James Webb Uzay Teleskobu evrenin bilinmeyenlerine ışık tutuyor

JWST, başta Güneş Sistemi ve Samanyolu Galaksisi olmak üzere, Büyük Patlama sonrası oluşan birinci yıldızlar ve galaksiler, öte gezegenler ve hayat ihtimali barındıran gökcisimleri üzerine çok istikametli araştırmalar yürütüyor.

Bu kapsamda JWST, uzaya fırlatıldığı 2021’den bu yana yayımladığı tam renkli imgeler ve spektroskopik datalarla cihanın birinci devirlerine ışık tutarak çığır açan keşiflere imza atmaya devam ediyor.

Dünya atmosferinin tesirinden uzakta çalışan JWST, görünür ve kızılötesi ışıkla çalışan kameraları sayesinde cihana dair yüksek çözünürlüklü imajlar elde ediyor.

Evrenin en net manzarası elde edildi

JWST’nin fırlatılışından yaklaşık 7 ay sonra, Dünya’ya milyarlarca ışık yılı uzaklıkta olan galaksileri de içeren, cihanın büsbütün renkli ve bugüne kadar çekilmiş en ayrıntılı ve net fotoğrafı elde edildi.

Fotoğrafın paylaşılması Dünya’da ve ABD’de ilgiyle takip edilirken, bu adım James Webb’in birinci maksadını gerçekleştirebildiğini gösterdi.

Teleskobun paylaştığı birinci fotoğraf “Büyük Patlama”dan 13,1 milyar yıl sonraki periyoda ilişkin uzak galaksileri gözler önüne sererken bu alana “SMACS 0723 Derin Alanı” verildi.

Uzmanlar, fotoğrafın Southern Hemisphere bölgesinde birden çok galaksinin toplandığı, Volans takımyıldızını gösterdiği yorumunu yaptı.

Görüntüde yüzlerce galaksi yer alırken, bu galaksilere ilişkin kırmızıya kayma pahaları incelenerek erken kozmosun yapısı hakkında değerli ipuçları elde edildi.

Evrenin en uzak mavi galaksisi keşfedildi

JWST’nin üstün görüntüleme gücü sayesinde yeni keşiflere kapı aralanmaya devam edilirken, bu kapsamda, Büyük Patlama’dan yaklaşık 300 milyon yıl sonraya ilişkin “JADES-GS-z14-0” isimli galaksi gözlemlendi.

Şimdiye kadar tespit edilen en uzak galaksi olan “JADES-GS-z14-0”, Güneş’in yaklaşık 400 milyon katı kadar bir kütleye sahip.

Galaksiler vakitle büyürken yıldızların patlamasıyla toz oluşur ve bu toz, mavi ışığı emerek galaksilerin kırmızı görünmesine neden olur. Fakat JWST’nin tespit ettiği bu galaksinin mavi, parlak ve büyük olması, bilim insanlarının dikkatini çekti.

İlk galaksilerde beklenmedik elementler

Evrenin erken evrelerinde sırf hidrojen, helyum ve az ölçüde lityum bulunduğu bilinirken JWST’nin kızılötesi spektrometresi (NIRSpec) ile yapılan tahlilleri birtakım galaksilerde Güneş’tekinden daha fazla nitrojenin yanı sıra helyum, neon ve karbon elementlerinin var olduğunu gösterdi.

Evren’deki bu kimyasal çeşitlilik ise galaksilerin evrimsel sürecine ait mevcut bilgilerin yetersiz olabileceği biçiminde yorumlandı.

“Kütle çekimsel mercekleme” ile en sönük galaksiler gözlendi

JWST, dev galaksi kümelerinin oluşturduğu “kütle çekimsel mercekleme” tesirinden faydalanarak, erken kozmostaki ışığı zayıf galaksileri de tespit edebilme kapasitesine sahip.

Teleskop, “WHL0137-08” isimli galaksi kümesi sayesinde “mercekleme” tesiriyle “Earendel” isimli devasa bir yıldızı görüntüledi. Güneş’ten iki kat daha sıcak ve yaklaşık 1 milyon kat daha parlak olan bu yıldız, Büyük Patlama’dan 1 milyar yıl sonrasına tarihlendi.

