कैसे जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप ने अपने पहले वर्ष में खगोल विज्ञान को बदल दिया

जैसे ही क्रिसमस पिछले साल आया, दुनिया भर के खगोलविद और अंतरिक्ष उत्साही जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के बहुप्रतीक्षित प्रक्षेपण को देखने के लिए एकत्रित हुए। इंजीनियरिंग का एक उल्लेखनीय टुकड़ा होने के बावजूद, टेलिस्कोप विवादों के बिना नहीं रहा है – बजट से अधिक जाने और नासा के एक पूर्व प्रशासक के नाम पर नामित होने के कारण, जिस पर अपराधों का आरोप लगाया गया है। होमोफोबिया.

टेलीस्कोप के नामकरण और तारीख को लेकर विवाद के बावजूद, इस साल एक बात बहुत स्पष्ट हो गई है – JWST की विज्ञान क्षमता उल्लेखनीय है। इसका विज्ञान संचालन जुलाई 2022 में शुरू हुआ, और इसने पहले ही खगोलविदों को अंतरिक्ष विषयों की एक विस्तृत श्रृंखला पर नए दृष्टिकोण प्राप्त करने और रहस्यों को उजागर करने की अनुमति दी है।

JWST का सबसे तात्कालिक लक्ष्य खगोल विज्ञान के आधुनिक इतिहास में सबसे महत्वाकांक्षी परियोजनाओं में से एक है: कुछ बहुत ही पहली आकाशगंगाओं को फिर से देखना, जो तब बनी जब ब्रह्मांड पूरी तरह से नया था।

क्योंकि प्रकाश को अपने स्रोत से पृथ्वी पर हमारे पास आने में समय लगता है, बहुत दूर की आकाशगंगाओं को देखकर, खगोलविद, वास्तव में, 13 अरब साल पहले बनी सबसे पुरानी आकाशगंगाओं को देखने के लिए समय पर वापस देख सकते हैं।

हालांकि वह वहां था कुछ विवाद खगोलविदों ने शुरुआती आकाशगंगाओं के कुछ पहले पता लगाने की सटीकता पर बहस की- JWST उपकरण पूरी तरह से कैलिब्रेट नहीं किया गया था, इसलिए सबसे दूर की आकाशगंगाओं की सटीक उम्र में बदलाव की गुंजाइश थी- हाल के निष्कर्षों ने इस विचार का समर्थन किया है कि JWST ने आकाशगंगाओं का पता लगाया था बिग बैंग के बाद के पहले 350 मिलियन वर्ष।

इससे ये अब तक देखी गई सबसे पुरानी आकाशगंगाएँ बन जाती हैं, और उनमें कुछ आश्चर्य भी हुआ, जैसे कि उम्मीद से कहीं अधिक चमकीला होना। इसका मतलब यह है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं का निर्माण कैसे हुआ, इस बारे में अभी बहुत कुछ सीखना बाकी है।

इन शुरुआती आकाशगंगाओं की पहचान सर्वेक्षणों और का उपयोग करके की जाती है डीप फील्ड फोटो, जो आकाश के बड़े क्षेत्रों को देखने के लिए वेब का उपयोग करता है जो पहली नज़र में खाली दिखाई दे सकते हैं। इन क्षेत्रों में सौरमंडल के ग्रहों जैसी चमकीली वस्तुएं नहीं हैं और ये हमारी आकाशगंगा के केंद्र से बहुत दूर स्थित हैं, जो खगोलविदों को इन अत्यंत दूर की वस्तुओं को खोजने के लिए अंतरिक्ष में गहराई से खोज करने की अनुमति देता है।

JWST पहली बार एक एक्सोप्लैनेट के वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड का पता लगाने में सक्षम था और हाल ही में WASP-39b के वातावरण में जल वाष्प और सल्फर डाइऑक्साइड सहित कई अन्य यौगिकों का भी पता चला। इसका मतलब यह नहीं है कि वैज्ञानिक ग्रह के वायुमंडल की संरचना को देख सकते हैं, लेकिन वे यह भी देख सकते हैं कि ग्रह के मेजबान तारे से प्रकाश के साथ वातावरण कैसे संपर्क करता है, क्योंकि सल्फर डाइऑक्साइड प्रकाश के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा बनाया जाता है।

अगर हम पृथ्वी जैसे ग्रहों को खोजना चाहते हैं और जीवन की खोज करना चाहते हैं तो एक्सोप्लैनेट वायुमंडल के बारे में सीखना महत्वपूर्ण है। पिछली पीढ़ी के उपकरण एक्सोप्लैनेट की पहचान कर सकते हैं और बुनियादी जानकारी प्रदान कर सकते हैं जैसे कि उनका द्रव्यमान या व्यास और वे अपने तारे से कितनी दूर परिक्रमा करते हैं। लेकिन यह समझने के लिए कि इनमें से किसी एक ग्रह पर यह कैसा होगा, हमें इसके वातावरण को जानने की जरूरत है। JWST के डेटा का उपयोग करते हुए, खगोलविद हमारे सौर मंडल से बहुत दूर रहने योग्य ग्रहों की खोज करने में सक्षम होंगे।

