બ્રહ્માંડના ભેદ-ભરમ ખોલવા તૈયાર થઇ રહેલ... :
આજથી ૫૦ વર્ષ પહેલાં વૈજ્ઞાનિકોને બિગબેંગ થિયરીનાં સોલીડ સબુત તરીકે કોસ્મીક બેક ગ્રાઉન્ડ રેડિયેશનની ભાળ મળી હતી. બ્રહ્માંડમાંથી આવતાં રેડિયો તરંગો તેમણે ઝીલી લીધા અને... રેડિયો એસ્ટ્રોનોમીની અનોખી શરૃઆત થઈ. પચાસ વર્ષ થયા પછી પણ બ્રહ્માંડને આપણે હજી પૂરપૂરુ સમજી શક્યા નથી. બ્રહ્માંડને યોગ્ય પરિપેક્ષ્યમાં જોવા માટે 'ટેલીસ્કોપ' ખુબ જ મહત્ત્વનું વૈજ્ઞાનિક સાધન છે. આજનાં વિશાળકાય ટેલીસ્કોપ માત્ર એક સાધન નથી. એક મહામોટી જટીલ રચના છે. ઇજનેરો અને વૈજ્ઞાનિકો એકવીસમી સદીના ટેકનોલોજીકલ વન્ડર્સ જેવાં સુપર ટેલીસ્કોપની એક આખી નવી પેઢી તૈયાર કરી રહ્યાં છે. ટેલીસ્કોપનાં હાઈટેક સ્ટ્રકચર માત્ર એક સ્થળે નહીં, એક કરતાં વધારે ભુમીખંડ ઉપર વહેંચાયેલા રહે તેવાં અનોખા છે. તે એટલા સોફીસ્ટીકેટેડ છે કે અનેક પ્રકાશવર્ષ દુર આવેલા વિવિધ અણુઓ અને પરમાણુની નોંધ લઇ શકે છે.
દુનિયાનું પ્રથમ પ્રેક્ટીકલ ટેલીસ્કોપ ૧૭મી સદીમાં નેધરલેન્ડમાં શોધાયું હતું. હજી ઘણી ટેક્ષ્ટબુકમાં ટેલીસ્કોપની શોધનો શ્રેય ગેલેલીયો ગેલોનીને જાય છે. જ્યારે ટેલીસ્કોપનની શોધ થઇ ત્યારે તે સમયનાં મેઘાવી માનવીને કલ્પના પણ નહીં હોય કે માત્ર ગ્રહ અને તારા દેખાડનાર ટેલીસ્કોપ એક સમયે બ્રહ્માંડનો એક આખો વિસ્તાર બતાવશે. ટેલીસ્કોપનું ખરું શ્રેય હાન્સ લિપરસે, ઝચેરીયાસ, જાનસેન અને ચશ્મા બનાવનાર જેકોબ મેથીયારીને જાય છે. ૧૬૦૯માં ગેલેલીઓએ ડચ ટેલીસ્કોપ વિશે સાંભળ્યું હતું, જેનાં ઉપરથી એક મહીનામાં પોતાનું ટેલીસ્કોપ તેણે વિકસાવ્યું હતું. આઈઝેક ન્યુટને વિશ્વનું પ્રથમ 'રિફલેક્ટીવ ટેલીસ્કોપ' બનાવ્યું હતું, જેને ન્યુરોનીઅન ટેલીસ્કોપ કહે છે. આજે ટેલીસ્કોપની વ્યાખ્યા બદલવી પડે તેટલાં તેમાં ટેકનોલોજીકલ ફેરફાર થયા છે. ટેલીસ્કોપ એટલે હવે દુરનાં ઓબજેકતા ને નજીવું બનાવે તેવી સીમીત વ્યાખ્યામાં બંધાતા નથી. આજનાં ટેલીસ્કોપ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટીક રેડિયેશન (જેમાં દ્રશ્યમાન પ્રકાશનો પણ સમાવેશ થાય છે.) તેને એકત્ર કરીને એક અલગ પ્રકારની ઇમેજ તૈયાર કરે છે. પ્રકાશની તરંગ લંબાઈ પ્રમાણે ટેલીસ્કોપનું વર્ગીકરણ કરવામાં આવે છે. જેમ કે...
- એક્સ રે ટેલીસ્કોપ ઃ અલ્ટ્રાવાયોલેટ તરંગ લંબાઈ કરતાં ટૂંકા તરંગો માટે.
- અલ્ટ્રા વાયોલેટ ટેલીસ્કોપ ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ કરતાં ઓછી તરંગ લંબાઈ માટે.
- ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશને ઝીલતું ટેલીસ્કોપ.
- ઇન્ફ્રારેડ ટેલીસ્કોપ ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ કરતાં વધારે લાંબા તરંગો માટે.
- સબ મીલીમીટર ટેલીસ્કોપ ઃ ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ કરતાં વધારે લાંબા તરંગો માટે.
હાલનાં અથવા ભવિષ્યમાં કાર્યરત થનારાં વિશ્વનાં નામાંકિત અને વિશાળકાય ટેલીસ્કોપની એક અલપઝલપ ઝાંખી મેળવી લઇએ.
આરકામા લાર્જ મીલીમીટર/સબ મીલીમીટર એરે ઃ (ALMA) ઃ રેડિયો ટેલીસ્કોપ
આજથી ૧૨ અબજ વર્ષ પહેલાં બ્રહ્માંડમાં 'સ્ટાર ફેકટરી' પુરઝોશમાં નવા તારાંઓનું સર્જન કરી રહી હતી. દરરોજ અંદાજે ૪૦૦૦ નવા તારાઓનો જન્મ થઇ રહ્યો હતો. આ માહિતી આરકામા લાર્જ મીલીમીટર એરે (ALMA) દ્વારા મળી છે. આલ્મા ૨૦૧૧માં કાર્યરત બન્યું હતું પરંતુ માર્ચ ૨૦૧૩માં તે સંપુર્ણ કામગીરી બજાવે તેવું રેડિયો ટેલીસ્કોપ બની ચૂક્યું છે. સ્પેનીશ અને પોર્ટુગીઝ ભાષામાં 'આલ્મા'નો અર્થ થાય, 'આત્મા'. તાજેતરમાં પૃથ્વી પર વિશાળ સુપર ટેલીસ્કોપની રચના થઇ રહી છે. તેમાં કામગીરી શરૃ કરનાર પ્રથમ રેડિયો ટેલીસ્કોપ 'આલ્મા' છે.
