नमस्कार मित्रांनो!
गुरुपौर्णिमेच्या आदल्या दिवशी नासा व युरोपीय अवकाश संशोधन केंद्रांनी सर्व जगाला सृष्टीबद्दल एक नवी दृष्टी समर्पित केली. अश्या ह्या भन्नाट यंत्राचे नाव आहे जेम्स वेब खगोलीय दुर्बीण! आपण सर्वांनी सोशल मीडिया, बातम्या, वृत्तपत्रे, ब्लॉग्स ह्यावर कदाचित वाचले-ऐकले असेल. जास्त विस्तार न करता मी हा विषय पुढे नेतो.
मागील वर्षाच्या अखेरीस म्हणजेच ख्रिसमसला नासाने जेम्स वेब ही महाकाय दुर्बीण अवकाशात प्रक्षेपित केली. दुर्बिणीबद्दल सांगायचे तर ही दुर्बीण जरा वेगळी आहे. टेनिस कोर्ट च्या आकाराची ही दुर्बीण अवकशयांमध्ये मात्र नीट व्यवस्थित “घडी” करून ठेवली होती. ह्या दुर्बिणीला सुद्धा आरसे आहेत पण फक्त काचेचे नसून त्यावर चक्क शुद्ध सोन्याचा थर पासरवलेला आहे!! त्याने दुर्बिणीची reflectivity वाढते, म्हणजेच क्षमता वाढते. तसेच ह्या दुर्बिणीचे आरसे हे गोलाकार नसून अष्टकोनी (Octagonal) आहेत. असे 18 अष्टकोनी आरसे मिळून एक मोठा आरसा बनवला आहे, जणू मधमाश्याच्या पोळ्या प्रमाणे तो आरसा दिसतो. हे झाले त्या दुर्बिणीच्या आकाराबद्दल. अवकाशात गेल्यावर एखाद्या ओरिगामी प्रमाणे ही दुर्बीण अलगदपणे टप्प्या टप्प्या ने उमलणार आहे. पण ही दुर्बीण अवकाशात नक्की करणार तरी काय?? हा महत्वाचा प्रश्न.
आजवर आपण जवळपास कुठे आकाश दर्शनाला गेलो की एक मोठं नळकांड असलेली, त्याला गोलाकार आरसे/भिंग असलेले टेल्सकोप पाहिले असतील. त्यातून चंद्र, गुरू, शनीच्या कडी, शुक्राची कोर, तारका गुच्छ असे नानाविध गोष्टी आपण पहिल्या असतील. थोडं मोठा विचार केला तर आपण ऐकलं असेल की अंतराळातील “हबल” दुर्बिणीने अमुक galaxies चा शोध लावला, तमूक black hole चे निरीक्षक केले, ई. जसे आपल्याला पृथ्वीवरून बघताना काही मर्यादा आहेत तसेच अंतराळातील हबल दुर्बिणीलाही आहेत, आणि ह्याच मर्यादा ओलांडून नवी क्षितिजे शोधण्याचे कार्य ही वेब दुर्बिण करणार आहे. थोडक्यात सांगायचे तर हबल ही दृश्य स्वरूपातील वस्तू बघू शकते कारण आपले डोळे हे प्रकाशातील वर्णपटाच्या (spectrum च्या) सर्व भाग पाहू शकत नाही. उदाहरणार्थ, आपले डोळे किंव्हा हबल दुर्बीण ही x-rays, Gamma rays, Ultra-violet rays आणि Infra-Red rays पाहू शकत नाही. तसेच ही वेब दुर्बीण दृश्य किरणांसोबत Infra-Red rays सुद्धा पाहू शकते. एक गंमतशीर पण ज्ञात उदाहरण द्यायचे झाले तर, जसे मिस्टर इंडिया चित्रपटात अनिल कपूर अदृष्य झाल्यावर जसा फक्त “लाल” चष्म्यातून दिसत असे, जवळपास तसेच समजा. तर मग ही दुर्बीण Infra-Red प्रकारातील आहे. आपल्या पुण्याजवळील नारायणगाव येथे भुस्थिर Radio Telescope सुद्धा आहे.
