පැවරුණු කාර්යය අකුරට ම ඉටු කරන ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය

බොහෝ දෙනාගේ කතා බහට ලක්වූ ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය පසුගිය වසරේ දෙසැම්බර් මාසයේ දී අභ්‍යාවකාශය වෙත මුදා හැරුණු බව ඔබට මතක ඇති. ඒ පිළිබඳ ව සහ ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂ මෙහෙයුමේ අරමුණද පැහැදිලි කරමින් සවිස්‍තරාතමක ලිපියක් අප ඔබ වෙත ගෙන ආවා. අද වන විට සිය මෙහෙයුම් ආරම්භ කර ඈත විශ්වයේ ගවේෂණයේ යෙදෙන ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය ලබා ඇති ප්‍රගතියත් එහි මෙහෙයුම් පිළිබඳත් මෙම ලිපියෙන් ඔබ දැනුම්වත් කිරීමට අප සූදානම්.

ජේම්ස් වෙබ් සිය මෙහෙයුම් ඇරඹූ හැටි

ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය දෙවන Lagrange පිහිටුමේ එනම් පෘථිවියේ සිට කිලෝමීටර මිලියන 1.5 ක දුරකින් සූර්යයා වටාකක්ෂගත වෙමින් පවතිනවා. පසුගිය දෙසැම්බර් 25 වනදා දියත් කෙරුණු මෙම දුරේක්ෂය ඉහත පිහිටුම වෙත ළඟා වුණේ ඉන් දින 30 කට පසු එනම් ජනවාරි මස 24 වැනිදා යි. ඒ සැලසුම් කළ දිනයට වඩා දින කිහිපයක් ප්‍රමාද වීමෙන් පසුව යි. ඉන්පසු ජනවාරි 28 වැනිදා සිට දුරේක්ෂයේ විද්‍යාත්මක උපකරණ ක්‍රියාකරවීම ආරම්භ කෙරුණා.

ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය පළමු වරට ඉලක්ක කෙරුණේ මහ වලසා තාරකා රටාවේ HD 84406 තාරකාව වෙත යි. මෙම තාරකාව පෘථිවියේ සිට ආලෝක වර්ෂ 260ක් දුරින් පිහිටා තිබෙනවා. පියවි ඇසින් දැක ගැනීමට අසීරු මෙය වෙත වෙබ් දුරේක්ෂයේ දර්පණ කොටස් 18 ම යොදවා නාභිගත කිරීම සිදු කෙරුණා. දුරේක්ෂය මුල් වරට එකෙල්ල කිරීම සඳහා සති 6කට වැඩි කාලයක් ගත වූ අතර ඒ අතරතුරදී ලබා ගත් අත්හදා බැලීමේ ඡායාරූප එතරම් පැහැදිලි වර්ණවත් ඒවා වූයේ නැහැ. විද්‍යාඥයන් පවසා සිටියේ සුපැහැදිලි සහ වර්ණවත් ඡායාරූප නිකුත් වීමට දියත් කිරීමේ සිට මාස 6ක වත් අවම කාලයක් ගතවනු ඇති බව යි.

HD 84406 තාරකාවේ ලබා ගත් මුල් ම ඡායාරූප එකිනෙකට ඈතින් දිස්වන ආලෝක ලප 18ක් ලෙසයි දැක්වුණේ. එයට හේතුව වන්නේ දුරේක්ෂයේ දර්පණ 18 වස්තුව වෙත හරිහැටි නාභිගත නොවීම සහ දුරේක්ෂයේ කාච ද එකෙල්ල නොවී තිබීම යි. ජනවාරි 29 වැනි දා ඇරඹි HD 84406 තාරකාව වෙත දුරේක්ෂය එකෙල්ල කිරීමේ අත්හදා බැලීමේ මෙහෙයුම අවසන් වූයේ මාර්තු මස16 වැනිදා යි.

