नासा की नई अंतरिक्ष दूरबीन हबल जैसी स्पष्टता के साथ पूरे आकाश का मानचित्रण करेगी

सार:

नासा का नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप लॉन्च होने वाला है। यह टेलीस्कोप पूरी तरह से नए तरीके से ब्रह्मांड का अवलोकन करेगा: हबल स्पेस टेलीस्कोप-स्तरीय इमेजिंग स्पष्टता बनाए रखते हुए, इसमें देखने का क्षेत्र बहुत बड़ा होगा, जिससे वैज्ञानिकों को डार्क एनर्जी, डार्क मैटर, दूर की आकाशगंगाओं, मरते हुए सितारों और अन्य सितारों की चमक में छिपे ग्रहों का अध्ययन करने में मदद मिलेगी।

रोमन स्पेस टेलीस्कोप लॉन्च से केवल एक दिन दूर है। जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप के बाद नासा द्वारा लॉन्च किए गए अगले प्रमुख खगोल भौतिकी मिशन के रूप में, यह बड़े पैमाने पर और उच्च दक्षता के साथ ब्रह्मांड का सर्वेक्षण करने में सक्षम पहले अंतरिक्ष दूरबीनों में से एक बन जाएगा। नासा को उम्मीद है कि रोमन टेलीस्कोप जनवरी 2027 में वैज्ञानिक अवलोकन शुरू कर देगा।

इस महत्वपूर्ण मिशन के लॉन्च में भाग लेने के लिए एरिज़ोना विश्वविद्यालय के कई संकाय और छात्र फ्लोरिडा के केप कैनावेरल की यात्रा करेंगे। 24 अगस्त, 2026 को रोमन स्पेस टेलीस्कोप ने फेयरिंग पैकेजिंग पूरी कर ली और फिर इसे फाल्कन हेवी रॉकेट के साथ डॉक किया जाएगा।

जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग मुख्य रूप से ब्रह्मांड के अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र का गहराई से निरीक्षण करने के लिए किया जाता है, जबकि रोमन स्पेस टेलीस्कोप का उत्कृष्ट लाभ इसकी व्यापक कवरेज है। दोनों दूरबीनें अवरक्त प्रकाश का अवलोकन करने में सक्षम हैं, इसलिए खगोलविद ब्रह्मांड की अधिक संपूर्ण तस्वीर प्राप्त करने के लिए अपनी टिप्पणियों को जोड़ सकते हैं, जिसे अकेले किसी भी दूरबीन से प्राप्त करना मुश्किल होगा।

रोमन टेलीस्कोप का मुख्य दर्पण लगभग 2.4 मीटर व्यास का है, जो हबल स्पेस टेलीस्कोप के मुख्य दर्पण के आकार के समान है। हालाँकि, लोहमैन एक ऐसा उपकरण ले जाएगा जो अवलोकनों की सीमा का महत्वपूर्ण रूप से विस्तार करेगा। इसका वाइड-फील्ड उपकरण हबल के समान संवेदनशीलता बनाए रखते हुए हबल के कैमरे से लगभग 100 गुना अधिक आकाश क्षेत्र को कैप्चर करने में सक्षम है।

हबल स्पेस टेलीस्कोप 30 से अधिक वर्षों से काम कर रहा है और इसने रात के आकाश का लगभग 0.1% अवलोकन किया है। इसके विपरीत, लोहमैन दूरबीन से पूरे आकाश को समान स्तर के रिज़ॉल्यूशन के साथ कवर करने की उम्मीद है। देखने का इतना व्यापक क्षेत्र दुर्लभ वस्तुओं को खोजने में विशेष रूप से अच्छा होगा, जिनमें मरते सितारे, नवगठित ग्रह और विशाल आकाशगंगा समूह शामिल हैं।

एरिज़ोना विश्वविद्यालय के शोधकर्ता इन अवलोकन डेटा का विश्लेषण करने और नई वैज्ञानिक खोजों की तलाश में शामिल होंगे।

