिच्न कसरी सम्भव?
जेम्स वेब टेलिस्कोपको मुख्य बिशेषता नै यो हो कि यसले इन्फ्रारेड पहिचान गर्न सक्छ। स्कुल, विश्वविद्यालय तथा प्रयोगशालाहरूमा अहिले उपलब्ध साना टेलिस्कोपहरूले आकाशतिर हेर्दा हामीले आफ्ना आँखाले आकाशमा चम्किएका ताराहरूको प्रकाशमात्रै देख्न सक्छौँ। तपाईँले ‘स्प्रेक्ट्र्म’का बारेमा सुन्नुभएको वा विद्यालयमा पढ्नुभएकै होला। इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक वेभ धेरै ‘स्प्रेक्टम’मा हुन्छन्। जसमा एक्स रे, अल्ट्रभ्वाइलेट, इन्फ्रारेड, रेडियो वेभ्स र माइक्रोवेभ लगायतका सबै हुन्छन्। र, बीचमा भिजिबल लाइटको एक सानो क्षेत्र(रेन्ज) हुन्छ, जो मान्छेको सामान्य आँखाले पनि देख्छ।
सामान्यतः पसलमा पाइने साना टेलिस्कोपको माध्यमबाट यी भिजिबल लाइटको वेभ लेन्थमा हेर्ने हो। भिजिबल लाइट–रेन्ज निलोदेखि रातो रंगसम्म हुन्छ। रातो रंगको सबैभन्दा बढी वेभ लेन्थ हुन्छ। इलेक्ट्रो म्याग्नेटिक वेभमा जति धेरै वेभ लेन्थ हुन्छ, त्यति नै राम्रोसँग इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक वेभ कुनै पनि वस्तुबाट पार हुन सक्छन्। जस्तो किः रेडियो वेभ। हामीले घरमा सुन्ने रेडियोको किलोमिटरको लामो वेभ लेन्थ हुनसक्छ। यसैकारण भवन, जंगल र पहाडलगायत स्थान पार गरेर पनि हामी रेडियो राम्रोसँग सुन्न सक्छौँ। इन्फ्रारेडको जुन वेभ लेन्थ हुन्छ, त्यो रातोभन्दा बढी वेभ लेन्थ हुन्छ। तर इन्फ्रारेडलाई हाम्रो आँखाले देख्न सक्दैन। स्पेस टेलिस्कोपमा इन्फ्रारेडको के महत्व छ? भनेर बुझ्न यो फोटो हेरेर थाहा पाउन सकिन्छ :
इन्फ्रारेड वेभ लेन्थले तस्विरमा देखिएका डस्ट पार्टिकल्स र ग्याँसका बादल (फोका)हरू बीचबाट पास हुन्छ। यो टेलिस्कोपको सहयोगले यी फोकाका पछाडी पनि के छन् भनेर देख्नसक्ने अनुमान गरिएको छ। अर्थात् भोलिका दिनमा अझै प्रष्ट र गुणस्तरीय तस्बिरहरू हामीले हेर्न पाउनेछौँ। इन्फ्रारेड, जसको खाख अर्थ हुन्छ रातोभन्दा तल। ल्याटिन शब्द इन्फ्राको अर्थ हुन्छ तल र इन्फ्रारेडको अर्थ रातो भन्दा तल। किनकि यसको फ्रिक्वन्सी रातोभन्दा तल हुन्छ। र, फ्रिक्वन्सी वेभलेन्थको व्युत्क्रमानुपाती हुन्छ ।
जुनसुकै ताप उत्पादन गर्ने प्रत्येक चीजबाट इन्फ्रारेड निस्कन्छ। मानिस, जनावर, आगो तथा सूर्यलगायत चीजबाट इन्फ्रारेड निस्कन्छ। यसैकारण गस्ती तथा लडाईँमा निस्केका सेनाहरूले पनि रातिको समयमा नाइटभिजन चस्मा लगाएका हुन्छन्। उनीहरूको नाइटभिजन चस्मामा जडित इन्फ्रारेडले यस्तो दृश्यलाई डिटेक्ट गर्छ (देखाउँछ)। चस्मामै क्यामरा फिट गरिएको हुँदा क्यामराले खिचेको दृश्यलाई देखाउँछ।
