লিখেছেনঃ সুমন বিশ্বাস

একবিংশ শতাব্দীর অনন্য বিস্ময় জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ (JWST) মূলত একটি স্পেস টেলিস্কোপ যাকে প্রাথমিক ভাবে ইনফ্রারেড জ্যোতির্বিদ্যা পরিচালনা করা জন্য বিশেষভাবে নকশা করা হয়েছে, যা ইতোমধ্যে মহাকাশে সবচেয়ে বড় অপটিক্যাল টেলিস্কোপ রূপে নিজেকে স্থান করে নিয়েছে। মহাকাশ ইনফ্রারেডেপর্যবেক্ষণ করা কয়েকটি কারণে গুরুত্বপূর্ণ। (আমরা জানি আলো হচ্ছে, তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গ এবং এটিতেবিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য থাকতে পারে। মানুষেরা কেবল ৩৮০ ন্যানোমিটার থেকে ৭৫০ ন্যানোমিটার পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যেরএকটি সংকীর্ণ পরিসীমা দেখতে পারে)। তার মধ্যে একটি কারণ হল মহাবিশ্বের প্রথম আলোকিত বস্তু দ্বারানির্গত অতিবেগুনী এবং দৃশ্যমান আলো যখন এটি অল্প বয়সে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ দ্বারা প্রসারিত হয়েছিলযার জন্য এটি আজ আমাদের কাছে পৌঁছায় ১৩ বিলিয়ন বছর পরে, ইনফ্রারেড আলো হিসাবে।

আরেকটিকারণ হল নক্ষত্র এবং গ্রহগুলি গ্যাস এবং ধূলিকণার মেঘে তৈরি এবং এই ধুলো আমাদের দৃষ্টি অস্পষ্ট করে।ইনফ্রারেড আলো এই মেঘগুলি ভেদ করে আমাদের এদের ভিতর দিয়ে দেখতে সাহায্য করে। যেহেতু ওয়েব এরঅন্যতম কাজ হচ্ছে প্রথম দৃশ্যমান আলোর সন্ধান করা। তাই এর উন্নত মানের ইনফ্রারেড রেজুলিউশন এবংসংবেদনশীলতা এটিকে দূরবর্তী এবং অতি ক্ষীন আলো দেখতে সাহায্য করবে। এটি জ্যোতির্বিদ্যা এবংমহাজাগতিক ক্ষেত্র জুড়ে বিস্তৃত বিষয়বস্তু সমূহ কে সঠিকভাবে পর্যবেক্ষণ করবে বলে আশা করা হচ্ছে, যেমনপ্রথম নক্ষত্রের পর্যবেক্ষণ এবং প্রথম ছায়াপথের গঠন, এবং সম্ভাব্য বাসযোগ্য এক্সোপ্ল্যানেটগুলির বিশদবায়ুমণ্ডলীয় বৈশিষ্ট্য। অন্যভাবে বলতে গেলে, ওয়েব হবে একটি শক্তিশালী টাইম মেশিন যা ১৩.৫ বিলিয়নবছরেরও বেশি সময় দূরে প্রথম নক্ষত্র এবং গ্যালাক্সিগুলিকে প্রথম মহাবিশ্বের অন্ধকার থেকে বেরিয়ে আসতেদেখতে পাবে।”পুনঃনির্ধারণের যুগ” (Epoch of Reionization) মহাবিশ্বের ইতিহাসের এমন একটি সময় যাসম্ভবত প্রথম নক্ষত্র এবং ছায়াপথের আগমনের ফলস্বরূপ উত্থিত হয়েছিল। এর আগে, মহাবিশ্বটি অন্ধকারছিল, আদিম গ্যাসের ঘন, অস্পষ্ট কুয়াশা দ্বারা আচ্ছন্ন ছিল। ১৪ টি দেশ (২৭ টিরও বেশি মার্কিন রাজ্য) থেকে ১২ শোর বেশি দক্ষ বিজ্ঞানী, প্রকৌশলী এবং প্রযুক্তিবিদ অক্লান্ত পরিশ্রম করে এটি তৈরি করেছেন। এটিএকটি যৌথ NASA/ESA/CSA মিশন। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপটি পৃথিবীর চারদিকের কক্ষপথে থাকবেনা, যেমন হাবল স্পেস টেলিস্কোপ রয়েছে – এটি আসলে সূর্যকে প্রদক্ষিণ করবে, দ্বিতীয় ল্যাঞ্জারজ পয়েন্টে বাএল ২ নামে পরিচিত পৃথিবী থেকে ১.৫ মিলিয়ন কিলোমিটার (১ মিলিয়ন মাইল) দূরে। এই কক্ষপথের বিশেষত্বহল এটি সূর্যের চারদিকে ঘোরার সময় টেলিস্কোপটিকে পৃথিবীর সাথে সামঞ্জস্য রেখে চলতে দেবে। ফলে এইস্যাটেলাইটের বৃহৎ সানশিল্ড সূর্য ও পৃথিবীর (এবং চাঁদ) আলো এবং উত্তাপ থেকে দূরবীনকে রক্ষা করতেসহায়তা করবে। টেলিস্কোপটি নিজেই শূন্য সেলসিয়াস (মাইনাস ৩৭০ ফারেনহাইট) এর প্রায় ২২৫ ডিগ্রি নীচেকাজ করবে। টেলিস্কোপের গরম এবং ঠান্ডা দিকগুলির মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্যটি বিশাল আপনি গরম দিকেজল প্রায় সিদ্ধ করতে পারবেন এবং ঠান্ডা দিকে নাইট্রোজেনকে হিম করতে পারবেন!