यह सिर्फ दूर के ग्रह नहीं हैं जिन्होंने JWST का ध्यान खींचा है। घर के करीब, JWST का उपयोग हमारे सौर मंडल में ग्रहों का अध्ययन करने के लिए किया गया है, जिसमें शामिल हैं नेपच्यून और बृहस्पति, और जल्द ही यूरेनस का भी अध्ययन करने के लिए उपयोग किया जाएगा। इन्फ्रारेड रेंज में देखकर, JWST बृहस्पति के उरोरा बोरेलिस और ग्रेट रेड स्पॉट के स्पष्ट दृश्य जैसी सुविधाओं की पहचान करने में सक्षम था। साथ ही, टेलीस्कोप के उच्च रिज़ॉल्यूशन का अर्थ है कि यह ग्रहों की चमक के विरुद्ध भी छोटी वस्तुओं को देख सकता है, जैसे कि बृहस्पति के दुर्लभ रूप से देखे गए छल्ले को दिखाना। इसने 30 से अधिक वर्षों में नेपच्यून के छल्लों की सबसे स्पष्ट छवि भी ली।

इस वर्ष JWST द्वारा की गई अन्य प्रमुख जाँच मंगल ग्रह पर थी। मंगल पृथ्वी के बाहर सबसे अच्छा अध्ययन किया गया ग्रह है, जिसने वर्षों से कई रोवर्स, ऑर्बिटर्स और लैंडर्स की मेजबानी की है। इसका मतलब है कि खगोलविदों को वातावरण की संरचना की काफी अच्छी समझ है और वे इसकी मौसम प्रणाली के बारे में जानने लगे हैं। JWST जैसे संवेदनशील स्पेस टेलीस्कोप के साथ मंगल का अध्ययन करना भी मुश्किल है क्योंकि यह इतना चमकीला और इतना करीब है। लेकिन इन कारकों ने इसे यह देखने के लिए एक आदर्श परीक्षण आधार बना दिया कि नया टेलीस्कोप क्या सक्षम था।

जेडब्ल्यूएसटी का इस्तेमाल किया कैमरा और स्पेक्ट्रम डिवाइस दोनों मंगल का अध्ययन करने के लिए, इसके वायुमंडल की संरचना को दिखाते हुए, जो वर्तमान डेटा से अपेक्षित मॉडल के लगभग सटीक रूप से मेल खाता है, यह प्रदर्शित करता है कि इस प्रकार की जांच के लिए JWST के उपकरण कितने सटीक हैं।

JWST का एक अन्य लक्ष्य सितारों के जीवन चक्र के बारे में सीखना है, जिसे खगोलविद वर्तमान में व्यापक स्ट्रोक में समझते हैं। वे जानते हैं कि धूल और गैस के बादल गांठ बनाते हैं जो उनके लिए अधिक सामग्री एकत्र करते हैं और प्रोटोस्टार बनाने के लिए ढह जाते हैं, उदाहरण के लिए, लेकिन वास्तव में ऐसा कैसे होता है, इसके लिए और अधिक शोध की आवश्यकता है। वे उन क्षेत्रों के बारे में भी सीखते हैं जहाँ तारे बनते हैं और तारे गुच्छों में क्यों बनते हैं।

JWST इस विषय का अध्ययन करने के लिए विशेष रूप से उपयोगी है क्योंकि इसके इन्फ्रारेड उपकरण इसे धूल के बादलों के माध्यम से आंतरिक क्षेत्रों को देखने की अनुमति देते हैं जहां सितारे बन रहे हैं। हाल की तस्वीरें एक फ़ाइल दिखाती हैं प्रोटोस्टार का विकास और आप बादलों को दूर फेंक देते हैं और उन क्षेत्रों की तलाश करते हैं जहां सितारे घने हैं, जैसे प्रसिद्ध सितारे सृजन के स्तंभ ईगल नेबुला में। इन संरचनाओं की इमेजिंग करके विभिन्न तरंग दैर्ध्यJWST के उपकरण धूल और तारे के निर्माण की विभिन्न विशेषताओं को देख सकते हैं।

रचनात्मकता के स्तंभों की बात करें तो, जनता के मन में JWST की सबसे बड़ी विरासतों में से एक अंतरिक्ष की आश्चर्यजनक छवियां हैं। अंतरराष्ट्रीय उत्साह से जब जुलाई में टेलीस्कोप की पहली छवियां सामने आईं प्रसिद्ध स्थलों के नए दृश्य स्तंभों की तरह, इस वर्ष वेब छवियां हर जगह रही हैं।

और अद्भुत भी कैरिना नेबुला और यह पहला गहरा मैदानएक मिनट में सोचने लायक अन्य तस्वीरों में स्टार-नक्काशीदार आंकड़े शामिल हैं टारेंटयुला नेबुलाडस्टी ट्री रिंग्स से वोल्फ-रेएट 140 बाइनरी स्टारऔर दूसरी दुनिया की चमक इन्फ्रारेड में बृहस्पति.

और तस्वीरें आती रहती हैं: पिछले हफ्ते ही, एक नई तस्वीर जारी की गई थी जिसमें एक दिखाया गया था चमकता हुआ दिल आकाशगंगा NGC 7469।

यह अद्भुत खोजों से भरा एक वर्ष है और आने के लिए और भी बहुत कुछ।