Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?
Neden herkes bu kadar heyecanlı? Ve tam olarak neye bakıyoruz? James Webb teleskopu hakkındaki sorularınız cevaplandı. Erken kozmosun muhteşem ve çığır açan enstantaneleri, NASA’nın yeni süper uzay teleskobundan ilk görüntüleri yayınladığı bu haftanın başlarında dünyayı ele geçirdi.
James Webb, uzak bir ötegezegenin atmosferindeki su buharı ipuçlarıyla birlikte, bir grup galaksi arasındaki tozla gizlenmiş ölmekte olan bir yıldız ve bir ‘kozmik dans’ olan bir “yıldız doğumevine” eşi görülmemiş bir bakış yakaladı.Ancak daha da heyecan verici olan şey, gök bilimcilerin bunun sadece ‘buzdağının görünen kısmı’ olduğunu söylemesidir.
10 milyar dolarlık teleskobun aynı zamanda parlayan ilk yıldızları gözlemlemesi, uzak galaksilerdeki yaşanabilir gezegenleri tespit etmesi ve Big Bang’den sonraki 100-200 milyon yıl içinde zamanda geriye gitmesi umulmaktadır.
Ancak, galaksilerin, bulutsuların ve hatta uzak dünya WASP-96 b’nin atmosferik spektrumunun göz kamaştırıcı, güzel görüntüleri olmanın yanı sıra, görüntülerin bilim insanları ve genel olarak insanlık için önemi nedir MailOnline, tüm büyük sorularınızın yanıtlarını almak için birkaç gök bilimciyle konuştu…
James Webb nedir?
James Webb temelde uzayda devasa bir teleskoptur. Yerdeki büyük gözlemevlerinden farklı olarak, Webb kozmosa fırlatıldı, böylece kırmızı ila orta kızılötesi spektrumdaki ışığın dalga boylarını engelleyen Dünya atmosferi tarafından görüşünü bozmadan uzak nesneleri gözlemleyebilir.
Webb’i özel yapan şey budur, çünkü kızılötesi ışığı gözlerimizin algılayabileceğinden daha uzun dalga boylarında algılar. Esasen, evrenin en uzak galaksilerinden gelen ışık uzayda yol alırken, uzayın genişlemesiyle gerilir. Bu, ışık Dünya’ya ulaştığında, bu germe işleminin kısa dalga boylarını görünür ve morötesi ışığın daha uzun dalga boylarında kızılötesi ışığına dönüştürdüğü anlamına gelir.
Yalnızca kızılötesi ışığı algılayabilen teleskoplar, uzak galaksilerden ve diğer nesnelerden gelen en zayıf ışığı görebilir ve bu nedenle Webb’in yapabildiği gibi onların görüntülerini yapabilir. Webb ayrıca, selefi Hubble’ın yaptığı gibi Dünya’nın yörüngesinde değil, daha ziyade ikinci Lagrange noktası veya L2 olarak adlandırılan yerde gezegenimizden 1,5 milyon km uzakta güneş yörüngesinde dönüyor.
Neye bakıyorum?
Süper uzay teleskobunun ilk beş görüntüsü , çıplak gözle görülemeyen uzak galaksilerin, bulutsuların ve bir ötegezegenin görüntülerini sağladı. Güney Halka Bulutsusu, Stephan Beşlisi, Carina Bulutsusu, bir ötegezegen WASP-96 b spektrumu ve SMACS 0723 olarak bilinen bir gökada kümesini ele geçirdi.
İkincisi, kümenin önünde ve arkasında Webb’in aynaları onu yakalamadan 13.1 milyar yıl önce seyahat eden birinden gelen ışık da dahil olmak üzere, çok daha fazla galaksi olmasına rağmen, 4.6 milyar yıl önce göründüğü gibi görüldü.
Bazıları milyarlarca yıl öncesine aitken, neden sadece şimdi bu sahneleri görüyoruz?
Işığın sınırlı bir hızı vardır, bu nedenle bu galaksilerin ve yıldızların bazılarının ürettiği ışığın bize ulaşması gerçekten 13 milyar yıl sürmüştür. Karşılaştırırsak, ışık aydan 1 saniye ve Güneş’ten 8 dakika uzaklıktadır. Dolayısıyla güneşi 8 dakika önceki haliyle görüyoruz. Eğer ortadan kaybolsaydı, 8 dakika sonra öğrenecektik.
