1608 yılında Hollandalı gözlükçü Hans Lippershey’in geliştirdiği birinci teleskop, kolay lensleriyle sırf birkaç kat büyütme yapabiliyordu. Lakin bu mütevazı icat, insanlığın gökyüzüne bakışını kökten değiştirdi. Onu izleyen yüzyıllarda geliştirilen daha karmaşık sistemler sayesinde, artık sırf Ay’ı ya da komşu gezegenleri değil, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki galaksileri bile inceleyebiliyoruz.
Bugün, gökbilim dünyasında bu manada en çok dikkat çeken araçlardan biri, Aralık 2021’de fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu (JWST). İnsan gözünün göremediği fakat sıcaklık olarak hissedilebilen kızılötesi ve yakın kızılötesi dalga uzunluklarını algılayabilen bu teleskop, kozmosun en eski periyotlarına dair bilgiler sunmak üzere tasarlandı.
JWST’nin selefi sayılabilecek Hubble Uzay Teleskobu, daha çok görünür ışık ve morötesi dalga uzunluklarında müşahede yapabiliyordu. Fakat birçok gökcismi ya gereğince görünür ışık yaymıyor ya da yıldızlararası tozla kaplı olduğu için bu ışık Dünya’ya ulaşamıyor. Kızılötesi ışık ise, daha uzun dalga uzunluklarına sahip olduğu için bu manileri aşabiliyor ve çok daha uzak aralardan bile tespit edilebiliyor.
Şili’de kısa müddet evvel faaliyete geçen güçlü yer teleskoplarından Vera C. Rubin Teleskobu bile, JWST’nin ulaşabildiği derinliklere erişemiyor. Bunun temel nedeni ise atmosfer. Dünya’daki teleskoplar, müşahede sırasında atmosferdeki toz, nem ve öbür optik bozulmalarla çaba etmek zorunda. Uzayda konuşlandırılmış teleskoplar ise bu manilerin dışında yer aldıkları için çok daha net ve uzak imajlar elde edebiliyor.
Evrenin oluşumuna dair bilgilere nazaran, birinci yıldızlar ve galaksiler, Büyük Patlama’dan birkaç yüz milyon yıl sonra ortaya çıktı. Günümüzde tespit edilen en eski ışık kaynaklarının, yaklaşık 13,7 milyar yıl öncesine ilişkin olduğu düşünülüyor. JWST’nin elde ettiği bilgiler, teleskobun kainatın tarihinin yaklaşık %98’ine dair müşahede yapabildiğini gösteriyor.
Bu başarıda en büyük hisse, JWST’nin 6,5 metre çapındaki dev aynasında. 25 metrekarelik ışık toplama alanına sahip bu ayna, Hubble’ın yaklaşık 4,5 metrekarelik aynasından kat kat daha fazla ışık toplayabiliyor. Üstelik kızılötesi ışığı algılamaya özel olarak tasarlanmış ekipmanları sayesinde, Hubble’ın ulaşamadığı uzaklıkları tarayabiliyor.
Aslında geçmişi izliyoruz
Gökyüzüne baktığımızda aslında geçmişi izliyoruz. Işık, saniyede yaklaşık 300 bin kilometre süratle yol alsa da, uzay ölçeğinde bu bile epey “yavaş” kalabiliyor. Güneş’ten çıkan ışık Dünya’ya 8 dakikada ulaşırken, uzak galaksilerden gelen ışık bazen milyarlarca yıl boyunca cihanda yol almış oluyor. Astronomlar bu ışığı tahlil ederken, kainatın genişlemesi ve ışığın hudutlu suratı üzere faktörleri göz önünde bulundurmak zorunda.
Bu tahlillerin merkezinde ise “kırmızıya kayma” (redshift) ismi verilen bir ölçüm yer alıyor. Gökcisimleri bizden uzaklaştıkça, yaydıkları ışık daha uzun dalga uzunluklarına, yani daha kırmızı bir renge kayıyor. Işık ne kadar uzak bir yerden geliyorsa, bu kayma da o kadar büyük oluyor.
Şu anda bilinen en yüksek kırmızıya kayma bedellerinden biri, JADES-GS-z14-0 isimli galaksiye ilişkin. Hesaplamalara nazaran bu galaksi, Büyük Patlama’dan yaklaşık 290 milyon yıl sonra oluştu. MoM-z14 ismini taşıyan diğer bir aday galaksinin ise sırf 280 milyon yıl sonra ortaya çıktığı öne sürülüyor. Her iki müşahede de JWST sayesinde mümkün oldu. Ayrıyeten kimi araştırmalar, bu uzak galaksilerin beklenenden daha büyük ve olgun olduğunu, yani kainatın erken devirlerinde düşündüğümüzden daha gelişmiş yapılar bulunduğunu öne sürüyor.
James Webb şu anda kainatın geçmişine dair elimizdeki en net bakış açısını sunuyor. Lakin bu durum sonsuza dek sürecek değil. Çin, James Webb’den daha geniş bir dalga uzunluğu aralığını tarayabilecek yeni bir uzay teleskobu üzerinde çalışıyor. Çin Uzay İstasyonu Teleskobu (CSST) ismi verilen bu yeni araç, daha fazla bilgi toplayarak kainatın bilinmeyenlerine yeni kapılar açabilir.
