जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप: विश्वाच्या उत्पत्तीचे रहस्य उलगडणारी महाकाय दुर्बीण
मित्रांनो, हे विश्व इतके विशाल आणि अनंत आहे की आपण त्याची पूर्ण कल्पनाही करू शकत नाही. अब्जावधी आकाशगंगा आणि ताऱ्यांनी भरलेले हे ब्रह्मांड अनेक रहस्यांनी वेढलेले आहे. पण तुम्हाला ठाऊक आहे का, मानवाने असे एक अद्भुत उपकरण तयार केले आहे ज्यामुळे आपण ‘वेळेत मागे’ (Time Travel) पाहू शकतो?
खरं तर, प्रत्यक्ष वेळेत मागे जाणे शक्य नाही; पण जेव्हा आपण आकाशातील तारे पाहतो, तेव्हा आपण त्यांचा ‘भूतकाळ’ पाहत असतो. कारण अब्जावधी किलोमीटर दूर असलेल्या त्या ताऱ्यांचा प्रकाश आपल्यापर्यंत पोहोचायला लाखो-करोडो वर्षे लागतात. याच वैज्ञानिक सत्याचा वापर करून मानवाने आजवरची सर्वात मोठी आणि प्रगत दुर्बीण बनवली आहे— जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (James Webb Space Telescope – JWST).
ही दुर्बीण आपल्याला फक्त काही वर्षांपूर्वीचेच नव्हे, तर तब्बल १३.८ अब्ज वर्षांपूर्वीचे, म्हणजेच विश्वाच्या अगदी सुरुवातीचे क्षण पाहण्यास मदत करत आहे. चला तर मग, या मानवी बुद्धिमत्तेच्या चमत्काराबद्दल सविस्तर जाणून घेऊया.
१. टेलिस्कोप थेट अंतराळात का पाठवला जातो?
जेम्स वेब हा इन्फ्रारेड (Infrared) प्रकाश पाहू शकणारा मानवी इतिहासातील सर्वात मोठा आणि शक्तिशाली स्पेस टेलिस्कोप आहे. पण प्रश्न असा पडतो की, एवढा मोठा टेलिस्कोप पृथ्वीवर उभारण्याऐवजी थेट अंतराळात का पाठवला?
त्याचे मुख्य कारण म्हणजे पृथ्वीभोवती असलेला हवेचा जाड थर (वातावरण). हे वातावरण ताऱ्यांच्या प्रकाशाला वाकवते आणि धुसर करते (म्हणूनच आपल्याला तारे लुकलुकताना दिसतात). यामुळे शास्त्रज्ञांना स्पष्ट फोटो मिळत नाहीत. याशिवाय, विश्वातील अनेक महत्त्वाचे ‘इन्फ्रारेड’ किरण पृथ्वीच्या वातावरणातच शोषले जातात. म्हणूनच विश्वाचे अगदी स्पष्ट, स्वच्छ आणि अचूक चित्र मिळवण्यासाठी या टेलिस्कोपला वातावरणाच्या बाहेर, थेट अवकाशात पाठवण्यात आले.
२. हबल टेलिस्कोप विरुद्ध जेम्स वेब टेलिस्कोप
आपल्याकडे १९९० मध्ये अवकाशात पाठवलेला ‘हबल स्पेस टेलिस्कोप’ (Hubble Space Telescope) आधीपासूनच आहे. हबलने विज्ञानाच्या क्षेत्रात मोठी क्रांती घडवली. पण हबलची एक मर्यादा होती— तो मुख्यत्वे दृश्यमान प्रकाश (Visible Light) आणि थोड्याफार प्रमाणात अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश पाहू शकत होता.
आपले विश्व सतत प्रसरण पावत आहे (Expanding Universe). या विस्तारामुळे, सृष्टीच्या सुरुवातीला तयार झालेल्या ताऱ्यांचा प्रकाश अब्जावधी वर्षांच्या प्रवासात ताणला गेला आहे. या प्रक्रियेला विज्ञानात ‘रेड शिफ्ट’ (Redshift) म्हणतात. या प्रकाशाची लांबी इतकी वाढते की तो मानवी डोळ्यांना किंवा हबलला दिसत नाही, तर तो ‘इन्फ्रारेड’ (उष्णता) स्वरूपात बदलतो. हाच इन्फ्रारेड प्रकाश पकडण्यासाठी आणि हबलच्या मर्यादेपलीकडे पाहण्यासाठी जेम्स वेब टेलिस्कोपची निर्मिती करण्यात आली.