අප්‍රේල් 01 වැනිදා වන විට අදියර 7කින් සමන්විත දුරේක්ෂය නාභිගත කිරීමේ කටයුතුවල අවසන් අදියරට පැමිණිමට විද්‍යාඥයන්ට හැකි වුණා. මෙම අවසන් අදියරය ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා ඉහළ තාප සංවේදි උපකරණ, මධ්‍යම තාප සංවේදි උපකරණ (MIRI) ආදිය තවදුරටත් සිසිලනය වීම අවශ්‍ය වනවා. ඒ සමහර ඒවා ක්‍රියාත්මක වන්නේ සෙල්සියස් අංශක-266ක පමණ පහළ උෂ්ණත්වයක දී වීම නිසා යි. අප්‍රේල් 13 වැනිදා වන විට සියලු පර්යේෂණ උපකරණ ඒවායේ ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වයට පත් ව තිබූ බව වාර්තා වුණා. මැයි මස 7 වැනිදා සිට අභ්‍යාවකාශ ගවේෂණ කටයුතු ආරම්භ කිරීමට පෙර අවසන් වරට සියලු උපකරණ නියමිත ආකාරයෙන් ක්‍රියාත්මක වන්නේ දැයි පරික්ෂා කිරීම ඇරඹුණු අතර ඒ සඳහා ද දෙමසක කාලයක් ගතවන බවයි නාසා අයතනය සඳහන් කළේ.

පළමු ඡායාරූපයෙන් ගැඹුරු විශ්වයට

සියලු අත්හදා බැලීම් සහ පර්යේෂණවලින් පසු ජේම්ස් වෙබ් සිය ප්‍රධාන මෙහෙයුම වූ විශ්වයේ මිනිසා මෙතෙක් දැක නැති මෙතෙක් අධ්‍යයනයට ලක් නොකළ ප්‍රදේශ ගවේෂණය නිල වශයෙන් ආරම්භ කළා. ඒ අනුව ජූලි මස 11 වැනිදා අමෙරිකානු ජනාධිපති ජෝ බයිඩන්ගේ ද සහභාගීත්වයෙන් ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය මඟින් ලබා ගත් පළමු ඡායාරූප මහජනතාව වෙත නිකුත් කෙරුණා.

SMACS 0723 මන්දාකිණි පොකුර දක්ෂිණ අහසේ Volan තාරකා සමූහය අසලින් දිස්වන අතර ඉහත ඡායාරූපයට එම මන්දාකිණි පොකුරට ඉදිරියෙන් සහ පසුපසින් ඇති බොහෝ තාරකා සහ මන්දාකිණි දිස්වන අතර මන්දාකිණි පොකුරේ අධික ගුරුත්වය ගුරුත්ව කාචයක් (අධික ගුරුත්වය නිසා ආලෝකය මන්දාකිණි පොකුර අසලදී නැමී ගමන් කිරීම) ලෙස ක්‍රියාත්මක කිරීම නිසා ආලෝක වර්ෂ බිලියන 13.5ක් පමණ දුරින් පිහිටි මන්දාකිණි (එනම් මහා පිපුරුමෙන් වසර මිලියන 300කට පමණ පසු බිහිවූ මන්දාකිණි) පවා මෙම ඡායාරූපයට නතු වී තිබෙනවා.

තවත් ඡායාරූප ගොන්නක්

ජේම්ස් වෙබ් මඟින් ලබාගෙන නිකුත් කෙරුණු තවත් ඡායාරූපයක් වන්නේ Cosmic Cliffs ලෙස නම් කළ Carina නම් නෙබියුලාවේ ඡායාරූපය යි. NGC3324 නමින් ද හඳුන්වන මෙම නෙබියුලාව 1826 දි හඳුනා ගත් එකක් වන අතර පෘථිවියට ආලෝක වර්ෂ 7600ක් දුරින් පිහිටා තිබෙනවා. කඳු නිම්න පංතියක් ලෙසින් දිස්වන මෙහි උස ම මුදුන් ආලෝක වර්ෂ 7ක් පමණ උස් වනවා. මේ ආකාරයට අලංකාර වලාවක් ලෙස දිස්වන්නේ රක්ත තප්ත, අයණීකරණය වූ වායු සහ දූලි අංශු යි. මේවා ගුරුත්වය යටතේ ඒකරාශි වී විවිධ ප්‍රතික්‍රියාවලට ලක්වී තාරකා බිහි කරනවා.

