नॅन्सी ग्रेस रोमन अवकाश दुर्बिणीचे महत्त्व

नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप (सामान्यतः रोमन टेलिस्कोप म्हणून ओळखला जातो) ३० ऑगस्ट २०२६ रोजी अवकाशात प्रक्षेपित होणार आहे. तो पृथ्वीपासून १.५ दशलक्ष किलोमीटर अंतरावर, जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोपच्या (JWST) जवळ, दुसऱ्या सूर्य-पृथ्वी लॅग्रेंज बिंदूभोवती (L2) एका अर्ध-तेजोमंडलीय कक्षेत स्थापित केला जाईल आणि तेथूनच कार्यरत राहील. डार्क मॅटर, डार्क एनर्जी आणि बाह्यग्रहांच्या अभ्यासासाठी समर्पित असलेला रोमन टेलिस्कोप, एक अब्जाहून अधिक आकाशगंगा आणि आकाशगंगा समूहांचे मोठे सर्वेक्षण करेल. या सर्वेक्षणातून पदार्थाचे वितरण आणि उत्क्रांती नकाशावर दर्शवली जाईल आणि विश्वाच्या प्रसरणाच्या इतिहासाचे मोजमाप केले जाईल. यामुळे विश्वातील आकाशगंगा आणि आकाशगंगा समूहांच्या आकार आणि वितरणावर डार्क मॅटर आणि डार्क एनर्जीच्या प्रभावांविषयी कल्पना येईल. डार्क एनर्जीचे वैशिष्ट्य ठरवण्यासाठी, हा टेलिस्कोप विश्वाच्या प्रवेगित प्रसरणाचे सूचक म्हणून काम करणाऱ्या दूरच्या टाइप Ia सुपरनोव्हाचे निरीक्षण करेल. मायक्रोलेन्सिंग, थेट प्रतिमांकन आणि संक्रमणांचा वापर करून, रोमन दुर्बिण बाह्यग्रहांचा शोध आणि अभ्यास करेल आणि यजमान ताऱ्यांवरून संक्रमण करणाऱ्या १,००,००० हून अधिक बाह्यग्रहांना उघडकीस आणेल अशी अपेक्षा आहे. रोमन दुर्बिण मोठ्या प्रतिमा टिपेल आणि एक व्यापक दृष्टिकोन प्रदान करेल, तर जेम्स वेब दुर्बिण उच्च रिझोल्यूशनसह अधिक दूरच्या काळातील शक्तिशाली निरीक्षणे करते. एकत्रितपणे, खगोलशास्त्रीय अभ्यासात ही दुर्बिण खूप उपयुक्त ठरू शकते. 

रात्रीच्या आकाशात दिसणारे खगोलीय पिंड (जसे की तारे, ग्रह आणि चंद्र) आणि त्यांच्या नियतकालिक हालचालींनी प्रागैतिहासिक काळापासून मानवी मनाला नेहमीच आकर्षित केले आहे. ताऱ्यांची स्थिती आणि त्यांच्या हालचालींच्या पद्धतींचे रात्रीच्या आकाशातील निरीक्षण, ऐतिहासिकदृष्ट्या प्रवासादरम्यान दिशा आणि मार्गदर्शनासाठी वापरले जात असे. १७ व्या शतकाच्या सुरुवातीला दुर्बिणीचा शोध लागला – जे विद्युत चुंबकीय प्रारणाच्या उत्सर्जन, शोषण किंवा परावर्तनाद्वारे दूरच्या वस्तूंचे निरीक्षण करणारे उपकरण आहे. हा ^एक मैलाचा दगड ठरला, कारण त्यामुळे उघड्या डोळ्यांनी निरीक्षण करण्याच्या मर्यादांवर मात करण्यास मदत झाली आणि तपशीलवार खगोलशास्त्रीय निरीक्षणे शक्य झाली. सुरुवातीला या क्षेत्रात ऑप्टिकल दुर्बिणींचे वर्चस्व होते, तथापि, लवकरच रेडिओ दुर्बिणी आणि सौर दुर्बिणींना खगोलशास्त्राच्या वेगाने विकसित होणाऱ्या क्षेत्रात उपयोग मिळू लागला. लवकरच हे लक्षात आले की पृथ्वीच्या वातावरणातील अडथळ्यांमुळे पृथ्वी-आधारित दुर्बिणींद्वारे केलेल्या खगोलशास्त्रीय निरीक्षणांमध्ये विकृती येत होती. एक संभाव्य उपाय म्हणजे अवकाशात दुर्बिणी ठेवणे, कारण पृथ्वी-आधारित दुर्बिणींच्या तुलनेत अवकाश-आधारित दुर्बिणींमुळे स्पष्ट प्रतिमा, व्यापक स्पेक्ट्रम उपलब्धता आणि अधिक खोल अवकाशाची दृश्यमानता असे फायदे मिळत होते.