'આલ્મા' દ્વારા બ્રહ્માંડની પ્રથમ ગેલેક્સી કેવી દેખાતી હતી તેની ઇમેજ મેળવી શકાઈ છે. આલ્માને આપણી આકાશગંગાનાં કેન્દ્ર તરફ ફોકસ કરવામાં આવ્યું છે. આપણી આસપાસ તારાઓનું સર્જન અને બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ શોધવામાં 'આલ્મા' કાબેલ બાજ નજરનું કામ સંભાળી રહી છે. આલ્માની મદદથી વૈજ્ઞાનિકો જાણી ચુક્યાં છે કે એક મીલીમીટરથી નાનાં ડસ્ટ પાર્ટીકલ કઈ રીતે એકઠા થઈ તારાંઓની આજુબાજુ ગ્રહની રચના કરે છે. બ્રહ્માંડ માત્ર વિસ્તરી રહ્યું નથી. તેનાં દરેક વિસ્તારમાં ચોક્કસ પ્રકારનો પદાર્થ (મેટર) જયાં થયેલો છે. ડાર્ક મેટર પ્રકાશ કે અન્ય પ્રકારનું રેડિયેશન મુક્ત કરતું નથી માટે તેને અલગ તારવવું મુશ્કેલ થઇ પડયું છે. આલ્મા અને નવા બંધાઈ રહેલાં ટેલીસ્કોપ ડાર્ક મેટર વિશે માહિતી પુરી પાડશે. 'આલ્મા'માં ૬૬ મોટી મુવેબલ ડિશ એન્ટેના લાગેલી છે. જેમાંથી ૫૪ એન્ટેનાનો વ્યાસ ૧૨ મીટર છે. બાકીની ૧૨ ડિશનો વ્યાસ સાત મીટર જેટલો છે. 'ઇન્ટરફેરોમેટ્રી' તરીકે ઓળખાતી ટેકનોલોજી વડે બધી ડિશ એન્ટેનાનાં સીગ્નલ એકઠા કરીને એક અતિવિશાળ રેડિયો ટેલીસ્કોપ વડે ઝિલાયા હોય તેમ તેને જોડવામાં આવે છે. અત્યારે વન્ડર ક્લાસ લાગતી ટેકનોલોજી SKR જેવા ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનતાં, આઉટ ઓફ ડેટ થઇ જશે.
આરકામા લાર્જ મીલીમીટર/ સબ મીલીમીટર એરે ઃ (ALMA) ઃ રેડિયો ટેલીસ્કોપ
આરકામા લાર્જ મીલીમીટર/ સબ મીલીમીટર એરે ઃ (ALMA) ઃ રેડિયો ટેલીસ્કોપ
આજથી ૧૨ અબજ વર્ષ પહેલાં બ્રહ્માંડમાં 'સ્ટાર ફેકટરી' પુરઝોશમાં નવા તારાંઓનું સર્જન કરી રહી હતી. દરરોજ અંદાજે ૪૦૦૦ નવા તારાઓનો જન્મ થઇ રહ્યો હતો. આ માહિતી આરકામા લાર્જ મીલીમીટર એરે (ALMA) દ્વારા મળી છે. આલ્મા ૨૦૧૧માં કાર્યરત બન્યું હતું પરંતુ માર્ચ ૨૦૧૩માં તે સંપુર્ણ કામગીરી બજાવે તેવું રેડિયો ટેલીસ્કોપ બની ચૂક્યું છે. સ્પેનીશ અને પોર્ટુગીઝ ભાષામાં 'આલ્મા'નો અર્થ થાય, 'આત્મા'. તાજેતરમાં પૃથ્વી પર વિશાળ સુપર ટેલીસ્કોપની રચના થઇ રહી છે. તેમાં કામગીરી શરૃ કરનાર પ્રથમ રેડિયો ટેલીસ્કોપ 'આલ્મા' છે.
'આલ્મા' દ્વારા બ્રહ્માંડની પ્રથમ ગેલેક્સી કેવી દેખાતી હતી તેની ઇમેજ મેળવી શકાઈ છે. આલ્માને આપણી આકાશગંગાનાં કેન્દ્ર તરફ ફોકસ કરવામાં આવ્યું છે. આપણી આસપાસ તારાઓનું સર્જન અને બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ શોધવામાં 'આલ્મા' કાબેલ બાજ નજરનું કામ સંભાળી રહી છે. આલ્માની મદદથી વૈજ્ઞાનિકો જાણી ચુક્યાં છે કે એક મીલીમીટરથી નાનાં ડસ્ટ પાર્ટીકલ કઈ રીતે એકઠા થઈ તારાંઓની આજુબાજુ ગ્રહની રચના કરે છે.
બ્રહ્માંડ માત્ર વિસ્તરી રહ્યું નથી. તેનાં દરેક વિસ્તારમાં ચોક્કસ પ્રકારનો પદાર્થ (મેટર) જયાં થયેલો છે. ડાર્ક મેટર પ્રકાશ કે અન્ય પ્રકારનું રેડિયેશન મુક્ત કરતું નથી માટે તેને અલગ તારવવું મુશ્કેલ થઇ પડયું છે. આલ્મા અને નવા બંધાઈ રહેલાં ટેલીસ્કોપ ડાર્ક મેટર વિશે માહિતી પુરી પાડશે. 'આલ્મા'માં ૬૬ મોટી મુવેબલ ડિશ એન્ટેના લાગેલી છે. જેમાંથી ૫૪ એન્ટેનાનો વ્યાસ ૧૨ મીટર છે. બાકીની ૧૨ ડિશનો વ્યાસ સાત મીટર જેટલો છે. 'ઇન્ટરફેરોમેટ્રી' તરીકે ઓળખાતી ટેકનોલોજી વડે બધી ડિશ એન્ટેનાનાં સીગ્નલ એકઠા કરીને એક અતિવિશાળ રેડિયો ટેલીસ્કોપ વડે ઝિલાયા હોય તેમ તેને જોડવામાં આવે છે. અત્યારે વન્ડર ક્લાસ લાગતી ટેકનોલોજી SKR જેવા ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનતાં, આઉટ ઓફ ડેટ થઇ જશે.