फक्त Infra-Red का?? ह्याचे कारण असे की आपण जेव्हा जेव्हा आकाशात बघतो तेव्हा आपण आकाशातील इतिहासाकडे बघत असतो. सोपे व रोजचे उदाहरण म्हणजे आपला सूर्य. सूर्याकडून निघालेला प्रकाश पृथ्वीवर पोहोचण्यासाठी जवळपास 8 मिनिटे लागतात. म्हणजेच आपण 8 मिनिटे जुना सूर्य पाहत असतो. जर त्यावर काही घडामोडी घडल्या तर आपल्याला त्या 8 मिनीटांनी कळतील. तसेच आपल्या ब्रह्मांडातील सर्वांत जुने तारे, galaxies, ह्या Infra-Red प्रकाश बाहेर सोडत असतात म्हणूनच त्यांना पाहण्यासाठी, त्यांचा अभ्यास करण्यासाठी, जाणून घेण्यासाठी वेब दुर्बीण Infra-Red तरंगांचा वापर करेल. अजून एक महत्वाची गोष्ट म्हणजे, इतर खगोलीय वस्तूचे निरीक्षण करताना आड येणारी धूळ (cosmic dust) सुध्दा अडथळा ठरणार नाही, कारण ही infra-red किरणे ती धूळ भेदून त्या पलीकडील दर्शन देईल!
अशी ही दुर्बीण अवकाशात पाठविल्यानंतर ध्रुवबाळा प्रमाणे एका जागी स्थिर स्थानापन्न झालेली आहे. त्या जागेस Lagrengian Point म्हणतात. येथे सूर्य व पृथ्वी ह्यांचे गुरुत्वाकर्षण समान असते. अश्या ठिकाणी कोणतीही वस्तू ठेवली तर ती तेथे स्थिर राहते.
आता वळूया ह्या दुर्बिणीने केलेल्या कमाल कामाकडे. असे म्हणतात की शितावरून भाताची परीक्षा, किंव्हा बाळाचे पाय पाळण्यात दिसतात, अगदी तसेच ह्या दुर्बिणीच्या बाबतीत आहे. ही दुर्बीण पूर्णपणे कार्यरत झाल्यावर शास्त्रज्ञांनी काही Test Images घेतल्या व त्यांचे निकाल हे सर्वांना अचंबित करणारे होते! ह्याच Test Images (छायाचित्रे) नासाने जगभर प्रदर्शित (viral) केल्या व लोकप्रियतेचा नवा उच्चांक गाठला! आपण ह्याच छायाचित्रांबद्दल जाणून घेणार आहोत.
तदपूर्वी, एक सांगावेसे वाटते की वेब दुर्बिणीने अवकाशातील काही महत्वाच्या घटकांचा त्यात समावेश केला आहे, ज्यात तारे , बाह्य ग्रह (exoplanets), दीर्घिका (galaxies), नेब्युला, अतिदूर असलेल्या दीर्घिकांचा समूह (deep field galaxies) ई.
फोटो क्र.1: SMACS0723
सर्वांत पहिला फोटो प्रदर्शित केला गेला तो म्हणजे SMACS0723 असे नाव असलेल्या दीर्घिकांच्या समूहाचा किंव्हा galaxy cluster चा! ह्यात तुम्हाला अनेक रंगीबेरंगी galaxies दिसत असतील. काही लालभडक, तर काही निळ्याशार तर काही हिरव्या रंगाच्या. ह्या फोटोमध्ये एक गोष्ट ठळक जाणवते ती म्हणजे काही दीर्घिकांना एक वक्राकार आकार प्राप्त झालेला दिसतो. त्याला आपण arcs म्हणू. अश्या ह्या arcs येण्याचं मुख्य कारण म्हणजे त्या galaxies अलीकडील असलेल्या “वजनदार” वस्तूने त्या galaxies मधून येणारा प्रकाश झुकवला किंव्हा वक्री केला. हल्ली असं म्हणतात ना की झुकेगा नही….पण निसर्गात तस होत नाही. वक्राकार दिसणाऱ्या galaxies चा प्रकाश हा त्याच्या पुढील वस्तूच्या गुरुत्वाकर्षणाच्या दबावाखाली झुकवला गेला. ह्याच प्रकाराला Gravitational Lensing असे म्हणतात. थोर शास्त्रज्ञ अल्बर्ट आईनस्टाईन ह्यांनी ह्याचा शोध लावला होता. ह्या फोटो मध्ये अजून खूप माहिती दडली आहे. थोडक्यात सांगायचे तर ह्या सर्व galaxies च्या प्रकाशाचा spectrum (वर्णपट) घेतला तर अनेक गोष्टी लक्षात येतात. उदाहरणार्थ, वरील फोटोत निळा, लाल व हिरवा असे मुख्य रंग दिसतात. निळ्या रंगाच्या galaxies मध्ये जास्त प्रमाणात व कमी प्रमाणात धूळ आहे तर तारे आहेत तर तर लाल रंगाच्या galaxies मध्ये जास्त प्रमाणात धूळ आहे. तसेच हा spectrum च्या साहाय्याने त्या galaxies किंव्हा ताऱ्यामध्ये कोणकोणती मूलद्रव्ये (elements) किंव्हा त्यांचे गॅसेस उपलब्ध आहेत ते सुध्दा समजते. निळा रंग ऑक्सिजन, लाल रंग हायड्रोजन तर हिरवा रंग हा हायड्रो-कार्बन उपलब्ध असल्याचे सांगतो. हा फोटो घेतल्यावर वेबवरील विविध यंत्रांनी त्याचे विश्लेषण केले व त्या आधारे वरील माहिती मिळाली. तरीही अजून बरीच माहिती मिळणे बाकी आहे. वेब ची ही सर्वांत पहिली deep field image आहे. अजून एक बाब म्हणजे, आज पर्यंतची सर्वांत फिकी दिसणारी galaxy सुद्धा टिपली आहे!!
