James Webb Uzay Teleskobu veya kısaca JWST, şimdiye kadar yapılmış en gelişmiş teleskoptur. Planlaması 25 yılı aşkın bir süre önce başladı ve inşaat çalışmaları on yılı aşkın bir süreye yayıldı. 25 Aralık 2021’de uzaya fırlatıldı ve bir ay içinde nihai varış noktasına ulaştı. Binlerce uzay bilimci için bilinmeyen evrene açılan bir pencere olma görevini üstlendi ve şu anda geçmişi inceliyor. Peki, James Webb ne kadar geçmişi görebiliyor? Cevap yaklaşık 13,5 milyar yıl.
Bir teleskop yıldızları, galaksileri ve ötegezegenleri şu anki haliyle göstermez. Bunun yerine geçmişte nasıl olduklarına dair bir anlık görüntüleri yakalar. Bunu da aynası sayesinde başarır. James Webb teleskobunun tasarımı, NASA’nın önderlik ettiği küresel bir çabaydı ve devrim niteliğindeki mühendislikle astronomik gözlemin sınırlarını zorlamayı amaçlıyordu.
James Webb teleskobun aynasının çapı yaklaşık 6,5 metredir. Bu, 1990 yılında fırlatılan ve bugün hâlâ çalışan Hubble Uzay Teleskobu’nun neredeyse üç katı büyüklüğündedir. Bu sayede evrendeki en sönük ve en uzaktaki galaksileri ve yıldızları görür. Sonrasında da bu uzak kozmik nesnelerin bileşimi, sıcaklığı ve hareketi hakkında bilgileri açığa çıkarır.
James Webb Uzay Teleskobu İle Geçmiş Nasıl Görüyoruz?
Evrende ne zaman bir şey gözlemlesek, onun şu anki halini göremeyiz. Sonucunda yayılan sinyalin veya ışığın bize ulaşması, hem duyularımız hem de ekipmanımız tarafından kaydedilmesi zaman alır. Bu nedenle baktığımız şeyin belirli bir süre önceki halini görürüz. Bu bize oldukça yakın olan nesneler için bile geçerlidir.
Boşlukta ışığın hızı yaklaşık olarak saniyede 300 milyon metredir. Bir ışık kaynağından 600 milyon metre uzakta durduğumuzu düşünelim. Işık kaynağının yanında da bir arkadaşımız olsun. Arkadaşımız ışığın düğmesine bastığında, bu ışığın bize ulaşması 2 saniye kadar sürer. Bu durumda biz arkadaşımızın ışığı yaktığını 2 saniye sonra öğrenmiş oluruz. Benzer bir durum gökcisimleri için de geçerlidir.
Ay bizim en yakın gök komşumuzdur. Bizden yaklaşık 380.000 km uzaktadır, dolayısıyla ışığın Ay’dan bize ulaşması 1,3 saniye sürer. Yani Ay’ı olduğu gibi değil, 1,3 saniye önceki haliyle görüyoruz. Güneş yaklaşık 150 milyon km uzakta olduğundan onu da yaklaşık 8 dakika önceki haliyle görüyoruz. Uzayda biraz daha uzağa gidelim. Dünya’ya en yakın konumunda olan Satürn bir milyar kilometreden fazla uzakta olduğundan onu da yaklaşık bir saat önceki haliyle görüyoruz.
Çıplak gözle görülebilen en yakın yıldız olan Alpha Centauri, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin 270.000 katı uzaklıkta bulunuyor. Bu 4 ışıkyılıdır, yani Alpha Centauri’yi 4 yıl önceki haliyle görüyoruz. Ancak bir şey ne kadar uzaktaysa ışığının bize ulaşması o kadar uzun sürer. James Webb şimdiye kadar tespit edilen en uzak yıldızlardan biri olan Earendel’i gözlemledi. Earendel’den gördüğü ışık yaklaşık 12,9 milyar yaşındaydı.
James Webb Uzay Teleskobu Zamanda Ne Kadar Geçmişi Görebilir?