થર્ટી મિટર ટેલીસ્કોપ (TMT) દ્રશ્યમાન પ્રકાશ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને ઇન્ફારેડ
વિશ્વનું આ સૌથી મોટું વિશાળ ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ છે, જે ૨૦૨૧માં કાર્યરત બનશે. હવાઈટાપુનાં નિષ્ક્રીય જ્વાળામુખી મૌના કીએની ટોચ ઉપર ૩૦ મીટર વ્યાસનું ટેલીસ્કોપ ફીટ કરવામાં આવશે. સમુદ્રની સપાટીથી તેની ઉંચાઈ ચાર કી.મી. જેટલી હોવાથી વાતાવરણનાં પ્રદુષણની અસર પણ અહી ઓછી વર્તાશે. ટેલીસ્કોપનો ઉપયોગ સુર્યમાળાનાં ગ્રહો અને અવકાશી પીંડોનાં અભ્યાસ માટે થશે. તારાઓ અને બ્લેક હોલ્સને પણ આ ટેલીસ્કોપ ફોક્સ કરી શકશે. વિશાળકાય ટેલીસ્કોપની રચના પાછળ લગભગ દોઢ અબજ ડોલરનો ખર્ચ થશે.
TMT ઉત્તર ગોળાર્ધનું વિશાળકાય ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ બનશે. જેનો પ્રાયમરી મિરર (અરીસો) ૪૯૨ જેટલાં ષષ્ટકોણ આકારનાં એકમોથી બનશે. અરીસાનું ક્ષેત્રફળ ૬૬૩ ચો.મીટર જેટલું હશે. પ્લાન પ્રમાણે, TMT ટેલીસ્કોપ એક 'ઓલરાઉન્ડર'નું કામ કરશે. સુર્યમાળાની ભાગોળે આવેલા અંતરીક્ષ ઓબજેક્ટને પણ તે નિહાળી શકશે. સુર્યમાળાનાં જાણીતા ગ્રહો અને તેનાં ચંદ્રના વધારે તલસ્પર્શી અને વિગતવાર અભ્યાસ માટે TMT કામ લાગશે. તેમનાં વાતાવરણ અને સપાટી વિશે વૈજ્ઞાનિકો વધારે જાણી શકશે. ૨૩૦૦ ટનનાં આ વજનદાર ટેલીસ્કોપની રચના, અમેરિકન અને કેનેડીયન યુનિવર્સિટીનાં સહયોગથી કરવામાં આવી છે. જાપાન, ચીન અને ભારતની વિવિધ ખગોળશાસ્ત્રની સંસ્થાઓ પણ આ પ્રોજેક્ટ સાથે જોડાયેલી છે. ૨૦૧૪માં તેનું બાંધકામ શરૃ થયું છે અને તારાનો પ્રથમ પ્રકાશ ૨૦૨૧માં ટેલીસ્કોપ ઝીલશે. ટેલીસ્કોપનો ઉપયોગ ડાર્ક એનર્જી, ડાર્ક મેટર અને પાર્ટીકલ ફીજીક્સનાં સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલને ચકાસવા માટે થશે. બ્રહ્માંડમાં પ્રથમ તારા અને ગેલેક્સીની રચના કઇ રીતે થઇ હતી તેની જાણકારી TMTથી મળશે. બ્રહ્માંડની ઉત્ક્રાંતિનાં ૧૩ અબજ વર્ષનાં ઇતિહાસ ઉપર ટેલીસ્કોપ નજર નાખી શકશે.
સ્કવેર કિલોમીટર એરે ઃ (SKA) રેડિયો તરંગો (70 MH2-10GH2)
સ્કવેર કિલોમીટર એરે (SKA)તરીકે ઓળખાતું રેડિયો ટેલીસ્કોપનું વિશાળ નેટવર્ક પૃથ્વીનાં પાંચ અલગ અલગ ભુમી ખંડ પર વહેંચાયેલું છે. જેનું બાંધકામ હજી ચાલુ જ છે. ટેલીસ્કોપનો પ્રથમ તબક્કો ૨૦૨૦માં શરૃ થનારો છે. જ્યારે આ ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનશે ત્યારે, પૃથ્વી પર રહેલાં કોઈપણ રેડીયો ઇક્વીપમેન્ટ કરતાં તેની સંવેદનશીલતાં ૫૦ ગણી વધારે હશે. ટેલીસ્કોપની નેટવર્ક ઓસ્ટ્રેલીયાથી દક્ષિણ આફ્રીકા સુધી ફેલાયેલી છે. જેમાં લાખો એન્ટેનાં અંતરીક્ષ તરફ પોતાની આંખો ફેલાવીને બેઠી છે. ૩૦૦૦ સેટેલાઈટ ડિશ ૫૦૦ MH૨ કરતાં વધારે ઉંચી આવૃત્તી પર કામ કરશે. દરેક ડિશનો વ્યાસ ૧૫ મીટર છે. ૩૦૦૦ સેટેલાઇટ ડિશ એન્ટેના ૮૦ હજાર કી.મી. લાંબા ફાયબર ઓપ્ટીક કેબલ વડે જોડશે. આ લંબાઈની સરખામણી કરવી હોય તો પૃથ્વીની કમરે બે વાર પટ્ટો પહેરાવીએ તેટલો લાંબો કેબલ થાય. દરેક એન્ટેનાને કેન્દ્રની ૩૦૦૦ કિ.મી. દુર ખાસ પ્રકારની સ્પાઇરલ પેટર્નમાં ગોઠવવામાં આવશે.