अंतराळ दुर्बिणी

अवकाश-आधारित दुर्बिणीची कल्पना १९४६ मध्ये लायमन स्पिट्झर यांनी मांडली. असा विचार होता की, अवकाशात असलेल्या दुर्बिणीद्वारे केलेली निरीक्षणे पृथ्वीच्या अशांत वातावरणामुळे होणाऱ्या विकृतींपासून मुक्त असतील. तसेच, अवकाश दुर्बिणीद्वारे वातावरणातील हवेच्या रेणूंनी शोषल्या जाणाऱ्या अतिनील (UV), क्ष-किरण (X-ray) आणि अवरक्त (infrared) तरंगलांबींचे निरीक्षण करणे शक्य होईल. ऑर्बिटिंग ॲस्ट्रॉनॉमिकल ऑब्झर्व्हेटरी २ (OAO-2), जी 'स्टारगेझर' या नावाने लोकप्रिय आहे, ही अतिनील (UV) श्रेणीत निरीक्षणे करणारी पहिली यशस्वी अवकाश दुर्बिण होती. ती १९६८ मध्ये प्रक्षेपित करण्यात आली आणि १९७३ पर्यंत कार्यरत होती. 

हबल अवकाश दुर्बिण ही कदाचित सर्वात जास्त ओळखली जाणारी अवकाश दुर्बिण आहे. ही एक मोठी ऑप्टिकल वेधशाळा असून ती १९९० मध्ये प्रक्षेपित करण्यात आली. पृथ्वीपासून सुमारे ५४० किमी उंचीवर निम्न-पृथ्वी कक्षेत असलेली हबल दुर्बिण गेल्या ३५ वर्षांपासून कार्यरत आहे. तिच्या सखोल-क्षेत्रीय निरीक्षणांमुळे हजारो पूर्वी अज्ञात असलेल्या दूरच्या आकाशगंगा उघडकीस आल्या आहेत. या दुर्बिणीने विश्वाचे अचूक वय आणि प्रसरण दराच्या गणनेतही योगदान दिले आहे आणि अवकाश-आधारित खगोलशास्त्रीय निरीक्षणातील एक महत्त्वाचा टप्पा मानली जाते. 

जेम्स वेब स्पेस टेलिस्कोप (JWST) हे आणखी एक महत्त्वाचे नाव आहे. २५ डिसेंबर २०२१ रोजी प्रक्षेपित झालेली JWST ही आतापर्यंतची सर्वात मोठी आणि सर्वात शक्तिशाली अवकाश दुर्बिण आहे. पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत असलेल्या हबल या ऑप्टिकल वेधशाळेच्या विपरीत, JWST ही पृथ्वीपासून सुमारे १.५ दशलक्ष किलोमीटर अंतरावर, दुसऱ्या लॅग्रेंज बिंदूवर (L2) स्थित असलेली एक इन्फ्रारेड वेधशाळा आहे. विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळाच्या अभ्यासासाठी समर्पित असलेली JWST, बिग बँगनंतर तयार झालेल्या पहिल्या आकाशगंगांचे निरीक्षण करण्यासाठी १३.५ अब्ज वर्षांपूर्वीच्या काळाकडे पाहण्याच्या उद्देशाने तयार करण्यात आली आहे. आपल्या कार्यान्वयनाच्या गेल्या पाच वर्षांत, JWST ने खगोलशास्त्राच्या क्षेत्रात, विशेषतः विश्वाच्या सुरुवातीच्या काळाच्या अभ्यासात क्रांती घडवून आणली आहे.

नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप

३० ऑगस्ट २०२६ रोजी प्रक्षेपित होणाऱ्या नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप, किंवा थोडक्यात रोमन टेलिस्कोप, हे नाव नॅन्सी ग्रेस रोमन यांच्या नावावरून ठेवण्यात आले आहे. त्या नासाच्या पहिल्या मुख्य खगोलशास्त्रज्ञ होत्या आणि हबल स्पेस टेलिस्कोप प्रकल्पाचे नेतृत्व करण्याचे श्रेय त्यांना दिले जाते. पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत ठेवलेल्या हबलच्या विपरीत, रोमन टेलिस्कोप पृथ्वीपासून १.५ दशलक्ष किलोमीटर अंतरावर, जेडब्ल्यूएसटीच्या (JWST) जवळ असलेल्या दुसऱ्या सूर्य-पृथ्वी लॅग्रेंज बिंदू (L2) भोवतीच्या अर्ध-तेजोवलय कक्षेत (quasi-halo orbit) ठेवला जाईल आणि तेथूनच तो कार्यरत राहील.  