इन्फ्रारेडको अर्को फाइदा के हो भने टेलिस्कोपले निकै टाढाटाढाका ताराहरू हेर्छ, जो हामीबाट अर्बौँ किलोमिटर टाढा छन्। जब ती ताराहरूबाट उति लामो दुरी पार गर्दै प्रकाश आउँछ, प्रकाशको वेभ लेन्थ पनि तन्किन्छ, बढ्छ। यसो हुनुको कारण ब्रह्माण निरन्तर फैलिरहनु पनि हो। वेभलेन्थ तन्कने यो प्रक्रियालाई रेडसिफ्ट भनिन्छ।
अब कुरा गरौँ टेलिस्कोपको। टेलिस्कोपमा जति ठूला मिरर (ऐना) हुन्छन्, यसले त्यति नै धेरै प्रकाश समात्छ र उति नै गुणस्तरीय तस्बिर खिच्न सक्छ। टेलिस्कोपको विकास गर्नु भनेको एक प्रकारले मिररमा सुधार गर्नु या र ठूला मिरर राख्नु हो। र, यसअघिको ‘हबल टेलिस्कोप’भन्दा जेम्स वेब टेलिस्कोपको मिरर निकै ठूलो छ।
यो टेलिस्कोपका बारेमा कुरा गर्ने हो भने यसमा ‘गोल्डेन मिरर’ प्रयोग गरिएको छ, जसको चौडाइ करीब २१.३२ फिट छ। १८ वटा षड्कोण आकारका मिररहरू यसमा प्रयोग गरिएका छन्। हरेक षड्कोणमा ४८ ग्राम सुनको प्रयोग गरिएको छ। जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपको मिरर २४ क्यारेट सुनबाट बनाइएको छ। किनकी सुनले अरु पदार्थले भन्दा राम्रोसँग रेड लाइटलाई परावर्तन गर्दछ। र, यो मिररले ९८ प्रतिशत प्रकाश परावर्तन गर्ने गर्दछ। टेलिस्कोपमा जति ठूला मिरर हुन्छन्, त्यति नै धेरै प्रकाश संकलन हुन्छ र त्यत्ति नै गुणस्तरीय तस्बिरहरू खिच्न सकिन्छ। अतः जति विकसित टेलिस्कोप, उति नै ठूला मिरर आवश्यक हुन्छ।
जेम्स वेब टेलिस्कोपको ठूलो आकार नै चुनौतीपूर्ण भएका कारण वैज्ञानिकहरूले घुम्ने भागहरू मार्फत यसलाई पट्याउन मिल्नेगरी डिजाइन गरेका छन्, जसले गर्दा टेलिस्कोपले आफूलाई कम्प्याक्ट ढाँचामा फोल्ड गर्न सक्छ। यसो गर्दा टेलिस्कोपको आकार निकै सानो हुनजान्छ।
वैज्ञानिकहरूका अनुसार यो टेलिस्कोपलाई धर्तीबाट करीब १५ लाख किलोमिटर टाढा अन्तरीक्षमा राखिनेछ। यसलाई सफलतम् रूपमा अन्तरीक्षमा स्थापित गर्न सकिए यसले निरन्तर १० बर्षसम्म काम गर्ने विश्वास गरिएको छ। यो टेलिस्कोपबाट कुनै एक तारालाई हेर्नुपरे उसको १८ वटा तस्बिर हेर्न सकिने छ । र, यसलाई प्रक्षेपक्ष गरेको मितिदेखि एक बर्षसम्म विश्वका ४० देशका अनेकौँ वैज्ञानिकहरूले यो टेलिस्कोपको निरिक्षण गर्नेछन्। हबल टेलिस्कोप प्रक्षेपण भएसँगै यो टेलिस्कोपको योजनाका लागि वेज्ञानिकहरूले काम गर्दै आएका थिए। हबल टेलिस्कोपमा जस्तो अन्तरिक्षमै गएर यो टेलिस्कोपको मर्मत गरिरहनुपर्ने नभएको वैज्ञानिकहरूले बताएका छन्।
