JWST ile Evrenin Derinliklerine Yolculuk

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), Güneş Sistemi’nden başlayarak Samanyolu Galaksisi, Büyük Patlama sonrası oluşmuş ilk yıldızlar, galaksiler, ötegezegenler ve yaşam olasılığı barındıran çeşitli gök cisimleri üzerinde kapsamlı araştırmalar gerçekleştirmektedir.

2021 yılındaki fırlatılışından bu yana, JWST, evrenin ilk dönemlerine dair çarpıcı keşiflere yol açan çeşitli tam renkli görüntüler ve spektroskopik veriler sağlıyor.

Dünya’nın atmosferinin etkisinden uzak olan teleskop, görünür ve kızılötesi ışıkla çalışan gelişmiş kameraları sayesinde evrene dair yüksek çözünürlüklü görüntüler elde etmeyi başarmaktadır.

Evrenin En Detaylı Görüntüsü Elde Edildi

JWST, fırlatılmasından yaklaşık 7 ay sonra, Dünya’dan milyarlarca ışık yılı uzaktaki galaksileri de kapsayan, bugüne dek çekilmiş en detaylı ve renkli fotoğrafı sağladı.

Bu muazzam fotoğrafın paylaşılması, hem ABD hem de dünya genelinde büyük bir ilgiyle karşılandı ve James Webb’in vaat ettiği ilk hedeflerden birini başardığını göstermekte.

Teleskobun paylaştığı ilk görüntü, “Büyük Patlama”dan yaklaşık 13,1 milyar yıl sonra var olan uzak galaksileri gözler önüne seriyor ve bu alan “SMACS 0723 Derin Alanı” olarak adlandırılıyor.

Uzmanlar, bu görüntünün Volans takımyıldızını gösterdiğini ve burada çok sayıda galaksinin bulunduğunu belirttiler. İlgili galaksilerin kırmızıya kayma değerleri incelenerek, evrenin erken yapısına dair önemli bulgular elde edildi.

Evrenin En Uzak Mavi Galaksisi Keşfedildi

JWST’nin üstün görüntüleme yetenekleri, yeni keşiflerin kapısını aralarken, Büyük Patlama’dan yaklaşık 300 milyon yıl sonrasına ait “JADES-GS-z14-0” tarzı galaksiyi gözlemleme şansı sundu.

Bu galaksi, şimdiye kadar tespit edilen en uzak galaksi olarak kaydedildi ve Güneş’in yaklaşık 400 milyon katı kadar bir kütleye sahip. Galaksilerin büyümesi sürecinde, yıldız patlamalarıyla oluşan toz, mavi ışığı emerek galaksilerin kırmızı görünmesine yol açar. Ancak JWST’nin keşfettiği bu galaksinin, parlak mavi rengi ve büyük yapısı bilim insanlarının dikkatini çekmektedir.

İlk Galaksilerde Beklenmedik Elementler Bulundu

Evrenin erken aşamalarında yalnızca hidrojen, helyum ve az miktarda lityum bulunduğu düşünüldüğü halde, JWST’nin kızılötesi spektrometresi (NIRSpec) analizleri bazı galaksilerde güneşinkinden daha fazla nitrojen, helyum, neon ve karbon elementlerinin bulunduğunu göstermektedir.

Bu kimyasal çeşitlilik, galaksilerin evrim süreçlerine dair mevcut bilgilerin yetersiz olabileceğini öne sürmektedir.

Kütle Çekimsel Mercekleme ile Zayıf Galaksiler Gözlemlendi

JWST, dev galaksi kümelerinin yarattığı “kütle çekimsel mercekleme” etkisini kullanarak, erken evrenin zayıf galaksilerini de tespit etme kapasitesine sahip. Teleskop, “WHL0137-08” adlı galaksi kümesi sayesinde “mercekleme” etkisiyle “Earendel” adındaki dev bir yıldızı görüntüleme olanağı buldu. Bu yıldız, Güneş’ten iki kat daha sıcak ve yaklaşık 1 milyon kat daha parlak şekilde tanımlanıyor ve Büyük Patlama’dan 1 milyar yıl sonra oluştuğu düşünüldü.