(হলুদ থেকে বেগুনি পর্যন্ত – ইনফ্রারেড আলোর বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্য। উজ্জ্বল হলুদ অংশগুলি [কফির পাত্রের মতো] গরম জিনিসগুলিকে উপস্থাপন করেএবং কালো বেগুনি অংশগুলি আরও শীতল তাপমাত্রার জিনিসপাতি উপস্থাপন করে,আলোর রং এর এই পরিবর্তনেরর মাধ্যমে দূরবর্তী কোন বস্তুর দূরত্ব,বয়স মাপা হয়)

টেলিস্কোপটি বানাতে প্রায় ১০ বিলিয়ন ডলার খরচ হয়েছে যা আমাদের ৩ টি পদ্মা সেতুর ব্যয়ের সমান।টেলিস্কোপটির জ্বালানী এটিকে কমপক্ষে ১০ বছর ধরে পরিচালিত করার জন্য যথেষ্ট। পূর্বের হাবল স্পেসটেলিস্কোপ একটি স্থিতিশীল নিম্ন-পৃথিবীর কক্ষপথে কাজ করে চলেছে, সেখানে এর মতো জ্বালানির প্রয়োজনহয় না। তাই ইঞ্জিনিয়াররা ওয়েবকে আঁকড়ে ধরার হ্যান্ডল এবং একটি রিফিল পোর্ট দিয়ে সজ্জিত করেছেন।যাতে ভবিষ্যৎ প্রয়োজনে মানবহীন মহাকাশযান সেখানে গিয়ে পুনঃ জ্বালানি ভরতে পারে!বিগ ব্যাং-এর পরে, মহাবিশ্ব ছিল কণামিশ্রিত (যেমন-প্রোটন, নিউট্রন এবং ইলেকট্রন) গরম স্যুপের মতো।যখন মহাবিশ্ব শীতল হতে শুরু করে, তখন প্রোটন এবং নিউট্রন হাইড্রোজেনের আয়নিত পরমাণুতে (এবং শেষপর্যন্ত কিছু হিলিয়াম) একত্রিত হতে শুরু করে। হাইড্রোজেন এবং হিলিয়ামের এই আয়নিত পরমাণুগুলিইলেকট্রনকে আকর্ষণ করে, তাদের নিরপেক্ষ পরমাণুতে পরিণত করেছিল যা আলোকে প্রথমবারের মতোঅবাধে ভ্রমণ করতে দেয়, কারণ এই আলো আর মুক্ত ইলেক্ট্রনগুলিকে ছড়িয়ে দেয় নাই। মহাবিশ্ব আর অস্বচ্ছছিল না ক্রমান্বয়ে স্বচ্ছ হচ্ছিল। মহাজাগতিক অন্ধকার যুগের অবসান ঘটিয়ে আলোর প্রথম উৎসগুলি তৈরিহতে শুরু করে, সম্ভবত বিগ ব্যাং পরবর্তী কয়েকশ মিলিয়ন বছর পর্যন্ত। মহাবিশ্বের প্রথম আলো (অর্থাৎ নক্ষত্রতাদের বিদ্যমান হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে আরও হিলিয়ামে মিশ্রিত করেছিল) দেখতে কেমন ছিল এবং ঠিককখন এই প্রথম নক্ষত্রগুলি গঠিত হয়েছিল তা এখনও জানা যায়নি। এই কিছু প্রশ্নের উত্তর খুঁজতে Webb কেবিশেষভাবে নির্মাণ করা হয়েছে। কেন আমরা প্রথম নক্ষত্র এবং ছায়াপথের গঠন দেখতে চাই? কারন প্রথমপ্রজন্মের নক্ষত্রাদি প্রায় পুরোপুরি হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম দ্বারা সৃষ্টি হয়েছিল। সূর্য সহ পরবর্তী প্রজন্মেরনক্ষত্রদের মধ্যে অক্সিজেন, কার্বন এবং লোহার মতো ভারী উপাদান রয়েছে যা পূর্ববর্তী নক্ষত্রদেরকোরগুলিতে গঠিত হয়েছিল বলে ধারণা করা হয়। জীবনের রাসায়নিক উপাদানগুলি বিগ ব্যাং এর পর, প্রথমপ্রজন্মের