මෙම ඡායාරූපයේ දැක්වෙන Carina නෙබියුලාවත් නව තාරකා බිහිකරන අවධියේයි පසුවන්නේ. මෙවැනි නෙබියුලා Star Nurseries ලෙසත් හඳුන්වනවා. තාරකා යම් තරමකට වර්ධනය වූ විට (young star) එහි පාරජම්බුල විකිරණ මඟින් නෙබියුලාවේ බිත්ති ක්‍ෂය කිරීම සිදුවනවා. ඒ අනුවයි මෙම ඡායාරූපයේ ආකාරයට වලාවේ ඇතැම් ස්ථානවල තුනී වීම් සහ ඒ මධ්‍යයේ දිළිසෙන තාරකා දැකිය හැකි වන්නේ. මෙම ප්‍රමාණයේ නෙබියුලාවක් මඟින් අපගේ සුර්යයා තරම් විශාලත්වයෙන් යුත් තාරකා 20ක් පමණ නිපදවිය හැකි වනවා.

නාසා ආයතනය නිකුත් කළ තවත් ඡායාරූපයක දැක්වුණේ Planetary නෙබියුලාවක් වන Southern Ring නෙබියුලාව යි. මෙය පෘථිවියේ සිට ආලෝක වර්ෂ 2500ක් දුරින් පිහිටා තිබෙනවා. Planetary නෙබියුලා යනු තාරකාවක් සිය අවසාන කාලයේ දී රතු දැවැන්තයෙක් බවට පත් ව පුපුරා යෑමෙන් නිකුත් වන දූලි වලා සහ වායු ඉතිරි වූ වාමන තාරකාව වටා වළල්ලක් සේ දිස්වෙමින් සෑදෙන නෙබියුලාවකි. මෙම ඡායාරූපයේ දැක්වෙන Southern Ring නෙබියුලාවේ විශේෂත්වය වන්නේ එහි මධ්‍යයේ තාරකා ද්විත්වයක් පැවතීම යි. මෙම යුගළය කුඩා කක්ෂයක භ්‍රමණය වෙමින් පවතිනවා. එම තාරකාවලින් තවදුරටත් අංශු ඉවත්වන අතර තවත් වසර 10,000කින් පමණ එම ක්‍රියාවලිය අවසන් වනු ඇතැයි පැවසෙනවා.

Stephen’s Quintet යනු මන්දාකිණි 5ක සමූහයක් වන අතර ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය මඟින් මෙම මන්දාකිණි එකතුවේ ඡායාරූපයක් ද ලබා ගෙන තිබුණා. මෙය ජේම්ස් වෙබ් මඟින් මෙතෙක් ලබාගත් විශාලත ම ඡායාරූපය වන අතර එහි මිලියන 150කට අධික පික්සල් ප්‍රමාණයක් අඩංගු වනවා. ඡායාරූප 1000ක් පමණ එකිනෙක සම්බන්ධ කරමින් සකසා ඇති මෙම ඡායාරූපය මඟින් මන්දාකිණි පරිණාමනය පිළිබද ව පැහැදිලි තොරතුරු සපයන බවයි විද්‍යාඥයන් පවසන්නේ. Stephen’s Quintet මන්දාකිණි සමූහයේ මන්දාකිණි 4ක් අපට ආලෝක වර්ෂ 290ක් පමණ දුරින් පිහිටා තිබෙන අතර NGC 7320 නම් මන්දාකිණිය පමණක් අපට ආලෝක වර්ෂ 40ක් පමණ දුරින් පිහිටා තිබෙනවා.

මෙවැනි මන්දාකිණි සමූහ විශ්වය බිහි වූ මුල් කාලයේ වඩා සුලබ බව යි විද්‍යාඥයන්ගේ අදහස වන්නේ. එවැනි සමූහයක් මධ්‍යය බොහෝ විට කළු කුහරයක් පවතිනවා. කළු කුහරයේ අධික ස්කන්ධයෙන් හට ගන්නා ගුරුත්වය නිසා මන්දාකිණි සමූහයක් ලෙස මෙලෙස  පවතිනවා. මන්දාකිණියක් මධ්‍යයේ පවතින කළු කුහර හඳුන්වන්නේ Quasars ලෙස යි. Stephen’s Quintet මන්දාකිණි සමූහයේ ඇති විශාලත ම මන්දාකිණිය වන NGC7319 මධ්‍යයේ ද Supermassive ගණයේ කළු කුහරයක් පවතිනවා. මෙය අප සූර්යයාගේ ස්කන්ධය මෙන් මිලියන 24 ගුණයක පමණ ස්කන්ධයකින් යුක්ත කළු කුහරයක් බව කිව යුතු යි.

සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයේ ග්‍රහ වස්තූන්ගේ ඡායාරූප ද ජේම්ස් වෙබ් මගින් ලබා ගැනීමට සැලසුම් කර තිබුණා. ඒ අනුව බ්‍රහස්පතිගේ සහ එහි යුරෝපා නම් චන්ද්‍රයාගේ ඡායාරූප නාසා ආයතනය නිකුත් කර තිබෙනවා.

සෞරග්‍රහ මණ්ඩලයට පිටතින් පිහිටි ග්‍රහලෝක (Exolpanets) සොයා යෑමේ ජේම්ස් වෙබ්හි මෙහෙයුම් ද මේ වන විට ආරම්භ වී තිබෙනවා. එවැනි ග්‍රහලෝක 3ක් පිළිබඳ තොරතුරු වෙබ් දුරේක්ෂය මඟින් දැනටමත් නිකුත් කර අවසන්.

ජේම්ස් වෙබ් මඟින් මෑතදී ම (සැප් 07) නිකුත් කළ ඡායාරූපයක මෙතෙක් විද්‍යාඥයන්ට හමු වූ විශාලත ම සහ උණුසුම් ම තාරකාවලින් සැදුම්ලත් නෙබියුලාවක් දැකගත හැකි වුණා. Tarantula නම් වන මෙය පෘථිවියට තරමක් ආසන්නයේ එනම් ආලෝක වර්ෂ 161,000ක් දුරින් පවතින්නක්. ආලෝක වර්ෂ 340ක පමණ විශාලත්වයකින් හෙබි මෙම නෙබියුලාව මධ්‍යයේ නිල් පැහැති විශාල තාරකා දක්නට ලැබෙනවා.

ඒවායින් නිකුත් වන වායු සහ දූවිලි අංශු අනුව මෙම තාරකා, ප්‍රමාණයෙන් මෙතෙක් හමු වූ විශාලත ම ඒවා බවයි නිගමනය වී ඇත්තේ. කෙසේවෙතත් හබ්ල් දුරේක්ෂය ආධාරයෙන් ද මින් පෙර මෙම Tarantula නෙබියුලාවේ ඡායාරූප නිකුත් කර තිබූ නමුත් අඩු විභේදනයක් සහිත ඒවා මඟින් මෙතරම් තොරතුරු ප්‍රමාණයක් ලබා ගැනීමට නොහැකි බවයි විද්‍යාඥයින් පවසන්නේ.

ලබා ගන්නා ඡායාරූප ඔස්සේ පර්යේෂණ සිදුවන අයුරු

විශ්වයේ උපත පිළිබඳ පර්යේෂණ සිදු කිරීම අරමුණු කර ගෙන දියත් කෙරුණු ජේම්ස් වෙබ් දුරේක්ෂය ඒ සම්බන්ධ පර්යේෂණ දැනටමත් සිදු කරමින් සිටිනවා. පළමු වරට නිකුත් කෙරුණු ගැඹුරු විශ්වය ඡායාරූපයේ විශ්වය බිහි වූ කාලයේ නිර්මාණය වූ මන්දාකිණි ඡායාරූපගත වීම ඔස්සේ ම විද්‍යාඥයන් සිය පර්යේෂණ ආරම්භ කර තිබෙනවා.

මන්දාකිණියක වයස තීරණය කෙරෙන්නේ එහි Red Shift අගය අනුව යි. විශ්වය ප්‍රසාරණය වන විට මන්දාකිණිවල සිට එන ආලෝක කිරණවල තරංග ආයාම ද ප්‍රසාරණය වනවා. ඒ අනුව ඒවා රතු පැහැ ආලෝක කදම්බ බවටත්, ඇතැම් විට අධෝරක්ත විකිරණ බවටත් පත් වනවා. එනම් ලබාගන්නා ඡායාරූප වල රතු පැහැ ගන්නේ දුරින්ම ඇති වස්තූන් වන අතර දුර වැඩි වීම යනු ඒවා වයස්ගතම ඒවා යන්න යි. මෙම ඡායාරූප ඉතා ගැඹුරින් පරිගණක ආශ්‍රයෙන් විශ්ලේෂණය කිරීමෙන් අදාළ අකාශ වස්තුවට ඇති දුර ගණනය කළ හැකි යි. එලෙස හඳුනා ගත් මන්දාකිණි පිළිබඳ අධ්‍යයනය ඇරඹෙන්නේ ඉන් අනතුරුව යි.