डार्क मैटर और डार्क एनर्जी रोमन टेलीस्कोप के मुख्य अनुसंधान लक्ष्य हैं, और वे आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान में दो सबसे गहन रहस्य भी हैं। डार्क मैटर स्वयं प्रकाश उत्सर्जित नहीं करता है, लेकिन इसका गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड में आकाशगंगाओं और अन्य संरचनाओं को प्रभावित करता है। डार्क एनर्जी को वैज्ञानिक एक रहस्यमय प्रभाव कहते हैं जो ब्रह्मांड के विस्तार को तेज करता हुआ प्रतीत होता है। डार्क मैटर और डार्क एनर्जी मिलकर ब्रह्मांड के लगभग सभी अवयवों का निर्माण करते हैं।

नासा ने डार्क मैटर और डार्क एनर्जी की प्रकृति को प्रकट करने के उद्देश्य से दो अध्ययनों का समर्थन करने के लिए एरिज़ोना विश्वविद्यालय में एरिज़ोना कॉस्मोलॉजी प्रयोगशाला का चयन किया है। एक में विस्तृत क्षेत्र की विज्ञान टीम शामिल है और दूसरा परियोजना के बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए जिम्मेदार है।

एरिज़ोना विश्वविद्यालय में खगोल विज्ञान और भौतिकी के प्रोफेसर एलिजाबेथ क्रॉसर, व्यापक क्षेत्र की विज्ञान टीम "रोमन स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके काइनेमेटिक ग्रेविटेशनल लेंसिंग रिसर्च" का नेतृत्व करते हैं। टीम को "कीनेमेटिक ग्रेविटेशनल लेंसिंग" नामक एक ब्रह्माण्ड संबंधी माप पद्धति विकसित करने के लिए $2 मिलियन का वित्त पोषण प्राप्त हुआ।

शोधकर्ताओं ने डार्क मैटर और डार्क एनर्जी को पहले से कहीं अधिक सटीक रूप से मापने के लिए रोमन द्वारा ली गई छवियों को वर्णक्रमीय डेटा के साथ संयोजित करने की योजना बनाई है।

एरिज़ोना विश्वविद्यालय की एक अन्य टीम बहु-संस्थागत सहयोग परियोजना "लोहमैन उच्च-अक्षांश इमेजिंग सर्वेक्षण का उपयोग करके ब्रह्माण्ड विज्ञान के परिणामों को अधिकतम करना" में परियोजना के बुनियादी ढांचे के निर्माण के लिए भी जिम्मेदार होगी। टिम एफ़लर, खगोल विज्ञान और भौतिकी के प्रोफेसर, रोमन ब्रह्मांड विज्ञान डेटा की व्याख्या के लिए जिम्मेदार कार्य समूह का नेतृत्व करते हैं।

रोमन टेलीस्कोप पृथ्वी के करीब की आकाशगंगाओं के साथ-साथ अत्यधिक दूर की आकाशगंगाओं का भी पता लगाएगा। खगोलशास्त्री इन आकाशगंगाओं का पता लगाएंगे और उनके गुणों को मापेंगे, जिससे आकाशगंगाओं की एक विशाल सूची तैयार होगी। इसके बाद शोधकर्ता इन कैटलॉगों को ब्रह्मांड के मूलभूत भौतिक नियमों के बारे में जानकारी में अनुवाद करने के लिए कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करेंगे।

इस कार्य को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होती है। नासा के लोहमैन कार्यक्रम ने कंप्यूटिंग संसाधनों की खरीद के लिए एफ़लर प्रयोगशाला को $800,000 आवंटित किए हैं। ये संसाधन एक नए विश्वविद्यालय-स्तरीय उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग सिस्टम का हिस्सा होंगे जो इस शरद ऋतु में लागू होने की उम्मीद है। एफ़लर की प्रयोगशाला को संबंधित अनुसंधान करने के लिए अगले पांच वर्षों में $2.4 मिलियन भी प्राप्त होंगे।

