James Webb Uzay Teleskobu: Uzayın Derinliklerine Yolculuk
İnsanlığın evrene dair merakı, yüzyıllardır sınır tanımadan gelişmeye devam ediyor. Bu arayışın en yeni ve en çarpıcı adımlarından biri, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) ile atılmış durumda. James Webb Uzay Teleskobu, insanlık tarihinin en gelişmiş uzay teleskoplarından biridir. Gökyüzündeki ilk ışıkların izlerini takip edebilen bu teknoloji, evrenin oluşumuna, erken galaksilere ve uzak gezegenlerin atmosferlerine dair eşsiz bilgiler sunmaktadır.
James Webb Uzay Teleskobu’nun Görevi Nedir?
James Webb Uzay Teleskobu 10 milyar dolarlık harcama ve 10 bin kişilik iş gücünü arkasında bulundurmaktadır. Fırlatılması defalarca ertelenmesine rağmen çalışanların üstün gayreti sayesinde 25 Aralık 2021 tarihinde başarıyla fırlatılmıştır. Teleskop, NASA’nın eski yöneticilerinden biri olan James Webb’in adını taşımaktadır. Teleskobun fırlatılması için Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ürünü olan ve dünyanın en güvenilir roketi olarak bilinen Ariane 5 roketi kullanılmıştır. Bu roket ile art arda gerçekleştirilen 80 fırlatma boyunca hiçbir sorun yaşanmamıştır.
James Webb Uzay Teleskobu, 1.5 milyon km uzakta 2. Lagrange (L2) yörüngesine yerleşirken birçok parçanın 29 gün içinde sırayla açılması gerekiyordu. Bu nedenle 3. günde koruyucuların devreye girmesi, 5. günde güneş kalkanının açılması, 6. günde güneş kalkanı katmanlarının ayrılması, 11. günde ikincil aynanın devreye girmesi, 13. günde birincil aynanın devreye girmesi ve 15. günde teleskobun tamamen açılması planlanmıştı. Webb’in uzay yolculuğunda herhangi bir aksaklık yaşanmadı.
James Webb Uzay Teleskobu, kızılötesi görüş özelliği sayesinde yaklaşık 13.5 milyar yıl öncesine ışık tutuyor. Bu sayede, Big Bang’den sonra oluşan ilk galaksileri ve yıldızları keşfetmek mümkün. Ayrıca Hubble Uzay Teleskobu ile ulaşılamayan kızılötesi dalga boyları da gözlemlenebilir durumda. Çünkü daha uzun dalga boyları, gök cisminden gelen ışığın Dünya’ya varma süresinin uzaması sonucunda zamanın gerisini daha yakından inceleme imkanı verir. Ayrıca evrenin daha soğuk ve uzak bölgelerini, toz bulutlarının arkasını ve erken evrenin gizemlerini incelemeyi mümkün kılar. Bununla birlikte ötegezegen atmosferlerini analiz etme ve su, oksijen, karbondioksit gibi molekülleri tespit etme yeteneğine de sahiptir.
James Webb Uzay Teleskobunun Teknik Özellikleri Nelerdir?
James Webb Uzay Teleskobu 18 adet altıgen aynanın birleşmesiyle oluşan bir ana aynaya sahiptir. Bu ayna 6.5 m genişliğindedir ve 25.4 m2 yüzey alanı bulunmaktadır. En önemli özelliği oldukça hafif berilyumdan üretilmesidir. Ayrıca aynaların üzeri 0.1 mikron kalınlığında çok ince bir altın ile kaplanmıştır. Altın, darbelere karşı çok hassas olsa da berilyum malzeme çok küçük boyutlardaki meteoroid etkilerinden etkilenmemektedir. Birbirinden bağımsız şekilde oldukça hassas olarak hareket edebilen bu aynalar sayesinde ışık, yani kızılötesi yakalanmaktadır. Çünkü zamanın başlangıcındaki patlamadan, yıldızlardan, galaksilerden geriye kalan tek şey ışıktır.