নক্ষত্রে প্রথম উৎপন্ন হয়েছিল। তাদের কারণে আমরা আজ এখানে এসেছি এবং আমরা আরওভালভাবে বুঝতে চাই যে, এটি ঠিক কীভাবে হয়েছিল! আমাদের ধারণা আছে, আমাদের ভবিষ্যদ্বাণী আছে,কিন্তু আমরা জানি না। কোন না কোন উপায়ে প্রথম নক্ষত্রগুলি অবশ্যই আমাদের নিজস্ব ইতিহাসকে প্রভাবিতকরেছে, সবকিছুকে আলোড়িত করে এবং হাইড্রোজেন এবং হিলিয়াম ছাড়াও অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানতৈরি করে। তাই যদি আমরা সত্যিই জানতে চাই যে আমাদের পরমাণুগুলি কোথা থেকে এসেছে এবং কীভাবেছোট্ট গ্রহ পৃথিবী জীবনকে সমর্থন করতে সক্ষম হয়েছে, তাহলে শুরুতে কী ঘটেছে তা আমাদের পরিমাপকরতে হবে। আর এই বস্তুগুলি যখন তৈরি হয়েছিল, সেই সময়ে আমরা ফিরে দেখতে পাওয়ার একমাত্র উপায় হল খুব দূরে তাকানো। এত দূরে থাকা এই বস্তুগুলির ক্ষীণ তাপ সংকেত দেখতে JWST হচ্ছে আমাদেরএকমাত্র ভরসা। এটি ইনফ্রারেড আলো সংগ্রহ ও পরিমাপ করার ক্ষমতা নিয়ে, পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল তৈরি করেএমন জলীয় বাষ্প, কার্বন ডাই অক্সাইড, অক্সিজেন, মিথেন এবং অন্যান্য অনেক অণুর জন্য স্পষ্ট প্রমাণসনাক্ত করতে সক্ষম হবে। ১৩.৮ বিলিয়ন বছর আগে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ শুরু হওয়ার প্রায় ৩,৮০,০০০ বছরপরে সেখানে যে তাপ ছিল তা আমরা আজকে দেখতে পাচ্ছি (যাকে আমরা বিগ ব্যাং হিসাবে উল্লেখ করি)।এই তাপ সমগ্র আকাশ জুড়ে বিরাজমান এবং এই মহাবিশ্বকে পূর্ণ করেছে। (আসলে এটি এখনও আছে)।(NASA এবং ESA) কসমিক ব্যাকগ্রাউন্ড এক্সপ্লোরার (COBE), Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP), এবং Planck নামে তৈরি করা উপগ্রহ দিয়ে এটিকে মানচিত্র করতে সক্ষম হয়েছে।

(বিগ ব্যাংয়ের প্রায় ৪০০ মিলিয়ন বছর পরে পুনরায়করণের যুগটি শুরু হয়েছিল। পরবর্তী ৬০০ মিলিয়ন বছর বা তারও বেশি সময় ধরে, এই অগ্রণী নক্ষত্রএবং ছায়াপথগুলির সম্মিলিত শক্তি গ্যাসকে দূরে সরিয়ে দেয়,যা আলোকে আগের চেয়ে আরও বেশি মহাকাশে প্রবেশ করতে দেয়)

COBE, WMAP, এবং Planck সকলেই JWST-এর থেকে আরও পিছনে দেখেছে, যদিও এটা সত্য যেJWST হাবলের চেয়ে অনেক পিছনে দেখতে পাবে৷ কিন্তু JWST আসলে মহাবিশ্বের সূচনা দেখার জন্য নয়,মহাবিশ্বের ইতিহাসের একটি সময় দেখার জন্য বিশেষভাবে নির্মাণ করা হয়েছে যা আমরা এখন পর্যন্ত দেখিনি।বিশেষত, আমরা বিগ ব্যাং এর পরে মহাবিশ্ব শীতল হওয়ার সাথে সাথে গঠিত প্রথম বস্তুগুলি দেখতে চাই।