“Yıllarca uzay ve zamanda bize ulaşan ışığı, görünür ışık yoluyla yüksek enerjiden, şimdi görebildiğimiz kızılötesine doğru esnediği için, nihayet bu büyük uzay tabanlı teleskopla nihayet tespit edebiliyoruz. Bristol Üniversitesi’nde bir ötegezegen uzmanı olan Dr Hannah Wakeford, “James Webb ile tespit edebiliriz” diye açıkladı.
Dünya nerede?
Görüntülerin hiçbirinde Dünya görünmüyor. Bunun nedeni, tenis kortu büyüklüğünde bir kalkan olan James Webb Uzay Teleskobu’nun alt kısmının, onu engellemek için her zaman Güneş’e bakmasıdır. Bu, Dünya’nın her zaman James Webb ve Güneş arasında olduğu anlamına gelir, bu nedenle asla teleskop tarafından yakalanmayacaktır.
Görüntülerdeki galaksilere şimdi ne olacak?
Dr Wilkins’e göre, kesin olarak bilmek zor. Bazıları diğer galaksilerle birleşecek, bazıları yeni yıldızlar oluşturacak ve bazıları da “ölü” olup artık yıldız oluşturmuyor olabilir” dedi. İkincisi artık var olmayacaktı; çünkü yıldızları uzun zaman önce, artık ölçebildiğimiz ışık paketlerinin onları terk etmesinden çok sonra yandı.
Uzak evrene bakmak ne anlama geliyor?
Bir teleskop daha uzağa baktığında, zamanda geriye de bakıyor demektir. Teleskobun aldığı ışığın uzayda seyahat etmesi zaman alır. Bu nedenle, nesneleri şimdi oldukları gibi değil, evrende milyarlarca yıldır dolaşan ışığı bize ulaşmak için saldıklarında oldukları gibi görürüz.
Çok soluk ve uzaktaki nesneleri görebilmek için teleskopun ışığı toplamak için dev bir aynaya ihtiyacı vardır. James Webb’in daha büyük aynasıyla, 13,5 milyar yıldan fazla bir süre önce, evrenin başlangıcına kadar neredeyse tüm yolu görebilecek.
Bir teleskopun ayna alanının boyutu, hassasiyetini veya ne kadar ayrıntı görebileceğini belirler. Webb teleskobu Hubble’dan çok daha büyük bir aynaya sahip olduğundan, zamanda daha geriye bakabilir. Evreni daha uzun dalga boyundaki kızılötesi ışıkta görme yeteneği de önemlidir; çünkü yakın zamanda oluşan yıldızlar ve gezegenler genellikle görünür ışığı emen toz kütlelerinin arkasına gizlenmiştir.
Kızılötesi ışık bu engellerden geçebilir. Bunun nedeni, uzaktaki nesnelerden gelen ışığın, evrenimizin genişlemesi (kırmızıya kayma olarak bilinen bir etki) ışığı görünür aralığın dışına ve kızılötesine itmesiyle genişlemesidir. Hubble’dan yaklaşık 100 kat daha güçlü olacak şekilde tasarlanan yörüngedeki gözlemevi, katlanabilen ve açılabilen 18 ayrı altıgen parçadan oluşan, 6 metrenin biraz üzerinde bir ölçüye sahip devasa bir altın aynaya sahiptir.
Bu yansıtıcı yüzey, Webb’e misyonunu yerine getirmek için gerekli çözünürlüğü ve hassasiyeti verir. Webb, özellikle gözlerimizle görünmeyen ancak evrendeki en uzak nesnelerden gelen parıltıyı tanımlamasına izin veren kızılötesine bakmak üzere ayarlanmıştır.
Gece görüş gözlüklerinin kızılötesi ışığı yakalamak için termal görüntüleme teknolojisini kullanması gibi çalışır. Evren genişlediğinden, Dünya’dan gördüğümüz hemen hemen tüm galaksiler bizden uzaklaşıyor. Bu, bize göre, ışıklarının daha uzun bir dalga boyuna veya kırmızıya kaymaya sahip olduğu anlamına gelir.
Yayınlanan her görüntüde, uzayın o bölgesinde daha önce neler olduğunu görmek için daha da geriye bakmak mümkün mü?
James Webb, tarihteki herhangi bir teleskoptan daha derine bakabilir. İlk galaksilerin ortaya çıktığı, ilk yıldızların hayat bulduğu ve ilk kara deliklerin ortaya çıktığı sözde karanlık çağlara kadar. Evren genişlerken, bu derin uzay görüntüleri, umarız 13,5 milyar yıldan daha eski ve Büyük Patlama’nın göreceli temas mesafesi içinde olan daha eski bir zamandan ışık yayar.
