James Webb Uzay Teleskobu Nefes Kesici Fotoğraflar Çekmeye Başladı Peki burada neye bakıyoruz?
- Tarihi bir uzay fotoğrafı olan bu görüntünün tuhaf ve aynı zamanda harika ayrıntılarına kısa bir tur yapacağız.
Şekil 1. NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, bugüne kadar uzak evrenin en derin ve en keskin kızılötesi görüntüsünü üretti. Webb’in İlk Derin Alanı olarak bilinen SMACS 0723 gökada kümesinin bu görüntüsü ayrıntılarla dolup taşıyor. (NASA, ESA, CSA ve STScI)
12 Temmuz 2022’de NASA, şimdiye kadar yapılmış en güçlü uzay gözlemevi olan ve tüm kapasitesi ile çalışır durumdaki James Webb Uzay Teleskobu’nun (JWST) ilk görüntülerini paylaştı.
Kozmik uçurumların ve yıldız fişeklerinin yakın çekimleri arasında, Webb’in ilk derin alanı olarak bilinen, inanılmaz derecede ayrıntılı bir görüntü vardı. Parıldayan yıldızlar, bükülmüş ışık izleri ve uzayın karanlığına karşı parıldayan binlerce mücevher benzeri gökada ile dolup taşan fotoğraf, evrenin şimdiye kadar çekilmiş en derin görüntüsü olarak lanse edildi.
“Bu görüntüye bakmaya başlıyorsunuz ve boş bir gökyüzü olmadığını anlıyorsunuz. Her yerde çılgınca bir şeyler oluyor.” Ohio State Üniversitesi’nde astronomi profesörü olan Scott Gaudi, verdiği bir demeçte bu fotoğrafı bu şekilde özetledi.
Bu tarihi görüntüyü biraz daha iyi anlamak için Gaudi’nun yorumları ile Webb’in derin alanının büyük, küçük ve tuhaf detaylarına biraz değinelim.
En Parlak Küme
Şekil 2. Devasa bir gökada kümesi, JWST’nin derin alan görüntüsünün merkezinde birden fazla gökada çarpışırken, beyaz yıldızlardan oluşan bir sis. (İmaj kredisi: NASA, ESA, CSA ve STScI)
Fotoğrafta görüntünün tam merkezinde bir gökada kümesi olan bir dev ile başlayalım;
Webb’in derin alan görüntüsünün odak noktası, Dünya’dan yaklaşık 4,6 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan SMACS 0723 olarak bilinen büyük, parlak bir gökada kümesidir – yani burada gördüğümüz ışık, gezegenimiz oluşmadan kısa bir süre önce yayımlanmıştır. Görüntünün merkezinde yer alan gökada kümesini, daha dağınık yıldız ışığından oluşan lekeli beyaz bir hale ile çevrili bir dizi parlak ışık noktası olarak görebiliriz.
Gökada kümeleri, hepsi bir arada parlayan yüz binlerce ayrı gökadayı içeren, evrendeki en büyük, kütleçekimsel olarak bağlı yapılardan bazılarıdır. Gaudi, bu görüntünün merkezindeki en parlak ışık noktalarının, birçoğunun aktif olarak birleşiyor gibi görünen daha büyük gökadalardan bazılarını temsil ettiğini belirtmektedir.
Gökadalar çarpıştığında, tam anlamıyla ortalık ısınmaya başlıyor. Gaudi’ye göre, bu tür bölgelerde yıldız oluşturma potansiyeli bulunan devasa gaz bulutları çarpışır, sıkışır ve ısınır. Böylece çarpışan gökadalardan “fışkıran” sayısız yeni yıldızlar oluşur.
Sayıları muhtemelen milyonlarca, hatta milyarlarca olan ve küme içindeki herhangi bir gökadaya kütleçekimsel olarak bağlı olmayan bu yıldızlar, küme içi ışık olarak bilinen beyaz bir pus yaratır.
