جیسا کہ روشنی خلا میں سفر کرتی ہے، یہ کائنات کی توسیع سے پھیل جاتی ہے۔یہی وجہ ہے کہ بہت سی سب سے زیادہ دور کی اشیاء انفراریڈ میں چمکتی ہیں، جن کی طول موج نظر آنے والی روشنی سے زیادہ لمبی ہوتی ہے۔ہم اس قدیم روشنی کو ننگی آنکھ سے نہیں دیکھ سکتے ہیں، لیکن جیمز ویب اسپیس ٹیلی سکوپ (JWST) کو اس پر قبضہ کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، جو اب تک کی ابتدائی کہکشاؤں میں سے کچھ کو ظاہر کرتا ہے۔
یپرچر ماسکنگ: ایک سوراخ شدہدھاتپلیٹ ٹیلی سکوپ میں داخل ہونے والی کچھ روشنی کو روکتی ہے، جس سے یہ ایک ایسے انٹرفیرومیٹر کی نقل کر سکتا ہے جو ایک لینس سے زیادہ ریزولوشن حاصل کرنے کے لیے متعدد دوربینوں کے ڈیٹا کو یکجا کرتا ہے۔یہ طریقہ قربت میں بہت روشن چیزوں میں مزید تفصیل لاتا ہے، جیسے آسمان میں دو قریبی ستارے۔
مائیکرو گیٹ اری: سپیکٹرم کی پیمائش کرنے کے لیے 248,000 چھوٹے دروازوں کا ایک گرڈ کھولا یا بند کیا جا سکتا ہے - روشنی کا پھیلاؤ اس کے اجزاء کی طول موج تک - ایک فریم میں 100 پوائنٹس پر۔
اسپیکٹرومیٹر: ایک گریٹنگ یا پرزم انفرادی طول موج کی شدت کو ظاہر کرنے کے لیے واقعے کی روشنی کو سپیکٹرم میں الگ کرتا ہے۔
کیمرے: JWST میں تین کیمرے ہیں - دو جو قریب کے اورکت طول موج میں روشنی کو پکڑتے ہیں اور ایک جو درمیانی اورکت طول موج میں روشنی کو پکڑتا ہے۔
انٹیگرل فیلڈ یونٹ: مشترکہ کیمرہ اور سپیکٹرومیٹر ہر پکسل کے سپیکٹرم کے ساتھ ایک تصویر کھینچتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ منظر کے میدان میں روشنی کیسے بدلتی ہے۔
کورونگرافس: روشن ستاروں کی چکاچوند سیاروں اور ان ستاروں کے گرد چکر لگانے والی ملبے کی ڈسکوں کی مدھم روشنی کو روک سکتی ہے۔کورونوگراف مبہم حلقے ہیں جو روشن ستاروں کی روشنی کو روکتے ہیں اور کمزور سگنلز کو وہاں سے گزرنے دیتے ہیں۔
فائن گائیڈنس سینسر (FGS)/قریب انفراریڈ امیجر اور سلیٹ لیس سپیکٹرو میٹر (NIRISS): FGS ایک پوائنٹ کرنے والا کیمرہ ہے جو دوربین کو صحیح سمت میں اشارہ کرنے میں مدد کرتا ہے۔یہ NIRISS کے ساتھ پیک کیا گیا ہے جس میں ایک کیمرہ اور ایک سپیکٹرومیٹر ہے جو کہ انفراریڈ امیجز اور سپیکٹرا کے قریب کی گرفت کر سکتا ہے۔
نیئر انفراریڈ سپیکٹرو میٹر (NIRSpec): یہ خصوصی سپیکٹرو میٹر بیک وقت مائیکرو شٹر کے ذریعے 100 سپیکٹرا حاصل کر سکتا ہے۔یہ پہلا خلائی آلہ ہے جو بیک وقت اتنی زیادہ اشیاء کا سپیکٹرل تجزیہ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔
نیئر انفراریڈ کیمرہ (NIRCam): کورونگراف والا واحد قریب اورکت والا آلہ، NIRCam exoplanets کا مطالعہ کرنے کے لیے ایک کلیدی ٹول ہو گا جس کی روشنی بصورت دیگر قریبی ستاروں کی چکاچوند سے دھندلی ہو جائے گی۔یہ ہائی ریزولوشن قریب اورکت تصاویر اور سپیکٹرا کو حاصل کرے گا۔