Dr Wilkins, “Derin alanda, kesinlikle erken evrenin daha da derinlerine inebiliriz,” dedi. Ancak, teleskopla halihazırda görülen bazı galaksilerden gelen eski ışığı asla tespit edemeyiz. “Diğer nesneler nispeten yakın olduğundan, odak noktası daha fazla tamamlayıcı veri (örneğin diğer renkler) toplamak olacaktır,” diye ekledi.
Teleskopla uzaya gitseniz aynı şeyi görür müydünüz?
Ne yazık ki hayır, James Webb Uzay Teleskobu şimdiye kadar yapılmış en karmaşık uzay gözlemevidir. Ayrıca, astronominin uzay teleskoplarının vaftiz babası olan Hubble’dan 100 kat daha güçlüdür ve uzayın derinliklerine bakabilir.
Gözlemevinin yapımında onlarca yıl geçti ve inşa edilmesi 10 milyar dolara mal oldu. Piyasaya sürüldükten sonra mühendisler, Webb’in tüm aynalarının bir insan saçı genişliğinin çok küçük kısımlarına hizalandığından emin olmak için nefeslerini tutarak beklemek zorunda kaldılar. Şimdi keskin performansı umduğundan daha iyi, diyorlar.
Ayrıca gökyüzünü kızılötesinde, yani gözlerimizin algılayabileceğinden daha uzun dalga boylarında ışıkta görmek için özel olarak ayarlanmıştır. Yani hayır, sizin basit küçük teleskopunuz, uzaya fırlayacak kadar şanslı olsanız bile, Webb’in gördüklerini göremez.
Görüntülerde kara delik var mı?
Evet! Stephan’s Quintet’teki galaksilerin kalbinde, derin alan görüntüsündeki pek çok kişi gibi süper kütleli kara delikler olacak. Webb’in gelecekte yakalayacağı galaksilerin görüntülerinde ve son birkaç gün içinde yayınlananlarda neredeyse kesinlikle kara delikler olacaktır.
Bunlar galaksilerin merkezlerinde olacak, uçsuz bucaksız yıldız doğumevleri ve hatta asla görülemeyecek yalnız yüzen kara delikler arasında noktalı olacak.
Gökbilimciler, süper kütleli kara deliklerin neredeyse tüm büyük galaksilerin, hatta kendi Samanyolu’muzun bile merkezinde olduğuna inanıyorlar. Gökbilimciler, yakındaki yıldızlar ve gaz üzerindeki etkilerini izleyerek onları tespit edebilirler.
İnsanlar veya insan yapımı nesneler, görüntülenen galaksilerden herhangi birine ulaşabilir mi?
Ne yazık ki mevcut ve hatta bilinen teknoloji ile bu uzak galaksilere insan yapımı herhangi bir şey göndermemiz veya göndermemiz mümkün değil. Dr Wilkins, “Mesafeler o kadar aşırı ki, şu anki fizik ve teknoloji anlayışımızla uzak galaksilerin hiçbirine seyahat etmek mümkün olmayacak” dedi. “Kendi galaksimizdeki nesneler bir gün erişilebilir olabilir, ancak bunlar bile çok uzak mesafelerdedir.”
Bu görüntüler neden bu kadar önemli?
Bir astronomun dediği gibi, bunlar ‘buzdağının sadece görünen kısmı’. Dr Wakeford’un açıkladığı gibi, Webb’in yapabileceği keşifler konusunda bilim camiasında muazzam bir heyecan var. “Bunlar, on yıldan fazla bir süredir beklenen yepyeni bir teleskoptan alınan ilk görüntüler” dedi.
‘Gördüğümüz şey, henüz gelmemiş olan görüntülere, bilime ve bilgiye sadece küçük bir bakış. En önemlisi, bu teleskopun yapacağı tüm farklı bilim türlerinin güzel bir vitrinidir.’ Webb’in nihai hedefi, Big Bang’in yalnızca 100-200 milyon yılı içinde bir noktaya 13,5 milyar yıl geriye gitmektir.
Evrende parlayan ilk yıldızların fotoğraflarını çekecek ve yaşanabilir olup olmadıklarını görmek için uzak gezegenleri araştıracak. Bu ilk beş resim sadece başlangıç, ancak Webb’in iyi çalıştığını gösteriyor ve daha fazlasının gelebileceğine dair umut verici bir bakış sunuyor.
James Webb kimdi?