३. जेम्स वेबची अद्भुत रचना आणि ‘सुवर्ण आरसा’
जेम्स वेब टेलिस्कोप जणू विश्वातील धूळ आणि वायूच्या ढगांमागे पाहू शकणारा एक मोठा ‘नाईट व्हिजन’ कॅमेरा आहे.
-
सुवर्ण आरसा (Golden Mirror): या टेलिस्कोपचा मुख्य आरसा १८ वेगवेगळ्या षटकोनी तुकड्यांनी बनलेला असून त्याचा आकार २१ फूट इतका प्रचंड आहे. या आरशावर सोन्याचा (Gold) अत्यंत पातळ थर लावलेला आहे, कारण सोने हे इन्फ्रारेड प्रकाश परावर्तित करण्यासाठी सर्वोत्तम मानले जाते.
-
सनशील्ड (Sunshield): जेम्स वेब इन्फ्रारेड (उष्णता) पकडतो. त्यामुळे जर टेलिस्कोप स्वतःच गरम झाला, तर तो ताऱ्यांऐवजी स्वतःचीच उष्णता पकडेल. म्हणूनच त्याला अत्यंत थंड (-२३३ अंश सेल्सिअस) ठेवणे गरजेचे असते. सूर्याची उष्णता रोखण्यासाठी या टेलिस्कोपखाली एका ‘टेनिस कोर्ट’च्या आकाराचे ‘सनशील्ड’ (सूर्याचे कापड) लावले आहे. हे ‘कॅप्टन’ नावाच्या खास साहित्याच्या ५ थरांनी बनले आहे. यामुळे टेलिस्कोपची एक बाजू भयंकर गरम असली, तरी दुसरी (आरशाची) बाजू अतिशय थंड राहते.
४. ‘L2’ पॉईंट: अवकाशातील पार्किंग स्पेस
जेम्स वेब टेलिस्कोप हबलप्रमाणे पृथ्वीभोवती फिरत नाही. त्याला पृथ्वीपासून तब्बल १.५ दशलक्ष (१५ लाख) किलोमीटर दूर अंतराळात पाठवले आहे (जे चंद्रापेक्षा चारपट दूर आहे).
ज्या ठिकाणी हा टेलिस्कोप ठेवला आहे, त्याला ‘लाग्रांज पॉईंट २’ (L2) म्हणतात. हे अवकाशातले असे एक पार्किंग स्पेस आहे, जिथे पृथ्वी आणि सूर्याचे गुरुत्वाकर्षण बल संतुलित असते. येथे टेलिस्कोप स्थिर राहतो आणि विशेष म्हणजे सूर्य व पृथ्वी नेहमी त्याच्या सनशील्डच्या पाठीमागे राहतात. त्यामुळे त्याचा पुढचा सुवर्ण आरसा नेहमी उष्णतेपासून दूर, अंधाऱ्या आणि खोल विश्वाकडे लक्ष ठेवून असतो.
५. ‘ओरिगामी’ डिझाईन आणि २५ वर्षांची मेहनत
जेम्स वेब हे स्वप्न साकार होण्यास तब्बल २५ वर्षे लागली. १९९६ मध्ये सुरू झालेला हा प्रकल्प २०२१ मध्ये लाँच झाला. याचा एकूण खर्च सुमारे १० अब्ज डॉलर्स (८४ हजार कोटी रुपये) इतका होता.
पण सर्वात मोठे आव्हान होते की एवढा मोठा (२१ फुटांचा आरसा आणि टेनिस कोर्टएवढे सनशील्ड) टेलिस्कोप रॉकेटमध्ये कसा बसवायचा? शास्त्रज्ञांनी जपानी ‘ओरिगामी’ (Origami) कलेचा आधार घेतला. हा संपूर्ण टेलिस्कोप घड्या घालून (Fold करून) रॉकेटमध्ये बसवण्यात आला. अंतराळात पोहोचल्यावर त्याने स्वतःचे सर्व भाग एकेक करून स्वयंचलितपणे उघडले— हा मानवी अभियांत्रिकीचा एक मोठा विजय होता!
