3200 મેગાપિક્સેલની આંખ : એક સ્ત્રીની જિજ્ઞાસાથી જન્મેલું આધુનિક ટેલિસ્કોપ

- ફયુચર સાયન્સ - કે.આર.ચૌધરી

- વેરા રૂબિનનું બ્રહ્માંડીય સ્વપ્ન

આ કોઈ સામાન્ય ટેલિસ્કોપ નથી. આ એક સમય યંત્ર છે. અને એક શોધયંત્ર પણ છે. બ્રહ્માંડની સમગ્ર વાનગીઓ, અહીં એક ડીશમાં પીરસાઈ રહી છે. આ વેધશાળાનું નામ વેરા સી. રૂબિનના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે. આગામી દાયકામાં, તે દર ત્રીજી રાત્રે, આખા દક્ષિણ આકાશનો ફોટોગ્રાફ લેશે. જે બ્રહ્માંડની હાઈ-ડેફિનેશન, ટાઈમ-લેપ્સ 'મૂવી' બનાવશે. આ એક એવો પ્રોજેક્ટ છે, જે ઇતિહાસની એક મહાન મહિલા ખગોળશાસ્ત્રીની અથાક જિજ્ઞાસાનો પડઘો પાડે છે. એક હતો ઃ ગેલિલિયો જેમણે પોતાનું ટેલિસ્કોપ આકાશ તરફ ફેરવીને, બ્રહ્માંડના વિવિધ રંગોમાં રંગાયેલ સ્વર્ગને પડકાર્યું હતું. બીજાં આઈન્સ્ટાઈન જેમણે બ્રહ્માંડને પોતાનાં સાપેક્ષતાવાદ વડે, ચોથું પરિમાણ આપીને અવકાશ-સમયના ફેબ્રિકને ઉકેલ્યું હતું. હવે વારો વેરા રૂબિનનો આવે છે. જેમણે એક ખગોળશાસ્ત્રી તરીકે એવું જોયું, જે બીજા કોઈ ન જોઈ શક્યા.તેમનું આ અવલોકન એક નવા ટેલિસ્કોપને જન્મ આપવા નિમિત્ત બને છે. આ એક એવા આધુનિક ટેલિસ્કોપની સ્ટોરી છે. જે બ્રહ્માંડના અગણિત રહસ્યોને કેદ કરશે! 

'વેરા સી. રૂબિન ઑબ્ઝર્વેટરી'એ માત્ર ઇજનેરીનાં અદભુત ચમત્કાર છે. વેરા રૂબિનની જીવન કથા કોઈ પર્વતની ટોચ પરથી શરૂ થતી નથી. તેમની કથા ફિલાડેલ્ફિયામાં ૧૯૨૮માં એક નાનકડા શયનખંડમાંથી શરૂ થાય છે. વેરા ફ્લોરેન્સ કૂપર રૂબિનનો જન્મ ૨૩ જુલાઈ, ૧૯૨૮ના રોજ ફિલાડેલ્ફિયા, પેન્સિલવેનિયામાં થયો હતો. નાની બાળકી હતી ત્યારે, તે જાગતી રહીને પોતાની બારીમાંથી રાત્રિના આકાશમાં તારાઓનું ચક્ર ફરતું જોતી. 'હું ઊંઘી શકતી નહોતી,' તેમણે પાછળથી યાદ કર્યું. 'તારાઓ મને બોલાવતા હતા.' આ તારાઓના શબ્દો, તેમને ખગોળશાસ્ત્રમાં કારકિર્દી ઘડવા તરફ દોરી ગયા. પરંતુ એક મહિલા તરીકે ખગોળશાસ્ત્રી બનવાનો તેમનો માર્ગ કંઈ સરળ નહોતો. ૧૯૪૮માં, તેમણે 'વસ્સર કૉલેજ'માંથી ખગોળશાસ્ત્રમાં સ્નાતકની પદવી મેળવી, જ્યાં તે એકમાત્ર ખગોળશાસ્ત્રની વિદ્યાર્થીની હતી. પછી, તેમણે 'કોર્નેલ યુનિવર્સિટી'માંથી ૧૯૫૧માં માસ્ટર્સ અને 'જ્યોર્જટાઉન યુનિવર્સિટી'માંથી ૧૯૫૪માં ઁર.ઘ. પૂર્ણ કર્યું.

