Webb Teleskopu Yeni Başlıyor

Beykozlu

New member
BALTIMORE – Şimdiye kadar cennetten göze hoş geldi: Gizemli, akıl almaz derecede uzak ışık damlacıklarıyla dolu uzayın siyah enginliği. Neptün, Jüpiter ve zaten bildiğimizi sandığımız diğer komşuların hayaletimsi portreleri. Nebulalar ve galaksiler, James Webb Uzay Teleskobu’nun nüfuz eden kızılötesi gözleri tarafından görünür kılındı.

Adını Apollo’nun aya iniş hazırlıkları sırasında NASA yöneticisi olan James Webb’den alan teleskop, NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve Kanada Uzay Ajansı’nın ortak projesi. Bir yıl önce Noel’de – belalı iki on yıl ve 10 milyar dolardan sonra – evreni hiçbir insan gözünün göremeyeceği dalga boylarında gözlemleme göreviyle başlatıldı. 21 fit genişliğindeki birincil aynasıyla Webb, selefi Hubble Uzay Teleskobu’ndan yedi kat daha güçlüdür. Nasıl muhasebe yaptığınıza bağlı olarak, teleskopta bir saatlik gözlem süresi NASA’ya 19.000 $ veya daha fazlasına mal olabilir.

Ancak ne NASA ne de astronomlar o kadar parayı ve siyasi sermayeyi sadece güzel fotoğraflar için ödemedi – kimse şikayet etmiyor.

Hem Webb’i hem de Hubble’ı yöneten Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün geçici direktörü Nancy Levenson, “İlk görüntüler sadece başlangıçtı” dedi. “Onları gerçek bilime dönüştürmek için daha fazlasına ihtiyaç var.”


Parlak (kızılötesi) bir gelecek

Webb Uzay Teleskobu’nun, teleskopun yıldız oluşumunda önemli bir bileşen olan tozu algılama yeteneğini gösteren Yaratılış Sütunları’nın orta kızılötesi görüntüsü. Kredi… NASA, ESA, CSA, STScI
Bir toz ve gaz bulutunun derinliklerinde bir yıldız doğuyor. Kum saatinin merkezinde, dönen ve küçülen bir ön yıldızdan gelen ışık, onu besleyen kalın bir madde diskinin üstünden ve altından dışarı sızar ve çevredeki gaz ve toz bulutlarını aydınlatır. Kredi… NASA, Esa, Csa ve Stsci, J. Depasquale (Stsci)

Aralık ayında üç gün boyunca yaklaşık 200 gökbilimci, teleskoptan alınan ilk sonuçları dinlemek ve tartışmak için enstitüdeki bir oditoryumu doldurdu. Organizatörlere göre 300 kadar ek çevrimiçi izlendi. Etkinlik, Webb’in başarılı lansmanı ve açılışının gecikmiş bir kutlaması ve parlak geleceğinin bir önizlemesi olarak hizmet etti.

Gökbilimciler birer birer kürsüye çıktılar ve 12 dakikalık sınıra uymak için hızla konuşarak, bir keşifler kozmosunda hızla ilerlediler. Göreli gençliklerinde bile çoktan süper kütleli kara delikler oluşturmuş olan galaksiler. Yaşanabilir gezegenleri barındırabilecek kırmızı bir cüce yıldız olan Trappist 1’in yörüngesindeki yedi kayalık ötegezegenin bazılarının atmosferik çalışmaları. (Veriler, ötegezegenlerden en az ikisinin, bildiğimiz şekliyle yaşamı boğacak hantal ilkel hidrojen atmosferlerinden yoksun olduğunu, ancak su veya karbondioksit gibi daha yoğun moleküllerin cılız atmosferlerine sahip olabileceğini gösteriyor.)

Montreal Üniversitesi’nden Bjorn Benneke, ötegezegenlerden birinin verilerini sunarken, “İş yapıyoruz,” dedi.

Rice Üniversitesi’nden Megan Reiter, meslektaşlarını Karina takımyıldızındaki yıldız oluşumunun bulutlu bir yuvası olan Kozmik Uçurumlar’da “derin bir dalışa” çıkardı ve bu, erken dönemlerin en sevilen gök şekeri parçasıydı. Yeni yıldızlardan gelen jetlerin, şok dalgalarının ve yakınlardaki daha büyük kütleli ve kaynayan sıcaklardan gelen iyonlaştırıcı radyasyonun sürekli olarak kozmik coğrafyayı nasıl yeniden şekillendirdiğinin ve yeni yıldızların oluşumunu tetiklediğinin izini sürüyor.


Dr. Reiter bir röportajda “Bu, kendi güneşimizin oluştuğu sırada yaşadıklarının bir şablonu olabilir” dedi.