ඡායාරූප මඟින් මන්දාකිණියක හෝ නෙබියුලාවක හෝ වෙනයම් ආකාශ වස්තුවක පෙනුම ආශ්‍රයෙන් ලබාගත හැකි තොරතුරු සියල්ල ලබා ගත්ත ද ඒවා වැඩිදුර අධ්‍යයනය කෙරෙන්නේ ජේම්ස් වෙබ් හි ඇති Near Infrared Spectrograph (NIRSpec) සහ Mid-Infrared Instrument (MIRI) ආධාරයෙන් වනවා. Spectrograph එක මඟින් අදාළ ආකාශ වස්තුවේ සංයුතිය පිළිබඳ තොරතුරු ලබාගත හැකි යි. වස්තුවෙන් නිකුත් කෙරෙන වර්ණාවලි නිරීක්ෂණය මෙහිදී සිදු වනවා. මෙම දත්ත මඟින් උදාහරණ ලෙස මන්දාකිණියක මධ්‍යයේ ඇති කළු කුහරය ව්‍යාප්ත වන වේගය, එය වෙත අනෙකුත් වස්තු ඇදගැනීම ආදිය පිළිබඳ ව තොරතුරු දැන ගත හැකි යි. එසේ ම නෙබියුලාවක නම් නව තාරකා බිහි වන ආකාරය, ළදරු සහ තරුණ තාරකා මඟින් අංශු පිටවීම ආදිය ගැන සොයා දැන ගත හැකි යි. මේ බොහෝමයක් මින් පෙර නිශ්චිත ලෙස අධ්‍යයනය අපහසු වූ කාරණා බව මෙහි දී කිවයුතු වනවා.

තාරකා බිහිවීම සහ විනාශ වීම, මන්දාකිණි බිහිවීම, විනාශ වීම සහ ඒවා විශ්ව අවකාශයේ හැසිරීම, කළු කුහරවල පැවැත්ම සහ වර්ධනය ආදිය පිළිබඳ ලබා ගන්නා ඉතා නිරවද්‍ය දත්ත ඔස්සේ දැනට අභ්‍යාවකාශ විද්‍යාව (Cosmology) පිළිබඳ ව ගොඩ නඟා ඇති න්‍යායාත්මක කරුණු තහවුරු කිරීම හෝ වෙනස් කිරීම සිදුකළ හැකි යි. අපට විවිධ දුරවලින් පවතින මන්දාකිණි පිළිබඳ පර්යේෂණය කිරීමෙන් මහා පිපුරුම ඇති වූ කාලයේ නිර්මාණය වූ මුල්ම මන්දාකිණි සහ ඉන් වසර බිලියන ගණනකට පසු බිහිවූ මන්දාකිණි අතර වෙනස අධ්‍යයන කළ හැකි වනවා.

ඒ ඇසුරින් විශ්වයේ බිහිවීම පිළිබඳ වඩා පැහැදිලි සිද්ධාන්ත ගොඩ නඟා ගත හැකි වනවා. එයට සමගාමී ව පෘථිවිය මෙන් ජීවය පවතින වෙනත් ග්‍රහලෝක පිළිබඳ පර්යේෂණ ද ජේම්ස් වෙබ් සිදු කරනුඇති. සමස්තයක් ලෙස අභ්‍යාවකාශ ගවේෂණයේ යෝධ ඉදිරි පිම්මක් ලෙස ජේම්ස් වෙබ් දුර්ක්ෂයේ මෙම සාර්ථකත්වය හැඳින්විය හැකි යි. ඉතා නුදුරේදී ම එය විශ්වය සම්බන්ධ ව විද්‍යාඥයන්ට සහ පොදුවේ මිනිසාට ඇති බොහෝ ගැටලුවලට විසඳුම් ලබාදෙනු නිසැක යි.