तातोको त्रास
माथि नै उल्लेख गरियो कि हरेक ताप उत्पादन गर्ने चिजले इन्फ्रारेड दिन्छ। र, काम गर्ने क्रममा स्वयम् टेलिस्कोपले पनि केही इन्फ्रारेड उत्पादन गर्छ। त्यसले गर्दा तातोपनाका कारण तस्वीरको गुणस्तर बिग्रन सक्छ। यसै कुरालाई ध्यानमा राखेर यो टेलिस्कोपलाई –२२३ डिग्री सेल्सियसमा मात्रै काम गर्ने बनाइएको छ। अर्थात्, यो टेलिस्कोपले काम गर्न –२२३ डिग्री सेल्सियस तापक्रम हुनुपर्नेछ। पृथ्वीमा –८९ डिग्री सेल्सियसभन्दा तल कहिल्यै तापक्रम झरेको छैन। टेलिस्कोपलाई कसरी यति चिसो मौसममा राख्ने त? धन्दा मान्नु पर्दैन, अन्तरिक्षमा यस्तो सम्भव हुन्छ। सूर्यको प्रकाश नआएको अवस्थमा अन्तरिक्षमा निकै चिसो हुन्छ। तर प्रकाश आयो भनेचाहिँ त्यहाँ तत्कालै गर्मी हुन्छ। चन्द्रमामा जस्तै हुन्छ। स्मरणीय छ, चन्द्रमामा कुनै वायुमण्डल छैन। र, सामान्यतः त्यहाँको तापक्रम –१७० डिग्री सेल्सियसम्म झर्न सक्छ। चन्द्रमामा घाम लाग्नेबित्तिकै चन्द्रमाको तापक्रम बढेर १२० डिग्री सेल्सियससम्म पुग्छ। यो टेलिस्कोपका लागि यही कुरा नै एक मुख्य समस्या बन्नेछ।
जब सूर्यबाट प्रकाश आउनेछ, टेलिस्कोपसहित यसका सबै अवयव छिट्टै तात्नेछ। यसकारण टेलिस्कोपलाई घामबाट बचाउनुपर्छ। यही कुरा गर्नका लागि टेलिस्कोपमा ‘सनसिल्ड’ लगाइएको छ र त्यो सिल्ड चङ्गाको स्वरुपमा छ। र, त्यो सनसिल्ड टेनिस–कोर्ट जति नै ठूलो छ ताकि पुरै टेलिस्कोपलाई सुरक्षित राख्न सकियोस्। र, यसका लागि एक बिशेष पदार्थ ‘क्याप्टोन’को प्रयोग गरिएको छ। घामलाई कसरी रोक्न सकिन्छ भनेर धेरै परिक्षण गरेपछि यो पदार्थको प्रयोग सिफारिस गरिएको हो। यसलाई कृतिम रूपमा तयार पारिएको हो। यो सनसिल्डमा क्याप्टोनका ५ तहहरू लगाइएका छन्। र, हरेक तह मान्छेका कपालभन्दा पातलो छ। र, हरेक तहको बीचमा खाली भाग छ ताकि यसले राम्रोसँग काम गरोस्। योसँगै हरेक तहमा एल्मुनियमको कोटिङ पनि छ। तर यी दुई तह, जो सूर्यको नजिक छन्, ती दुईमा डोप्ड–सिलिकनको कोटिङ पनि छ। हबललालाई जस्तै यो टेलिस्कोपलाई धर्ति नजिकै राखिने छैन। तर यो टेलिस्कोपलाई धर्तिभन्दा १५ लाख किलोमिटर टाढा राखिनेछ। यसलाई राखिने ठाउँलाई एल–२ बिन्दु भनिन्छ। एलको अर्थ लग्रान्ज बिन्दु हो। यो बिन्दु सूर्यभन्दा विपरिततर्फ हुन्छ। सूर्यबाट आउने प्रकाशलाई जति धेरै रोक्न सकियो, उति नै राम्रो हुने भएकाले यो बिन्दूमा टेलिस्कोपलाई राखिने भएको हो। यो एल २ बिन्दुको खास कुरा के हो भने यो पृथ्वीसँगै घुम्छ र यसलाई पृथ्वीको छाँयाले छेकेर लुकाएर राख्नेछ। सूर्य भएको दिशातिर हेर्दा हातले छेकेर हेरेजस्तै टेलिस्कोपका लागि यो प्रक्रिया अपनाइनेछ।