1992’de 85 yaşında vefat eden James Webb, 1961’de John F. Kennedy’nin isteği üzerine görevi devralarak NASA tarihindeki ikinci yöneticiydi. Ajansı 1968’e kadar yönetti ve ayrıldıktan bir yıl sonra Neil Armstrong ve Buzz Aldrin’in ayda yürüdüğünü görecek Apollo programlarında etkili oldu. 2002’de ABD uzay ajansı, 10 milyar dolarlık yeni teleskobuna onun adının verileceğini duyurdu.
Daha fazla resim ne zaman göreceğiz?
Beklemek için uzun bir süre yok. Kendi güneş sistemimizdeki nesneleri gösteren bir sonraki görüntülerin hafta sonuna kadar düşmesi bekleniyor. Daha sonra oldukça düzenli olarak yayınlanabilirler. Dr Wilkins’in belirttiği gibi, ilk beş görüntü ‘gözlemevinde sadece birkaç günlük gözlemleri temsil ediyor’ ve 12,5 saatlik izlemeden bir araya getirilmiş bir görüntü de dahil.
Haftalar, aylar ve yıllar süren gözlemlerden sonra neler olabileceğini hayal edin. Dr Wilkins, “Bugün çeşitli programlardan daha fazla ham veri almaya başlayacağız” diye ekledi. Ancak bu hemen veya zorunlu olarak halk için güzel görüntülere dönüşmeyecek ve biraz zaman alabilir. Bu beş görüntü gerçekten de buzdağının görünen kısmı.’
Gökbilimciler bundan sonra neyin fotoğrafını çekeceklerine nasıl karar verecekler?
Uzmanlar, Webb’in ilk faaliyet yılında neyi görüntüleyeceğini çoktan planladılar. Bu, araştırmacılardan neyin gözlemleneceğine dair 1000’den fazla öneriyi takip etti ve bunlar daha sonra bilim adamlarının panelleri tarafından yontuldu.
Salı günü ilk beş görüntü dünyaya yayınlanırken, Webb zaten CED110IRS4-LRS adlı bir protostarı gözlemliyordu. Şimdi aletlerini eve çok daha yakına doğrultuyor, önce 1998-BC1 asteroitini kontrol ediyor ve ardından gaz devinin sönük halkalarından başlayarak Jüpiter’in bir dizi gözlemine geçiyor.
Webb daha fazla veri topladıkça, bilim insanları evrenin şu anda kabul edilen yaşını 13,8 milyar yıldan çok daha eski olacak şekilde revize edebilirler mi?
Webb’in analizinin, bilim insanlarının evrenin yaşıyla ilgili tahminlerini gözden geçirmelerine yol açması ihtimali var. Bu, genişlemesinin yeni ölçümlerine dayanacaktır. Ancak bunu yaparlarsa, muhtemelen yukarı değil aşağı inecektir. Örneğin, evren düşündüğümüzden daha hızlı genişliyorsa, şu anda kabul edilen 13,8 milyar yıldan çok daha genç olabilir.
Webb’in ilk görüntüleri gerçekte ne gösteriyor?
Yayınlanan ilk tam renkli görüntü, Webb’in kamerası tarafından çekilen alanın bir bölümünün bir bileşimiydi. 4.6 milyar yıl önce ortaya çıktığı şekliyle bir galaksi kümesini gösterir. Kümenin önünde ve arkasında, Webb’in aynaları onu yakalamadan önce 13,1 milyar yıl boyunca seyahat eden birinden gelen ışık da dahil olmak üzere, daha birçok galaksi var.
Galaksi kümeleri, evrendeki kendi kütle çekimleriyle bir arada tutulan en büyük nesnelerdir. Yüzlerce veya binlerce galaksi, çok sayıda sıcak plazma ve büyük miktarda karanlık madde içerirler. Yalnızca yer çekimi yoluyla normal madde ile etkileşime giren ve ışığı yaymayan, emmeyen veya yansıtmayan görünmez kütle.
Webb’in İlk Derin Alanı olarak bilinen SMACS 0723’ün bileşimi, sadece 12,5 saatte alınan farklı dalga boylarındaki görüntülerden yapılmıştır. Karşılaştırıldığında, Hubble’ın aynı derin alan görüntüsünü elde etmesi haftalar alıyor. Resim, uzak evrenin bugüne kadarki en derin ve en keskin kızılötesi görüntüsüdür ve dünyadaki bir kişinin kol mesafesinde tuttuğu bir kum tanesinin boyutuna eşdeğer olan geniş evrenden bir dilim yakalar.
