ગયા માસના ખગોળશાસ્ત્ર અને અંતરિક્ષ વિજ્ઞાનની દુનિયાના મોટા સમાચાર જાપાનનું હાયાબુસા-૨ (Hayabusa-2) અંતરિક્ષ યાન પોતાના લક્ષ ર્યુગુ (Ryugu) – જેનું શુષ્ક, વૈજ્ઞાનિક નામ 1999 JU3 છે, તે ઉલ્કા પાસે તારીખ ૨૭ જૂન ૨૦૧૮ના રોજ પહોંચી ગયું તે વિષયના છે. ૩૦ જૂનના વિશ્વ ઉલ્કા દિવસ પર આ સમાચાર બિલકુલ યથાયોગ્ય પણ છે. પરંતુ આજે મારે વાત કરવી છે એક એવા સમાચાર વિષે જેને હાયાબુસા જેટલી પ્રસિધ્ધિ ભલે ન મળી હોય પણ જે માનવીની ચતુરાઈ, તેની ingenuity (ઇન્જેન્યુટી)ની પરાકાષ્ટાનું ઉદાહરણ આપણી સામે રાખે છે. વાતમાં ઉલ્કા તથા ધૂમકેતુ પણ સામેલ છે તે નફામાં! એવું નથી કે આપણે જે વાત કરવા જઈ રહ્યા છીએ એ કોઇ ખાસ, જવલ્લે જ જોવા મળતો, અપવાદ છે. એનાથી ઊલટું, એ તો આજના ખગોળશાસ્ત્રના સામર્થ્ય, તેની ક્ષમતાનું એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.
વાત શરૂ થાય છે સન ૨૦૧૭ના ઓક્ટોબર માસની ૧૯મી તારીખથી. પ્રશાંત (Pacific- પેસિફિક) મહાસાગરમાં આવેલા હવાઈ (Hawaii) ટાપુ સમૂહ પરના જૂના જ્વાળામુખીના શિખર પર સંખ્યાબંધ વેધશાળા (Observatory- ઑબ્ઝરવેટરી) આવેલી છે. તેમાંની એક છે લાંબા લચક નામ વાળી પાનોરેમિક સર્વે એન્ડ રેપિડ રિસ્પોન્સ સીસ્ટમ (Panoramic Survey and Rapid Response System), ટૂંકમાં Pan-STARRS. આ વેધશાળામાં રાખેલા દૂરબીન અને કેમેરાનું કામ એવા પિંડ, એવા ઓબ્જેક્ટ (object) શોધી કાઢવાનું અને તેમના પર નજર રાખવાનું છે, જે પરિવર્તનશીલ છે, જે આકાશમાં ઝડપથી ફરતા દેખાય છે અથવા જેની ચમક (brightness- બ્રાઇટનેસ)માં ઝડપથી ફેરફાર થાય છે. આવા પિંડમાં ઉલ્કા તથા ધૂમકેતુ ઉપરાંત એવા તારા સામેલ છે જેની ચમક નિયમિત બદલાતી રહે છે, જેમને વેરીએબલ તારા ( variable star-) કહે છે અથવા તેવા તારા જે તારા વિસ્ફોટ પામ્યા છે. વેધશાળા દરરોજ આકાશની છબી લઇ તેમાં થતા ફેરફારને કમ્પ્યુટરની મદદ વડે અલગ તારવે છે. આ ફેરફાર પરિવર્તનશીલ પિંડના સૂચક છે. હાલમાં તો આ વેધશાળાનું એક ખૂબ અગત્યનું -પૃથ્વી તથા માનવજાતની સલામતી માટે અતિ મહત્વનું કહી શકાય તેવું- કામ એવી ઉલ્કા તથા ધૂમકેતુ પર નજર રાખવાનું છે, જેની સંભાવના પૃથ્વી સાથે અથડાવાની છે. આ કામ કરવા માટે દૂરબીન ખાસ કરીને ક્રાન્તિ-વૃત્ત (ecliptic- ઇક્લિપ્ટિક) અર્થાત્ પૃથ્વીની સૂર્યની આસપાસ ભ્રમણના પથની આસપાસ નજર રાખે છે.