नासाका अनुसार यो टेलिस्कोप बनाउने प्रक्रिया नै यति धेरै जटिल छ कि यो निर्माण गर्नूपूर्व र गर्दागर्दै ३ सय सम्भावित प्राविधिक समस्याहरूलाई पहिचान गरिएको छ। ३ सय सम्भावित खराबीमध्ये एउटा मात्रै खराबी यसमा आउँदा यो परियोजना पुरै असफल हुने सम्भावना छ! यो योजनामा १० अर्ब अमेरिकी डलर खर्च गरिएको छ। यो यति धेरै रकम हो कि नासाले अन्य धेरै अनुसन्धान योजनाबाट रकम कटौती गरेर यसमा लगानी गर्नुपरेको बताएको छ। नासासँगै युरोपियन स्पेस एजेन्सी र क्यानेडियन स्पेस एजेन्सी पनि यो महत्वाकांक्षी योजनामा सहभागी छन्। किनकी यो सफल हुँदा यसमार्फत १३ अर्ब बर्ष पहिलेको व्रह्माण्डको तस्वीर खिच्न सकिनेछ। यसको मद्दतले वैज्ञानिकहरूले बिग ब्याङ भएपछि तारा र ग्यालेक्सीहरूको निर्माण कसरी भएको थियो भन्ने थाहा पाउने विश्वास गरेका छन्।
बितेको समयलाई हेर्न कसरी सम्भव छ?
एक ठाउँबाट अर्को ठाउँसम्म प्रकाश पुग्न समय लाग्छ। अर्थात्, जबसम्म प्रकाश एक ठाउँबाट अर्को ठाउँमा पुग्छ, केही समय बितिसकेको हुन्छ। जब हामी धेरै लामो दुरीको कुरा गर्छौँ, त्यहाँ प्रकाश पार हुन धेरै समय लाग्छ। अर्थात् प्रकाश पार हुँदा धेरै समय बितिसकेको हुन्छ। जस्तोकिः सूर्यबाट पृथ्वीमा प्रकाश आइपुग्न लगभग ८ मिनेट लाग्छ। मानौँ, यदि सूर्य हरायो भने पनि धर्तीमा भएका मानिसहरुले सूर्य हराएको कुरो ८ मिनेटपछि मात्रै थाहा पाउनेछन्। यसको अर्थ, जब हामी सूर्यलाई पृथ्वीबाट हेर्छौं, ८ मिनेट पहिलको सूर्यलाई देखिरहेका हुन्छौँ।
यही तर्कअनुसार जब हामी करोडौँ प्रकाश वर्ष टाढा रहेका तारा र ग्यालेक्सीहरूलाई धर्तीमा बसेर वा टेलिस्कोपबाट हेर्छौँ, तत्कालका तारा र ग्यालेक्सीलाई हामीले देखिरहेका हुँदैनौँ। ब्रह्माण्ड यति ठूलो छ कि जून ताराहरू हामीभन्दा १३ बिलियन प्रकाश बर्ष टाढा छन्, तिनको प्रकाश पृथ्वीमा आइपुग्दा १३ बिलियन प्रकाश बर्ष बितिसकेका हुन्छन्। यस प्रकारले हामी इतिहासको एक झलक देख्न सक्छौँ। यसै तर्कले सैद्वान्तिक रूपमा यो पनि सम्भव छ: मान्नुस्, हामी धर्तीबाट १०० मिलियन प्रकाश बर्ष टाढा गयौँ भने त्यो बिन्दू हाम्रो टेलिपोट हो। अर्थात् त्यो टेलिपोट पृथ्वीबाट १०० मिलियन प्रकाश बर्ष टाढा