पूर्णपणे उघडल्यावर रोमन दुर्बिण १२.७ मीटरपेक्षा जास्त लांब आणि ४.४ मीटरपेक्षा जास्त रुंद असेल. त्याच आकाराच्या (म्हणजेच, २.४ मीटर व्यासाच्या) मुख्य आरशामुळे, तिचे विभेदन आणि संवेदनशीलता हबलच्या समकक्ष असेल. 

तथापि, रोमन दुर्बिणीला तिच्या 'वाइड फील्ड इन्स्ट्रुमेंट' (WFI) नावाच्या ३००-मेगापिक्सेलच्या मल्टी-बँड नियर-इन्फ्रारेड कॅमेऱ्यामुळे १०० पट मोठे दृश्यक्षेत्र मिळेल, जो विस्तृत क्षेत्रातील प्रतिमांकन आणि वर्णपटविज्ञान प्रदान करेल. उच्च रिझोल्यूशन प्रतिमांकन आणि जलद सर्वेक्षण गतीसह असलेले विस्तृत दृश्यक्षेत्र रोमन दुर्बिणीला एक अब्जाहून अधिक आकाशगंगा आणि आकाशगंगा समूहांचे मोठे सर्वेक्षण करण्यास सक्षम करेल, ज्यामुळे पदार्थाचे वितरण आणि उत्क्रांती नकाशावर दर्शवता येईल आणि विश्वाच्या प्रसरणाच्या इतिहासाचे मोजमाप करता येईल. यामुळे विश्वातील आकाशगंगा आणि आकाशगंगा समूहांच्या आकार आणि वितरणावर डार्क मॅटर आणि डार्क एनर्जीच्या प्रभावांबद्दल कल्पना येईल. 

रोमन टेलिस्कोप दूरच्या टाईप Ia सुपरनोव्हांचेही निरीक्षण करेल, जे डार्क एनर्जीचे वैशिष्ट्य ठरवण्यासाठी विश्वाच्या प्रवेगित विस्ताराचे सूचक म्हणून काम करतात. स्पष्टपणे, रोमन टेलिस्कोपद्वारे डार्क मॅटर आणि डार्क एनर्जीच्या अभ्यासात वाइड फील्ड इन्स्ट्रुमेंट (WFI) महत्त्वाची भूमिका बजावेल. वाइड फील्ड इन्स्ट्रुमेंटच्या या महत्त्वपूर्ण भूमिकेमुळे, रोमनला पूर्वी वाइड फील्ड इन्फ्रारेड सर्व्हे टेलिस्कोप (WFIRST) म्हटले जात असे.  

रोमन दुर्बिण बाह्यग्रहांचा शोध घेईल आणि त्यांचा अभ्यासही करेल. यासाठी ती मायक्रोलेन्सिंग, थेट प्रतिमा आणि संक्रमणांचा वापर करेल. रोमनच्या निरीक्षणांमुळे, यजमान ताऱ्यांवरून संक्रमण करणाऱ्या १,००,००० हून अधिक बाह्यग्रहांचा शोध लागण्याची अपेक्षा आहे. रोमन दुर्बिणीवरील कोरोनोग्राफ उपकरण ताऱ्यांचा तीव्र प्रकाश रोखेल आणि त्यांच्याभोवती कक्षेत फिरणाऱ्या बाह्यग्रहांची व अवशेषांच्या चकत्यांची छायाचित्रे घेईल. 

रोमन अशाप्रकारे डार्क मॅटर, डार्क एनर्जी आणि एक्सोप्लॅनेट्सच्या अभ्यासात योगदान देईल. 

रोमन दुर्बिण आणि जेम्स वेब दुर्बिण 

नॅन्सी रोमन आणि जेम्स वेब या दोन्ही अवकाश दुर्बिणी एकाच वेळी कार्यरत असतील. दोन्ही प्रामुख्याने अवरक्त प्रकाशात विश्वाचा अभ्यास करतील, तथापि, त्यांच्या प्रतिमा घेण्याच्या क्षमता भिन्न असल्या तरी, खगोलशास्त्रीय घटनांच्या अभ्यासात त्या एकमेकांना पूरक ठरू शकतात. 

वाइड फील्ड इन्स्ट्रुमेंट (WFI) मुळे रोमन दुर्बिणीला मोठ्या प्रतिमा (वेब ​​दुर्बिणीच्या तुलनेत ५० पट मोठ्या) टिपणे आणि एक व्यापक दृष्टिकोन प्रदान करणे शक्य होते, तर जेम्स वेब दुर्बिणीद्वारे अधिक उच्च रिझोल्यूशनसह अधिक दूरच्या काळातील शक्तिशाली निरीक्षणे करता येतात. याचे कारण असे की, रोमनच्या (२.४ मीटर) तुलनेत वेबचा मुख्य आरसा (६.५ मीटर) खूपच मोठा आहे. 

