মহাবিশ্বের অতীত যেভাবে তুলে ধরে জেমস ওয়েব টেলিস্কোপ

বহু শতাব্দী ধরে মানুষ আকাশের দিকে তাকিয়ে জানতে চেয়েছে—মহাবিশ্বের শুরুতে ঠিক কী ঘটেছিল। এই দীর্ঘ অনুসন্ধানের পথ এখন অনেকটাই সহজ করে দিয়েছে নাসার তৈরি জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ। ১ হাজার ৩০০ কোটি বছর আগের মহাবিশ্বের রঙিন ছবি তুলে তাক লাগিয়ে দিয়েছিল টেলিস্কোপটি। বিজ্ঞানীদের মতে, এটি যেন এক ‘টাইম মেশিন’, যার চোখ দিয়ে দেখা যাচ্ছে মহাবিশ্বের জন্মের প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই গঠিত গ্যালাক্সিগুলোকে।

২০২১ সালের ডিসেম্বর মাসে উৎক্ষেপণের পর থেকে এই টেলিস্কোপটি পৃথিবী থেকে প্রায় ১০ লাখ মাইল দূরে কক্ষপথে ঘুরে বেড়াচ্ছে এবং তুলে আনছে মহাশূন্যের শ্বাসরুদ্ধকর চিত্র।

তবে কীভাবে কাজ করে এই অসাধারণ যন্ত্র? কীভাবে এতটা দূর পর্যন্ত দেখতে পায়? এর উত্তর লুকিয়ে আছে এর শক্তিশালী ক্যামেরা এবং আলো দেখার ব্যতিক্রমী ক্ষমতায়।

টাইম মেশিনের মতো টেলিস্কোপ

ওয়েব যখন কোনো দূরবর্তী গ্যালাক্সির ছবি তোলে, তখন আসলে আমরা ওই গ্যালাক্সির কোটি কোটি বছর আগের অবস্থা দেখি। কারণ সেই আলো আমাদের কাছে পৌঁছাতে সময় নিয়েছে এতটাই দীর্ঘ সময়।

বিশাল আয়নার মাধ্যমে এই প্রাচীন আলো সংগ্রহ করে টেলিস্কোপটি। মহাবিশ্বের অজানা অনেক গোপন রহস্য।

হাবল টেলিস্কোপ বা সাধারণ ক্যামেরা দৃশ্যমান আলোতে ছবি তোলে। তবে ওয়েব টেলিস্কোপ কাজ করে ‘ইনফ্রারেড’ নামের বিশেষ ধরনের আলো নিয়ে। এই আলো সাধারণভাবে মানুষ দেখতে পারে না।

ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্য দৃশ্যমান আলোর চেয়ে বেশি। এ কারণে আমরা তা দেখতে না পারলেও বিশেষ প্রযুক্তির মাধ্যমে তা শনাক্ত করা সম্ভব। যেমন: নাইট ভিশন গগলস বা থার্মাল ক্যামেরা। ওয়েব ঠিক সেই প্রযুক্তির উন্নত সংস্করণ।

যখন কোনো গ্যালাক্সির দৃশ্যমান আলো মহাবিশ্ব পেরিয়ে আমাদের দিকে আসে, তখন মহাবিশ্বের প্রসারণের কারণে সেই আলো প্রসারিত হয়ে ইনফ্রারেডে রূপান্তরিত হয়। ফলে সবচেয়ে দূরের গ্যালাক্সিগুলো আর দৃশ্যমান আলোয় নয় বরং ইনফ্রারেডে ঝলমল করে। ওয়েব ঠিক এই রূপান্তরিত আলো ধরতেই তৈরি।

ওয়েব টেলিস্কোপের সবচেয়ে বড় শক্তি তার বিশাল সোনালি আয়না। আয়নাটির ব্যাস ২১ ফুট (৬ দশমিক ৫ মিটার) এবং এটি ১৮টি ছোট ছোট আয়নার সংমিশ্রণে তৈরি, দেখতে অনেকটা মৌচাকের মতো।