Gaudi, JWST’nin bize bu ışığı her zamankinden daha net bir şekilde gösterdiğini ve gökada kümelerinin bu küme içi bölgede kütlelerinin oldukça fazla bölümünü depoladığına dair uzun süredir devam eden bir teoriye de kanıt eklediğini belirtmektedir.
Kozmik Bir Büyüteç
Şekil 3. Gökada kümesinin kenarlarında uzun, solucan benzeri turuncu ışık yayları görünüyor. Bunlar, ön plandaki gökada kümesinin milyarlarca ışık yılı arkasında yer alan, kümenin kütlesi tarafından bükülmüş ve büyütülmüş antik gökadalardır. (NASA/ ESA/ CSA)
SMACS 0723’ü bu kadar iyi bir hedef yapan şey tam olarak kütledir; bu gökada kümesi o kadar büyük ki, milyarlarca ışık yılı arkasında bulunan yıldızların ve gökadaların ışığını büküyor (Dünya’dan olan bakışımıza göre). Bu, JWST derin alan görüntüsünün bir sonraki önemli özelliğini ortaya çıkarıyor – kütleçekimsel mercekleme.
“Muhtemelen gözünüze çarpacak bir sonraki şey, görüntünün merkezinden çıkan bu garip, solucan şeklindeki yaylardır. Bunlar, ön plandaki gökada kümesinin arkasında yer alan gökadalarıdır. Işıkları kümeye çarptığında, küme kütlesi bu ışığı büker ve yerçekimi merceği olarak bilinen şey oluşur.” Gaudi.
Bir büyüteç ve aynanın kozmik kombinasyonu gibi, kütleçekimsel lensleri de arka plandaki gökadaların ışığını hem büker hem de büyütür. Bu görüntünün merkezini bir saat olarak hayal ederseniz, sırasıyla saat 2 ile 3 ve saat 7 ile 9 arasında bulunan bu tür iki arka plan gökadasını açıkça görebilirsiniz.
Bu gökadaların her ikisi de merkezi gökada kümesini saran parlak, turuncu ve kıvrımlı çizgiler olarak görünür. İnanılmaz uzun görünüyorlar – devasa merkezi kümeden bile daha uzun – çünkü ışıkları çok çarpıcı bir şekilde büyütülüyor. Büyük ve baş döndürücü görünümlerine rağmen, gökadaların gerçekte 13 milyar ışık yılı uzaklıkta olduğu ve potansiyel olarak evrendeki en eski gözlemlenebilir gökada adaylarıdır.
Şekil 4. Evrendeki en eski gökadalardan birinden gelen ışık, SMACS 0723 gökada kümesinin olağanüstü kütlesi tarafından bükülür, büyütülür ve yansıtılır. (Oklar ayna görüntüsünü göstermektedir.) (NASA/ESA/ CSA)
Ancak merkezi kümenin kütlesi sadece bu eski nesneleri büyütmekle kalmıyor, aynı zamanda onların sayısını ikiye katlıyor. Biraz daha yakından baktığımızda ve her iki çarpık turuncu çizginin kenarlarında daha parlak ve merkezlerinde daha sönük olduğu görülür. Turuncu çizgilerden birine daha yakından bakıldığında, iki parlak bölgenin aslında birbirinin mükemmel ayna görüntüleri olduğu görülür.
Gaudi’ye göre bu, kütleçekimsel merceklenmenin bir yan ürünü – bir gökada, aynı kütle merkezi etrafında kıvrılan birden fazla görüntüye bölünmesidir. Gaudi, burada var olan hemen hemen her çarpık görünümlü nesnenin, alanın başka bir yerinde bir ayna görüntüsüne sahip olduğunu belirtmektedir.
