જેમ જેમ પ્રકાશ અવકાશમાંથી પસાર થાય છે, તેમ બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ દ્વારા તે વિસ્તરે છે.તેથી જ ઘણા દૂરના પદાર્થો ઇન્ફ્રારેડમાં ઝળકે છે, જે દૃશ્યમાન પ્રકાશ કરતાં લાંબી તરંગલંબાઇ ધરાવે છે.અમે આ પ્રાચીન પ્રકાશને નરી આંખે જોઈ શકતા નથી, પરંતુ જેમ્સ વેબ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ (JWST) એ તેને પકડવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે, જે અત્યાર સુધી રચાયેલી કેટલીક પ્રારંભિક તારાવિશ્વોને જાહેર કરે છે.
છિદ્ર માસ્કીંગ: એક છિદ્રિતધાતુપ્લેટ ટેલિસ્કોપમાં પ્રવેશતા કેટલાક પ્રકાશને અવરોધે છે, જે તેને ઇન્ટરફેરોમીટરની નકલ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે એક લેન્સ કરતાં ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન પ્રાપ્ત કરવા માટે બહુવિધ ટેલિસ્કોપમાંથી ડેટાને જોડે છે.આ પદ્ધતિ નજીકમાં ખૂબ જ તેજસ્વી વસ્તુઓમાં વધુ વિગત લાવે છે, જેમ કે આકાશમાં નજીકના બે તારાઓ.
માઈક્રો ગેટ એરે: સ્પેક્ટ્રમ માપવા માટે 248,000 નાના દરવાજાઓની ગ્રીડ ખોલી અથવા બંધ કરી શકાય છે - પ્રકાશનો પ્રસાર તેના ઘટક તરંગલંબાઈ સુધી - એક ફ્રેમમાં 100 પોઈન્ટ પર.
સ્પેક્ટ્રોમીટર: એક જાળી અથવા પ્રિઝમ વ્યક્તિગત તરંગલંબાઇની તીવ્રતા દર્શાવવા માટે ઘટના પ્રકાશને સ્પેક્ટ્રમમાં અલગ કરે છે.
કેમેરા: JWST પાસે ત્રણ કેમેરા છે - બે કે જે નજીકની ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇમાં પ્રકાશને કેપ્ચર કરે છે અને એક કે જે મધ્ય ઇન્ફ્રારેડ તરંગલંબાઇમાં પ્રકાશને કેપ્ચર કરે છે.
ઈન્ટિગ્રલ ફીલ્ડ યુનિટ: સંયુક્ત કેમેરા અને સ્પેક્ટ્રોમીટર દરેક પિક્સેલના સ્પેક્ટ્રમ સાથે એક ઈમેજ કેપ્ચર કરે છે, જે દર્શાવે છે કે દૃશ્યના ક્ષેત્રમાં પ્રકાશ કેવી રીતે બદલાય છે.
કોરોનોગ્રાફ્સ: તેજસ્વી તારાઓમાંથી ઝગઝગાટ તે તારાઓની પરિભ્રમણ કરતી ગ્રહો અને ભંગાર ડિસ્કમાંથી અસ્પષ્ટ પ્રકાશને અવરોધિત કરી શકે છે.કોરોનોગ્રાફ એ અપારદર્શક વર્તુળો છે જે તેજસ્વી સ્ટારલાઇટને અવરોધે છે અને નબળા સંકેતોને પસાર થવા દે છે.
ફાઇન ગાઇડન્સ સેન્સર (FGS)/ઇન્ફ્રારેડ ઇમેજરની નજીક અને સ્લિટલેસ સ્પેક્ટ્રોમીટર (NIRISS): FGS એ પોઇન્ટિંગ કેમેરા છે જે ટેલિસ્કોપને યોગ્ય દિશામાં નિર્દેશ કરવામાં મદદ કરે છે.તે NIRISS સાથે પૅક કરેલું છે જેમાં કૅમેરા અને સ્પેક્ટ્રોમીટર છે જે ઇન્ફ્રારેડ ઇમેજ અને સ્પેક્ટ્રા નજીક કૅપ્ચર કરી શકે છે.
ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોમીટરની નજીક (NIRSpec): આ વિશિષ્ટ સ્પેક્ટ્રોમીટર માઇક્રોશટરની એરે દ્વારા એકસાથે 100 સ્પેક્ટ્રા મેળવી શકે છે.આ પહેલું અવકાશ સાધન છે જે એકસાથે આટલી બધી વસ્તુઓનું સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણ કરવા સક્ષમ છે.
નીયર ઇન્ફ્રારેડ કેમેરા (NIRCam): કોરોનોગ્રાફ સાથેનું એકમાત્ર નજીકનું ઇન્ફ્રારેડ સાધન, NIRCam એ એક્સોપ્લેનેટનો અભ્યાસ કરવા માટેનું મુખ્ય સાધન હશે જેનો પ્રકાશ અન્યથા નજીકના તારાઓની ઝગઝગાટથી અસ્પષ્ટ થઈ જશે.તે ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન નજીક-ઇન્ફ્રારેડ છબીઓ અને સ્પેક્ટ્રાને કેપ્ચર કરશે.