આ વેધશાળાના એક દૂરબીને ગયા ઓક્ટોબર માસની ૧૯મી તારીખે એક એવા પિંડની છબી ઝડપી, જેની આકાશમાં હિલચાલ (movement – મુવમેન્ટ)ની ગતિ એક દિવસમાં ૬ અંશથી પણ વધુ હતી. સરખામણી રૂપે, પૂનમના દિવસે ચંદ્ર આકાશમાં અરધા અંશ જેટલા કદનો દેખાય છે. અર્થાત્ આ નવો પિંડ એક દિવસમાં ૧૨ પૂર્ણ-ચંદ્ર જેટલો ખસતો હતો! આટલી ઝડપથી ગતિ કરતા પિંડે વૈજ્ઞાનિકોના મનમાં કુતુહલ જગાડ્યું, આ પછી તો ખગોળશાસ્ત્રીઓએ તેના અવલોકનનું માનો એક અભિયાન ચલાવ્યું. આ અભિયાન અને તેના તારણ વિષેનો લેખ સામાયિક નેચર (Nature) માં તારીખ ૨૦ નવેમ્બરની આસપાસ પ્રકાશિત થયો. આ લેખ અને ત્યારબાદ આ જ પિંડ બાબતના તારીખ ૨૭ જૂન ૨૦૧૮ના દિવસે યુરોપની અંતરિક્ષ સંસ્થા ઈસા (ESA) દ્વારા પ્રકાશિત સમાચાર એક ડિટેક્ટિવ વાર્તાની યાદ અપાવે તેવા છે.
આ સમાચાર મુજબ પિંડમાંથી મળતા પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને ખગોળશાસ્ત્રી આ પિંડની કક્ષા અથવા પથ, તેનું કદ, તેનો આકાર, તેનો પોતાની ધરી પર ફરવાનો સમય ઉપરાંત તે શેનો બનેલો છે તે બધી બાબત વિષે અનુમાન કરવામાં સફળ રહ્યા. અને કેટલો પ્રકાશિત હતો આ પિંડ? ખગોળશાસ્ત્રમાં તારા- અથવા બીજા કોઇ પણ પિંડનો દેખીતો પ્રકાશ, તેની ચમક (brightness- બ્રાઇટનેસ), તેના દેખીતા (apparent -એપરન્ટ) મેગ્નીટ્યુડ (Magnitude) ના રૂપમાં મપાય છે. જેમ મેગ્નીટ્યુડ વધુ, તેમ ચમક ઓછી. જો ચમક ૧૦૦ ગણી થાય, તો મેગ્નીટ્યુડમાં પાંચનો ઘટાડો થાય. બીજી રીતે કહેતા એક મેગ્નીટ્યુડ નો વધારો એટલે ચમકમાં લગભગ ૨.૫૧૨ ગણો ઘટાડો. અભિજિત (Vega- વેગા) તારાનો મેગ્નીટયુડ આશરે શૂન્ય ગણવામાં આવે છે. નવા દેખાયેલા પિંડનો સરેરાશ મેગ્નીટ્યુડ લગભગ ૨૩ની આસપાસ હતો અર્થાત્, તેની ચમક અભિજિત તારાના દેખીતા પ્રકાશના ૧૫૦ કરોડમા ભાગ જેટલો હતો. મારી ગણતરી મુજબ આ પ્રકાશ એક મીણબત્તીની જ્યોત લગભગ ૧૨,૦૦૦ કિલોમીટર દૂરથી જોતાં જેટલી પ્રકાશિત લાગે તેટલો હતો. આટલા ઝાંખા પ્રકાશમાંથી આટલી બધી માહિતી મેળવવી તે ખગોળશાસ્ત્રની પ્રગતિનું સૂચક છે.
