James Webb Uzay Teleskobu, Kozmik Bir Zaman Makinesi Gibidir. İşte Nedeni?

James Webb Uzay Teleskobu (JWST) tarafından Evrenimizin nefes kesici fotoğraflarının yayınlanmasıyla heyecan verici bir hafta oldu.


Aşağıdaki gibi görüntüler, bize 13 milyar yıldan daha uzun bir süre önceki soluk uzak galaksileri görme şansı veriyor.


Evrenin derinliklerine birinci sınıf biletimizi almamızı ve bu görüntülerin zamanda geriye bakmamızı nasıl sağladığını takdir etmenin tam zamanı.


Yukarıda: SMACS 0723 derin alan görüntüsü, yalnızca 12,5 saatlik bir pozlama ile çekilmiştir. Bu görüntüdeki soluk gökadalar, bu ışığı 13 milyar yıldan daha uzun bir süre önce yaydı.


Bu görüntüler ayrıca, Evrenin genişlemesinin, kozmolojik bir ölçekte mesafeleri hesaplama şeklimizi nasıl etkilediğine dair ilginç noktalara da işaret ediyor.


Modern zaman yolculuğu


Zamanda geriye bakmak kulağa garip bir kavram gibi gelebilir, ancak uzay araştırmacılarının her gün yaptığı şey budur.

Evrenimiz fizik kurallarına bağlıdır ve en iyi bilinen 'kurallardan' biri ışık hızıdır. Ve 'ışık' hakkında konuştuğumuzda, aslında elektromanyetik spektrumdaki, saniyede yaklaşık 300.000 kilometre (yaklaşık 186.400 mil) hızla hareket eden tüm dalga boylarından bahsediyoruz.

Işık o kadar hızlı hareket eder ki günlük hayatımızda anlık gibi görünür. Bu baş döndürücü hızlarda bile, evrende herhangi bir yere seyahat etmek biraz zaman alıyor.

Ay'a baktığınızda aslında onu 1.3 saniye önceki haliyle görürsünüz. Zamanda sadece küçük bir bakış, ama hala geçmişte kaldı.


Galaksimiz Samanyolu, 100.000'den fazla ışıkyılı kapsar. JWST'nin Karina Bulutsusu görüntüsünde görülen güzel yeni doğan yıldızlar ise 7500 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.

Başka bir deyişle, resimdeki bu bulutsu , antik Mezopotamya'da ilk yazının icat edildiği düşünülen zamandan yaklaşık 2.000 yıl öncesine aittir.


Karina Bulutsusu, yıldızlar için bir doğum yeridir. (NASA, ESA, CSA ve STScI)


Ne zaman Dünya'dan uzağa baksak, zamanda geriye, bir zamanlar nasıl olduğuna bakıyoruz. Bu, gökbilimciler için bir süper güç çünkü zaman içinde gözlemlendiği gibi ışığı, Evrenimizin gizemini birlikte çözmeye çalışmak için kullanabiliriz.


JWST'yi muhteşem yapan nedir


Uzay tabanlı teleskoplar, Dünya'nın yoğun atmosferinden geçemeyen belirli ışık aralıklarını görmemizi sağlar. Hubble uzay teleskobu, elektromanyetik spektrumun hem ultraviyole (UV) hem de görünür kısımlarını kullanmak için tasarlanmış ve optimize edilmiştir.


JWST, geniş bir kızılötesi ışık yelpazesi kullanmak üzere tasarlanmıştır. Ve bu, JWST'nin Hubble'dan daha ileriyi görebilmesinin önemli bir nedenidir.


Yukarıda: Hubble ve JWST'nin menzilleriyle elektromanyetik spektrum. Hubble, daha kısa dalga boylarını görmek için optimize edilmiştir. Bu iki teleskop birbirini tamamlayarak bize Evrenin daha dolu bir resmini verir.


Galaksiler, elektromanyetik spektrumda gama ışınlarından radyo dalgalarına ve aradaki her şeye kadar bir dizi dalga boyu yayar. Bütün bunlar bize bir galakside meydana gelen farklı fizik hakkında önemli bilgiler veriyor.


Galaksiler yakınımızdayken, ışıkları yayıldıktan sonra o kadar fazla değişmedi ve içlerinde neler olduğunu anlamak için bu dalga boylarının geniş bir aralığını araştırabiliriz.


Ancak en uzak gökadalardan gelen ışık, şimdi gördüğümüz şekliyle, Evrenin genişlemesi nedeniyle daha uzun ve daha kırmızı dalga boylarına gerildi.


Bu, ilk yayıldığında gözlerimizle görülebilecek olan ışığın bir kısmının, Evren genişledikçe enerjisini kaybettiği anlamına gelir. Şimdi elektromanyetik spektrumun tamamen farklı bir bölgesinde. Bu, kozmolojik kırmızıya kayma adı verilen bir olgudur .


Ve JWST'nin gerçekten parladığı yer burasıdır. JWST tarafından tespit edilebilen geniş kızılötesi dalga boyu aralığı, Hubble'ın asla göremediği galaksileri görmesini sağlar. Bu yeteneği JWST'nin muazzam aynası ve üstün piksel çözünürlüğü ile birleştirin ve bilinen Evrendeki en güçlü zaman makinesine sahip olursunuz.


Işık yaşı mesafeye eşit değil


JWST'yi kullanarak, yaklaşık 13,8 milyar yıl önce meydana gelen Büyük Patlama'dan sadece 100 milyon yıl sonra çok uzak galaksileri yakalayabileceğiz. Böylece 13,7 milyar yıl öncesinden gelen ışığı görebileceğiz.


Ancak beyninize zarar vermek üzere olan şey, bu galaksilerin 13,7 milyar ışıkyılı uzaklıkta olmamasıdır. Bugün bu galaksilere olan gerçek uzaklık yaklaşık 46 milyar ışıkyılı olacaktır.


Bu tutarsızlık, genişleyen Evren sayesindedir ve çok büyük ölçekte çalışmayı zorlaştırır.


Evren, karanlık enerji denilen bir şey nedeniyle genişliyor. Uzay-zamanın tüm alanlarında (Evrenimizin dokusu) eşit olarak hareket eden evrensel bir sabit olduğu düşünülmektedir.

Ve Evren ne kadar genişlerse, karanlık enerjinin genişlemesi üzerindeki etkisi o kadar büyük olur. Bu nedenle Evren 13,8 milyar yaşında olmasına rağmen, aslında yaklaşık 93 milyar ışıkyılı genişliğindedir.


Karanlık enerjinin etkisini galaktik bir ölçekte (Samanyolu içinde) göremiyoruz, ancak çok daha büyük kozmolojik mesafelerde görebiliriz.


Arkanıza yaslanın ve keyfini çıkarın


Olağanüstü bir teknoloji çağında yaşıyoruz. Sadece 100 yıl önce, bizim dışımızda galaksiler olduğunu bilmiyorduk. Şimdi trilyonlarca olduğunu tahmin ediyoruz ve seçim yapmakta zorlanıyoruz.


Ve öngörülebilir gelecekte, JWST bizi her hafta uzay ve zamanda bir yolculuğa çıkaracak.


Kaynak: https://www.sciencealert.com/a-cosmic-time-machine-how-the-james-webb-space-telescope-lets-us-see-the-first-galaxies-in-the-universe