- ક લ્પના કરો કે ઃ તમે ચિલીના અટાકામા રણમાં એક પવનથી ઘેરાયેલા એક ઊંચા શિખર પર ઊભા છો. જ્યાં હવા એટલી પાતળી છેકે એવું લાગે છે કે 'તમે તારાઓની રજકણ શ્વાસ લઈ રહ્યા છો. તમે ઊભા છો, એ પર્વત સેરો પચોન, સમુદ્ર સપાટીથી ૮,૮૦૦ ફૂટની ઊંચાઈએ આકાશ સાથે વાત કરી રહ્યો છે. અહીંનું પ્રદૂષણમુક્ત આકાશ, પૃથ્વી પર ભાગ્યે જ ક્યાંય જોવા મળે તેવો, બ્રહ્માંડનો અનોખો નજારો પૂરો પાડે છે. પહાડ ઉપર આવેલી એક આકર્ષક, સફેદ ગુંબજવાળી વેધશાળામાં, ખગોળશાસ્ત્રીઓની ટીમ એકઠી થઈ છે. તેમની આંખો કોમ્પ્યુટર સ્ક્રીન પર ચોંટી ગઈ છે. આશા, આકાંક્ષા અને રહસ્યભરી નજરે, તેઓ મોનિટર તરફ તાકી રહ્યા છે. તમને સવાલ થશે આ લોકો કોણ છે? જવાબ ઃ તેઓ 'વેરા સી. રૂબિન ઑબ્ઝર્વેટરી'ના ખગોળશાસ્ત્રીઓ છે. તેઓ વિશ્વના સૌથી મોટા ઓપ્ટિકલ ટેલિસ્કોપ વડે તૈયાર થયેલી તસવીરો જોવા માટે ઉત્તેજિત બન્યા છે. આ એક એવું ટેલિસ્કોપ છે, જે અત્યાર સુધીનાં સૌથી મોટા ડિજિટલ કેમેરાથી સજ્જ છે. શા માટે વેરા રૂબિન ઑબ્ઝર્વેટરી, તેની પ્રથમ ઇમેજ માટે સમાચારોમાં ચમકી રહી છે? તેના ટેલિસ્કોપના ડિજિટલ લેન્સની ખાસિયત શું છે? 

નિહારિકાના ગર્ભાશયથી ગેલેક્સી સુધી 

ટેલિસ્કોપ દર ૪૦ સેકન્ડે નવું ચિત્ર ખેંચે છે. જે દરરોજ રાત્રે આઠથી ૧૨ કલાક ટેલિસ્કોપ કામ કરતું રહેશે. ત્રણ રાત્રિઓમાં તે આખા દક્ષિણ આકાશને આવરી લેશે. જેમાં સમગ્ર દક્ષિણ ભાગના આકાશનું એક વિશાળ ચિત્ર ઊભું થશે. આ રીતે ઝડપાયેલી લાખો ફ્રેમથી એક ફિલ્મ બનશે. જો ૧૦,૦૦૦ કલાકના લ્લઘ વિડિયો સ્ટ્રીમિંગનો ડેટા એક હાર્ડ ડિસ્ક ઉપર એકઠો કરવામાં આવે ત્યારે, ૨૦ ટેરાબાઇટ્સ (૨૦્મ્) જેટલો ડેટા થાય. વેરા રૂબીન વેધશાળાનું ટેલિસ્કોપ માત્ર એક જ રાત્રે અવલોકન લઈને ૨૦્મ્ જેટલો ડેટા એકઠો કરે છે. ૧૦-વર્ષના સર્વેના અંત વખતે વેધશાળા પાસે ૫૦૦ પેટાબાઇટ્સ ડેટા એકઠો થયેલો હશે. આ વિશાળ ડેટા ઉપર પ્રક્રિયા કરવા માટે પ્રયાસ કરવા પડશે. હાલમાં માત્ર યુકે અને અન્યત્ર આવેલાં કેટલાંક ડેટા સેન્ટરો ચિત્રોનું વિશ્લેષણ અને વિતરણ કરવા માટે કામ કરે છે. ૨૩ જૂન ૨૦૨૫ના દિવસે વેધશાળાનું પ્રથમ પરીક્ષણ ચિત્રો એટલે કે ટેસ્ટ ઈમેજને બહાર પાડવામાં આવી છે. તસ્વીરમાં ૯,૦૦૦ પ્રકાશવર્ષ દૂર આવેલા ટ્રાઇફિડ અને લગૂન નેબ્યુલાના વિશાળ ગેસના વાદળોને કેદ કર્યા છે.

નિહારિકા (નેબ્યુલા), તારાઓને જન્મ આપતું બ્રહ્માંડનું વિશાળ ગર્ભાશય છે. બીજું ચિત્ર, વર્ગો ક્લસ્ટરમાં ૧ કરોડ ગેલેક્સીઓને દર્શાવે છે. જે તેના જીવનકાળ દરમિયાન નોંધાયેલ ૨ કરોડ ગેલેક્સીઓના માત્ર ૦.૦૫% ભાગ દર્શાવે છે. 'વેરા સી. રૂબિન ઑબ્ઝર્વેટરી'નાં આધુનિક ટેલિસ્કોપનો મકસદ ચાર મહત્વાકાંક્ષી કાર્ય પુરા કરવાનો છે. જે બ્રહ્માંડ વિશેના દરેક મૂળભૂત પ્રશ્નોના જવાબ શોધવાની કવાયત છે. 