६. जेम्स वेबने उलगडलेली विश्वाची रहस्ये
११ जुलै २०२२ हा ऐतिहासिक दिवस होता, जेव्हा जेम्स वेबने काढलेली पहिली छायाचित्रे जगासमोर आली. या टेलिस्कोपच्या काही सर्वात मोठ्या शोधांवर नजर टाकूया:
-
फर्स्ट डीप फील्ड (SMACS 0723): हे छायाचित्र आकाशातील एका वाळूच्या कणाएवढ्या भागाचे आहे, पण यात हजारो आकाशगंगा दिसतात. यातील काही आकाशगंगा १३ अब्ज वर्षांपेक्षा जुन्या आहेत. म्हणजेच हे फोटो आजचे नसून विश्व जन्माला आल्यानंतरच्या सुरुवातीच्या काळाचे आहेत.
-
सृष्टीचे स्तंभ (Pillars of Creation): अवकाशातील विस्तीर्ण धूळ आणि वायूचे ढग बोटांसारखे उभे आहेत. जेम्स वेबच्या इन्फ्रारेड दृष्टीने या ढगांच्या आत जन्म घेणारे हजारो ‘नवीन तारे’ पहिल्यांदाच जगाला दाखवले.
-
कॉस्मिक क्लिफ्स (Cosmic Cliffs): कारिना नेब्युलातील वायू आणि धुळीचे पर्वत. इथे नवीन ताऱ्यांचा जन्म कसा होतो, हे स्पष्टपणे दिसले.
-
स्टिफन्स क्विंटेट (Stephan’s Quintet): एकमेकांच्या गुरुत्वाकर्षणात अडकलेल्या आणि एकमेकांवर आदळणाऱ्या ५ महाकाय आकाशगंगांचा समूह.
-
टारंटुला नेब्युला (Tarantula Nebula): हा एक मोठा ताऱ्यांचा कारखाना आहे, जिथे एकाच वेळी हजारो तरुण तारे जन्म घेत आहेत.
-
परग्रहांवरील पाण्याचे पुरावे (Exoplanets): जेम्स वेबने आपल्या सूर्यमालेबाहेरील ‘WASP-96b’ ग्रहाच्या वातावरणात पाण्याची वाफ आणि ‘K2-18b’ ग्रहावर मिथेन व कार्बन डायऑक्साइड शोधून काढले आहे. हे घटक जीवसृष्टीसाठी पोषक मानले जातात.
-
प्राचीन आकाशगंगा आणि ब्लॅक होल्स: जेम्स वेबने महाविस्फोटानंतर (Big Bang) केवळ ३३० दशलक्ष वर्षांनी तयार झालेली ‘JADES-GS-z13-0’ सारखी प्राचीन आकाशगंगा शोधली. तसेच, अब्जावधी ताऱ्यांना आपल्या मागे ओढत नेणारा एक ‘पळता ब्लॅक होल’ (Runaway Black Hole) देखील शोधून काढला आहे.
निष्कर्ष: मानवी चिकाटीचे प्रतीक
हे सर्व फोटो फक्त दिसायला आकर्षक नाहीत, तर ते आपल्याला विश्वाचा इतिहास सांगत आहेत. जेम्स वेब केवळ एक मशीन नाही, तर ती मानवी चिकाटीचे आणि बुद्धिमत्तेचे प्रतीक आहे. पृथ्वीवर राहूनही आपण विश्वाच्या सर्वात प्राचीन आणि अंधाऱ्या कोपऱ्यांपर्यंत पोहोचू शकतो, हे विज्ञानाने सिद्ध केले आहे.
जेम्स वेब टेलिस्कोप अजून अनेक वर्षे अंतराळात सक्रिय राहणार आहे. येणाऱ्या काळात आपल्याला पहिल्या ताऱ्यांचा जन्म, एलियन्सचे अस्तित्व आणि विश्वाच्या निर्मितीची अजून अनेक अनुत्तरित रहस्ये नक्कीच उलगडलेली पाहायला मिळतील.
Also Read
