याद करो हबल डीप फील्ड ? और इसके उत्तराधिकारी हबल अल्ट्रा डीप फील्ड ? हम निश्चित रूप से यहां यूनिवर्स टुडे में करते हैं। हम उन्हें कैसे भूल सकते हैं?
ठीक है, जैसे हबल स्पेस टेलीस्कॉप के उत्तराधिकारी हैं, वैसे ही इसकी दो सबसे प्रसिद्ध छवियां करें। और वे उत्तराधिकारी हबल के उत्तराधिकारियों में से एक, नासा के रोमन स्पेस टेलीस्कोप से आएंगे।
हबल डीप फील्ड और अल्ट्रा डीप फील्ड ने लोगों की एक पीढ़ी को दिखाया कि ब्रह्मांड कितना विस्तृत और चमत्कारिक है। उन्होंने दिखाया कि आकाश के खाली दिखने वाले पैच भी वास्तव में आकाशगंगाओं से भरे हुए हैं। आकाशगंगाओं के सभी आकार, आकार और आयु।
और रोमन स्पेस टेलीस्कोप—जिसे the . भी कहा जाता है नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप —(और पहले WFIRST कहा जाता था), उन छवियों को स्वयं की छवियों के साथ ट्रम्प करेगा। और वे एक बार में 100 हबल अल्ट्रा-डीप फील्ड के बराबर हो सकते हैं। दिमाग बराबर उड़ता है, जैसा कि बच्चे कहते हैं।
यह हबल अल्ट्रा डीप फील्ड की मूल नासा रिलीज़ है। छवि में सभी आकाशगंगाओं में सबसे दूर की आकाशगंगाओं में से लगभग 10,000 हैं। वे सबसे छोटे, सबसे लाल रंग के हैं, और वे बिग बैंग के बाद लंबे समय तक अस्तित्व में नहीं थे। छवि क्रेडिट: नासा और यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा। नूडल स्नैक्स द्वारा संपादित - http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/07/image/a/warn/, पब्लिक डोमेन, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid =5276968
रोमन स्पेस टेलीस्कोप 2025 में पांच साल के मिशन पर लॉन्च होने वाला है। यह ब्रह्मांड विज्ञान और एक्सोप्लैनेट के आसपास के कुछ सम्मोहक प्रश्नों में अत्याधुनिक शोध करेगा। ऐसा करने के लिए, इसमें कुछ गंभीर अवलोकन शक्ति है।
इसका प्राथमिक दर्पण 2.4 मीटर (7 फीट 10 इंच) व्यास का है, जो हबल के आकार के समान है। लेकिन रोमन टेलीस्कोप का पहला काम करने वाला नाम WFIRST था, जो वाइड-फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे टेलीस्कोप के लिए है। इसके नाम के वाइड-फील्ड भाग का अर्थ है कि यह आकाश के एक क्षेत्र को हबल की तुलना में बहुत व्यापक रूप से चित्रित कर सकता है। 100 गुना तक चौड़ा या अधिक।