Bunun yanı sıra, JWST, yaklaşık 11 milyar ışık yılı uzaktaki çarpışan halkalı galaksileri gözlemleyerek, galaksi evrimi konusundaki mevcut teorilerin yeniden gözden geçirilmesine katkı sağlamış oldu.

Kırmızı Noktalarda Gizemli Yapılar Belirlendi

JWST’nin taraması sırasında, erken evren döneminde keşfedilen birçok “küçük, parlak kırmızı nokta” da dikkat çekti. Başlangıçta büyük galaksi kümeleri olduğu düşünülse de, bu yapıların, süper kütleli kara deliklerin etrafında dönen yüksek hızda ışık yayan hidrojen gazı olabileceği ortaya çıktı.

Bu noktaların hem yıldız kümeleri hem de aktif galaksi çekirdekleri özellikleri taşımaları, bilim dünyasında farklı teorilerin tartışılmasına yol açarken bazı araştırmacılar, bu yapıların galaksi çekirdeklerine dönüşen yıldız kümeleri olabileceği fikrini savunuyor. Ayrıca, bu keşifler, kara deliklerin oluşumu ve evrimi ile yıldız oluşumu hakkında yeni ipuçları sağlayabilir.

JWST, “Galaksi Cesetleri”ni Ortaya Çıkardı

Teleskop, evrenin erken dönemindeki aktif yıldız oluşumu süreçlerinden geriye kalan, “galaksi cesetleri” olarak adlandırılan yapıları gözlemleyerek önemli veriler sunuyor. Bu veriler, galaksilerin söndüğü süreler hakkında kıymetli bilgiler sunmakta.

Samanyolu büyüklüğünde galaksilerin 700 milyon yıl gibi kısa bir süre içinde nasıl oluştuğu henüz tam olarak açıklanamamakta; bu durum bilim insanlarını, daha önceki dönemlerde dev galaksilerin nasıl oluşabileceğine dair yeni teoriler geliştirmeye yönlendirmektedir. Ayrıca bazı galaksilerin hızlı bir şekilde sönmesi ile “kara maddenin” bu süreçteki rolü de tartışılmaya başlanmıştır.

İlk Ötegezegen Keşfi Gerçekleşti

JWST, 2025 yılına kadar ilk kez bir ötegezegen keşfederek, uzak yıldızların etrafında dönen daha küçük ve zor bulunan gezegenleri gözlemleme yeteneğini kanıtlamış olacak. NASA, teleskobun “TWA 7” adlı 34 ışık yılı uzaktaki bir yıldızın etrafında dönen Satürn boyutlarındaki ötegezegeni tespit ettiğini duyurdu.

Neptün’deki İlk Işık Hareketleri Gözlemlendi

NASA, JWST’nin, özellikle Neptün gezegenindeki “auroral aktiviteler” olarak tanımlanan ışık hareketlerini ilk kez görüntülediğini açıkladı.

Gök bilimciler, Webb teleskobunun yakın kızılötesi spektrumunu kullanarak Haziran 2023’te elde edilen verilerden, “trihidrojen katyonu” bileşenini ilk kez çıkardılar. Neptün’ün auroral aktivitelerinin kaydılması, gezegenin manyetik alanı ile Güneş’ten uzak nesnelerin nasıl etkileşimde bulunduğu üzerine yeni bilgiler sağlamaktadır. Ayrıca, Uranüs ve Neptün gibi gaz devleri üzerine yapılan çalışmalara ilişkin “yeni bir pencere” açıldığı belirtildi.

JWST, ayrıca Güneş sistemi dışında bir gezegenin atmosferinde karbondioksitin varlığını tespit ederek, bu alandaki araştırmalara önemli katkılarda bulunmuştur. Bilim insanları, 130 ışık yılı uzaktaki çok gezegenli “HR 8799” sistemini gözlemleyerek Güneş sistemi dışındaki bir gezegenin atmosferinde karbondioksitin görüntülerini elde etmiştir. Bu bulgular, yaklaşık 30 milyon yaşındaki bu sistemdeki dört dev gezegenin, Jüpiter ve Satürn gibi, zamanla katı çekirdekler oluşturarak şekillendiğine dair güçlü deliller sundu.