James Webb teleskobu: İlk görüntüler ne gösteriyor ve astronomiyi nasıl değiştirecek?

Martin BARSTOW
Leicester Üniversitesi, Astrofizik ve Uzay Bilimleri Profesörü

James Webb teleskobu, onlarca yıllık geliştirme sürecinin ve bu süreçte yaşanan pek çok deneme ve hayal kırıklığının ardından nihayet amacına ulaşmaya başladı. 12 Temmuz’da NASA, astronomide yeni bir çağın başlangıcı olmasını sabırsızlıkla beklediğimiz, uzay görevinde taşınan araçlar tarafından yapılan ilk bilimsel gözlemleri yayımladı.

Noel’deki tırnak yedirten fırlatmanın ardından, teleskobu ve güneş gölgesini açmak için bir dizi kritik yerleştirme yapıldı. Bu operasyonlardan herhangi biri başarısız olsaydı, James Webb işe yaramaz bir felakete dönüşebilirdi. Ancak program mükemmel bir şekilde yürütüldü ve bu süreç, bırakın beklemeyi, herhangi birimizin umduğundan bile daha sorunsuz ve başarılı bir şekilde işledi.

Bu, sadece projedeki mühendislerin, teknisyenlerin ve bilim insanlarının becerilerinin ürünü değil. Aynı zamanda prosedürleri doğrulamak için Dünya’da yürütülen ve zaman zaman fırlatmadan önce düzeltilmesi gereken sorunları ortaya çıkaran test programının muazzam önemini de vurgular. Bu durum bazen programda kaymalara ve maliyet artışlarına yol açmış olsa da, sonuçta mükemmel bir teleskop ortaya çıktı.

Temmuz ayında teleskop, kontrol ve test aşamasından geçip uzun zamandır olması planlanan muhteşem gözlemevi olarak faaliyete geçti. Bu yolculukta yer alan ve veriler üzerinde çalışacak olan bizler sabırsızlanıyoruz.

NET GÖRÜNTÜLER

NASA, ESA (Avrupa Uzay Ajansı), CSA (Kanada Uzay Ajansı) ve Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü temsilcilerinden oluşan uluslararası bir komite tarafından seçilen yeni “erken yayın gözlemleri”, teleskobun gerçekleştireceği geniş bilim yelpazesini vurgulamak üzere tasarlanmış bir programın parçası.

Yeni görüntüleri görmek çok heyecan verici - görülebilecek netlik ve ince ayrıntı düzeyine hazırlıklı değildim. Nihayet böylesine yüksek kaliteli verilere sahip olmak büyük bir mutluluk.

ABD Başkanı Joe Biden tarafından açıklanan, binlerce galaksiden oluşan SMACS 0723 kümesinin çarpıcı görüntüsü 11 Temmuz’da yayımlandı. Ön plandaki devasa galaksi grupları, arkalarındaki nesnelerin ışığını büyüterek ve bozarak, çok soluk nesnelere zamanda geriye doğru bakmamıza yardımcı oluyor.

Görüntü, galaksi kümesinin 4.6 milyar yıl önceki halini gösteriyor. Ancak görüntüdeki daha uzak galaksiler (gergin görünenler) yaklaşık 13 milyar yaşında ve onlar hakkında diğer tüm eski galaksiler hakkında sahip olduğumuzdan daha fazla veriye sahibiz.

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

James Webb ayrıca Pegasus takım yıldızında yaklaşık 290 milyon ışık yılı uzaklıkta birleşmekte olan beş galaksiden oluşan Stephan Beşlisi’ni de görüntüledi. Görüntü ayrıca merkezde süper kütleli bir kara delik olduğunu ve yıldızların doğduğunu gösteriyor. Bu veriler bize galaksilerin nasıl evrimleştiği ve süper kütleli kara deliklerin büyüme hızı hakkında daha fazla bilgi verecek.