સૈધ્ધાન્તીક રીતે જોવા જઇએ તો, પૃથ્વીથી ૫૦ પ્રકાશવર્ષ દુર આવેલ ગ્રહનાં એરપોર્ટ પરથી એર ટ્રાફીક કંટ્રોલ કરવામાં આવતો હોય તો, તેને પૃથ્વી પર ઝીલી શકાય તેટલી સંવેદનશીલતા આ નેટવર્કમાં છે. ટેલીસ્કોપનો પ્રથમ તબક્કો ૨૦૨૦માં અને બીજો તબક્કો ૨૦૨૪માં ચાલુ થશે. ટેલીસ્કોપનાં બાંધકામ પાછળ બે અબજ ડોલરનો ખર્ચ થશે. પાંચ ખંડમાં વહેંચાયેલાં ટેલીસ્કોપનું વડુમથક ઇંગ્લેન્ડનાં જોડ્રેલ બેંક ઓબઝરવેટરી ખાતે રહેશે. આખા પ્રોજેક્ટ પાછળ વિશ્વનાં અનેક વૈજ્ઞાનિક સંગઠનો અને કેનેડા અને ચીન જેવાં દસ દેશો જોડાયેલાં છે. ભારતનાં નેશનલ સેન્ટર ફોર રેડિયો એસ્ટ્રોફીજીક્સ વૈજ્ઞાનિકો પણ આ પ્રોજેક્ટમાં સહયોગ કરશે. જર્મનીએ પણ આ પ્રોજેક્ટમાં જોડાવા માટેની ઉત્સુક્તા દર્શાવી છે.
લાર્જ સિનોપ્ટીક સર્વે ટેલીસ્કોપ (LSST) ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
લાર્જ સિનોપ્ટીક સર્વે ટેલીસ્કોપમાં વિશ્વનો સૌથી મોટો ડિજીટલ કેમેરા હશે. જેનું રિઝોલ્યુશન ૩.૨૦ અબજ પિકસેલનું હશે. ટેલીસ્કોપ વડે દરેક રાત્રીએ ૮૦૦ જેટલાં આકાશનાં પેનોરેસીક પિકચર લઇ શકાશે. અઠવાડિયામાં બે વાર દક્ષિણ ગોળાર્ધનાં સમગ્ર આકાશને ફોટોગ્રાફમાં કેદ કરી શકાશે. વિશ્વનાં સુપર કોમ્પ્યુટર વાપરીને ખગોળશાસ્ત્રીઓ અંતરીક્ષનાં એક જ વિસ્તારની અલગ અલગ સમયે લેવાયેલ બે તસ્વીરોની સરખામણી કરી શકશે. જેનાં કારણે વિવિધ આકાશી પીંડોની ગતી, નવાં પદાર્થ અને સુપરનોવાની માહિતી મેળવી શકાશે. ટેલીસ્કોપનાં એન્ટેનાનો વ્યાસ ૮.૪૦ મીટરનો રહેશે. ચીલીનાં કેરો પેકોન પહાડી વિસ્તારમાં LSSTનું બાંધકામ થશે. ૨૦૨૨માં LSSTકાર્યરત બનશે ત્યારે મુખ્યત્વે તે વિવિધ એસ્ટ્રોઇડ, સુપર નોવા અને ડાર્ક એનજીને પોતાનાં ફોકસ એરીયામાં રાખશે. ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનતાં બ્રહ્માંડનાં ૨૦ અબજ પદાર્થોનો ડેટાબેઝ કોમ્પ્યુટરમાં એકઠો કરવામાં આવશે. આ ડેટાબેઝ વિશ્વનાં વૈજ્ઞાનિકો વાપરી શકશે. ડાર્ક મેટર અને ડાર્ક એનર્જી ઉપર પણ વધારે માહિતી મેળવી શકાશે. નેશનલ ફાઉન્ડેશન બોર્ડ અને નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશનને ૨૦૧૨માં પ્રોજેક્ટને મંજૂરી આપી હતી. આઠ વર્ષનાં સમયગાળામાં ટેલીસ્કોપનું બાંધકામ પૂર્ણ થશે. ૩.૨૦ ગીગા પીકસેલ કેમેરા દર પંદર સેકન્ડ સુધી શટર ખુલ્લુ રાખી ફોટો પાડે છે. એક વર્ષમાં અંદાજે બે લાખ ફોટા ટેલીસ્કોપનો કેેમેરા ઝડપશે. આટલાં બધા ફોટોગ્રાફનો ડિજીટલ ડેટા પ્રોસેસ કરવા માટે ૧૦૦ રેસ ફ્લોપનો કોમ્પ્યુટીંગ પાવર ધરાવતાં સુપર કોમ્પ્યુટરની જરૃર પડશે. આપણી મિલ્કી-વે એટલે કે મંદાકીનીનાં સંપુર્ણ મેપીંગ માટે LSSTખુબ જ ઉપયોગી બનશે.