छ। र, त्यो टेलिपोटबाट टेलिस्कोपमार्फत पृथ्वीतिर हेर्ने हो भने हामीले १०० मिलियन बर्ष पहिलेको मात्रै पृथ्वी देख्न सक्नेछौँ। त्यस्तो अवस्थामा हामीले धर्तीमा डाइनोसर देख्नेछौँ। यो सम्भव हुनका लागि व्यवहारिक समस्या छ ः जबसम्म त्यो ग्रहमा पुगेर हामी धर्तीमा फर्केर हेर्नेछौं, त्यो समय हामीले हेर्न खोजेको समयभन्दा बढी हुनेछ। तर टेलिपोट गरेर यो सम्भव भयो भने हामी धर्तीमा पनि इतिहास हुँदै गरेको कुरा देख्न सक्नेछौँ। र, वास्तविकतामै ‘टाइम ट्राभल’ गर्न सक्नेछौँ। योसँगै जेम्भ वेभ स्पेस टेलिस्कोपले अरु कति नयाँ ग्रहहरू भेट्टाउला भन्ने कुरा पनि उत्तिकै चासोको विषय छ। पृथ्वीजस्तै वातावरण भएको अरु कुनै ग्रह भेट्टिएला अथवा व्रम्हाण्डको कुनै अर्को ठाउँमा मानव जिवन सम्भव छ या छैन? यो कुरो त समयले बताउला, जेम्स वेब टेलिस्कोपको सफल कार्यान्वयन हुँदा हामीले त्यसबारे थप थाहा पाउन पनि सकूँला।
टेलिस्कोपको विकाशबारे थोरै जानकारी
अन्तरिक्षमा भएका खगोलीय पिण्डहरू, जस्तैः तारा, ग्रह र उपग्रहहरू आदिको अध्ययन र अवलोकन गर्न प्रयोग गरिने उपकरणलाई टेलिस्कोप या दुरबिन भनिन्छ। यसले छरिएका प्रकाशका किरणहरूलाई एकत्रित गर्छ र नाङ्गो आँखाले नदेखिने ताराहरू पनि टेलिस्कोपको मद्धतले राम्ररी देखिन्छन्। टेलिस्कोपबाट टाढाका वस्तुहरू हेर्दा स्पष्ट तर उल्टो देखिन्छ्न्। टेलिस्कोपबाट सूर्यको अवलोकन गर्नुहुँदैन। यसो गर्दा आँखाको रेटिना क्षतिग्रस्त भई आँखा बिग्रन्छ। टेलिस्कोपमा दुईवटा कन्भेक्स लेन्सहरूको प्रयोग गरिएको हुन्छ: अब्जेटिभ लेन्स र आइलेन्स। यिनिहरूको दूरी घटबढ गर्न मिल्नेगरी राखिएको हुन्छ। टेलिस्कोपको आविष्कार इटालिय वैज्ञानिक ग्यालिलिई ग्यालिलियोले गरेका हुन्। ग्यालिलियो ग्यालिली (१५ फेब्रुअरी १५६४ – ८ जनवरी १६४२)लाई प्रायः ग्यालिलियोको नामले चिनिन्छ । यि भौतिक विज्ञानशास्त्री, गणितज्ञ, खगोलशास्त्री र दार्शनिक थिए, जसले वैज्ञानिक क्षेत्रमा क्रान्ति नै ल्याए। उनले टेलिस्कोपको विकास गरेर अन्तरिक्षको अवलोकनका साथै कपर्निक्यानिज्म(Copernicanism)को लागि सहयोग गरेका थिए। ग्यालिलियोलाई आधुनिक अवलोकन तथा खगोल विज्ञानका पिताका नामले चिनिन्छ। अहिलेसम्मकै सबैभन्दा ठूलो टेलिस्कोप हबल टेलिस्कोप हो। र, हब्बलभन्दा निकै शक्तिशाली भनिएको जेम्म वेब स्पेस टेलिस्कोप नै गत २५ डिसेम्बरमा प्रक्षेपण गरिएको हो।
इन्टरनेटमा उपलब्ध विभिन्न विज्ञान सामग्रीहरूको सहयोगमा।
यो पनि हेर्नुहोस् –