Her kırmızı yay benzeri yapı, bazıları 13 milyar yıl öncesine kadar, uzakta ve zamanda çok daha geriye giden bir galaksidir. Sırada NASA, bugüne kadar bir ötegezegen atmosferinin en ayrıntılı spektrumunu ortaya çıkardı. Bilim insanlarının, Dünya’dan 1000 ışık yılı uzaklıkta olan Jüpiter’e benzeyen sıcak, kabarık gaz devi bir gezegen olan WASP-96 b’nin atmosferindeki su buharını tespit etmelerini sağladı.
Görüntü hoş bir resim değil, ancak Webb’in yürütmekle görevlendirildiği bazı işler için hayati önem taşıyor. WASP-96 b, ana yıldızına çok yakın olduğu ve dolayısıyla çok sıcak olduğu için yaşama ev sahipliği yapmak için doğru gezegen olmasa da, Webb öyle dünyalar arayacaktır.
Dünya’ya benzer atmosfere sahip, yaşanabilir ve dolayısıyla muhtemelen uzaylı yaşamına ev sahipliği yapan gezegenleri tanımlamaya çalışacak.
Güney Halka Bulutsusu
Şimdi yine göz kamaştırıcı resimlere geri döndük. Bu, Güney Halka Bulutsusu olarak bilinen, Dünya’dan yaklaşık 2.500 ışıkyılı uzaklıkta bulunan bir gezegenimsi bulutsuyu yakalıyor. ‘Gezegenimsi bulutsu’ olarak adlandırılmasına rağmen, aslında gezegenlerle hiçbir ilgisi yoktur.
Bunun yerine, kalbinde ölmekte olan bir yıldız tarafından aydınlatılan, genişleyen dev bir gaz ve toz küresidir. Tozla gizlenmiş yıldız, binlerce yıldır her yöne malzeme halkaları fırlatıyor. Bunun nedeni, yıldızların yaşlandıkça enerji üretme ve dış katmanları ile gönderme şeklini değiştirmeleri, daha sonra tekrar çok ısındıklarında aynı malzemeye enerji vermeleridir.
Özetle, Webb ilk yıldızların nasıl doğduklarına bakmanın yanı sıra nasıl öldüklerini de kataloglayacak.
Stephan’ın Beşlisi
Yayınlanacak dördüncü görüntü, 1877’de keşfedilen ilk kompakt gökada grubu olmasıyla dikkat çeken Stephan Beşlisi’ne aitti. Yaklaşık 290 milyon ışık yılı uzaklıkta ve Pegasus takımyıldızında bulunuyor. Beşli içindeki beş galaksiden dördü, tekrarlanan yakın karşılaşmaların kozmik bir dansında kilitli.
Beş gökadadan ikisi, NGC 7318 a ve b, bir çift oluşturuyor ve yeni görüntüde neredeyse bir tane gibi görünüyor. Beşin en parlak üyesi, resmin solunda, diğerlerinden daha yakın olan sarmal gökada NGC 7320’dir.
NGC 7320, yıldız oluşumunun meydana geldiği kırmızı lekeler olarak gösterilen iyonize hidrojen atomlarının bulunduğu
Karina Bulutsusu
Webb ayrıca uzaydaki en parlak ve en büyük bulutsulardan biri olan ve güneydeki Karina takımyıldızında yaklaşık 7600 ışık yılı uzaklıkta bulunan Karina Bulutsusu’ndaki bebek yıldızların ışıltılı bir görüntüsünü ortaya çıkardı.
Bulutsular, yıldızların doğduğu yıldız yuvalarıdır ve bu özel yıldız, bazıları güneşten daha büyük olanlar da dahil olmak üzere birçok devasa yıldıza ev sahipliği yapar. Çarpıcı çekim, Karina Bulutsusu’ndaki NGC 3324 adlı yakındaki genç, yıldız oluşturan bir bölgenin kenarını gösteriyor.
Görüntünün alt kısmında, NGC 3324’ün batı kısmı ve NASA’nın “Kozmik Uçurumlar” dediği şey var – parıldayan bebek yıldızlarıyla benekli “sarp dağlar” ve “vadilerden” oluşan turuncu-kahverengi bir manzara gibi.
NASA’nın yeni James Webb Uzay Teleskobu tarafından kızılötesi ışıkta yakalanan bu görüntü, daha önce görünmeyen yıldız doğum alanlarını ilk kez ortaya koyuyor.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
/Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?/Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?/Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?/Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?/Webb Teleskobu Evrenin Başlangıcını “Zamanda Geriye” Nasıl Görebilir?/