रोमनचा व्यापक दृष्टिकोन आणि वेबची महत्त्वपूर्ण निरीक्षणे एकत्रितपणे खगोलशास्त्रीय अभ्यासात खूप उपयुक्त ठरू शकतात. 

रोमन टेलिस्कोपची प्राथमिक मोहीम पाच वर्षांची असेल आणि एक विस्तारित मोहीमही पाच वर्षांची असेल. 

***

संदर्भ: 

1. नासा. नॅन्सी ग्रेस रोमन अवकाश दुर्बिण. येथे उपलब्ध: https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
2. नासाच्या रोमन स्पेस टेलिस्कोपच्या प्रक्षेपणासाठी एकात्मिक कार्यान्वयनाला सुरुवात. १० ऑगस्ट २०२६ रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध: https://science.nasa.gov/blogs/roman/2026/08/10/nasas-roman-telescope-team-begins-integrated-operations-for-launch/
3. नासाचे विलक्षण विश्व – रोमन मालिका: अंधाऱ्या विश्वाकडे पाहण्याचा नासाचा नवा दृष्टिकोन. सीझन १३, एपिसोड १. ११ ऑगस्ट २०२६ रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध: https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-series-nasas-new-view-of-the-dark-universe/
4. नासाचे जिज्ञासू विश्व – रोमन मालिका: इतर सूर्यांभोवती फिरणारे गुरू ग्रह. सीझन १३, एपिसोड २. १८ ऑगस्ट २०२६ रोजी पोस्ट केले. येथे उपलब्ध: https://www.nasa.gov/podcasts/curious-universe/roman-exoplanets/
5. बार्टुसेक, एलएमएल, व इतर. “नॅन्सी ग्रेस रोमन स्पेस टेलिस्कोप वेधशाळेची अंमलबजावणी आणि आव्हाने,” २०२२ आयईईई एरोस्पेस परिषद (एरो), बिग स्काय, एमटी, यूएसए, २०२२, पृ. ०१-१४, डीओआय: https://doi.org/10.1109/AERO53065.2022.9843415

***

संबंधित लेख: 

1. तपकिरी बौने (BDs): जेम्स वेब टेलीस्कोप तारेसारख्या पद्धतीने तयार झालेल्या सर्वात लहान वस्तू ओळखतो  (एक्सएनयूएमएक्स जानेवारी एक्सएनयूएमएक्स) 
2. जेम्स वेब स्पेस टेलीस्कोप (JWST): सुरुवातीच्या विश्वाच्या अभ्यासासाठी समर्पित असलेली पहिली अंतराळ वेधशाळा  ((१ नोव्हेंबर २०२४) 
3. JWST चे डीप फील्ड ऑब्झर्व्हेशन्स कॉस्मॉलॉजिकल तत्त्वाचे उल्लंघन करतात (०१ मार्च २०२३) 
4. जेम्स वेब (JWST) ने सोम्ब्रेरो आकाशगंगेचे स्वरूप पुन्हा परिभाषित केले (मेसियर 104)  (१५ नोव्हेंबर २०२२) 
5. सुरुवातीच्या विश्वातील धातू-समृद्ध ताऱ्यांचा विरोधाभास  (एक्सएनयूएमएक्स सप्टेंबर एक्सएनयूएमएक्स) 
6. सुरुवातीचे विश्व: सर्वात दूरची दीर्घिका “JADES-GS-z14-0″ दीर्घिका निर्मिती मॉडेलला आव्हान देते  (एक्सएनयूएमएक्स ऑगस्ट एक्सएनयूएमएक्स)
7. XPoSat : इस्रोने जगातील दुसरी ‘एक्स-रे पोलरीमेट्री स्पेस ऑब्झर्व्हेटरी’ लाँच केली  (एक्सएनयूएमएक्स जानेवारी एक्सएनयूएमएक्स) 
8. जेम्स वेबचे अल्ट्रा डीप फील्ड निरिक्षण: सुरुवातीच्या दीर्घिकांचा अभ्यास करण्यासाठी दोन संशोधन संघ  (एक्सएनयूएमएक्स जून एक्सएनयूएमएक्स) 
9. आमच्या होम गॅलेक्सी मिल्की वेच्या बाहेर पहिल्या एक्सोप्लॅनेट उमेदवाराचा शोध (एक्सएनयूएमएक्स ऑक्टोबर एक्सएनयूएमएक्स) 
10. एक्सोप्लॅनेट स्टडी: ट्रॅपिस्ट-1 चे ग्रह घनतेमध्ये सारखेच आहेत  (एक्सएनयूएमएक्स जानेवारी एक्सएनयूएमएक्स)

***