रोमन के साथ समय बिताना अत्यधिक प्रतिष्ठित होगा। उस समय के एक बड़े हिस्से को आकाश के बड़े क्षेत्रों को कवर करते हुए व्यापक सर्वेक्षण के साथ लिया जाएगा। लेकिन कुछ समय पकड़ने के लिए है और जो कोई भी एक महान अवलोकन प्रस्ताव रखता है उसे उपलब्ध कराया जाएगा। खगोल विज्ञान समुदाय के कुछ लोगों के अनुसार, हबल अल्ट्रा डीप फील्ड जैसे रोमन अल्ट्रा डीप फील्ड अवलोकन को प्राथमिकता दी जानी चाहिए और यह कई लाभ प्रदान कर सकता है।
हबल की तुलना में रोमन अल्ट्रा डीप फील्ड कैसा दिखेगा इसका एक उदाहरण। छवि क्रेडिट: NASA, ESA, और ए. कोकेमोएर (STScI)
पावती: डिजीटल स्काई सर्वे
एंटन कोएकेमोर स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट में हबल स्पेस टेलीस्कोप के साथ एक शोध खगोल भौतिकीविद् हैं। उन्होंने अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी की 237वीं बैठक में रोमन अल्ट्रा डीप फील्ड के लिए विचार प्रस्तुत किया। उनके विचार को वर्तमान में 30 से अधिक संस्थानों के खगोलविदों का समर्थन प्राप्त है।
में एक प्रेस विज्ञप्ति , Koekemoer परियोजना के पक्ष में बात की. 'एक सामुदायिक विज्ञान अवधारणा के रूप में, रोमन द्वारा अल्ट्रा-डीप फील्ड अवलोकनों से रोमांचक विज्ञान रिटर्न हो सकता है। हम उन तरीकों के बारे में सोचने के लिए खगोलीय समुदाय को शामिल करना चाहते हैं जिससे वे रोमन की क्षमताओं का लाभ उठा सकें।'
यह एंड्रोमेडा आकाशगंगा की एक छवि है। यह अब तक किए गए सबसे बड़े हबल कार्यक्रमों में से एक है, पंचक्रोमैटिक हबल एंड्रोमेडा ट्रेजरी कार्यक्रम। इसे प्राप्त करने के लिए, खगोलविदों ने हबल (नीला वर्ग) के साथ 400 अलग-अलग बिंदुओं को लिया और उन्हें एक विस्तृत क्षेत्र मोज़ेक बनाने के लिए जोड़ा। आकाशगंगा जैसी आकाशगंगाओं के विस्तृत श्रृंगार को समझने के लिए छवि अब स्वर्ण मानक है। लाल रूपरेखा इस हबल मोज़ेक पर आरोपित रोमन के विशाल पदचिह्न को दर्शाती है। हबल द्वारा इस मोज़ेक में समान गहराई और छवि स्पष्टता पर खोजे गए पूरे क्षेत्र को कवर करने के लिए केवल दो रोमन बिंदुओं की आवश्यकता होगी। छवि क्रेडिट: नासा और एसटीएससीआई
हबल ने अपने अल्ट्रा डीप फील्ड को इकट्ठा करने के लिए अपने अत्यधिक प्रतिष्ठित अवलोकन समय के लगभग सौ घंटे का उपयोग किया। रोमन स्पेस टेलीस्कोप को एक समान छवि इकट्ठा करने में लगभग उतना ही समय लगेगा। लेकिन हबल की छवि में हजारों आकाशगंगाएँ थीं, रोमन टेलीस्कोप में उनमें से लाखों होंगे। कौन भविष्यवाणी कर सकता है कि इस प्रयास से कौन से नए विज्ञान और खोजें होंगी?