Bir sonraki resim, en büyük ve en parlak nebulalardan (Yıldızların içinde doğduğu toz ve gaz bulutları) biri olan Karina Nebulası’nı gösteriyor. James Webb, yıldızların nasıl doğduğu hakkında daha fazla bilgi edinmek için daha önce hiç görmediğimiz yıldız doğumevinin içini ortaya çıkarmak üzere kızılötesi ışıkta tozun derinliklerini araştırabilir.

Karina Bulutsu’su güney takım yıldızı Karina da yaklaşık 7 bin 600 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor. Görüntüde yüzlerce tamamen yeni yıldız (her ışık noktası bir yıldızdır) ve bunların yarattığı jetler ve kabarcıklar görülüyor. Ayrıca henüz açıklayamadığımız detayları da görebiliyoruz.

Bir sonraki muhteşem görüntü, ölmekte olan bir yıldızı ya da bu durumda birbirinin yörüngesinde dönen iki ölmekte olan yıldızı çevreleyen, genişleyen bir gaz bulutu olan bir gezegenimsi nebula olan Güney Halkası ya da “Sekiz Patlaması” nebulasına ait. Çapı yaklaşık yarım ışık yılı ve Dünya’dan yaklaşık 2 bin ışık yılı uzaklıkta yer alıyor.

Görüntüdeki köpüklü turuncu kabuk moleküler hidrojen (İki hidrojen atomunun birbirine bağlanmasıyla oluşan bir gaz), mavi merkez ise elektrik yüklü bir gaz. Sağ taraftaki görüntüde, merkezde ölmekte olan iki yıldızı görebilirsiniz, bu da bize yıldız ölümünü daha önce görülmemiş ayrıntılarla inceleme fırsatı veriyor.

Yeni veriler, James Webb’i konuşlandırmanın ardından bilimsel bir araç olarak kullanıma hazır hale getirmek için aylarca süren özenli ölçüm ve testlerin sonucu. İlk adımlar, ayna segmentlerinin her birinin görüntülerini odaklamak ve hizalamaktı. Teleskobun bilimsel araçlarının her biri - NIRCam, yakın kızılötesi spektrograf (NIRSpec) ve orta kızılötesi araç (MIRI) - da çalıştırıldı ve test edildi.

Uzayın derinliklerine farklı dalga boylarında bakan tüm bu aletlerin teleskopla birlikte soğutulması gerekiyordu, aksi takdirde arka plan ısısı yayarak astronomik nesnelerin hassas gözlemlerini engelleyeceklerdi. En son çalıştırılan MIRI, en düşük sıcaklıkta, mutlak sıfırın sadece yedi derece üzerinde çalışır ve bunu başarmak birkaç ay sürdü.

Bir teleskobun boyutu -açıklığı- görüntülerin nihai kalitesini ve gözlemlenebilecek ayrıntıları belirleyen en önemli unsurdur. Daha büyük daha iyidir. Çapı on metreye varan açıklıklara sahip büyük teleskoplar yeryüzünde inşa edilmiştir.

Ancak, teleskopa ulaşan ışığı bozan atmosferin engelleyici etkileri, nihai çözünürlüğe ulaşmayı zorlaştırır. Ayrıca, Dünya’da gece gökyüzünden gelen arka plan ışığı teleskobun hassasiyetini, yani görebildiğimiz en sönük nesneleri sınırlıyor.

Altı metrelik açıklığıyla James Webb şimdiye kadar uzaya fırlatılan en büyük teleskop ve Dünya’dan bir milyon mil uzakta, Dünya’nın atmosferinden bağımsız olarak bulunduğu noktadan, evrenin şimdiye kadar gördüğümüz en iyi ve en ayrıntılı görüntülerini sunması bekleniyor. Tıpkı selefi Hubble Uzay Teleskobu’nun bir zamanlar yaptığı gibi, kozmos anlayışımızda devrim yaratacağına hiç şüphe yok.

theconversation.com’dan çeviren Mehmet Özer