યુરોપિયન એક્સટ્રીમલી લાર્જ ટેલીસ્કોપ (E-ELT)ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
યુરોપની યુરોપીયન સધર્ન ઓબ્ઝરવેટરી દુનિયાનું સૌથી વિશાળ ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ બનાવવા જઇ રહ્યું છે. ચીલીનાં કેરો આમોઝોન પર્વતની ટોચ ઉપર E-ELTની રચના કરવામાં આવશે. જેમાં તે સમયનો સૌથી વિશાળ ૩૯.૩૦ મીટરનો અરીસો હશે. સેકન્ડરી મીરરનો વ્યાસ ૪.૨૦ મીટરનો હશે. E-ELTનું બાંધકામ પુર્ણ થશે ત્યારે તે દુનિયાનું સર્વાધીક વિશાળ રિફ્લેકટીંગ ટેલીસ્કોપ બનશે. જેનાં અરીસાનો વિસ્તાર ૯૭૮ ચો. મીટરનો હશે. આપણી આંખ જે દ્રશ્યમાન પ્રકાશને ઝીલી ને પૃથ્થકરણ કરે છે. તેનાં કરતાં દસ કરોડ ગણો અધીક પ્રકાશ E-ELT એકઠો કરશે. આજનાં વિશાળકાય ટેલીસ્કોપ કરતાં પંદર ગણો વધારે પ્રકાશ E-ELTમાં એકઠો થશે. લગભગ ૪૦ મીટર વ્યાસનો અરીસો એક સીંગલ પીસમાં બનાવવો શક્ય નથી. ૭૯૮ જેટલાં નાના નાના ષષ્ટકોણાકાર અરીસાનાં ટુકડા એકઠા કરીને એક વિશાળકાય અરીસાનું નિર્માણ કરવામાં આવશે. આ અરીસા પર એકઠો થતો પ્રકાશ કેમેરામાં જશે. પ્રકાશની માત્રા વધઘટ કરવા માટે ખાસ પ્રકારનાં ઉપકરણો પણ લગાડવામાં આવશે. E-ELTનાં કેમેરા ઇન્ફારેડ પ્રકાશને પણ રેકોર્ડ કરી શકશે. અંતરીક્ષનાં કાળા ડિબાંગ આકાશમાંથી કોઈપણ અવકાશી પીંડને અલગ તારવવામાં ઇન્ફ્રારેડ ઇમેજ કામ લાગશે. સૂર્યમાળા બહાર આવેલ બાહ્યગ્રહો એક્ષો પ્લેનેટનાં વાતાવરણની માહિતી E-ELT મેળવી શકશે. વૈજ્ઞાનિકોને આશા છે કે આ ટેલીસ્કોપ, અન્ય ગ્રહ પર જીવન વિકસ્યું હોય તો તેની ઓળખરૃપ બાયો-માર્કર મોલેક્યુલ્સને પણ ઓળખી બતાવશે. E-ELTનાં કારણે હજારો વર્ષથી સતાવતાં સવાલ 'બ્રહ્માંડમાં આપણે એકલાં જ છીએ ?'નો કદાચ જવાબ મળી જશે. બ્રહ્માંડ સર્જન પછી પેદા થયેલ આદિ-તારા, આદિ-ગેલેક્સી અને બ્લેક હોલ્સનો સંબંધ પ્રસ્થાપિત થઇ શકશે. E-ELTનાં કારણે આપણી બ્રહ્માંડની સમજમાં વધારો થશે.
જાયન્ટ મેંગેલન ટેલિસ્કોપ (GMT) દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
સાત વિશાળ અરીસા ભેગા મળીને જાયન્ટ મેંગેલન ટેલીસ્કોપની રચના કરાશે. સાત મિરર સેગમેન્ટ વડે ૨૪.૫૦ મીટરની મીરર એન્ટેના બનશે. ચીલીનાં કેરો લા કેમ્પાતાસ પર ગોઠવવામાં આવશે. ૨૦૧૯ સુધીમાં પ્રથમ ચાર અરીસા ગોઠવાઈ ગયા બાદ, ટેલીસ્કોપ કામ કરતું થઇ જશે. બાકીનાં ત્રણ મીરર ૨૦૨૩ સુધીમાં ગોઠવાયા બાદ, ટેલીસ્કોપ સંપુર્ણ રીતે કાર્યરત બનશે. તેનો મુખ્ય હેતુ તારાઓની રચના, ગેલક્સી (તારામંડળ), એક્ષો-પ્લેનેટ અને બ્લેક હોલ્સને પોતાની ફોકલ લેન્થમાં લાવી દેવાનો છે. આજનાં વિશાળકાય ટેલિસ્કોપ કરતાં ૫ થી ૧૦ ગણી પ્રકાશ એકઠો કરવાની ક્ષમતા GMTપાસે રહેશે.
ચીલી પાસેનાં આરકામાં રણ વિસ્તાર છે જે વાતાવરણનાં પ્રદૂષણથી મુક્ત છે. ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ વડે ઇમેજ લેતી વખતે વાતાવરણમાં જેટલું ઓછું પ્રદુષણ હોય તેટલી વધારે સાફ ઇમેજ મળે છે. માર્ચ-૨૦૧૨માં પહાડની ટોચને સમથળ કરવાનાં કામથી પ્રોજેક્ટની શરૃઆત થઇ છે. ટેલીસ્કોપનાં મિરરનું બાંધકામ સ્ટેવર્ટ ઓબ્ઝરવેટરી મીરર લેબ, એરીઝોના યુનિવર્સિટી ખાતે કરવામાં આવશે. પ્રથમ મીરરનું કાસ્ટીંગ ૨૦૦૫માં થયા બાદ સાડા છ વર્ષ સુધી તેનું પોલીશિંગનું કામ ચાલુ રહ્યું હતું. ૨૦૧૨માં બીજો મીરર, ૨૦૧૩માં ત્રીજો મીરર અને ૨૦૧૪માં ચોથો મિરર કાસ્ટ કરવામાં આવ્યો છે. એક અરીસો બનાવવા માટે જાપાનનાં ઓહારા કોર્પોરેશન પાસેથી ૨૦ ટન બોરોસીલીકેટ કાચ મંગાવવામાં આવે છે. એક અરીસાની રચના કરવામાં ૧૨-૧૩ અઠવાડીયા લાગે છે.
દુનિયાની ૧૧ યુનિવર્સિટી GMT પ્રોજેક્ટમાં સામેલ થઇ છે. સમગ્ર પ્રોજેક્ટ પુરો થશે ત્યારે, ૭૮ કરોડ ડોલરનો ખર્ચ થઇ ચૂક્યો હશે.
'આલ્મા' દ્વારા બ્રહ્માંડની પ્રથમ ગેલેક્સી કેવી દેખાતી હતી તેની ઇમેજ મેળવી શકાઈ છે. આલ્માને આપણી આકાશગંગાનાં કેન્દ્ર તરફ ફોકસ કરવામાં આવ્યું છે. આપણી આસપાસ તારાઓનું સર્જન અને બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ શોધવામાં 'આલ્મા' કાબેલ બાજ નજરનું કામ સંભાળી રહી છે. આલ્માની મદદથી વૈજ્ઞાનિકો જાણી ચુક્યાં છે કે એક મીલીમીટરથી નાનાં ડસ્ટ પાર્ટીકલ કઈ રીતે એકઠા થઈ તારાંઓની આજુબાજુ ગ્રહની રચના કરે છે.