પ્રોજેક્ટનું પ્રથમ કાર્ય એટલે ઃ ડાર્ક મેટર અને ડાર્ક એનર્જીની શોધ કરવી. જે બ્રહ્માંડ પર પ્રભુત્વ ધરાવતો રહસ્યમય પદાર્થ અને અદ્રશ્ય શક્તિ છે. ડાર્ક મેટર બ્રહ્માંડમાં ગુંદરની જેમ કામ કરે છે. જે આકાશગંગા/ગેલેક્સીઓને એકસાથે બાંધી રાખે છે. ડાર્ક એનર્જી, ડાર્ક મેટર કરતા પણ વધારે રહસ્યમય ઊર્જા છે. જે બ્રહ્માંડના વિસ્તરણને વેગ આપીને દૂર ધકેલી રહી છે. ડાર્ક મેટર અને ડાર્ક એનર્જી બંને સાથે મળીને બ્રહ્માંડના ૯૫% દળ અને ઊર્જાનો હિસ્સો બનાવે છે.

- પુરુષોના વિશ્વમાં સ્ત્રીનો પ્રવેશ

૧૯૪૦ના પુરુષ પ્રધાન વિજ્ઞાન વિશ્વમાં તેમનો પ્રવેશ મુશ્કેલ હતો. વેરા રૂબીનને દરેક વળાંકે નકારનો સામનો કરવો પડયો. જ્યારે તેમણે 'પ્રિન્સટન'ના ગ્રેજ્યુએટ પ્રોગ્રામમાં અભ્યાસ કરવા માટે અરજી કરી, ત્યારે તેમને કહેવામાં આવ્યું કે 'અહીં સ્ત્રીઓને પ્રવેશ આપવામાં આવતો નથી.' જ્યારે તેમણે કેલિફોનયાની ' પાલોમર ઑબ્ઝર્વેટરી'માં ખગોળશાસ્ત્રી તરીકે કામ કરવાની અને બ્રહ્માંડને નિરખવા માટે અરજી કરી ત્યારે, તો જવાબ સ્પષ્ટ હતો ઃ અહીં સ્ત્રીઓને મંજૂરી આપવામાં આવતી નથી. તેમ છતાં વેરા રૂબીન પોતાના નિશ્ચય સાથે આગળ વધતા રહ્યા. ૧૯૬૫માં તેઓ 'પાલોમર'માં અવલોકન કરનારી પ્રથમ સ્ત્રી ખગોળશાસ્ત્રી તરીકે ઇતિહાસમાં નામ નોંધાવે છે. આ સમય તેમણે કહ્યું કે 'મને નિયમોની પરવા નહોતી,' 'હું ફક્ત તારાઓ જોવા માંગતી હતી.' વેરા રૂબીનના સતત સંઘર્ષ અને અથાગ મહેનતના કારણે, તેમણે ઇચ્છયુ હતું તેવું પરિણામ તેઓ પુરુષ પ્રધાન વિજ્ઞાન વિશ્વમાંથી મેળવી શક્યા. એટલું જ નહીં, સમગ્ર વિશ્વમાં પોતાનું નામ પ્રચલિત પણ કરી શક્યા. 

'વેરા સી. રૂબિન ઑબ્ઝર્વેટરી'ની શક્તિને સમજવા માટે, એવા કેમેરાની કલ્પના કરો. જે એટલો તીક્ષ્ણ હોય કે તે ચંદ્ર પર પડેલા એક નાનકડા સિક્કાનો ફોટોગ્રાફ લઈ શકે. તેના ઉપર લખેલી દરેક વિગત વાંચી શકે. ટેલિસકોપ સાથે લાગેલું ૩.૨-ગીગાપિક્સેલ સેન્સર 'એસએલએસી નેશનલ એક્સિલરેટર લેબોરેટરી' દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે. જે લેટેસ્ટ આઈફોન ૧૬ પ્રોના કેમેરા કરતાં ૬૭ ગણું વધુ શક્તિશાળી છે. ટેલિસ્કોપના કેમેરા દ્વારા લેવાયેલ દરેક ચિત્રને સંપૂર્ણ રિઝોલ્યુશનમાં દર્શાવવું હોય તો, ૪ણ ટેલિવિઝનનાં ૪૦૦ સ્ક્રીન પાસ પાસે ગોઠવવાની જરૂર પડે. ત્યારે ચિત્રને સંપૂર્ણ રીતે જોઈ શકાય. લગભગ ત્રણ ટન વજન ધરાવતો, ટેલિસ્કોપનો કેમેરા એક ટેકનોલોજીકલ અજાયબી છે. જેમાં ૧૮૯ ચાર્જ-કપલ્ડ ડિવાઇસ સેન્સર્સ, મોઝેકની માફક જેમ ગોઠવાયેલા છે. એમાં ત્રણ મિરર એટલે કે અરીસા પ્રણાલી કાર્યરત છે. જેમાં ૮.૪-મીટરનો પ્રાથમિક અરીસો, ૩.૪-મીટરનો ગૌણ અરીસો અને ૪.૮-મીટરનો તૃતીય અરીસો સામેલ છે. 