ખગોળશાસ્ત્રીનું સૌ પ્રથમ કામ હતું પિંડ ક્યાંથી આવ્યો છે તે શોધવાનું, તેની કક્ષાની ગણતરી કરવાનું. હવાઈ ટાપુ સમૂહ પરના બીજા દૂરબીન કેનેડા-ફ્રાન્સ-હવાઈ દૂરબીને (Canada-France- Hawaii Telescope, ટૂંકમાં CFHT) તારીખ ૨૨ ઓક્ટોબર ૨૦૧૭ના દિવસે પિંડની વધુ છબી ઝડપી અને તેની આકાશમાં દેખીતી ગતિ તથા હિલચાલ પરથી તેનો પથ, તેની કક્ષા નક્કી કરવાનો પ્રયત્ન કર્યો. ત્યારબાદ બીજી ઘણી વેધશાળાએ પિંડનું અવલોકન કર્યું અને ૨૯ ઓક્ટોબરે તો વૈજ્ઞાનિકોએ તેનો પથ વિશ્વાસ સાથે નક્કી કરી નાખ્યો. પિંડનો સૌર-મંડળમાં પિંડનો પથ એક હાયપરબોલા (Hyperbola) અર્થાત્ પરવલય (parabola- પેરાબોલા) થી પણ વધુ ખુલ્લા આકારનો હતો. સૌર-મંડળની સાપેક્ષમાં તેની ઝડપ કલાકના ૧,૫૦,૦૦૦ કિલોમીટર હતી. આનો દેખીતો અર્થ હતો કે આ પિંડ સૂર્યની આસપાસ ભ્રમણ કરતો કોઇ પિંડ નથી, તે તો સૌર-મંડળ ની બહારનો પ્રવાસી છે અને તેની ગતિ એટલી બધી છે કે તે સૂર્યના ગુરુત્વાકર્ષણની અવગણના કરી ફરી સૌર-મંડળની બહાર જઈ રહ્યો છે. પિંડના પથને પાછળની બાજુ લંબાવતા તે અભિજિત તારાની દિશામાંથી આવ્યો હશે તેવું લાગ્યું. આમ સૌ પ્રથમ વાર આકાશગંગામાં તારાઓની વચ્ચે વિહરતા કોઇ પદાર્થ, કોઇ પિંડના અભ્યાસનો મોકો પૃથ્વી ગ્રહના વૈજ્ઞાનિકોને મળ્યો. પહેલા આંતર-તારક (Interstellar- ઇન્ટરસ્ટેલાર) પિંડનું ઔપચારિક નામકરણ વૈજ્ઞાનિકોએ 1Interstellar, ટૂંકમાં 1I રાખ્યું. આ દૂરના પ્રવાસીનું લોકભોગ્ય નામ ઉચિત રૂપે ઔમુઆમુઆ (Oumuamua) – હવાઈની ભાષામાં “દૂરનો પ્રથમ સંદેશ વાહક”- રખાયું.
પથ નક્કી થયા બાદ વૈજ્ઞાનિકોએ ઔમુઆમુઆ પરથી મળતા ઝાંખા પ્રકાશના વર્ણ-પટલ (Spectrum- સ્પેક્ટ્રમ) નું વિશ્લેષણ કર્યું અને તેના પરથી તેની સપાટી શેની બનેલી છે તે વિષે અનુમાન કર્યું. આ અનુમાન પરથી ઔમુઆમુઆ પોતાની પર પડતા સૂર્યના પ્રકાશ પૈકી કેટલો પ્રકાશ પરાવર્તિત કરે છે તેની જાણકારી મળી અને તેના પૃથ્વીથી અંતર તથા તેની દેખીતી ચમક પરથી નક્કી થયું કે ઔમુઆમુઆનું કદ લગભગ ૧૦૦ મીટર છે (ત્યારબાદ વૈજ્ઞાનિકોએ આ અનુમાનમાં ફેરફાર કરી ઔમુઆમુઆનું કદ ૨૫૦ મીટરની આસપાસ અંદાજ્યું છે)
ઔમુઆમુઆના લાંબા સમયના અવલોકન પરથી જાણવા મળ્યું કે તેની ચમક અચળ ન હતી, તેમાં લગભગ ૨ મેગ્નીટ્યુડ જેટલી વધ-ઘટ થાય થતી હતી- અર્થાત્ તેની સૌથી વધુ ચમક અભિજિત તારાની ચમકના ૬૦ કરોડમા ભાગ જેટલી અને સૌથી ઓછી ૩૭૬ કરોડમા ભાગ જેટલી હતી. તેનો અર્થ કે ઔમુઆમુઆ સ્થિર નથી. તે ગગડી રહ્યો છે. વધ-ઘટના સમય પરથી ઔમુઆમુઆના ગગડવાનો સમય ૭.૩૪ કલાક નક્કી થયો. સાથે-સાથે એ પણ નક્કી થયું કે ઔમુઆમુઆનો આકાર ગોળ નથી . સમયની સાથે તેની ચમકમાં થતા ફેરફારના આલેખનો (Graph- ગ્રાફ) વિગતવાર અભ્યાસ કરતાં જાણવા મળ્યું કે ઔમુઆમુઆનો આકાર ખાસ્સો લંબગોળ, એક વહેલ માછલી જેવો હોવો જોઇએ- તેની લંબાઈ અને પહોળાઈનો ગુણોત્તર ૧૦:૧ નક્કી થયો.