फोटो क्र.2: बाह्यग्रह (Exoplanet) WASP-96b
आपण आजवर दुर्बिणीने बुध, शुक्र, मंगळ, गुरू, शनी आणि फारफार तर युरेनस बघितला असेल. पण हबल दुर्बिणीने मात्र आपल्या सुर्यमालेच्या बाहेरील ताऱ्यांभोवती फिरणाऱ्या ग्रहांचा मागोवा घेतला होता. वेब दुर्बिणीने सुद्धा WASP-96b ह्या बाह्यग्रहाचा अभ्यास केला. हा exoplanet WASP-96 ह्या आपल्या सुर्यसमान ताऱ्याभोवती फिरतो. समजा तुम्ही ह्या ग्रहावर राहत असाल आणि त्याची त्याच्या ताऱ्याभोवती फिरण्याला पृथ्वीच्या गतीत मोजले, तर दर साडेतीन दिवसांनी तुमचा वाढदिवस येईल! म्हणजे हा ग्रह त्याच्या ताऱ्याभोवती एक फेरी साडेतीन दिवसांत पूर्ण करतो!ह्या ग्रहाचा अभ्यास करताना असे लक्षात आले की ह्या ग्रहावर काही प्रमाणात वातावरण उपलब्ध आहे. जेव्हा त्या ताऱ्या वरून येणारी प्रकाशकिरण (अर्थातच त्याचा spectrum ) जेव्हा ह्या ग्रहाच्या वातावरणातून वेब वर टिपली, तेव्हा शास्त्रज्ञांनत्या ग्रहावरील वायूंचे प्रकार कळले. तसेच त्या ग्रहाचा आकार, त्याचे वजन व तापमान कळण्यास मदत झाली. तसेच अजून एक महत्वाची बाब अशी की ह्या ग्रहाच्या वर्णपटावरूनतेथील वातावरणात पाण्याच्या वाफेचे अस्तित्व दिसले! हा ग्रह त्याच्या सूर्याच्या (म्हणजेच WASP-96 ताऱ्याच्या) अतिशय जवळ आहे, सूर्य-पृथ्वी अंतराच्या 0.05 पट अंतरावर आहे. आता इतक्या जवळून फेऱ्या मारणारा हा ग्रह साहजिकच उष्ण असेल. त्याच्या स्पेक्ट्रम वरून त्याचे तापमान साधारणपणे 750 अंश सेल्सिअस असेल!! आपल्या सूर्यमालेत सुद्धा कोणत्याही ग्रहाचे तापमान एव्हढे प्रचंड नाहीये.
फोटो क्र.3 : स्टीफन्स क्विंटेट
क्विंटेट म्हणजे पाच, म्हणून आपण त्याला स्टीफनचे पंचक असे म्हणू. हा 5 दीर्घिकांचा (galaxies)समूह आहे. समजण्यासाठी एक अनुरूप उदाहरण द्यायचे तर आपल्या आकाशातील 52 टक्के तारे हे द्वैती म्हणजे जोडीने एकत्र आहेत. तसेच ह्या 5 दीर्घिका एकत्र आहेत, मात्र ह्यतील फक्त चारच एकत्र दिसतात तर पाचवी दीर्घिका ही ह्या चौघींच्या पूर्वभागावर (foreground)वर आहे. आकाशातील Pegasus (महाश्व) तारकासमूहात हे पंचक आहे. ताऱ्यांच्या व दीर्घिकांच्या अभ्यासाच्या दृष्टीने हा अतिशय महत्वाचा समूह1आहे. ह्या समूहात खूप जुने तारे, नवीन जन्माला येणारे तारे, ब्लॅक होल अश्या अनेक गोष्टी आहेत शिवाय ह्यातील 2 दीर्घिकांची एकमेकांना टक्कर सुद्धा होत आहे ज्यामुळे त्या दीर्घिकांमधील नवनवीन ताऱ्यांची निर्मिती होत आहे. इतकेच नव्हे तर वेब दुर्बिणीतील विविध यंत्रांनी त्यांचा स्पेक्ट्रम घेऊन तेथील उपलब्ध असलेल्या गॅसेस व मूलद्रव्यांची माहिती गोळा करण्यास सुरुवात केली. त्यात प्रामुख्याने आर्गोन, निऑन, सल्फर, ऑक्सिजन, हेंहायड्रोजन उपस्थित आहे. अजून एक गोष्ट म्हणजे, ह्या 5 पैकी एका दीर्घिकेच्या केंद्रस्थानी एक मोठा ब्लॅक होल (कृष्णविवर) आहे. पहिल्यांदा असे आढळले की, ह्या ब्लॅक होल शेजारील भागात गॅसेस डिटेक्ट झाले आणि त्यांची घटके व वेग काढण्यात आला. असा हा स्टीफनचे पंचक अंतराळात खूप विस्तारलेले आहे. जवळपास 6 लाख प्रकाशवर्षे इतक्या विशाल अंतरावर ह्याचा पसारा आहे ( आपल्या आकाशगंगेच्या 6 पटीने हा आकार मोठा आहे).