उन लाखों आकाशगंगाओं में अब तक की सबसे पुरानी छवियों में से कुछ होंगी। जबकि हबल की गहरी छवि में उन मायावी लक्ष्यों में से कुछ ही थे, रोमन की गहरी छवि में उनमें से सैकड़ों, संभवतः हजारों भी हो सकते थे। यह प्रारंभिक ब्रह्मांड के हमारे अध्ययन के लिए एक बड़ा बढ़ावा होगा। यह खगोलविदों को यह अध्ययन करने की अनुमति दे सकता है कि उन प्राचीन आकाशगंगाओं को कैसे समूहीकृत किया गया है, वे कितनी पुरानी हैं और उनके तारे कैसे बने हैं।
यह ज़ूम-आउट वीडियो हबल अल्ट्रा डीप फील्ड से शुरू होता है और रोमन स्पेस टेलीस्कोप के दृश्य क्षेत्र को दिखाने के लिए ज़ूम आउट करता है।
इतना ही नहीं, बल्कि रोमन टेलीस्कोप अन्य शक्तिशाली दूरबीनों के साथ काम करेगा, जो हमारी समझ को एक और बढ़ावा दे सकता है।
'रोमन नासा सहित जमीन और अंतरिक्ष में वर्तमान और भविष्य के दूरबीनों के साथ शक्तिशाली तालमेल भी पैदा करेगा।' जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और अन्य,' कोकेमोर ने कहा।
जैसे-जैसे टेलिस्कोप अधिक से अधिक शक्तिशाली होते जाते हैं, वे बड़ी मात्रा में विस्तृत डेटा उत्पन्न करते हैं। लेकिन उस सभी डेटा को ठीक से संभालना पड़ता है, और खगोलविदों के लिए खुद को प्रबंधित करने के लिए इसमें बहुत कुछ है। रोमन स्पेस टेलीस्कोप भारी मात्रा में डेटा उत्पन्न करेगा, और वैज्ञानिक इससे निपटने के तरीके विकसित कर रहे हैं।
उनमें से अधिकांश मशीन लर्निंग और एआई के आसपास हैं।
जब एक और सुपर-शक्तिशाली टेलीस्कोप, वेरा सी। रुबिन ऑब्जर्वेटरी, इस साल किसी समय ऑनलाइन आएगा, तो यह लगभग भारी मात्रा में अवलोकन संबंधी डेटा उत्पन्न करेगा। वैज्ञानिक समुदाय डेटा के उस विशाल प्रवाह के लिए वर्षों पहले से तैयारी कर रहा है। रुबिन वेधशाला के पास यह सब संभालने के लिए विशेष बुनियादी ढांचा है। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी ने भी लागू किया a नया कार्यक्रम इससे निपटने के लिए युवा डेटा वैज्ञानिकों को शिक्षित करना और आना।
नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप का एक चित्रण। छवि क्रेडिट: नासा
रोमन स्पेस टेलीस्कोप समान डेटा-हैंडलिंग क्षमताओं पर निर्भर करेगा। यह अपने द्वारा बनाए गए विशाल डेटाबेस को संसाधित करने के लिए मशीन लर्निंग पर निर्भर करेगा। जब प्रत्येक छवि में लाखों अलग-अलग आकाशगंगाओं की जानकारी हो सकती है, तो हमें यह सब समझने में मदद करने के लिए विशिष्ट कंप्यूटिंग शक्ति की आवश्यकता होगी।
'रोमन मिशन से विशाल डेटासेट द्वारा सक्षम खोज क्षमता ब्रह्मांड की हमारी समझ में सफलताओं का कारण बन सकती है, जो कि हम वर्तमान में कल्पना कर सकते हैं।'
एंटोन कोएकेमोर, अनुसंधान खगोल भौतिक विज्ञानी, हबल स्पेस टेलीस्कोप / स्पेस टेलीस्कोप साइंस इंस्टीट्यूट।
लेकिन निश्चित रूप से, वह सारा डेटा सिर्फ एक घर का काम नहीं है: यह एक अभूतपूर्व अवसर है। 'आप पूरी तरह से नए प्रश्नों का पता लगा सकते हैं जिन्हें आप पहले संबोधित नहीं कर सकते थे,' कोकेमोएर ने कहा।
