ÇEVİRİ | Evrenin başlangıcından beri bilinen en uzak nesnelere bakıyoruz

Uzay bilimleri profesörü Dr. Marthin Barstowi, James Webb teleskopundan gelen görüntülerin astronomiyi nasıl değiştireceğini açıklıyor: Görüntü, galaksi kümesini 4.6 milyar yıl önce ortaya çıktığı şekliyle gösteriyor. Ancak görüntüdeki daha uzak gökadalar (esnemiş gibi görünenler) yaklaşık 13 milyar yaşında ve onlar hakkında başka herhangi bir antik gökadaya ilişkin sahip olduğumuzdan daha fazla veriye sahibiz. Bu görüntülerden bazıları, evrenin başlangıcından beri bilinen en uzak nesneler arasında olabilir.

Onlarca yıllık bir gelişim süreci, birçok deneme ve hayal kırıklığından sonra James Webb teleskopu sonunda amacına ulaştı. 12 Temmuz’da NASA, ilk bilimsel gözlemleri yayınladı ve astronomide yeni bir dönemin başlangıcı olacağını heyecanla beklediğimiz şeyin fitilini ateşledi.

James Webb’in Noel’de oldukça heyecan uyandırıcı bir şekilde uzaya fırlatılmasının ardından teleskopu ve güneşliğini işler kılmak için bir dizi mühim ayarlama yapıldı. Bu işlemlerden herhangi biri başarısız olsaydı, James Webb kullanımdışı bir felakete dönüşürdü. Neyse ki plan umulmayacak ölçüde sorunsuz ve başarılı bir süreç eşliğinde, mükemmel bir şekilde yürütüldü.

Bu sadece projedeki mühendislerin, teknisyenlerin ve bilim adamlarının becerilerinin bir kanıtı değil; teknik aşamaları teyit etmek için dünya üzerinde yürütülen ve zaman zaman fırlatıştan önce düzeltilmesi gereken sorunları saptayan test programının muazzam öneminin de bir kanıtıdır. Bu durum bazen program takviminin kaymasına ve maliyet artışlarına sebep olduysa da işin sonunda mükemmel bir teleskop üretildi. Teleskop, kontrol ve test aşamasından geçtikten sonra uzun zamandır planlandığı gibi olağanüstü bir rasathane olarak çalışmaya başladı. Bu yolculuğa katılmış olan ve veriler üzerinde çalışacak olan bizler gerçekten sabırsızlanmaktayız.

Yeni Görüntüler

NASA, Avrupa Uzay Ajansı, Kanada Uzay Ajansı ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nden temsilcilerden oluşan uluslararası bir komite tarafından seçilen yeni yayınlanmış çıktılar, teleskopun yürüteceği geniş çaplı araştırmaları vurgulamak için tasarlanan programın bir parçası. Yeni görüntüler görmek oldukça heyecan verici. İşin sonunda böylesine yüksek kalitede verilere sahip olmak büyük bir memnuniyet kaynağı. 

Binlerce gökada kümesinden oluşan SMACS 0723’ün çarpıcı görüntüsü ABD başkanı Joe Biden tarafından 11 Temmuz’da yayınlandı. Ön plandaki devasa gökada grupları, arkalarındaki nesnelerin ışığını büyütüp bozmakta. Bu durum zamanda geriye bakarak çok soluk nesneleri incelememize yardımcı oluyor.

Görüntü, galaksi kümesini 4.6 milyar yıl önce ortaya çıktığı şekliyle gösteriyor. Ancak görüntüdeki daha uzak gökadalar (esnemiş gibi görünenler) yaklaşık 13 milyar yaşında ve onlar hakkında başka herhangi bir antik gökadaya ilişkin sahip olduğumuzdan daha fazla veriye sahibiz.

Bunun gibi görüntüler, ilk yıldızların ve galaksilerin nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olacaktır. Bunlardan bazıları, evrenin başlangıcından beri bilinen en uzak nesneler arasında olabilir. Resim, farklı dalga boylarında yapılan gözlemlerden elde edilen bileşik bir “renkli” görüntüdür ki bu Teleskopun yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) tarafından çekildi.

James Webb ayrıca, Pegasus takımyıldızında yaklaşık 290 milyon ışıkyılı uzaklıkta birleşen beş gökadadan oluşan bir grup olan Stephan Beşlisi’nin görüntüsünü de yakaladı. Dahası, görüntü merkezde süper kütleli bir kara delik olduğunu ve yıldızların doğduğunu da gösteriyor. Veriler bize galaksilerin nasıl geliştiği ve süper kütleli karadeliklerin büyüme hızı hakkında daha fazla bilgi verecek.