इफ्लर ने कहा कि यह बुनियादी ढांचा शोधकर्ताओं को आकाशगंगा कैटलॉग से ब्रह्माण्ड संबंधी स्पष्टीकरणों में रूपांतरण पूरा करने में मदद करेगा, जिससे उन्हें ब्रह्मांड में डार्क एनर्जी और डार्क मैटर की सामग्री निर्धारित करने की अनुमति मिलेगी। वह कॉस्मोलॉजी ग्रुप के सह-अध्यक्ष के रूप में भी कार्य करते हैं, जो दुनिया भर से 1,000 से अधिक वैज्ञानिकों को एक साथ लाता है। एफ़लर ने कहा कि इस वैज्ञानिक लक्ष्य के इर्द-गिर्द सहयोग करने के लिए वैश्विक वैज्ञानिक अनुसंधान समुदाय को संगठित करने में सक्षम होना एक "सपने का काम" है।

रोमन स्पेस टेलीस्कोप न केवल ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर नक्शे खींचेगा, बल्कि एक्सोप्लैनेट की सीधे तस्वीरें लेने के नए तरीकों का भी परीक्षण करेगा। इसमें मौजूद कोरोनोग्राफ तारे की अत्यंत तीव्र रोशनी को दबाने के लिए प्रकाश ढाल, प्रिज्म, डिटेक्टर, फिल्टर और स्व-समायोजित दर्पण का उपयोग करेगा।

जब तारे की चमकदार रोशनी कमजोर हो जाती है, तो खगोलविदों को तारे की परिक्रमा करने वाले बहुत ही धुंधले ग्रहों और धूल डिस्क का निरीक्षण करने का अवसर मिलता है।

वर्तमान में, मनुष्यों द्वारा खोजे गए अधिकांश एक्सोप्लैनेट पुष्टि के लिए अप्रत्यक्ष तरीकों पर भरोसा करते हैं। उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक तारों के सामने से गुजरने वाले ग्रहों के कारण तारों की रोशनी में होने वाली छोटी गिरावट को माप सकते हैं। रोमन का कोरोनोग्राफ एक अलग दृष्टिकोण अपनाएगा, सीधे ग्रह को प्रकट करने का प्रयास करेगा।

उम्मीद है कि यह उपकरण उन ग्रहों का पता लगाने में सक्षम होगा जो अपने मेजबान सितारों की तुलना में 100 मिलियन गुना मंद हैं। मौजूदा अंतरिक्ष कोरोनाग्राफ की तुलना में इसके प्रदर्शन में लगभग 100 से 1,000 गुना सुधार होगा।

खगोल विज्ञान के एसोसिएट रिसर्च प्रोफेसर और कोरोनोग्राफ अवलोकन योजना कार्य समूह का नेतृत्व करने वाले स्काइलर वुल्फ ने कहा कि प्रौद्योगिकी भविष्य में रहने योग्य विश्व वेधशालाओं के लिए महत्वपूर्ण सत्यापन प्रदान करेगी। हैबिटेबल वर्ल्ड ऑब्ज़र्वेटरी एक प्रस्तावित दूरबीन परियोजना है जिसे विशेष रूप से अन्य तारा प्रणालियों में संभावित जीवन के संकेतों को देखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

एरिज़ोना विश्वविद्यालय के कई शोधकर्ताओं ने रोमन कोरोनोग्राफ के विकास में भाग लिया और भविष्य के अवलोकनों में भाग लेंगे, जिनमें चंद्र और ग्रह प्रयोगशाला के निदेशक मार्क मार्ले, खगोल विज्ञान के एसोसिएट प्रोफेसर युआन एस डगलस, स्टीवर्ड वेधशाला सहायक अनुसंधान प्रोफेसर लामिया एंचे और खगोल विज्ञान पोस्टडॉक्टोरल अनुसंधान सहायक जस्टिन होल्म शामिल हैं।

