NASA, James Webb Uzay Teleskobu İlk Renkli Fotoğrafı Gönderdi

NASA geçtiğimiz sene 25 Aralık tarihinde yıllardır heyecanla beklenen son teknoloji teleskobu James Webb’i uzay yolculuğuna göndermişti. Uzaya gönderilmeyi başaran James Webb Uzay Teleskobu, ilk renkli derin uzay fotoğrafını gönderdi.

James Webb Uzay Teleskobu

Kızılötesi astronomiye yönelik bir uzay teleskobudur. Uzaya gönderilmiş en güçlü teleskoptur. Eskiyen Hubble Uzay Teleskobu’nun kısmen ardılı olacak şekilde planlanmış, NASA öncülüğünde ve ESA ile CSA’nın desteğiyle geliştirilmiştir. Aralık 2021’de fırlatılmış ve Ocak 2022’de yörüngesine girmiştir.

Üzerinde yer alan hassas aygıtlar, dev gezegenlerin ve gezegen sistemlerinin kızıl ötesi görüntülerini çekme ve tayflarını ölçerek yaşlarını ve kütlelerini belirleme imkânına sahiptir. Bunların dışında, başka yıldızların çevresinde yer alan disklerin tayf ölçümlerini yaparak gezegen sistemlerinin doğmasına olanak sağlayan türden olan disklerin bileşenlerini tanımlamaya da imkân verir.

Son derece hassas aygıtları ve büyük aynasıyla, gezegenlerin doğduğu toz disklerini gözlemleyebiliyor. Ayrıca kendi yıldızlarının önünden geçen gezegenlerin havaküre bileşenlerini de gözlemleyebilir.

Güneş Kalkanı

Kızılötesi spektrumda gözlem yapabilmek için teleskobun sıcaklığı, −223.2 °C’nin altında tutulmalıdır. Aksi takdirde, kızılötesi radyasyon aletteki enstrümanlara zarar verecektir. Bu nedenle teleskop; Güneş, Dünya ve Ay’dan gelen ışığı ve ısıyı engellemek için büyük bir güneş kalkanı kullanmaktadır. Uzay aracı, bulunduğu yörüngenin konumu itibarıyla üç cismi de her zaman uzay aracının aynı tarafında tutarak onları kalkanın arkasında bırakır.

Optik Ayna

Teleskobun birincil aynası, 25.4 metrekare toplam alana sahip 6,5 metre çapında altın kaplamalı berilyum reflektörüdür. Ayna, teleskop fırlatıldıktan sonra açılan 18 altıgen parçadan oluşur. Tek parça hâlinde gönderilmemesinin nedeni, mevcut fırlatma araçlarının yeterli büyüklükte olmamasından kaynaklanmaktadır. Teleskobun uzaydaki ilk kurulumu sırasında aynaları doğru konuma getirmek için hassas mikro motorlar kullanılmaktadır. Bu ilk yapılandırmanın ardından, optimum odağı korumak için yalnızca birkaç günde bir güncelleme yapılması gerekecek. Bu yöntem, yer çekimi ve rüzgâr yükünün etkilerinin üstesinden gelmek için hareketli optikler kullanarak ayna parçalarını sürekli olarak ayarlayan yeryüzündeki karasal teleskoplardan farklıdır. Uzay ortamında çevresel etmenler olmadığı için Webb teleskobunun sürekli hareketlere ihtiyacı yoktur.

Fotoğraf Neler Gösteriyor?

Teleskobun üzerindeki Yakın-Kızılötesi Kamerası (NIRCam) tarafından çekilen bu fotoğrafın gösterdiği alanı örnekleyecek olursak. Bir kum zerresini elinize alıp, kolunuzu vücudunuzdan olabildiğince uzağa açtığımızı düşünelim. O kum zerresinin gökyüzünde görüş alanınızda kapladığı ufacık alan kadar bir alana denk geliyor. Ama bu fotoğraf içinde farklı uzaklıklarda yüzlerce galaski var. Her birinin içinde on milyarlarca yıldız, toplamdaysa bu kare içinde potansiyel olarak trilyonlarca gezegen bulunuyor. Bu yıldızların bir kısmı Güneş gibi, o gezegenlerin bir kısmıysa Dünya gibi…

Fotoğraftaki dikenli gibi gözüken nesnelerin büyük bir kısmını tekil yıldızlar oluşturuyor. Bunların ışığı çok daha parlak olduğu için, teleskobun taşıyıcı elemanlarından geçerken difraksiyona uğruyor. Sensör üzerinde bu uzun çizgileri oluşturuyor. Yani bu, teleskobun tasarımından kaynaklı bir etki oluşturuyor. Eğer bu yıldızları çıplak gözle görebilseydiniz, bu tür bir diken yapısı görmeyecektiniz.

Fotoğrafın ana öznesi, ortada daha sisli ve bulanık bir şekilde görülen SMACS 0723 galaksi kümesi. Bu objenin bulanık gibi gözükmesinin nedeni, teleskobun o nesneye odaklanarak çok fazla bilgi toplamış olması. Görsel veriye dönüştürdüğümüzde bunların hepsini aynı anda algılayamıyoruz. Ancak astrofizikçiler bu bulanıklık içinde bulunan devasa miktardaki veriyi analiz ederek o galaksi kümesine dair çok daha fazla bilgi alabilecekler.

Milyarlarca Yıl Öncesine Zaman Yolculuğu

SMACS 0723, Dünya’dan yaklaşık 4.6 milyar ışık yılı uzaktaki bir küme. Dolayısıyla bu fotoğrafta, söz konusu galaksi kümesinin yaklaşık 4.6 milyar yıl önceki hâlini görüyoruz. Çünkü teleskobun sensörüne ulaşan fotonlar, o galaksi kümesinden 4.6 milyar yıl kadar önce yola çıktı. Bunun anlamı şu: O galaksi kümesi şu anda çoktan farklı bir görünüme kavuşmuş olabilir. Üstelik Evren’in ivmelenerek genişliyor olmasından ötürü, bizden artık çok daha uzakta bulunuyor. Şöyle düşünün: Orada bir medeniyet varsa da şu anda Dünya’yı görebilecek kadar güçlü bir teleskopları varsa, bize baktıklarında bizim medeniyetimizi görmüyorlar. Çünkü Dünya 4.6 milyar yıl önce henüz doğmamıştı; Güneş daha yeni yeni var oluyordu! Dolayısıyla buraya baktıklarında, henüz yaşamın evrimleşmediğini göreceklerdi; halbuki buradayız, varız!

Hubble’dan Farkı Ne?

Bu fotoğrafın başarısını anlayabilmek için, teleskobun öncülü olan Hubble Uzay Teleskobu’nun aynı bölgeye yönelik bir fotoğrafı ile arasındaki farkı incelemek mümkün:

Aradaki bariz detay farkı, iki teleskop arasındaki devasa teknolojinin tek sonucu değil. Soldaki fotoğrafı çekmek için Hubble Uzay Teleskobu’nun o noktaya haftalarca aralıksız odaklanması gerekmişti. James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen sağ tarafta gösterilen karenin çekilmesi içinse 12.5 saatlik bir odaklanma yetti.

Kaynakça: NASA, ScientificAmerican, Popsci, Astroturk