Bilim & Teknoloji

James Webb Teleskobu Hakkında Bilmeniz Gerekenler


Alper Akyüz 24 Ağustos 16:43

Adını eski NASA başkanından alan James Webb teleskobu 25 Aralık 2021’de fırlatıldı. O günden beri çok ilgi çekti, çok konuşuldu. Kendisine çok benzetilen Hubble uzay teleskobu için de durum pek farklı değildi. Beklentilerimiz çok yüksek olsa da fotoğraflar geldikçe boş yere umutlanmadığımızı gördük. Çok daha net ve çözünürlük açısından kaliteli fotoğraflar elde etmiştik. Hubble’la bunu yapmak için evrende herhangi bir bölgeye saatlerce bakmamız gerekiyorsa Webb bunu saat mertebesine kadar çekti. Tabii bunun altında yatan en temel sebep: Ayna!

Webb altıgen on sekiz aynanın birleşiminden oluşmaktadır. Toplam aynanın çapı 6,5 metre uzunluktadır ki Hubble sadece 1,2 metre ayna çapına sahipti. Ayna, teleskoplar için en önemli parçadır. Çünkü aynanın temel görevi gelen ışığı toplamaktır. Daha büyük aynaya sahipseniz çok daha fazla ışık toplarsınız ki ışığın 13 milyar yıldır yolda olduğunu ve bir sürü başka değişkene bağlı olarak zayıflayacağını düşünürseniz bu çok önemlidir. Ayna boyunu büyütmenin en büyük problemi ise taşıma. Boyut arttıkça tek parça şeklinde bir aynayı hem yapmanız zorlaşıyor hem de onu dünyadan 1,5 milyar km öteye taşımanız. Uzaya yolladığımız birçok şeyi roketlerle yolluyoruz ki pek öyle gözükmese de roketler bolca sarsıntılı yolculuklardır. Milyonlarca dolar harcayıp teleskopunuzun yolda kırılmasını istemezsiniz.

Kızılötesi var mı?

Webb, dünyanın Lagrange 2 noktasına yerleştirildi. Bu seçilen yerinde özel bir anlamı var. Lagrange noktaları, dünya ile güneşin birbirlerine uyguladıkları çekim kuvvetlerinin birbirine denk olduğu yerlerdir. Dolayısıyla oraya koydunuz nesne, ne Güneş ne de Dünya tarafından çekilmez. Bunlardan ikisi Lagrange 4 ve Lagrange 5 kararlı yörüngelerdir.

Hubble uzay teleskopu dünyadan 559 km yukarıdadır ve eğer bozulursa bir mekik yollayıp onu tamir edebilirsiniz. Zaten 1993 yılında Hubble tamir edildi. Bu kadar uzak bir noktaya kolay kolay tamir operasyonu yapamayacağımız için işi ince eleyip sık dokumalısınız. Nitekim Webb 1995’te tasarlanmaya başlamıştı. 26 yıllık çalışmanın meyvesiydi.

Neden teleskopları dünya yüzeyine yerleştirmeyip uzaya yolluyoruz diye sorabilirsiniz? Çünkü uzayda hava yok! Dünyayı saran atmosfer, çok dinamik ve öngörülebilirliği düşüktür. Dolayısıyla yerde çalışan teleskoplar, atmosferin uzaydan gelen ışığa ne gibi bozulmalar yaptığını anlamak zorundalar. Genelde hava balonlarıyla, lazerler yardımıyla atmosferin ışığa yaptığı bozulmalar bir nebze anlaşılabiliyor. Ama havanın bulutlu olduğu dönemlerde gözlem yapılamaması da cabası söz konusu.

Webb, Hubble’ının devamı olarak nitelendirilse de o kadar yakın değil. Hubble görünür bölgedeki ışığı toplarken Webb kızılötesi spektrumda ışığı toplamakta. Bunun manasını Doppler etkisini anlayınca daha iyi kavrayacağız. Işık doğal olarak hem tanecik hem de dalga özelliği gösterir. Özel Görelilik Teorisi, Fotoelektrik Olay, Çift Yarık Deneyi ışığın karakterini anlamamızı sağlamıştı. Her dalganın belli bir frekansı ve yine karakteristik olan bir dalga boyu vardır. Dalga boyu tekrarlayan dalga örüntüsü birimleri arasındaki mesafedir. Bu mesafe ışık kaynağında bir farklılık olmadıkça değişmez. Fakat ışık kaynağı veya gözlemcinin hareket ettiği bir durum söz konusu olduğunda; hareket ışık kaynağına doğruysa gözlemci için ışığın dalga boyu gittikçe küçülecek ve mavi renge doğru kayacaktır. Eğer tam tersi ışık kaynağı veya gözlemci birbirinden uzaklaşıyorsa bu dalga boyunu büyütecek ve gözlemci cismi daha kırmızı renkte görecektir.

NASA, Webb gitmeden yenisine başladı

Bu duruma genel olarak Doppler kayması diyoruz. Evrenimizde ise 1920’lerden itibaren Edward Hubble’ın gözlemleriyle biliyoruz ki evren giderek kırmızıya kayıyor. Yani evrenimiz gittikçe büyüyor. Büyüme hızı ise her geçen katlanarak artıyor. Dolayısıyla biz evrene baktığımızda her şeyi daha kırmızı görüyoruz. Webb teleskopu bu yüzden evrenin en ücra köşesinden gelen ışığı toplayabiliyor. Zaten ilk görüntüler gelir gelmez evrenin en yaşlı galaksisini keşfetti. Keşfettiği galaksi 13,5 milyar yıl yaşında -yani evrenin oluşumundan sadece 250 milyon yıl sonra- ve oluşan ilk galaksilerden. Galaksilerin nasıl oluştuğuyla alakalı birçok varsayımın doğrulanması açısından bu gözlemler önemlidir.

James Webb teleskobu, tahminen 20 yıl daha görev yapacak ve büyük keşiflere imza atacağı kesin gibi. NASA bunun farkında olacak ki Webb daha gönderilmeden ondan daha büyük ayna genişliğine sahip LUVOIR teleskobunu, 2030’lu yılların sonuna doğru uzaya göndermeyi planlıyor. LUVOIR tam 12 metre ayna genişliğine sahip olacak.

Gökyüzü bize ilk kez baktığımız andan itibaren bizi hep heyecanlandırdı. İnsanoğlu göklere önce tanrıları laik gördü. Webb geleceğimizi şekillendiren Galileo Galilei’nin teleskopu kadar bizi etkilemeyecektir belki. Ama gelecekte, geçmişe dönüp baktığımızda bizi buraya o taşıdı denecektir.

Bu yazıyı kargala!
0 Yorum