डेटा का प्रवाह संभवतः कुछ नए प्रश्न भी उत्पन्न करेगा जिनकी किसी को उम्मीद नहीं थी। 'रोमन मिशन से विशाल डेटासेट द्वारा सक्षम खोज क्षमता ब्रह्मांड की हमारी समझ में सफलता की ओर ले जा सकती है, जो कि हम वर्तमान में कल्पना कर सकते हैं,' कोकेमोएर ने कहा। 'यह वैज्ञानिक समुदाय के लिए रोमन की स्थायी विरासत हो सकती है: न केवल विज्ञान के सवालों के जवाब देने में हमें लगता है कि हम संबोधित कर सकते हैं बल्कि नए प्रश्न भी हैं जिनके बारे में हमें अभी तक सोचना है।'
रोमन की अवलोकन शक्ति के बारे में दावों को वास्तव में कम करके आंका जा सकता है। वास्तव में, रोमन हबल स्पेस टेलीस्कोप के संयोजन की तरह है और स्लोअन डिजिटल स्काई सर्वे (एसडीएसएस)। यह वह सब कुछ नहीं कर सकता जो हबल करता है, खासकर जब यूवी अवलोकनों की बात आती है। लेकिन इसके द्वारा किए जाने वाले कई अवलोकन कार्यक्रमों के लिए, रोमन सचमुच हबल की तुलना में सैकड़ों गुना अधिक शक्तिशाली है। और यह देखने का विशाल क्षेत्र इसे एसडीएसएस के साथ लीग में रखता है।
अन्य वेधशालाओं के साथ तालमेल को वास्तव में अतिरंजित नहीं किया जा सकता है। रोमन के विशाल डेटासेट में कुछ बहुत ही दुर्लभ आकाशगंगाएँ समाहित होंगी। एक बार उनकी पहचान हो जाने के बाद, उन्हें जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप और इसकी शक्तिशाली स्पेक्ट्रोस्कोपी और IR क्षमताओं के साथ और अधिक बारीकी से जांचा जा सकता है।
रोमन स्पेस टेलीस्कोप ब्रह्मांड के हमारे कुछ सबसे शक्तिशाली और विस्तृत सिमुलेशन का भी परीक्षण करेगा। खगोलविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों ने समय के साथ ब्रह्मांड का अनुकरण करने के लिए सुपर कंप्यूटर का उपयोग किया है। उन डेटा-आधारित सिमुलेशन से पता चलता है कि बिग बैंग के लगभग 800 मिलियन और 1 बिलियन वर्षों के बीच, आकाशगंगाओं ने समूह बनाना शुरू कर दिया था क्योंकि डार्क मैटर ने उन पर अपना प्रभाव डाला था। तभी ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर संरचना आकार लेने लगा। रोमन उस समय से बड़ी संख्या में आकाशगंगाओं को देख सकेंगे और उनकी तुलना सिमुलेशन से कर सकेंगे।
तारा निर्माण का अध्ययन एक शोध क्षेत्र है जिस पर रोमन को भी कुछ प्रकाश डालने में सक्षम होना चाहिए। ब्रह्मांड विज्ञानी इस बारे में बात करते हैं ' कॉस्मिक डॉन ' और यह ' लौकिक दोपहर ”, जो बिग बैंग के बाद लगभग 500 मिलियन वर्ष और 3 बिलियन वर्ष के बीच की अवधि को कवर करता है। उस अवधि के दौरान, सितारों का जन्म हमारे वर्तमान समय की तुलना में बहुत तेज गति से हो रहा था। वैज्ञानिक यह भी सोचते हैं कि उस दौरान सुपरमैसिव ब्लैक होल (एसएमबीएच) सबसे अधिक सक्रिय थे।
नासा के गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर की संगीता मल्होत्रा के अनुसार, जो रोमन विज्ञान जांच टीमों की सह-अन्वेषक भी हैं, रोमन के व्यापक दृष्टिकोण से इन युगों के अध्ययन को बहुत बढ़ावा मिलेगा।