બ્રહ્માંડ માત્ર વિસ્તરી રહ્યું નથી. તેનાં દરેક વિસ્તારમાં ચોક્કસ પ્રકારનો પદાર્થ (મેટર) જયાં થયેલો છે. ડાર્ક મેટર પ્રકાશ કે અન્ય પ્રકારનું રેડિયેશન મુક્ત કરતું નથી માટે તેને અલગ તારવવું મુશ્કેલ થઇ પડયું છે. આલ્મા અને નવા બંધાઈ રહેલાં ટેલીસ્કોપ ડાર્ક મેટર વિશે માહિતી પુરી પાડશે. 'આલ્મા'માં ૬૬ મોટી મુવેબલ ડિશ એન્ટેના લાગેલી છે. જેમાંથી ૫૪ એન્ટેનાનો વ્યાસ ૧૨ મીટર છે. બાકીની ૧૨ ડિશનો વ્યાસ સાત મીટર જેટલો છે. 'ઇન્ટરફેરોમેટ્રી' તરીકે ઓળખાતી ટેકનોલોજી વડે બધી ડિશ એન્ટેનાનાં સીગ્નલ એકઠા કરીને એક અતિવિશાળ રેડિયો ટેલીસ્કોપ વડે ઝિલાયા હોય તેમ તેને જોડવામાં આવે છે. અત્યારે વન્ડર ક્લાસ લાગતી ટેકનોલોજી SKR જેવા ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનતાં, આઉટ ઓફ ડેટ થઇ જશે.
થર્ટી મિટર ટેલીસ્કોપ (TMT) દ્રશ્યમાન પ્રકાશ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને ઇન્ફારેડ
વિશ્વનું આ સૌથી મોટું વિશાળ ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ છે, જે ૨૦૨૧માં કાર્યરત બનશે. હવાઈટાપુનાં નિષ્ક્રીય જ્વાળામુખી મૌના કીએની ટોચ ઉપર ૩૦ મીટર વ્યાસનું ટેલીસ્કોપ ફીટ કરવામાં આવશે. સમુદ્રની સપાટીથી તેની ઉંચાઈ ચાર કી.મી. જેટલી હોવાથી વાતાવરણનાં પ્રદુષણની અસર પણ અહી ઓછી વર્તાશે. ટેલીસ્કોપનો ઉપયોગ સુર્યમાળાનાં ગ્રહો અને અવકાશી પીંડોનાં અભ્યાસ માટે થશે. તારાઓ અને બ્લેક હોલ્સને પણ આ ટેલીસ્કોપ ફોક્સ કરી શકશે. વિશાળકાય ટેલીસ્કોપની રચના પાછળ લગભગ દોઢ અબજ ડોલરનો ખર્ચ થશે.
TMT ઉત્તર ગોળાર્ધનું વિશાળકાય ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ બનશે. જેનો પ્રાયમરી મિરર (અરીસો) ૪૯૨ જેટલાં ષષ્ટકોણ આકારનાં એકમોથી બનશે. અરીસાનું ક્ષેત્રફળ ૬૬૩ ચો.મીટર જેટલું હશે. પ્લાન પ્રમાણે, TMT ટેલીસ્કોપ એક 'ઓલરાઉન્ડર'નું કામ કરશે. સુર્યમાળાની ભાગોળે આવેલા અંતરીક્ષ ઓબજેક્ટને પણ તે નિહાળી શકશે. સુર્યમાળાનાં જાણીતા ગ્રહો અને તેનાં ચંદ્રના વધારે તલસ્પર્શી અને વિગતવાર અભ્યાસ માટે TMT કામ લાગશે. તેમનાં વાતાવરણ અને સપાટી વિશે વૈજ્ઞાનિકો વધારે જાણી શકશે. ૨૩૦૦ ટનનાં આ વજનદાર ટેલીસ્કોપની રચના, અમેરિકન અને કેનેડીયન યુનિવર્સિટીનાં સહયોગથી કરવામાં આવી છે. જાપાન, ચીન અને ભારતની વિવિધ ખગોળશાસ્ત્રની સંસ્થાઓ પણ આ પ્રોજેક્ટ સાથે જોડાયેલી છે. ૨૦૧૪માં તેનું બાંધકામ શરૃ થયું છે અને તારાનો પ્રથમ પ્રકાશ ૨૦૨૧માં ટેલીસ્કોપ ઝીલશે. ટેલીસ્કોપનો ઉપયોગ ડાર્ક એનર્જી, ડાર્ક મેટર અને પાર્ટીકલ ફીજીક્સનાં સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલને ચકાસવા માટે થશે. બ્રહ્માંડમાં પ્રથમ તારા અને ગેલેક્સીની રચના કઇ રીતે થઇ હતી તેની જાણકારી TMTથી મળશે. બ્રહ્માંડની ઉત્ક્રાંતિનાં ૧૩ અબજ વર્ષનાં ઇતિહાસ ઉપર ટેલીસ્કોપ નજર નાખી શકશે.
સ્કવેર કિલોમીટર એરે ઃ (SKA) રેડિયો તરંગો (70 MH2-10GH2)
સ્કવેર કિલોમીટર એરે (SKA)તરીકે ઓળખાતું રેડિયો ટેલીસ્કોપનું વિશાળ નેટવર્ક પૃથ્વીનાં પાંચ અલગ અલગ ભુમી ખંડ પર વહેંચાયેલું છે. જેનું બાંધકામ હજી ચાલુ જ છે. ટેલીસ્કોપનો પ્રથમ તબક્કો ૨૦૨૦માં શરૃ થનારો છે. જ્યારે આ ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનશે ત્યારે, પૃથ્વી પર રહેલાં કોઈપણ રેડીયો ઇક્વીપમેન્ટ કરતાં તેની સંવેદનશીલતાં ૫૦ ગણી વધારે હશે. ટેલીસ્કોપની નેટવર્ક ઓસ્ટ્રેલીયાથી દક્ષિણ આફ્રીકા સુધી ફેલાયેલી છે. જેમાં લાખો એન્ટેનાં અંતરીક્ષ તરફ પોતાની આંખો ફેલાવીને બેઠી છે. ૩૦૦૦ સેટેલાઈટ ડિશ ૫૦૦ MH૨ કરતાં વધારે ઉંચી આવૃત્તી પર કામ કરશે. દરેક ડિશનો વ્યાસ ૧૫ મીટર છે. ૩૦૦૦ સેટેલાઇટ ડિશ એન્ટેના ૮૦ હજાર કી.મી. લાંબા ફાયબર ઓપ્ટીક કેબલ વડે જોડશે. આ લંબાઈની સરખામણી કરવી હોય તો પૃથ્વીની કમરે બે વાર પટ્ટો પહેરાવીએ તેટલો લાંબો કેબલ થાય. દરેક એન્ટેનાને કેન્દ્રની ૩૦૦૦ કિ.મી. દુર ખાસ પ્રકારની સ્પાઇરલ પેટર્નમાં ગોઠવવામાં આવશે.