એક ખૂબ ઝાંખા પિંડના પ્રકાશમાંથી આટલી બધી માહિતી ભેગી કર્યા પછી પણ એક કોયડો ઉકેલવામાં વૈજ્ઞાનિક શરૂઆતમાં તો અસફળ રહ્યા. આ કોયડાનો ઉકેલ લગભગ છ માસ પછી મળ્યો અને તેનું વર્ણન કોઇ નવલિકાની પરાકાષ્ઠાથી કમ નથી. સૌર-મંડળની બહારનો પિંડ તો આપણને પહેલી વખત જોવા મળ્યો, પરંતુ સૌર-મંડળમાં આવા નાના પિંડ ઘણા જોવા મળે છે. આવા પિંડ બે પ્રકારના હોય છે- ઉલ્કા (Astroid- એસ્ટ્રોઇડ) જેવા ખડકાળ અથવા બરફ તથા ધૂળ વડે બનેલા ધૂમકેતુ (Comet- કોમેટ). સૌર-મંડળના મોટા ભાગના પિંડ ધૂમકેતુ જેવા હોય છે. દરેક ઉલ્કા સામે ઓછા-માં-ઓછા ૨૦૦ ધૂમકેતુ જોવા મળે છે. જો આ ગુણોત્તર સૌર-મંડળની બહારના પિંડ માટે પણ સાચો હોય તો ઔમુઆમુઆ એક ઉલ્કા નહીં, પરંતુ ધૂમકેતુ હોવાની શક્યતા ઘણી વધુ છે. તેની સપાટીના અવલોકને પણ આ તર્કને ટેકો આપ્યો. પરંતુ જો ઔમુઆમુઆ ધૂમકેતુ હોય તો તેના પરનો બરફ સૂર્યની ગરમીથી પીગળવો જોઇએ અને તેમાંથી છૂટી પડેલી ધૂળને કારણે બનતી ધૂમકેતુની પૂંછડી દેખાવી જોઇએ- જેવી બીજા, સૌર-મંડળના ધૂમકેતુની દેખાય છે. પરંતુ ઘણી શોધ કર્યા પછી પણ ખગોળશાસ્ત્રી ઔમુઆમુઆની પૂંછડી જોવામાં અસફળ રહ્યા. તેથી ખૂબ અનિચ્છા સાથે નવેમ્બર ૨૦૧૭ના લેખમાં વેજ્ઞાનિકોએ તારણ કાઢ્યું કે ઔમુઆમુઆ ધૂમકેતુ કરતાં ઉલ્કા જેવો હોવાની શક્યતા વધારે છે.
હવે ફાસ્ટ-ફોરવર્ડ કરીએ જૂન ૨૦૧૮ સુધી. ઓક્ટોબર ૨૧૦૭થી ઇસાના ખગોળશાસ્ત્રી માર્કો મીશેલી (Marco Micheli) અને તેમની ટુકડી ઔમુઆમુઆ પર બરોબર નજર રાખી રહી હતી. જૂન ૨૦૧૮માં જ્યારે ઔમુઆમુઆ ગુરુ ગ્રહની કક્ષાને લગોલગ પહોંચ્યો ત્યારે તેમણે નોંધ્યું કે ઔમુઆમુઆ હોવો જોઈએ એના કરતા ૧૦૦,૦૦૦ કિલોમીટર આગળ નીકળી ગયો હતો. સૌર-મંડળમાંથી બહાર નીકળતી વખતે સૂર્ય તથા બીજા ગ્રહોના ગરુત્વાકર્ષણને કારણે એની ગતિ જેટલા પ્રમાણમાં ઘટવી જોઇએ તેટલા પ્રમાણમાં ઘટતી ન હતી. વૈજ્ઞાનિકો માટે આ બીજું આશ્ચર્ય હતું. સૂર્ય (તથા બીજા ગ્રહ)ના ગુરુત્વાકર્ષણ ઉપરાંત, ગુરુત્વાકર્ષણની વિરુદ્ધ ઔમુઆમુઆ પર કોઈ બીજું બળ લાગી રહ્યું હતું. કયું બળ હતું જે ઔમુઆમુઆને ધક્કો મારી રહ્યું હતું? સૂર્યમાંથી નીકળતા વેગવાન કણ, જેને સૂર્ય-વાયુ (Solar Wind- સોલાર વીન્ડ) કહે છે તે, કે પછી ખુદ સૂર્ય પ્રકાશનું દબાણ? વૈજ્ઞાનિકોએ ઘણી બધી સંભાવના વિષે વિસ્તારથી વિચાર કર્યો અને છેવટે એવું તારણ કાઢ્યું જે બન્ને આશ્ચર્યનું નિરાકરણ કરે. તેમને અનુમાન કર્યું કે ઔમુઆમુઆમાં રહેલા બરફ અને બીજા વાયુ ગરમ થઈને બહાર નીકળતા હોવા જોઇએ અને એક જેટ એન્જીનની માફક ઔમુઆમુઆના પથમાં નાનો સરખો ફેરફાર કરતાં હોવા જોઈએ!