NASA, teleskobun ne kadar hassas olduğunu, Ay’daki bir arının ısısının bile tespit edileceğini belirterek açıklamıştır. Öyle ki, çok uzak konumlarda bulunan soluk ışıkları tespit etmek için teleskobun bulunduğu katmanın -267°C’de çalışması gerekiyor. Bu da sistem üzerinde bulunan ve 5 katmandan oluşan güneş kalkanı ile sağlanıyor. Aksi halde teleskop kendi ürettiği ışığı bile yakalayabilmektedir. Güneşe maruz kalan tarafta ise sıcaklık 110°C’ye ulaşabiliyor.
Teleskobun üzerinde 4 ana bilimsel araç bulunmaktadır;
- NIRCam (Near Infrared Camera) : Yakın kızılötesi görüntüler alır. Galaksi ve yıldız oluşumlarını gözlemlemekte kullanılır.
- NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) : Ötegezegen atmosferlerini inceler. Aynı anda 100’den fazla nesneyi analiz eder.
- MIRI (Mid-Infrared Instrument) : Orta kızılötesi dalga boylarını gözlemleyerek tozlu galaksileri ve gezegenleri inceler.
- FGS/NIRISS (Fine Guidance Sensor / Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) : Teleskobu doğru konumlandırmak için kullanılmaktadır. Ötegezegenlerin ayrıntılı analizini yapar.
NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı (CSA) iş birliğiyle geliştirilen James Webb Uzay Teleskobu, Hubble Uzay Teleskobu’nun halefi olarak kabul edilmaktedir. Projede endüstriyel çalışmalar için de dev havacılık firması Northrop Grumman görev almıştır.
James Webb ve Hubble Uzay Teleskopları Arasındaki Farklar Nelerdir?
Evren hakkında bilinen tüm bilgilere Hubble Uzay Teleskobu sayesinde sahibiz. Fakat Hubble çoğunlukla görünür ve ultraviyole ışıkta çalıştığından gezegenleri oluşturan toz bulutlarının içi hakkında gözlem yeteneği bulunmuyordu. James Webb Uzay Teleskobu ile gezegen ve yıldız sistemlerini oluşturan toz bulutlarının içinin araştırılması mümkündür.
Hubble, halihazırda Dünya’dan 500 km uzaktadır. Webb ise Dünya’dan 1.500.000 km uzakta bulunan 2. Lagrange (L2) noktasında yer almaktadır. Yani Hubble, tamir ihtiyacı olduğunda ulaşılabilir bir konumda bulunuyor. Fakat Webb’in birçok ekipmanı güneş enerjisi ile çalışsa da bazı kısımları konvansiyonel yakıtla çalışıyor. Bu yakıt bir gün tükendiğinde mesafe sebebiyle yakıt ikmali de gerçekleşemeyecektir. Bu sebeple Webb’in ömrünün 10 yıl civarında olacağı öngörülmektedir. İşletme ömrünün artırılması için NASA tarafından yapılan çalışmalar devam ediyor.
James Webb Uzay Teleskobunun Keşifleri
Webb tarafından çekilen ilk fotoğraf 11 Temmuz 2022 tarihinde paylaşılmıştır. Fotoğrafta SMACS 0723 galaksi kümesinin 4.6 milyar yıl önceki görüntüsü yer almaktadır.
12 Temmuz 2022 tarihinde ise ilk tam renkli görüntüler NASA tarafından yayınlanmıştır. Bu görüntüler arasında Karina Bulutsusu ve NGC 3132 Bulutsusu yer almaktadır.
James Webb Uzay Teleskobu ile Big Bang, galaksilerin oluşumu, yıldızların doğuşu ve gezegenlerin kökeni hakkında sorulara cevap aranmaktadır. Yapılan çalışmalarda 13.5 milyar yıl önce oluşan galaksiler tespit edilmiş ve Neptün’ün halka sistemi görüntülenmiştir. Ayrıca bazı ötegezegenlerde karbondioksit varlığı görülmüştür. Bununla birlikte MIRI sayesinde süper kütleli kara delik Sagittarius A*‘dan gelen bir parlama tespit edilmiştir. Kara delikler hakkında merak edilenleri öğrenmek için ‘Kara Delik Nasıl Tespit Edilir? Çeşitleri Nelerdir?’ başlıklı yazımızı inceleyebilirsiniz.