'चूंकि रोमन का देखने का क्षेत्र इतना बड़ा है, यह गेम चेंजिंग होगा। हम देखने के एक संकीर्ण क्षेत्र में न केवल एक वातावरण का नमूना लेने में सक्षम होंगे, बल्कि इसके बजाय रोमन के व्यापक-दृष्टि वाले विभिन्न वातावरणों को कैप्चर किया जाएगा। इससे हमें इस बात का बेहतर अंदाजा होगा कि स्टार का निर्माण कहां और कब हो रहा था। ” मल्होत्रा ने कहा।
रोमन का प्राइमरी मिरर L3Harris कंपनी ने बनाया है। इस छवि में, L3Harris के बोनी पैटरसन नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप के लिए पूर्ण प्राथमिक दर्पण के साथ खड़े हैं (फोटो क्रेडिट: L3Harris)
विभिन्न क्षेत्रों में स्टार गठन की दरें खगोलविदों के लिए बहुत सारी जानकारी रखती हैं, और यह एक और क्षेत्र है जिसमें रोमन उत्कृष्टता प्राप्त करेंगे। 'जनसंख्या विशेषज्ञ पूछ सकते हैं कि बड़े शहरों में रहने वाले लोगों के बीच, उपनगरों में रहने वाले लोगों के बीच क्या अंतर हैं, या ग्रामीण क्षेत्र? इसी तरह, खगोलविदों के रूप में हम पूछ सकते हैं, क्या सबसे सक्रिय तारा बनाने वाली आकाशगंगाएँ बहुत गुच्छों वाले क्षेत्रों में रहती हैं, या केवल समूहों के किनारों पर रहती हैं, या क्या वे अलगाव में रहती हैं?' मल्होत्रा ने कहा।
रोमन स्पेस टेलीस्कोप एक्सोप्लैनेट रिसर्च को भी बढ़ावा देगा। इसका शक्तिशाली राज्याभिषेक यह विशाल एक्सोप्लैनेट की छवि बनाने की अनुमति देगा और हमें उनके कुछ अभूतपूर्व उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य देगा। यह उसी तरह प्रोटो-प्लैनेटरी डिस्क की जांच करने में सक्षम होगा और हमें यह समझने में मदद करेगा कि क्या हमारे जैसे अन्य सौर मंडल हैं और वे कितने सामान्य या दुर्लभ हैं।
रोमन हमारे प्रमुख अंतरिक्ष दूरबीन के रूप में JWST में शामिल होंगे। यह अगले कुछ वर्षों में ऑनलाइन आने वाले दूरबीनों और वेधशालाओं के एक पूरे समूह का भी हिस्सा है, जो एक साथ खगोल विज्ञान को आगे बढ़ाने का वादा करते हैं, जिसके बारे में हम अभी तक सुनिश्चित नहीं हो सकते हैं। इस समूह में शामिल हैं विशालकाय मैगलन टेलीस्कोप , NS तीस मीटर टेलीस्कोप , NS यूरोपीय अत्यंत बड़ा टेलीस्कोप , और दूसरे।
रोमन स्पेस टेलीस्कोप ब्रह्मांड के बारे में हमारी समझ को बहुत विस्तृत, अनुसंधान-संचालित मार्गों के साथ आगे बढ़ाने के लिए तैयार है। यह महत्वपूर्ण और रोमांचक है। लेकिन कई लोगों के लिए, यह अल्ट्रा डीप फील्ड छवियां हैं जो सबसे सम्मोहक हो सकती हैं। इस तरह की छवियां हमारे सामाजिक आख्यान का हिस्सा बन सकती हैं, और गैर-वैज्ञानिक भी पृथ्वी, मानवता और ब्रह्मांड के बारे में सोचने के तरीके को प्रभावित कर सकते हैं। बस उस प्रभाव को देखें जो हबल छवियों का लोगों की पूरी पीढ़ी पर पड़ा है।
कुछ मायनों में, ब्रह्मांड की ये गहरी, विस्तृत छवियां सभी विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक प्रगति से अधिक महत्वपूर्ण हो सकती हैं।
अगर सब कुछ ठीक रहा तो नैन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलीस्कोप 2025 में किसी समय लॉन्च होने वाला है। प्रक्षेपण के बाद, इसे सूर्य-पृथ्वी L2 बिंदु पर एक प्रभामंडल कक्षा में स्थापित किया जाएगा। यह ऑप्टिकल और निकट-अवरक्त दोनों में अवलोकन करते हुए, वहां पांच साल बिताएगा, शायद अधिक।