Devasa, gazlı Karina Bulutsusu’nun kenarındaki bir bölge olan Kozmik Uçurumlar, Webb’in Yakın Kızılötesi Kamerası tarafından görüldüğü şekliyle. Kredi… NASA, ESA, CSA, STScI
Megan Reiter’in bazı gözlemlerini gösteren, Kozmik Uçurumların açıklamalı görüntüleri. Kredi… NASA, ESA, CSA, STScI

Sunumlar arasında, aralarında ve koridorlarda, 1989’da Webb teleskopu fikri ilk kez ortaya atıldığında hazır bulunan kıdemli astronomlar birbirlerini tebrik ettiler ve teleskopun gelişimi hakkında savaş hikayeleri değiş tokuş ettiler. Gençler, Hubble ile kendi başarılarını geride bırakan gerçekleri sergilerken sesli bir şekilde nefeslerini tuttular.

Teleskop operasyonlarından sorumlu proje bilimcisi Jane Rigby, bir yıl önce teleskop nihayet fırlatılmasına yaklaşırken yaşadığı duygusal kargaşayı hatırladı. Alet uzayda ortaya çıkmak üzere tasarlanmıştı – 344 potansiyel “tek nokta hatası” içeren karmaşık bir süreç – ve Dr. Rigby bunları yalnızca tekrar tekrar sayabilirdi.

Baltimore’da “İnkar aşamasındaydım” dedi. Ancak lansman ve konuşlandırma kusursuz bir şekilde gerçekleşti. Şimdi, “Rüyayı yaşıyorum” dedi.

1989’da Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nde Webb’e yol açan önemli bir toplantıya başkanlık eden Santa Cruz, California Üniversitesi’nden bir astronom olan Garth Illingworth, basitçe, “Aşırı uçtum” dedi.

Toplantının ilk gününden sonraki bir resepsiyonda, NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden John Mather ve Webb’in başından beri kıdemli proje bilimcisi, teleskopu yapan 20.000 kişiye, onu uzayda test eden 600 gökbilimciye kadeh kaldırdı. onu kullanacak yeni nesil bilim adamları.


“Planlamaya başladığımızda bazılarınız daha doğmamıştınız bile,” dedi. “Devam et!”

Bir geri dönüş makinesi

Webb teleskobundan alınan derin alan görüntüsü, şimdiye kadar görülen en uzak yıldız olan Earendel’i içeriyor. Işığının Dünya’ya ulaşması 12.9 milyar yıl sürdü. Kredi… NASA/ESA/CSA/STScI
Kırmızı okla gösterilen Earendel’in ve Gün Doğumu Yay galaksisinin yakından görünümü. Kredi… NASA/ESA/CSA/STScI

Şimdiye kadar kameralar, spektroskoplar ve diğer aletlerle dolu olan teleskop beklentileri aşıyor. (Çözümleme gücü, ilan edilenden iki kat daha iyidir.) Dr. Rigby’nin bildirdiğine göre, teleskopun kusursuz lansmanı, onu 26 yıl veya daha uzun süre çalışmaya devam ettirecek kadar yeterli manevra yakıtı bıraktı.

“Bunlar mutlu rakamlar,” dedi, o ve meslektaşları enstrümanlarının performans istatistiklerini söylerken. Dr. Rigby, teleskobun aletlerinin hala kalibre edilmekte olduğu konusunda uyardı, bu nedenle rakamlar değişebilir. Bir düğmeye basarak sonuçlarınızı yeniden hesaplamaya hazırlanın, lobideki bir grup gökbilimciye şöyle dedi: “Aksi takdirde, hayatınızdan nefret edeceksiniz.”

Belki de Webb teleskobunun şimdiye kadarki en büyük sürprizi, evrenin erken bin yıllarındaki olayları içeriyor. Galaksiler, tahmin edilen savaşta test edilmiş kozmolojik modellerden daha hızlı yıldızlar oluşturuyor, üretiyor ve besliyor gibi görünüyor.

“Galaksiler nasıl bu kadar hızlı yaşlandı?” diye sordu Johns Hopkins Üniversitesi’nden Nobel Fizik ödüllü ve kozmolog Adam Riess, o gün uğradı.

Bir astronomun dediği gibi “kozmik bahar” olan bu eyaleti keşfetmek, JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), CEERS (Cosmic Evolution Early Release Science), GLASS (Grism Lens-Amplified) gibi hızlı kısaltmalarla yapılan birkaç uluslararası işbirliğinin hedefidir. Uzaydan Anket) ve PEARLS (Yeniden İyonlaşma ve Mercekleme Bilimi için Ana Galaksi Dışı Alanlar).