- બ્રહ્માંડનો નકશો : અદ્રશ્યની શોધમાં 

પ્રોજેક્ટનો બીજો મકસદ ઃ અબજો ગેલેક્સીઓનાં નકશા બનાવવાનો છે. ત્રીજા હેતુમાં પ્રકાશ ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ કેવી રીતે વળે છે? તેનો અભ્યાસ કરવાનો છે. જેને ટેકનીકલ ભાષામાં ગુરુત્વાકર્ષણીય લેન્સિંગ કહેવાય છે. બ્રહ્માંડના ભૂતકાળ અને ભવિષ્યને ગુરુત્વાકર્ષણીય લેન્સિંગ અસરનો અભ્યાસ કરીને વેધશાળા વિજ્ઞાનીઓ, બ્રહ્માંડને સમજવાનો પ્રયત્ન કરશે. વેરા રૂબીન વેધશાળાનું બીજું મહત્વનું કાર્ય, આપણા સૌરમંડળનો અત્યંત વિગતવાર અભ્યાસ કરીને, સંપૂર્ણ વિગતવાર નકશો તૈયાર કરવાનો છે. સૂર્યમાળામાં આવેલા દરેક પદાર્થનું અવલોકન કરી, તેનું સ્થાન અને વિગતો મેળવવાનો છે. આધુનિક ટેલિસ્કોપનું ત્રીજું મિશન, પરિવર્તનશીલ બ્રહ્માંડનું સંશોધન કરવાનો છે. બ્રહ્માંડનું સતત બદલાતા જતા નાટક જેવું છે. વેધશાળા દરરોજ રાત્રે, દ્રશ્યમાન આકાશમાં થતા ૧૦ મિલિયન ફેરફારો શોધશે! જેમાં તારાની તેજસ્વીતામાં ઉતાર-ચઢાવ, સુપરનોવાનો ઝગમગાટ, કે એસ્ટેરોઇડ પરથી સૂર્યપ્રકાશની ચમક વગેરેનો સમાવેશ થાય છે. 

વેધશાળાનો અંતિમ ચોથો મુકામ એટલે આપણાં ગેલેક્ટિક ઘર, મિલ્કીવે - દૂધગંગા- આકાશગંગાનો અત્યંત વિગતવાર નકશો તૈયાર કરવાનો છે. વેધશાળા પ્રાચીન તારાઓના ઝાંખા પ્રકાશ અને ગેલેક્ટિક અથડામણો દ્વારા છોડાયેલી સામગ્રીની ધારાઓનો અભ્યાસ કરીને, આકાશગંગા કેવી રીતે રચાઈ? અને તેનો વિકાસ કઈ રીતે થયો? તે દર્શાવશે. દાયકાઓ સુધી તેનો ૫૦૦-પેટાબાઇટનો ડેટાસેટ, નવી શોધોને બળ આપશે. જોખમી એસ્ટેરોઇડ્સને ચોક્કસ રીતે શોધવાથી લઈને, ડાર્ક એનર્જીના રહસ્યોને ઉકેલવા સુધી કાર્ય કરશે. તે આંતરતારાકીય ઑબ્જેક્ટ્સ શોધી શકે છે, અથવા બ્રહ્માંડીય ઘટનાઓના નવા પ્રકારો ઉજાગર કરી શકે છે! કદાચ દૂરની સંસ્કૃતિનો સંકેત કે એવી ઘટના જેનું આપણે હજુ નામ આપી શક્યા નથી, તેનું દ્રશ્ય આપણી આંખમાં લાવીને મૂકી શકે છે! આવા સમયે આપણને સવાલ જરૂર થાય કે 'શું આધુનિક ટેલિસ્કોપ 'પ્લેનેટ નાઇન' શોધશે? શું તે ડાર્ક એનર્જીની પ્રકૃતિ ઉજાગર કરશે? કે શું તે એવું કંઈક શોધશે જે આપણી કલ્પનાને પડકાર ફેંકતું હોય ?