James Webb Uzay Teleskobu, Hubble Uzay Teleskobu gibi diğer teleskoplarla daha önce mümkün olandan çok daha geriye doğru bakabiliyoruz. Hubble, insan gözünün görebildiğinden 60.000 kat daha soluk nesneleri görebiliyor. James Webb ise Hubble’ın görebildiğinden neredeyse dokuz kat daha oluk nesneleri görüyor. Peki ne kadar geriye gidebiliriz? Mesela zamanın başlangıcına geri dönmek mümkün mü?
Zamanın başlangıcı dediğimiz zaman, evrenimizin başlangıcını anlamalıyız. Bu da bizi Büyük Patlama olarak isimlendirdiğimiz kavrama getiriyor. Bilim insanları bunun yaklaşık 13,8 milyar yıl önce meydana geldiğine inanıyor. Ancak isim yanıltmasın. Evren bir patlama biçiminde doğmadı.
Aslına bakarsanız Evren sadece 10-35 metre uzunluğundaydı ve o esnada tüm kuvvetler birleşikti. En güçsüz kuvvet olan Kütleçekimi, ayrılan ilk kuvvet oldu. Sonra da Güçlü Kuvvet de ayrıldı ve böylece büyük Kozmik Şişme meydana geldi. Bu anda bile, Evren bir greyfurt büyüklüğündeydi. Sadece bir saniye gibi bir zaman içimde Evren, bir hiçlikten büyüyerek tam 100 milyar kilometre çapa erişecekti. Sonunda galaksiler, yıldızlar ve gezegenler büyümeye başladı.
Ancak Büyük Patlama’dan hemen sonraki ortam, ışığın yolculuk etmesini engelleyen kozmik bir sise benziyordu. Bu nedenle evrendeki bu döneme “kozmik karanlık çağlar” adı verilmektedir. Evren genişlemeye devam ettikçe kozmik sis dağılmaya başladı ve sonunda ışık uzayda özgürce seyahat edebilmesine izin verdi.
Birkaç uydu, Büyük Patlama’nın meydana gelmesinden yaklaşık 380.000 yıl sonra bıraktığı ışığı gözlemledi. Ancak Büyük Patlama’dan 380.000 yıl sonra bile yıldızlar ve galaksiler yoktu. Evren hâlâ çok karanlık bir yerdi. Kozmik karanlık çağlar, birkaç yüz milyon yıl sonra, ilk yıldızların ve galaksilerin oluşmaya başladığı zamana kadar sona ermeyecekti.
James Webb Uzay Teleskobu Işık Olduğu Zamandan Sonrasını Bize Gösterecektir
James Webb Uzay Teleskobu, Büyük Patlama’ya kadar olan geçmişi gözlemlemek için değil, evrendeki ilk nesnelerin oluşmaya ve ışık yaymaya başladığı dönemi görmek için tasarlandı. Bu dönemden önce, erken evrenin koşulları ve galaksilerin ve yıldızların yokluğu göz önüne alındığında, James Webb Uzay Teleskobu’nun gözlemleyebileceği çok az ışık vardı.
Büyük Patlama’ya yakın zaman dilimine bakmak sadece daha büyük bir aynaya sahip olmak meselesi değildir. Gökbilimciler bunu zaten Büyük Patlama’nın hemen sonrasından itibaren mikrodalga emisyonunu gözlemleyen diğer uyduları kullanarak yaptılar.
Yani James Webb Uzay Teleskobu’nun Büyük Patlama’dan birkaç yüz milyon yıl sonraki evreni gözlemlemesi teleskopun bir sınırlaması değildir. Aksine, aslında teleskopun görevi budur. Bu, yıldızlardan ve galaksilerden gelen ilk ışığın evrenin neresinde ortaya çıktığını anlamamızı sağlar. Bu sayede de bilim insanları, antik galaksileri inceleyerek erken evrenin benzersiz koşullarını anlamayı ve onların gelişmesine yardımcı olan süreçlere dair fikir sahibi olmaya çalışır.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Could a telescope ever see the beginning of time? An astronomer explains. Yayınlanma tarihi: 8 Nisan 2024. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Could a telescope ever see the beginning of time? An astronomer explains
- If Telescopes Are Time Machines, the JWST Will Take Us the Furthest Back Yet. Yayınlanma tarihi: 7 Temmuz 2016. Kaynak site: Smithsonianmag. Bağlantı: If Telescopes Are Time Machines, the. JWST Will Take Us the Furthest Back Yet
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