સૈધ્ધાન્તીક રીતે જોવા જઇએ તો, પૃથ્વીથી ૫૦ પ્રકાશવર્ષ દુર આવેલ ગ્રહનાં એરપોર્ટ પરથી એર ટ્રાફીક કંટ્રોલ કરવામાં આવતો હોય તો, તેને પૃથ્વી પર ઝીલી શકાય તેટલી સંવેદનશીલતા આ નેટવર્કમાં છે. ટેલીસ્કોપનો પ્રથમ તબક્કો ૨૦૨૦માં અને બીજો તબક્કો ૨૦૨૪માં ચાલુ થશે. ટેલીસ્કોપનાં બાંધકામ પાછળ બે અબજ ડોલરનો ખર્ચ થશે. પાંચ ખંડમાં વહેંચાયેલાં ટેલીસ્કોપનું વડુમથક ઇંગ્લેન્ડનાં જોડ્રેલ બેંક ઓબઝરવેટરી ખાતે રહેશે. આખા પ્રોજેક્ટ પાછળ વિશ્વનાં અનેક વૈજ્ઞાનિક સંગઠનો અને કેનેડા અને ચીન જેવાં દસ દેશો જોડાયેલાં છે. ભારતનાં નેશનલ સેન્ટર ફોર રેડિયો એસ્ટ્રોફીજીક્સ વૈજ્ઞાનિકો પણ આ પ્રોજેક્ટમાં સહયોગ કરશે. જર્મનીએ પણ આ પ્રોજેક્ટમાં જોડાવા માટેની ઉત્સુક્તા દર્શાવી છે.
લાર્જ સિનોપ્ટીક સર્વે ટેલીસ્કોપ (LSST) ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
લાર્જ સિનોપ્ટીક સર્વે ટેલીસ્કોપમાં વિશ્વનો સૌથી મોટો ડિજીટલ કેમેરા હશે. જેનું રિઝોલ્યુશન ૩.૨૦ અબજ પિકસેલનું હશે. ટેલીસ્કોપ વડે દરેક રાત્રીએ ૮૦૦ જેટલાં આકાશનાં પેનોરેસીક પિકચર લઇ શકાશે. અઠવાડિયામાં બે વાર દક્ષિણ ગોળાર્ધનાં સમગ્ર આકાશને ફોટોગ્રાફમાં કેદ કરી શકાશે. વિશ્વનાં સુપર કોમ્પ્યુટર વાપરીને ખગોળશાસ્ત્રીઓ અંતરીક્ષનાં એક જ વિસ્તારની અલગ અલગ સમયે લેવાયેલ બે તસ્વીરોની સરખામણી કરી શકશે. જેનાં કારણે વિવિધ આકાશી પીંડોની ગતી, નવાં પદાર્થ અને સુપરનોવાની માહિતી મેળવી શકાશે. ટેલીસ્કોપનાં એન્ટેનાનો વ્યાસ ૮.૪૦ મીટરનો રહેશે. ચીલીનાં કેરો પેકોન પહાડી વિસ્તારમાં LSSTનું બાંધકામ થશે. ૨૦૨૨માં LSSTકાર્યરત બનશે ત્યારે મુખ્યત્વે તે વિવિધ એસ્ટ્રોઇડ, સુપર નોવા અને ડાર્ક એનજીને પોતાનાં ફોકસ એરીયામાં રાખશે. ટેલીસ્કોપ કાર્યરત બનતાં બ્રહ્માંડનાં ૨૦ અબજ પદાર્થોનો ડેટાબેઝ કોમ્પ્યુટરમાં એકઠો કરવામાં આવશે. આ ડેટાબેઝ વિશ્વનાં વૈજ્ઞાનિકો વાપરી શકશે. ડાર્ક મેટર અને ડાર્ક એનર્જી ઉપર પણ વધારે માહિતી મેળવી શકાશે. નેશનલ ફાઉન્ડેશન બોર્ડ અને નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશનને ૨૦૧૨માં પ્રોજેક્ટને મંજૂરી આપી હતી. આઠ વર્ષનાં સમયગાળામાં ટેલીસ્કોપનું બાંધકામ પૂર્ણ થશે. ૩.૨૦ ગીગા પીકસેલ કેમેરા દર પંદર સેકન્ડ સુધી શટર ખુલ્લુ રાખી ફોટો પાડે છે. એક વર્ષમાં અંદાજે બે લાખ ફોટા ટેલીસ્કોપનો કેેમેરા ઝડપશે. આટલાં બધા ફોટોગ્રાફનો ડિજીટલ ડેટા પ્રોસેસ કરવા માટે ૧૦૦ રેસ ફ્લોપનો કોમ્પ્યુટીંગ પાવર ધરાવતાં સુપર કોમ્પ્યુટરની જરૃર પડશે. આપણી મિલ્કી-વે એટલે કે મંદાકીનીનાં સંપુર્ણ મેપીંગ માટે LSSTખુબ જ ઉપયોગી બનશે.