আমাদের মহাবিশ্ব জুড়ে, দূরত্ব পরিমাপ করা হয় আলোকে ভ্রমণ করতে কত বছর লাগে তার ভিত্তিতে। আরআমরা সবাই জানি আলোক তরঙ্গ অত্যন্ত দ্রুত গতিতে চলে, প্রায় ১,৮৬,০০০ মাইল (৩,০০,০০০ কিমি) প্রতিসেকেন্ডে। এই হিসাবে প্রতি বছর ৫.৮৮ ট্রিলিয়ন মাইল (৯.৪৬ ট্রিলিয়ন কিলোমিটার)। উদাহরণস্বরূপ, একবারএকটি বাতি চালু হলে একটি ঘর জুড়ে আলো যেতে এক সেকেন্ডের কয়েক বিলিয়ন ভাগ সময় লাগে। যদি সূর্যহঠাৎ মহাবিশ্ব থেকে অদৃশ্য হয়ে যায় তাহলে সোয়েটার পরার সময় হয়েছে তা বুঝতে আমাদের ৮.২ মিনিটেরওবেশি সময় লাগবে। নিকটতম নক্ষত্র প্রক্সিমা সেন্টোরি ৪.২৪ আলোকবর্ষ দূরে। তাই যখন আমরা সেইনিকটতম নক্ষত্রের দিকে তাকাই, তখন আমরা যাকে দেখতে পাই সেটি আজকের নয়, বরং সোয়া চার বছরআগে যেমন ছিল ঠিক সেরকম, আমরা চার বছর আগে সেই নক্ষত্রটিকে ছেড়ে আসা আলো দেখতে পাচ্ছি যাএখন আমাদের কাছে পৌঁছেছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা যখন আরও দূরে তাকানোর জন্য টেলিস্কোপ ব্যবহারকরেন, তখন তারা সময়ের দিকেও ফিরে তাকান। কারণটি সহজ আলোকে মহাকাশের মধ্য দিয়ে যেতে সময়লাগে। গ্যালাক্সিগুলি স্থান এবং সময় উভয় ক্ষেত্রেই এখনও অনেক দূরে। আমাদের নিকটতম বৃহৎ প্রতিবেশীগ্যালাক্সি অ্যান্ড্রোমিডা প্রায় আড়াই মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে। আমাদের আকাশগঙ্গা থেকে প্রায় ৬০ মিলিয়নআলোকবর্ষ দূরে ভিরগো ক্লাস্টার হল আশেপাশের ছায়াপথগুলির বৃহত্তম সংগ্রহ। আজ আমরা Virgo গোষ্ঠীরছায়াপথ থেকে যে আলো দেখতে পাচ্ছি তা আমাদের দিকে তার পথ শুরু করেছিল যখন পৃথিবীতে ডাইনোসরযুগের অবসান হচ্ছিল। ব্যাপারটি শিহরিত হবার মতো। একটু অন্যভাবে বলতে গেলে, আপনি যদি আজ একটিVirgo ক্লাস্টার গ্যালাক্সিতে থাকেন এবং আপনার কাছে পৃথিবী অধ্যয়নের জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী একটিটেলিস্কোপ থাকে, তাহলে আপনি প্রাগৈতিহাসিক সরীসৃপ দেখতে সক্ষম হবেন, যেখানে টিরেক্স মতো দানবীয়প্রাণীরা দাপিয়ে বেড়াচ্ছে। হাবল স্পেস টেলিস্কোপে দেখা সবচেয়ে দূরবর্তী ছায়াপথগুলি ১৩ বিলিয়নআলোকবর্ষেরও বেশি দূরে। তার মানে হাবল ধারণ করা আলো ১৩ বিলিয়ন বছর আগে সেই ছায়াপথগুলিছেড়ে এসেছিল। NASA, প্রথমবারের মতো জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপের তোলা বেশ কয়েকটি ছবি প্রকাশ করেছে। যারমধ্যে সবচেয়ে বিস্ময়কর ছবি SMACS-0723 এবং এর থেকে আলো আমাদের কাছে পৌঁছাতে ৪.৬ বিলিয়নবছর সময় নিয়েছে, তাই আমরা এটি দেখতে পাচ্ছি কারণ এটি ৪.৬ বিলিয়ন বছর আগে ছিল। এটি সূর্য এবংপৃথিবীর চেয়ে কিছুটা পুরানো, (আনুমানিক ৪.৫৬ বিলিয়ন বছর আগে সৌরজগত গঠিত হয়েছিল)। সাম্প্রতিকসপ্তাহগুলিতে, SMACS-0723 এর বাইরের গ্যালাক্সিগুলি মনোযোগ পেয়েছে। ওয়েব SMACS-0723 এবংঅন্যান্য অঞ্চলগুলির দিকনির্দেশে বেশ কয়েকটি ছায়াপথ সনাক্ত করেছে যাদের আলো আমাদের কাছেপৌঁছাতে ১৩.৫ বিলিয়ন বছর সময় নিয়েছে। তাছাড়া এটি দূরবর্তী গ্রহের বায়ুমণ্ডল, কাছাকাছি গ্যালাক্সির দল,অদৃশ্য ডার্ক ম্যাটার দ্বারা বাঁকানো গ্যালাক্সির আলো এবং নাক্ষত্রিক নার্সারিগুলিতে গ্যাস এবং ধূলিকণার মেঘপর্যবেক্ষণ করছে।