درمیانی انفراریڈ انسٹرومنٹ (MIRI): یہ کیمرہ/سپیکٹروگراف کا مجموعہ JWST میں واحد آلہ ہے جو ستاروں اور بہت دور کی کہکشاؤں کے گرد ملبے والی ڈسک جیسی ٹھنڈی اشیاء سے خارج ہونے والی درمیانی اورکت روشنی کو دیکھ سکتا ہے۔
اسپیس ٹیلی سکوپ سائنس انسٹی ٹیوٹ کی سائنس ویژن انجینئر الیسا پیگن نے کہا کہ سائنسدانوں کو JWST کے خام ڈیٹا کو ایسی چیز میں تبدیل کرنے کے لیے ایڈجسٹمنٹ کرنا پڑی جس کی انسانی آنکھ تعریف کر سکتی ہے، لیکن اس کی تصاویر "حقیقی" ہیں۔"کیا واقعی یہ وہی ہے جو ہم دیکھیں گے اگر ہم وہاں ہوتے؟اس کا جواب نہیں ہے، کیونکہ ہماری آنکھیں انفراریڈ میں دیکھنے کے لیے نہیں بنائی گئی ہیں، اور دوربینیں ہماری آنکھوں سے زیادہ روشنی کے لیے حساس ہوتی ہیں۔دوربین کا پھیلا ہوا نقطہ نظر ہمیں ان کائناتی اشیاء کو ہماری نسبتاً محدود آنکھوں سے زیادہ حقیقت پسندانہ طور پر دیکھنے کی اجازت دیتا ہے۔JWST 27 تک فلٹرز کا استعمال کرتے ہوئے تصاویر لے سکتا ہے جو انفراریڈ سپیکٹرم کی مختلف رینجز کو پکڑتے ہیں۔سائنس دان پہلے کسی دی گئی تصویر کے لیے سب سے مفید متحرک رینج کو الگ کرتے ہیں اور زیادہ سے زیادہ تفصیل کو ظاہر کرنے کے لیے چمک کی قدروں کو پیمانہ بناتے ہیں۔اس کے بعد انہوں نے ہر انفراریڈ فلٹر کو مرئی سپیکٹرم میں ایک رنگ تفویض کیا - سب سے چھوٹی طول موج نیلی ہو گئی، جبکہ لمبی طول موج سبز اور سرخ ہو گئی۔انہیں ایک ساتھ رکھیں اور آپ کے پاس عام سفید توازن، اس کے برعکس اور رنگ کی ترتیبات باقی رہ جائیں گی جو کسی بھی فوٹوگرافر کے بنانے کا امکان ہے۔
جب کہ مکمل رنگین تصاویر مسحور کن ہیں، بہت سی دلچسپ دریافتیں ایک وقت میں ایک طول موج کی جا رہی ہیں۔یہاں، NIRSpec آلہ مختلف کے ذریعے ٹرانٹولا نیبولا کی مختلف خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے۔فلٹرز.مثال کے طور پر، ایٹم ہائیڈروجن (نیلا) مرکزی ستارے اور اس کے آس پاس کے بلبلوں سے طول موج کو خارج کرتا ہے۔ان کے درمیان سالماتی ہائیڈروجن (سبز) اور پیچیدہ ہائیڈرو کاربن (سرخ) کے نشانات ہیں۔شواہد سے پتہ چلتا ہے کہ فریم کے نچلے دائیں کونے میں ستاروں کا جھرمٹ مرکزی ستارے کی طرف دھول اور گیس اڑا رہا ہے۔
یہ مضمون اصل میں سائنٹیفک امریکن 327, 6, 42-45 (دسمبر 2022) میں "تصاویر کے پیچھے" کے نام سے شائع ہوا تھا۔
جین کرسٹینسن سائنٹیفک امریکن میں سینئر گرافکس ایڈیٹر ہیں۔ٹوئٹر @ChristiansenJen پر کرسچن سن کو فالو کریں۔
سائنسی امریکن میں خلائی اور طبیعیات کے سینئر ایڈیٹر ہیں۔اس نے ویزلیان یونیورسٹی سے فلکیات اور طبیعیات میں بیچلر کی ڈگری اور یونیورسٹی آف کیلیفورنیا، سانتا کروز سے سائنس جرنلزم میں ماسٹر ڈگری حاصل کی۔ٹوئٹر @ClaraMoskowitz پر Moskowitz کو فالو کریں۔تصویر بشکریہ نک ہیگنس۔
سائنس دریافت کریں جو دنیا کو بدل رہی ہے۔ہمارے ڈیجیٹل آرکائیو کو دریافت کریں جو 1845 سے ہے، جس میں 150 سے زیادہ نوبل انعام یافتہ افراد کے مضامین شامل ہیں۔