এ আয়নায় রয়েছে সোনার আবরণ। তবে এই আবরণ শুধুমাত্র সৌন্দর্যের জন্য নয়, বরং সোনা ইনফ্রারেড আলো খুব ভালোভাবে প্রতিফলিত করে। আয়না যত বড়, তত বেশি আলো সংগ্রহ করে। আর তত বেশি দূরে দেখা যায়। এটি মহাকাশে পাঠানো সবচেয়ে বড় আকারের আয়না।

টেলিস্কোপের ‘চোখ’ হিসেবে কাজ করে দুটি বিশেষ যন্ত্র–‘এনআইআরক্যাম (NIRCam) এবং ‘এমআইআরআই (MIRI)

নিয়ার–ইনফারেড ক্যামেরা (এনআইআরক্যাম)

ওয়েবের মূল ক্যামেরা এটি। গ্যালাক্সি ও নক্ষত্রের মনোমুগ্ধকর ছবি তোলে। এতে রয়েছে ‘করোনাগ্রাফ’ নামের এক প্রযুক্তি, যা উজ্জ্বল নক্ষত্রের আলো ঢেকে দেয়। এর ফলে পাশের ক্ষীণ বস্তুগুলো স্পষ্টভাবে ধরা পড়ে। যেমন: উজ্জ্বল নক্ষত্রের চারপাশে ঘুরতে থাকা গ্রহ।

এই ক্যামেরা ইনফ্রারেড আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বিভাজন ঘটায়। ফলে কোনো বস্তু শনাক্তের পাশাপাশি তার গঠন ও উপাদান বুঝতেও সাহায্য করে।

মিড ইনফারেড ইনস্ট্রুমেন্ট (‘এমআইআরআই)

এই যন্ত্র আরও দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড দেখে। বিশেষ করে ঠান্ডা, ধুলোয় আচ্ছাদিত বস্তু। যেমন: গ্যাসীয় মেঘে তৈরি হতে থাকা নতুন নক্ষত্র খুঁজে পেতে ‘এমআইআরআই’ খুবই কার্যকর। এমনকি দূরবর্তী গ্রহের বায়ুমণ্ডলে জীবনধারী অণুর উপস্থিতিরও ইঙ্গিত দিতে পারে।

দূরবর্তী, ক্ষীণ তাপ খুঁজে বের করার জন্য ওয়েবকে নিজেকে রাখতে হয় অত্যন্ত ঠান্ডা–প্রায় মাইনাস ৩৭০ ডিগ্রি ফারেনহাইট (মাইনাস ২২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস)

এ জন্য এর সঙ্গে রয়েছে একটি টেনিস কোর্টের আকারের পাঁচ-স্তর বিশিষ্ট ‘সান শিল্ড’, যা সূর্য, পৃথিবী ও চাঁদের তাপ রোধ করে।

এমআইআরআই যেহেতু আরও সংবেদনশীল সেটিকে রাখতে হয় আরও ঠান্ডা। প্রায় মাইনাস ৪৪৭ ডিগ্রি ফারেনহাইট (মাইনাস ২৬৬ ডিগ্রি সেলসিয়াস)। এ জন্য এতে রয়েছে নিজস্ব একধরনের বিশেষ রেফ্রিজারেটর ‘ক্রোয়কুলার’। সামান্য উষ্ণতাও ওয়েবের কার্যক্ষমতা নষ্ট করে দিতে পারে।

আলো সংগ্রহের পর, তা ‘ডিটেক্টর’ নামের সেন্সরের ওপর পড়ে। ফোনের মতো সরাসরি ছবি তোলে না। বরং ইনফ্রারেড আলোকে ডিজিটাল তথ্য হিসেবে পাঠিয়ে দেয় পৃথিবীতে।

এরপর বিজ্ঞানীরা সেই তথ্য প্রক্রিয়াজাত করে তৈরি করেন রঙিন ছবি। ইনফ্রারেড যেহেতু চোখে দেখা যায় না, তাই ভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকে নির্দিষ্ট রং দিয়ে চিত্রিত করা হয়। এতে করে বোঝা যায় গ্যালাক্সি বা নক্ষত্রগুলোর গঠন, বয়স ও উপাদান।

তথ্যসূত্র: স্পেস ডট কম