माले हमारे सौर मंडल के बाहर की वस्तुओं के वायुमंडल का अध्ययन करने के लिए कोरोनोग्राफ डेटा का उपयोग करने के लिए लूनर एंड प्लैनेटरी लेबोरेटरी के एसोसिएट प्रोफेसर टाय रॉबिन्सन और पोस्टडॉक्टरल रिसर्च एसोसिएट ज़ारा ब्राउन के साथ काम करेंगे।

ब्राउन स्वयं-प्रकाशमान विशाल ग्रहों के जलवायु और वर्णक्रमीय मॉडल का निर्माण कर रहा है। ये ग्रह अक्सर बहुत युवा और बेहद गर्म होते हैं, जो अपनी स्वयं की थर्मल इन्फ्रारेड रोशनी उत्पन्न करते हैं। उसका मॉडल किसी ग्रह के वायुमंडलीय तापमान, रासायनिक संरचना, बादल की स्थिति और प्रत्येक ग्रह द्वारा उत्सर्जित होने वाले अवरक्त स्पेक्ट्रम की भविष्यवाणी कर सकता है।

ये भविष्यवाणियाँ महत्वपूर्ण हैं क्योंकि इनमें से कई वस्तुओं का इन तरंग दैर्ध्य में पहले कभी अध्ययन नहीं किया गया है। ब्राउन ने कहा कि पूर्वानुमानित स्पेक्ट्रा अवलोकन योजना के लिए महत्वपूर्ण हैं। रोमन कोरोनोग्राफ को बेहद कमजोर और उच्च-विपरीत लक्ष्यों का सामना करना पड़ता है, इसलिए अनुसंधान टीम को यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त अवलोकन समय की व्यवस्था करनी चाहिए कि मिशन के सीमित अवलोकन संसाधनों पर अत्यधिक कब्जा न करते हुए, उम्मीदवार लक्ष्यों का पता लगाया जा सके।

एंचे की टीम एक्सोप्लेनेटरी सिस्टम की संरचना का अध्ययन कर रही है। होल्म कोरोनोग्राफ को कैलिब्रेट करने के लिए सबसे उपयुक्त सितारों को खोजने के लिए जिम्मेदार है, और भविष्य के रोमन मिशन पुष्टिकरण लक्ष्यों के लिए सहायता प्रदान करने के लिए ग्राउंड-आधारित दूरबीनों का उपयोग करके प्रारंभिक अवलोकन परियोजनाओं का नेतृत्व भी करता है।

रोमन स्पेस टेलीस्कोप के जनवरी 2027 में वैज्ञानिक संचालन शुरू होने की उम्मीद है, जब इससे प्राप्त अवलोकन डेटा वैश्विक वैज्ञानिक समुदाय के लिए खुला होगा। एरिजोना विश्वविद्यालय नासा द्वारा अनुमोदित नौ रोमन डेटा अनुसंधान परियोजनाओं के लिए जिम्मेदार होगा, जिसमें संबंधित फंडिंग $2 मिलियन से अधिक होगी।

इन परियोजनाओं के अनुसंधान दायरे में न केवल डार्क एनर्जी और एक्सोप्लैनेट शामिल हैं, बल्कि सुपरमैसिव ब्लैक होल, गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग, आकाशगंगा निर्माण, पुनर्आयनीकरण प्रक्रियाएं और ब्रह्मांडीय धूल जैसे विषय भी शामिल हैं।

हबल स्पेस टेलीस्कोप जैसे इमेजिंग विवरण और हबल से कहीं दूर के दृश्य क्षेत्र के साथ, रोमन स्पेस टेलीस्कोप वैज्ञानिकों को उन खगोलीय पिंडों की खोज करने में मदद करेगा जो अन्य दूरबीनों से छूट जाते हैं, और आगे यह भी पता चलेगा कि ये खोजें ब्रह्मांड के विकास की बड़ी तस्वीर में कैसे फिट बैठती हैं।