મિડ-ઇન્ફ્રારેડ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ (MIRI): આ કેમેરા/સ્પેક્ટ્રોગ્રાફ સંયોજન JWST માં એકમાત્ર સાધન છે જે તારાઓ અને ખૂબ દૂરના તારાવિશ્વોની આસપાસ ભંગાર ડિસ્ક જેવા ઠંડા પદાર્થો દ્વારા ઉત્સર્જિત મધ્ય-ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશને જોઈ શકે છે.
સ્પેસ ટેલિસ્કોપ સાયન્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટના સાયન્સ વિઝન એન્જિનિયર એલિસા પેગને જણાવ્યું હતું કે, જેડબ્લ્યુએસટીના કાચા ડેટાને માનવ આંખ પ્રશંસા કરી શકે તેવી વસ્તુમાં ફેરવવા માટે વૈજ્ઞાનિકોએ ગોઠવણો કરવી પડી હતી, પરંતુ તેની છબીઓ "વાસ્તવિક" છે.“જો આપણે ત્યાં હોત તો શું ખરેખર આ જ જોવા મળશે?જવાબ ના છે, કારણ કે આપણી આંખો ઇન્ફ્રારેડમાં જોવા માટે બનાવવામાં આવી નથી, અને ટેલિસ્કોપ આપણી આંખો કરતાં પ્રકાશ પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ હોય છે."ટેલિસ્કોપનું વિસ્તરેલું દૃશ્ય ક્ષેત્ર આપણને આ કોસ્મિક પદાર્થોને આપણી પ્રમાણમાં મર્યાદિત આંખો કરતાં વધુ વાસ્તવિક રીતે જોવાની મંજૂરી આપે છે.JWST 27 જેટલા ફિલ્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને ચિત્રો લઈ શકે છે જે ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમની વિવિધ રેન્જને કેપ્ચર કરે છે.વૈજ્ઞાનિકો પ્રથમ આપેલ છબી માટે સૌથી ઉપયોગી ગતિશીલ શ્રેણીને અલગ પાડે છે અને શક્ય તેટલી વધુ વિગતો જાહેર કરવા માટે તેજ મૂલ્યોને સ્કેલ કરે છે.પછી તેઓએ દરેક ઇન્ફ્રારેડ ફિલ્ટરને દૃશ્યમાન સ્પેક્ટ્રમમાં એક રંગ સોંપ્યો - સૌથી ટૂંકી તરંગલંબાઇ વાદળી બની ગઈ, જ્યારે લાંબી તરંગલંબાઇ લીલા અને લાલ બની.તેમને એકસાથે મૂકો અને તમારી પાસે સામાન્ય સફેદ સંતુલન, કોન્ટ્રાસ્ટ અને રંગ સેટિંગ્સ બાકી છે જે કોઈપણ ફોટોગ્રાફર કરી શકે છે.
જ્યારે સંપૂર્ણ રંગીન છબીઓ મંત્રમુગ્ધ કરી રહી છે, ત્યારે ઘણી ઉત્તેજક શોધો એક સમયે એક તરંગલંબાઇ કરવામાં આવી રહી છે.અહીં, NIRSpec ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ટેરેન્ટુલા નેબ્યુલાના વિવિધ લક્ષણો વિવિધ દ્વારા દર્શાવે છેફિલ્ટર્સ.ઉદાહરણ તરીકે, અણુ હાઇડ્રોજન (વાદળી) કેન્દ્રિય તારો અને તેની આસપાસના પરપોટામાંથી તરંગલંબાઇને ફેલાવે છે.તેમની વચ્ચે મોલેક્યુલર હાઇડ્રોજન (લીલો) અને જટિલ હાઇડ્રોકાર્બન (લાલ) ના નિશાન છે.પુરાવા સૂચવે છે કે ફ્રેમના નીચેના જમણા ખૂણે આવેલ સ્ટાર ક્લસ્ટર કેન્દ્રિય તારા તરફ ધૂળ અને ગેસ ઉડાવી રહ્યું છે.
આ લેખ મૂળરૂપે સાયન્ટિફિક અમેરિકન 327, 6, 42-45 (ડિસેમ્બર 2022) માં "ચિત્રોની પાછળ" તરીકે પ્રકાશિત થયો હતો.
જેન ક્રિશ્ચિયનસન સાયન્ટિફિક અમેરિકનમાં વરિષ્ઠ ગ્રાફિક્સ એડિટર છે.ક્રિશ્ચિયનસનને Twitter @ChristiansenJen પર અનુસરો
સાયન્ટિફિક અમેરિકન ખાતે અવકાશ અને ભૌતિકશાસ્ત્રના વરિષ્ઠ સંપાદક છે.તેણીએ વેસ્લીયન યુનિવર્સિટીમાંથી ખગોળશાસ્ત્ર અને ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સ્નાતકની ડિગ્રી અને યુનિવર્સિટી ઓફ કેલિફોર્નિયા, સાન્ટા ક્રુઝમાંથી વિજ્ઞાન પત્રકારત્વમાં માસ્ટર ડિગ્રી મેળવી છે.Twitter @ClaraMoskowitz પર Moskowitz ને અનુસરો.ફોટો સૌજન્ય નિક હિગિન્સ.
વિજ્ઞાન શોધો જે વિશ્વને બદલી રહ્યું છે.150 થી વધુ નોબેલ વિજેતાઓના લેખો સહિત 1845ના અમારા ડિજિટલ આર્કાઇવનું અન્વેષણ કરો.