James Webb Uzay Teleskobu Bize Neler Öğretecek?

Teleskop her zaman insanlarda merak uyandıran bir bilim enstrümanı olmuştur. İcat olduğundan beri uzay hakkında bize bilgi veren en önemli araçlardan biridir. Bildiğimiz üzere teleskoplar genelde geceleri kullanır, havanın bulutsuz olması gerekir ve ışık kirliliğinden uzak bölgeler tercih edilir. Bu üç şart, baktığımız uzay cisminin kaliteli görünmesini sağlar. Tabi şartlar ne kadar elverişli olsa da uzay ile yerküre arasında bulunan atmosfer tabakaları görüntünün bulanık olmasına neden olur. İşte bu sebeplerden dolayı insanoğlu daha net resimler çekmek ve ileri düzeyde bilgiler toplamak için atmosferin ötesine yani uzaya teleskop gönderme fikrine kapılmıştır.

Günümüze kadar uzaya Hubble Uzay Teleskobu (1990-NASA), Chandra Gözlemevi (1999-NASA), Spitzer Uzay Teleskobu (2003-NASA), ve Herschel Uzay Gözlemevi (2009-Avrupa Uzay Ajansı) isimlerinde dört adet teleskop ve gözlemevi gönderilmiştir. Bu araçlar günümüze kadar çok sayıda bilgi toplamış ve evreni daha iyi anlamamıza yardımcı olmuşlardır. Gönderilen her bir teleskobun farklı özelliği ve görevi olması yanında, gönderildiği nokta veya izlediği yol da farklıdır. Örneğin Hubble dünyanın yakın bir yörüngesine yerleştirilmiştir, ana aynası 2.4 metre çapındadır ve kızıl ötesi (2200 nm) ile mor ötesi (100 nm) arasındaki ışık dalgalarını algılayabilmektedir. Bu ışık dalgaları arasına bizim gözümüzün algılayabildiği (400-700 nm) kısım da dahildir.

Hubble dünyadaki teleskoplardan çok daha iyi çözünürlükle resimler çekmekte ve galaksiler hakkında detaylı bilgi sağlamaktadırlar. 1990 yılından beri insanlığa hizmet etmiş bu teleskop, yaklaşık 5 defa servis edilmiş ve artık ömrünün sonuna yaklaşmaktadır. Bundan sonra yörüngesi daha uzağa alınmaz ise zamanla dünyaya yaklaşacak ve kontrollü bir şekilde okyanusa düşürülecektir. Hubble’ın görevini daha ilerlemiş bir teknoloji ile devam ettirecek bir teleskopa ihtiyaç duyan ve diğer ülkelerle olan uzay yarışını bırakmayan NASA, 2011 senesinde temellerini attığı yeni uzay teleskobu James Webb’i, 2018 senesi içinde tamamlayıp 2019 senesinde uzayın derinliklerine göndermeyi planlamaktadır.

JAMES WEBB UZAY TELESKOBU

2019 yılındaki uçuşa hazırlanmakta olan James Webb teleskobu Hubble’dan 7 kat daha fazla ışık toplayabilme kapasitesine sahiptir. Algılayıcı spektroskopi cihazları, gözle görülebilen ve kızıl ötesi ışınlara göre ayarlanmıştır. Dünyaya yakın bir yörüngede seyreden Hubble’ın aksine James Webb’in 1.5 milyon km uzağa gönderilmesi planmaktadır. Bu mesafe dünya ile ay arasındaki mesafeden yaklaşık olarak 3.9 kat fazladır.

Bu teleskobun gerçekleştirmesi gereken dört ana misyonu var. Araştırmacılar James Webb ile evren ve başlangıcı hakkında olan önemli sorulara cevap aramaya çalışacak. James Webb uzay teleskobunun bize öğreteceklerinin ana başlıkları şöyle:

1. Evrenin ilk zamanlarında oluşan yıldız ve galaksilere bakmak
2. İlk galaksiler ile şimdiki galaksileri karşılaştırarak aradaki ilişkiyi kurmak
3. Hubble’ın, arkasını göremediği toz bulutlarının arkasından da bilgi toplamak
4. Kendi güneş sistemimizdeki cisimleri ve dışında bulunan gezegenleri incelemek.

NASA bu teleskop için hazırladığı bilgi platformunda James Webb’e güçlü bir zaman makinesi atıfını yapmaktadır. Aslında bu teleskop, Holywood filmlerinde olduğu gibi geçmişe veya geleceğe seyahat etmeyecek. Fakat geçmişten hatta Big Bang patlamasına yakın dönemlerden bilgi toplaması bekleniyor. Peki bu nasıl olacak? Yani James Webb geçmişte olmuş bir olayı nasıl görecek?

Bunu basit şekilde açıklamaya çalışalım. Biz dünyadan çok uzaktaki bir yıldıza bakıyoruz. Fakat o yıldızın şimdiki halini göremiyoruz, çünkü yıldızın saçtığı ışık dalgalarının bize ulaşması belli bir zaman alıyor. Örneğin, Polaris adı verilen kutup yıldızı dünyadan yaklaşık 434 ışık yılı uzaklıktadır, yani yıldızdan çıkan bir ışık dalgasının bize ulaşması için uzayda 434 yıl yol alması gerekir. Bu nedenle biz de kuzey yıldızına baktığımız zaman hep onun 434 yıl önceki halini görürüz.

Günümüzdeki hesaba göre 13.82 milyar yaşında olan evrenin, en başlarında oluşan yıldızlar ve galaksiler de benzer şekilde ışık yaymaktadır. Ve bu ışığın yaklaşık 13.6 milyar yıl boyunca genişleyen bir evrende yayıldığını düşünün. Bu cisimlerden yayılan ışık bize ulaştığında biz onların 13.6 milyar yıl önceki halleri hakkında bilgi almış oluruz. Fakat evren çok hızlı bir şekilde genişlediği için ilk zamanlarda ki yıldızların ve galaksilerin ışıkları bize ulaşana kadar kırmızıya hatta kırmızı ötesine kaymaktadır (red shift). Bu kırmızı ötesi ışınları görebilmek için de James Webb teleskobundaki kızıl ötesi algılayıcılara ihtiyaç duyulmaktadır. James Webb bu kırmızı ötesi ışınları toplayıp dünyaya analiz edilmesi için gönderecektir. Analiz edilen sonuçlar ise bize evrenin ilk zamanlardaki yıldız ve galaksiler hakkında bilgi sağlayacaktır. 2019’u sabırla bekliyoruz.

Peki evren genişlerken bizden uzaklaşan cisimlerin ışıkları kırmızı ve kırmızı ötesine kayıyor ise, bize yaklaşan cisimlerin ışıklarına ne olur? İyi düşünmeler!

Kaynaklar-Fotoğraflar

• Eric Chaisson, Steve McMillan, Astronomy – A Beginner’s Guide to the Universe, 7th edition, 2013, Pearson Education Inc.
• http://sci.esa.int/herschel/
• www.spitzer.caltech.edu/
• www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html
• https://jwst.nasa.gov/science.html