(ওয়েবের ক্যামেরাগুলি মহাকাশের গভীরে এবং অতীতের মধ্যে দেখতে পারে। ওয়েবের ১৩.৬ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরের দেখার ক্ষমতা রয়েছে।SMACS 0723 নামে পরিচিত গ্যালাকটিক ক্লাস্টারের এই চিত্রটিতে হাজার হাজার ছায়াপথ রয়েছে, নীল ছায়াপথগুলি আরও পরিপক্ক, যেখানে অনেকনক্ষত্র এবং সামান্য ধূলিকণা রয়েছে। লাল ছায়াপথগুলিতে প্রচুর ধূলিকণা রয়েছে, যেখানে এখনও নক্ষত্র তৈরি হচ্ছে)

যেহেতু মহাবিশ্ব প্রায় ১৩.৮ বিলিয়ন বছর পুরানো এবং আলো মহাকাশ দিয়ে ভ্রমণ করতে সময় নেয় সেহেতুএটি মনে করা যৌক্তিক যে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বটি অবশ্যই ১৩.৭৭ এর ২ গুন ২৭.৫ বিলিয়ন আলোকবর্ষেরসমান, কিন্তু ব্যাপারটি তা নয়। এটির কারণ সময়ের সাথে সাথে স্থানটি প্রসারিত হয়ে চলেছে, সুতরাং ১৩.৮বিলিয়ন বছর আগে আলো ছেড়ে দেওয়া দূরবর্তী বস্তুগুলি সেখান থেকে আরও দূরে সরে গেছে। আজ, এইদূরবর্তী বস্তুগুলি ৪৬ বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে চলে গেছে, সুতরাং এর সাথে ২ গুণ করুন, তাহলে আপনিপর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের ব্যাস ৯৩ বিলিয়ন আলোকবর্ষ পাবেন। সময়ের সাথে সাথে আমরা আরও নতুননতুন অনাবিষ্কৃত পুরানো আলো আরও দূর দূরান্ত থেকে আসতে দেখি, তাই শুধু আমাদের পর্যবেক্ষণযোগ্যমহাবিশ্বটি নয় বরং সমগ্র মহাবিশ্ব দিন দিন বড় হচ্ছে। জেমস ওয়েব স্পেস টেলিস্কোপ পর্যবেক্ষিত প্রাচীনতম গ্যালাক্সির রেকর্ড ভেঙেছে। GLASS-z13 নামক গ্যালাক্সিটি বিগ ব্যাং এর মাত্র ৩০০ মিলিয়ন বছর পরের।আগের রেকর্ডটি হাবলের দখলে ছিল যেটা ২০১৬ সালে Ursa Major নক্ষত্রমণ্ডলের দিকে অবস্থিত GN-Z11আবিষ্কার করেছিল। বিগ ব্যাং-এর ঠিক ৪০০ মিলিয়ন বছর পরে, বিজ্ঞানীদের ধারণা এই উজ্জ্বল শিশুগ্যালাক্সির আলো ১৩.৪ বিলিয়ন বছর আগে নির্গত হয়েছিল। এখন শুধু অপেক্ষার পালা দেখার জন্য,অমিমাংসিত কিছু রহস্য উন্মোচন করবার জন্য, সামনের দিনগুলিতে এই জেমস ওয়েব আমাদের আসলে কিউপহার দিতে চলেছে! আশ্চর্যজনক হলেও সত্য এই পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের মধ্যে পৃথিবীর আকারটিসৌরজগতের মধ্যে একটি ভাইরাসের আকারের সাথে মোটামুটি সমান। তাই আমরা সত্যই কোনও ভাইরাসেরধারণাতীত ক্ষুদ্রতার প্রশংসা করতে পারি না, আবার আমাদের সৌরজগতের বিস্ময়কর ছদ্মবেশকেও উপলব্ধিকরতে পারি না!