Webb’in kızılötesi görüşü, bu çabaların temelini oluşturuyor. Evren genişledikçe, galaksiler ve diğer uzak gök cisimleri Dünya’dan o kadar hızlı uzaklaşıyorlar ki, ışıkları esnetildi ve görünmez, kızılötesi dalga boylarına kaydırıldı. Belli bir noktanın ötesinde, en uzak galaksiler o kadar hızlı uzaklaşıyorlar ve ışıklarının dalga boyu o kadar genişliyor ki, Hubble teleskobu tarafından bile görülemiyorlar.


Webb teleskobu, ilk galaksilerin yıldızlarla dolup taşmaya başladığı bir milyar yaşındaki evreni temsil eden bu bölgeleri ortaya çıkarmak ve keşfetmek için tasarlandı.


Solda, Hubble Uzay Teleskobu tarafından Great Observatories Origins Deep Survey veya GOODS tarafından 2016’da yapılan bir gözlem. Sağda, GOODS Güney alanının JWST NIRCam görüntüsü, yüksek kırmızıya kayması onaylanmış dört gökada ile birlikte. Kredi… Sol, NASA, ESA/Hubble; Robertson ve diğerleri, arXiv:2212.04480

Hertfordshire Üniversitesi’nden ve JADES ekibinin bir üyesi olan Emma Curtis-Lake, “Maddenin soğuması ve yıldızları tutuşturacak kadar yoğun hale gelmesi zaman alıyor” dedi. Yıldız oluşum hızı, evren dört milyar yaşındayken zirveye ulaştı ve o zamandan beri düşüyor. Evren şu anda 13,8 milyar yaşında.

Gökbilimciler kozmik mesafeleri, uzaktaki bir nesneden gelen ışığın ne kadar gerildiğini gösteren kırmızıya kayma adı verilen bir parametre ile ölçerler. Sadece birkaç ay önce, evrenin yaklaşık 646 milyon yaşında olduğu bir zamana karşılık gelen 8’lik bir kırmızıya kayma, yüksek bir kırmızıya kayma olarak kabul edildi. Dr. Curtis-Lake ve meslektaşları sayesinde, rekor kırmızıya kayma şimdi 13.2, evrenin sadece 325 milyon yaşında olduğu zamana karşılık geliyor.

Dr. Curtis-Lake ve ekibi, Hubble’ın tespit edemediği galaksileri aramak için teleskopu GOODS South adlı bir gökyüzü parçasına yöneltti. Yeterince müddet, dört tane vardı, yaradılışın sıcak sisi içindeki hayaletler. Sonraki ölçümler, gerçekten de zamanda geriye gittiklerini doğruladı.

Santa Cruz California Üniversitesi’nden bir JADES üyesi olan Brant Robertson, “Buna inandığımızı herkesin önünde söylemek istemedik,” dedi.

Rekorun uzun sürmesi beklenmiyor. CEERS işbirliği, evrenin sadece 250 milyon yaşında olduğu zamandan itibaren 16 kırmızıya kayması olabilecek bir aday galaksi bildirdi.


Uzmanlar şimdiden, bu aşırı istekli galaksilerin erken evren teorilerinde temel ve gözden kaçan bir şeyi ortaya çıkarıp çıkarmadığını tartışıyorlar. Belki bir alan ya da etki o zamanlar yerçekimini artırdı ve galaksilerin ve kara deliklerin büyümesini hızlandırdı. Veya belki de tutarsızlıklar, yalnızca yıldız oluşumunun karmaşık ayrıntıları – “gastrofizik” – hakkındaki bilimsel belirsizlikleri yansıtıyor.

Son 20 yıldır gökbilimciler, karanlık enerji, karanlık madde ve bir parça atomik maddeden oluşan bir evrenin sağlam bir “standart modelini” geliştirdiler. Dr. Curtis-Lake bir röportajda bu modeli kırmak için çok erken dedi; Webb’in önünde belki de otuz yıllık gözlem süresi var. “Erken aşamalardayız” dedi.

Kapanış konuşması Dr. Mather’a kaldı. Teleskobun geçmişini anlattı ve projeyi 2011’de iptal edilme tehlikesiyle karşı karşıyayken destekleyen eski Maryland senatörü Barbara Mikulski’ye seslendi. Ayrıca NASA’nın bir sonraki büyük eyleminin önizlemesini yaptı: Gezegenleri araştıracak ve onları inceleyecek olan Yaşanabilir Dünyalar Gözlemevi adlı 12 metrelik bir uzay teleskobu.

“Yaptığımız her şeyin buna değdiği ortaya çıktı” dedi. “İşte buradayız: Bu bir kutlama partisi, burada olanlara ilk kez göz atıyoruz. Bu yapacağımız son şey değil.”
 
Üst