પરંતુ એક મિનિટ! બરફ, વાયુ? એક ઉલ્કા પર? કશુંક ખોટું છે! બની શકે કે ધૂમકેતુ અને ઉલ્કાની સંખ્યાનો ગુણોત્તર જે સૌર-મંડળ માટે સાચો છે, તે સૌર-મંડળની બહાર પણ સાચો હોય અને ઔમુઆમુઆ એક ધૂમકેતુ જ હોય? પરંતુ જો ઔમુઆમુઆ ધૂમકેતુ હોય તો તેની પૂંછડી ક્યાં? ઘણી શોધવા છતાં, અંતરિક્ષમાં ફરતાં હબ્બલ જેવા શક્તિશાળી દૂરબીનને કામે લગાડ્યા પછી પણ વૈજ્ઞાનિકોને ઔમુઆમુઆની પૂંછડી મળી નહિં. આ સામે તેના વર્ણ-પટલ, તેના પથમાં ફેરફારના પુરાવાની ઉપેક્ષા થઈ શકે તેમ ન હતી. આ બધી બાબતને ધ્યાનમાં લેતાં વૈજ્ઞાનિકોએ તારણ કાઢ્યું કે ઔમુઆમુઆ એક ધૂમકેતુ જ છે, પરંતુ તેના પર ધૂળનું પ્રમાણ ઓછું છે, જેથી સૂર્યની ગરમીને કારણે તેમાં થી શુધ્ધ વાયુ તથા પાણીની વરાળ વધારે નીકળે છે અને ધૂળ ઓછી. વાયુ તથા વરાળ તો પારદર્શક હોય અને તે સૂર્ય પ્રકાશનું પરાવર્તન કરે નહીં અને તેથી ઔમુઆમુઆની કોઈ દેખીતી પૂંછડી નથી. ઇસાએ આ સમાચાર ગયા માસની ૨૭મી તારીખે, બરોબર જ્યારે જાપાનનું હાયાબુસા પોતાના લક્ષ પાસે પહોંચી રહ્યું હતું ત્યારે પ્રકાશિત કર્યા. આમ એક રોમાંચક કીસ્સાનો અંત આવ્યો! અને આ અંત સુખદ છે કેમ કે વૈજ્ઞાનિકોની મૂળ ધારણા કે ધૂમકેતુની સંખ્યા ઉલ્કાની સંખ્યાના પ્રમાણમાં વધારે છે તેનું એક વધુ પ્રમાણ, એક વધારાનો પુરાવો મળ્યો.
લેખની શરૂઆતમાં લખ્યું હતું તેમ ઔમુઆમુઆનો કિસ્સો આધુનિક ખગોળશાસ્ત્રના સામર્થ્ય, તેની નિપુણતાનું ઉદાહરણ છે. આ સામર્થ્ય, આ નિપુણતા હવે એટલા સહજ બની ગયા છે કે આવા કિસ્સા જે સામાન્ય માણસને જાદુ જેવા લાગે તે એક ખગોળશાસ્ત્રી માટે રોજિંદું કામ માત્ર છે!