યુરોપિયન એક્સટ્રીમલી લાર્જ ટેલીસ્કોપ (E-ELT)ઃ દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
યુરોપની યુરોપીયન સધર્ન ઓબ્ઝરવેટરી દુનિયાનું સૌથી વિશાળ ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ બનાવવા જઇ રહ્યું છે. ચીલીનાં કેરો આમોઝોન પર્વતની ટોચ ઉપર E-ELTની રચના કરવામાં આવશે. જેમાં તે સમયનો સૌથી વિશાળ ૩૯.૩૦ મીટરનો અરીસો હશે. સેકન્ડરી મીરરનો વ્યાસ ૪.૨૦ મીટરનો હશે. E-ELTનું બાંધકામ પુર્ણ થશે ત્યારે તે દુનિયાનું સર્વાધીક વિશાળ રિફ્લેકટીંગ ટેલીસ્કોપ બનશે. જેનાં અરીસાનો વિસ્તાર ૯૭૮ ચો. મીટરનો હશે. આપણી આંખ જે દ્રશ્યમાન પ્રકાશને ઝીલી ને પૃથ્થકરણ કરે છે. તેનાં કરતાં દસ કરોડ ગણો અધીક પ્રકાશ E-ELT એકઠો કરશે. આજનાં વિશાળકાય ટેલીસ્કોપ કરતાં પંદર ગણો વધારે પ્રકાશ E-ELTમાં એકઠો થશે. લગભગ ૪૦ મીટર વ્યાસનો અરીસો એક સીંગલ પીસમાં બનાવવો શક્ય નથી. ૭૯૮ જેટલાં નાના નાના ષષ્ટકોણાકાર અરીસાનાં ટુકડા એકઠા કરીને એક વિશાળકાય અરીસાનું નિર્માણ કરવામાં આવશે. આ અરીસા પર એકઠો થતો પ્રકાશ કેમેરામાં જશે. પ્રકાશની માત્રા વધઘટ કરવા માટે ખાસ પ્રકારનાં ઉપકરણો પણ લગાડવામાં આવશે. E-ELTનાં કેમેરા ઇન્ફારેડ પ્રકાશને પણ રેકોર્ડ કરી શકશે. અંતરીક્ષનાં કાળા ડિબાંગ આકાશમાંથી કોઈપણ અવકાશી પીંડને અલગ તારવવામાં ઇન્ફ્રારેડ ઇમેજ કામ લાગશે. સૂર્યમાળા બહાર આવેલ બાહ્યગ્રહો એક્ષો પ્લેનેટનાં વાતાવરણની માહિતી E-ELT મેળવી શકશે. વૈજ્ઞાનિકોને આશા છે કે આ ટેલીસ્કોપ, અન્ય ગ્રહ પર જીવન વિકસ્યું હોય તો તેની ઓળખરૃપ બાયો-માર્કર મોલેક્યુલ્સને પણ ઓળખી બતાવશે. E-ELTનાં કારણે હજારો વર્ષથી સતાવતાં સવાલ 'બ્રહ્માંડમાં આપણે એકલાં જ છીએ ?'નો કદાચ જવાબ મળી જશે. બ્રહ્માંડ સર્જન પછી પેદા થયેલ આદિ-તારા, આદિ-ગેલેક્સી અને બ્લેક હોલ્સનો સંબંધ પ્રસ્થાપિત થઇ શકશે. E-ELTનાં કારણે આપણી બ્રહ્માંડની સમજમાં વધારો થશે.
જાયન્ટ મેંગેલન ટેલિસ્કોપ (GMT) દ્રશ્યમાન પ્રકાશ
સાત વિશાળ અરીસા ભેગા મળીને જાયન્ટ મેંગેલન ટેલીસ્કોપની રચના કરાશે. સાત મિરર સેગમેન્ટ વડે ૨૪.૫૦ મીટરની મીરર એન્ટેના બનશે. ચીલીનાં કેરો લા કેમ્પાતાસ પર ગોઠવવામાં આવશે. ૨૦૧૯ સુધીમાં પ્રથમ ચાર અરીસા ગોઠવાઈ ગયા બાદ, ટેલીસ્કોપ કામ કરતું થઇ જશે. બાકીનાં ત્રણ મીરર ૨૦૨૩ સુધીમાં ગોઠવાયા બાદ, ટેલીસ્કોપ સંપુર્ણ રીતે કાર્યરત બનશે. તેનો મુખ્ય હેતુ તારાઓની રચના, ગેલક્સી (તારામંડળ), એક્ષો-પ્લેનેટ અને બ્લેક હોલ્સને પોતાની ફોકલ લેન્થમાં લાવી દેવાનો છે. આજનાં વિશાળકાય ટેલિસ્કોપ કરતાં ૫ થી ૧૦ ગણી પ્રકાશ એકઠો કરવાની ક્ષમતા GMTપાસે રહેશે.
ચીલી પાસેનાં આરકામાં રણ વિસ્તાર છે જે વાતાવરણનાં પ્રદૂષણથી મુક્ત છે. ઓપ્ટીકલ ટેલીસ્કોપ વડે ઇમેજ લેતી વખતે વાતાવરણમાં જેટલું ઓછું પ્રદુષણ હોય તેટલી વધારે સાફ ઇમેજ મળે છે. માર્ચ-૨૦૧૨માં પહાડની ટોચને સમથળ કરવાનાં કામથી પ્રોજેક્ટની શરૃઆત થઇ છે. ટેલીસ્કોપનાં મિરરનું બાંધકામ સ્ટેવર્ટ ઓબ્ઝરવેટરી મીરર લેબ, એરીઝોના યુનિવર્સિટી ખાતે કરવામાં આવશે. પ્રથમ મીરરનું કાસ્ટીંગ ૨૦૦૫માં થયા બાદ સાડા છ વર્ષ સુધી તેનું પોલીશિંગનું કામ ચાલુ રહ્યું હતું. ૨૦૧૨માં બીજો મીરર, ૨૦૧૩માં ત્રીજો મીરર અને ૨૦૧૪માં ચોથો મિરર કાસ્ટ કરવામાં આવ્યો છે. એક અરીસો બનાવવા માટે જાપાનનાં ઓહારા કોર્પોરેશન પાસેથી ૨૦ ટન બોરોસીલીકેટ કાચ મંગાવવામાં આવે છે. એક અરીસાની રચના કરવામાં ૧૨-૧૩ અઠવાડીયા લાગે છે.
દુનિયાની ૧૧ યુનિવર્સિટી GMT પ્રોજેક્ટમાં સામેલ થઇ છે. સમગ્ર પ્રોજેક્ટ પુરો થશે ત્યારે, ૭૮ કરોડ ડોલરનો ખર્ચ થઇ ચૂક્યો હશે.
No comments:
Post a Comment