Bir sonraki resim (aşağıda) en büyük ve en parlak nebulalardan (yıldızların doğduğu toz ve gaz bulutları) biri olan Karina Nebulasını göstermektedir. James Webb, yıldızların doğdukları yerleri göstermek ve onların nasıl doğdukları hakkında daha fazla şey keşfedebilmemiz için kızılötesi ışıkta yıldız tozlarını iyi bir biçimde inceleyebilmekte.

Karina Nebulası, güneydeki Karina takımyıldızından yaklaşık 7.600 ışıkyılı uzaklıktadır. Görüntü, yüzlerce yeni yıldızı bütünlüklü bir şekilde gösterdiği gibi bunların oluşturduğu baloncukları da göstermektedir. Burada henüz açıklayamadığımız detayları da görebiliyoruz.

Bir sonraki muhteşem görüntü, Güney Halkası (Southern Ring) ya da diğer bir deyişle Sekiz Patlamalı Nebula (Eight-Burst Nebula). Güney Halkası, ölmekte olan bir yıldızı veya birbirinin yörüngesinde dönen iki ölmekte olan yıldızı çevreleyen bir gaz bulutu olan gezeginimsi bir nebuladır. Çapı yaklaşık yarım ışıkyılıdır ve Dünya’dan yaklaşık 2.000 ışıkyılı uzaklıktadır.

Görüntüdeki köpüklü turuncu kabuk moleküler hidrojendir (iki hidrojen atomu birbirine bağlandığında oluşan bir gaz), mavi merkez ise elektrik yüklü bir gazdır. Sağdaki görüntüde, merkezde ölmekte olan iki yıldızı görebilirsiniz, bu da bize yıldız ölümlerini benzeri görülmemiş ayrıntılarla inceleme fırsatı veriyor.

Bu yeni veriler, James Webb’in konuşlandırılmasının ardından bilimsel bir araç olarak kullanıma hazır hale getirmek için aylarca süren özenli ölçüm ve testlerin bir sonucu. İlk adımlar, ayna segmentlerinin her birinin görüntülerini odaklamak ve hizalamaktı. Teleskopun bilimsel araç gereçlerin her biri de -NIRCam, Yakın Kızılötesi Spektrograf (NIRSpec) ve Orta Kızılötesi Enstrüman (MIRI)- çalıştırıldı ve test edildi.

Uzayın derinliklerine farklı dalga boylarında bakan tüm bu aletlerin teleskopla birlikte soğutulması gerekiyordu, aksi takdirde astronomik nesnelerin gözlemlerine müdahale edecek arka plan ısısı yayarlardı. En son çalıştırılan alet, en düşük sıcaklıkta, mutlak sıfırın sadece yedi derece üzerinde çalışan ve başarıya ulaşması birkaç ay süren MIRI idi.

Teleskopun boyutu -aralığı- görüntülerin nihai kalitesine ve gözlemlenebilecek ayrıntılara karar veren kilit unsurdu. Daha büyük daha iyidir: çapı on metreye varan aralıklara sahip büyük teleskoplar inşa edildi.

Ancak atmosferin teleskopa ulaşan ışığı tahrip eden etkileri, nihai çözünürlüğün elde edilmesini zorlaştırmaktadır. Bunun yanı sıra, Dünya’da gece gökyüzünden gelen arka plan ışığı, teleskopun hassasiyetini ve görebileceğimiz en sönük nesneleri sınırlar.

Altı metrelik açıklığı ile James Webb, şimdiye kadar uzaya fırlatılan en büyük teleskop. Jamez Webb’in, Dünya’nın atmosferinden bağımsız, Dünya’dan bir milyon mil uzaktaki gözetim noktasından evrene dair şimdiye kadar gördüğümüz en ayrıntılı görüntüleri sunması bekleniyor. Tıpkı selefi Hubble uzay teleskopunun bir zamanlar yaptığı gibi, James Webb’in kozmos’a dair anlayışımızda devrim yaratacağına şüphe yok.

Yazar: Prof. Dr. Marthin Barstow, Astrofizik ve Uzay Bilimler, Leicester Üniversitesi

Çeviri: Hasan Ayer

Kaynak: https://theconversation.com/james-webb-telescope-a-scientist-explains-what-its-first-amazing-images-show-and-how-it-will-change-astronomy-186668