Gökada Bolluğu
Şekil 5. Kusursuz bir sarmal gökada, merkezi gökada kümesinin etrafında dolanıyor. Güneş sisteminin içinde olduğu, evimiz olan Samanyoluna ne kadar çok benziyor! (NASA, ESA, CSA ve STScI)
Evrendeki en eski ışığı incelemek, NASA’nın JWST için temel hedeflerinden biridir. Ancak, bu görüntünün gösterdiği gibi, güçlü teleskop, çerçeveye binlerce ve binlerce daha genç, daha yakın gökadanın girmesine ve fotoğrafın her yerinde ortaya çıkmasına engel olamıyor.
Genel olarak, görüntünün ön planındaki büyük, parlak, altı köşeli nesneler yıldızlardır. Ancak onların dışında görebileceğimiz hemen hemen her şeyin bir gökada veya gökada kümesi olduğunu söyleyebiliriz. (Gaudi)
Bu gökadaların iki ana türü vardır. Görüntünün merkezindeki parlak yıldızın sağına baktığınızda, tıpkı bizim Samanyolumuz gibi mükemmel bir sarmal gökada görünmektedir. Gaudi, sarmal gökadaların aktif, yıldız oluşturan gökadalar olduğunu ve beyazımsı-mavimsi ışıkta parlayan daha sıcak, daha genç yıldızlarla dolu olma eğiliminde olduklarını belirtmektedir.
Bu sarmalın biraz yukarısına ve soluna bakarsak, yerel evrenimizdeki diğer baskın gökada türünü görürüz: ateşli turuncu eliptik gökada.
Şekil 6. Bunun gibi turuncu eliptik gökadalar ağırlıklı olarak eski, ölü yıldızlardan oluşur. (NASA, ESA, CSA ve STScI)
Eliptik gökadalar bir nevi ölüdür. Onlar zaten tüm yıldızlarını oluşturdular. Önce büyük mavi yıldızlar ölür ve geriye eski kırmızı yıldızlar kalır. Böylece gökada kendine has bu turuncu renge sahip olur. (Gaudi)
Genel olarak, bu görüntüdeki daha mavi gökadalar daha genç sarmal gökadalardır, daha kırmızı gökadalar ise eski, ölü eliptik gökadalardır.
Bununla birlikte, bir gökadanın rengi, kırmızıya kayma adı verilen bir fenomen sayesinde teleskoba olan uzaklığına göre de değişebilir. Temel olarak, ışık uçsuz bucaksız ve genişleyen evrende yol alırken, dalga boyu mesafe ile kademeli olarak artar, zamanla kızıllaşır ve daha kırmızı olur. Dolayısıyla, bu görüntüdeki bazı kırmızı ve turuncu gökadalar aslında ışığı JWST’nin merceğine gelirken kırmızıya kayan eski arka plan gökadalarıdır.
Bu görüntüye serpiştirilmiş binlerce nesnenin yaşını tahmin etmek, bilim insanlarını bekleyen heyecan verici zorluklardan sadece biri. Araştırmacılar derin alana ne kadar uzun süre bakarlarsa, o kadar tuhaf ve harika şeyler ortaya çıkaracaklardır.
Şekil 7. “Tren enkazı gökadası.” Bu kıvrımlı, turuncu N-şekilli gökada, görünüşe göre bir gökada birleşmesiyle parçalanıyor. (NASA, ESA, CSA ve STScI)
Örneğin, mükemmel sarmal gökadanın hemen sağında zikzak çizen, yoğun bir kozmik çarpışma tarafından bükülmüş ve kıvrılmış turuncu N şeklinde bir gökada var. Gaudi, kaotik ve karmakarışık görünümü nedeniyle buna “birleşen tren enkazı gökadası” adını vermektedir.
Bu çekilen ilk görüntüler çok yeni ve JWST 20 yıldan daha fazla bir süre idare etmesini sağlayacak yakıtla, keşiflere daha yeni başladı. Umarız uzayda kaybolmaktan keyif alırsınız.
Çev. Dr. Tuncay DOĞAN