फोटो क्र.4: सर्दन रिंग नेब्युला
ह्या फोटोमध्ये असे स्पष्ट दिसते की हा एका ताऱ्याच्या स्फोट झालेला आहे व तो मृत पावला. हा तारा सुद्धा आपल्या सूर्यासारखा होता पण कालांतराने त्याची वाढ होत जाऊन पुढे तो फुटला व त्यामधील सर्व द्रव्य म्हणजेच वायू आणि धूळ बाहेर पसरली गेली आहे. अश्या ह्या द्रव्याने मुख्य मृत ताऱ्यापाशी रिंगण तयार केले आहे. एखाद्या मृत ताऱ्यापाशी अशी धूळ व वायू पाहण्याचा हा पहिलाच योग.
फोटो क्र. 5:- कॅरीना नेब्युला
वेबने काढलेला माझ्या दृष्टीने सर्वांत सुंदर फोटो. नेब्युला म्हणजे ताऱ्यांचे जन्मस्थळ किंव्हा त्यास स्टेलार नर्सरी म्हणतात. 16 प्रकाश वर्षे अंतरावर पसरलेल्या ह्या धुळीच्या साम्राज्याचा विस्तार दर्शवितो. व त्या धुळीच्या पलीकडे नवीन ताऱ्यांच्या जन्म होत असतो. एखाद्या मोठ्या दरी प्रमाणे हे दृश्य दिसते म्हणून त्यांना वैश्विक दरी म्हणतात. ह्या भागामध्ये नवीन ताऱ्यांच्या अतिनील किरणांच्या प्रदेशामुळे हा भाग ठळकपणे दिसतो. सोबत मोठ्या प्रमाणातील गॅसेस हे एकत्र जमा झाल्याचे ह्या फोटोच्या मध्यभागी दिसते. वेब मधील अतिशय संवेदनशील यंत्रांनी ह्या नेब्युला पलीकडील ताऱ्यांचे एकदम सुरेख दर्शन घडविले. धुळीच्या वातावरणाला भेदून त्यापलीकडील असलेल्या दीर्घिकांचे दर्शन घडविणे. हाच मुख्य उपयोग आहे ह्या वेब टेल्सकोप चा. अश्या शेकडो दीर्घिका आहेत ज्या त्यांच्या भोवताली असलेल्या धुळीच्या ढगांमुळे दिसत नाहीत. अश्या अदृश्य विश्वाचे दर्शन घडविण्याचे कार्य वेब दुर्बिणीला करायचे आहे.
अश्या प्रकारे ह्या पाच वैश्विक रत्नांचे दर्शन करून जेम्स वेब दुर्बिणीने आपल्या दृष्टीच्या कक्षा अजून रुंदावल्या आहेत हे मात्र नक्कीच. त्यामुळे आपली नजर जितकी दूर जाईल तितके आपण ब्रह्मांडाच्या जवळ जाऊ. भविष्यात होणाऱ्या अनेक घटनांची नांदी ह्या वेब दुर्बिणीच्या मार्फत होऊ घातली आहे. ह्या तारांकित यशाबद्दल ह्या मोहिमेतील सहभागी सर्व संस्था, शास्त्रज्ञ, अभियंते, सहकर्मचारी, ह्या सर्वांचे हार्दिक अभिनंदन!! गुरुपौर्णिमेच्या पूर्व संध्येला जेम्स वेबने खऱ्या अर्थाने हबल दुर्बिणीला “गुरू दक्षिणा” दिली!
© अंबरीश पवार
17/07/2022