Öte yandan, JWST, yaklaşık 11 milyar ışık yılı uzaklıktaki iki çarpışan halkalı galaksinin oluşturduğu ve “Cosmic Owl” (Evren Baykuşu) olarak isimlendirilen az yapıyı görüntüleyerek, galaksi evrimine dair teorilerin gözden geçirilmesine katkı sağladı.

Kırmızı noktalarda gizemli yapılar

Evrene dair her geçen gün bir bilinmeyene ışık tutan JWST’nin kaydettiği imgelerde, erken kainatta birçok “küçük, parlak kırmızı nokta” belirlendi.

Başlangıçta büyük galaksi kümeleri olduğu sanılan bu yapıların, bir harika kütleli kara deliğin etrafında dönen ve yüksek süratte ışık yayan hidrojen gazı olabileceği ortaya kondu.

Bu noktaların hem yıldız kümeleri hem de etkin galaksi çekirdekleri özellikleri göstermesi, bilim dünyasında farklı senaryoların tartışılmasına yol açarken kimi araştırmacılar, bu yapıların galaksi çekirdeğine dönüşen yıldız kümeleri olabileceğini düşünüyor.

Ayrıca, araştırmalar, kara deliklerin doğuşu ve evrimiyle birlikte yıldız oluşumuna dair de yeni ipuçları sağlayabilir.

JWST, erken kozmosta “galaksi cesetleri”ni de ortaya çıkardı

Teleskop, erken kainattaki faal yıldız oluşum devrinden kalan, yıldız üretimini durdurmuş “galaksi cesetleri” olarak isimlendirilen bir keşfe imza attı. Bilim beşerlerine, galaksilerin ne kadar müddette söndüğünü anlamada kıymetli bilgiler sunuyor.

700 milyon yıl üzere bir müddette Samanyolu büyüklüğündeki galaksilerin nasıl oluştuğu, mevcut galaksi oluşum teorileriyle açıklanamıyor. Bu durum, bilim insanlarını daha erken periyotlarda dev galaksilerin oluşumunu açıklayabilecek yeni modeller geliştirmeye yönlendiriyor.

Ayrıca, birtakım galaksilerin çok kısa müddette sönmesiyle birlikte “kara maddenin” bu süreçteki rolü de tartışılmaya başlandı.

İlk defa bir ötegezegen keşfedildi

Bilimsel yeniliklere kapı aralamaya devam eden teleskop, 2025’e gelindiğinde ise birinci kere bir ötegezegen keşfederek, uzak yıldızların yörüngesinde dönen daha hafif ve daha güç bulunan gezegenleri tespit edebileceğini kanıtladı.

NASA, teleskobun 34 ışık yılı uzaktaki “TWA 7” isimli yıldızın yörüngesindeki ötegezegenin Satürn boyutlarında olduğunu kaydetti.

İlk defa Neptün’deki ışık hareketleri görüntülendi

NASA, 26 Mart’ta, JWST’nin, birinci kere Neptün gezegenindeki “auroral aktiviteler” olarak isimlendirilen ışık hareketlerini görüntülediğini açıkladı.

Gök bilimciler, Webb teleskobunun Yakın Kızılötesi Spektrografıyla Haziran 2023’te elde edilen datalarını inceleyerek “auroral aktiviteler” olarak isimlendirilen ışık hareketlerinde ortaya çıkan “trihidrojen katyonu” bileşenini birinci sefer tespit etti.

Neptün’ün auroral aktivitelerinin tespitiyle gezegenin manyetik alanının Güneş’ten uzak noktalara gerçek giden gök cisimleriyle nasıl etkileşime girdiği hakkında fikir sahibi olunacağı ve buz devi gezegenler olarak bilinen Uranüs ve Neptün’ün atmosferlerini inceleyen bilim kolunda “yeni bir pencere açıldığı” belirtildi.

Webb teleskobu, birinci defa Güneş sistemi dışındaki bir gezegenin atmosferinde karbondioksiti görüntüledi

JWST, Güneş sistemi dışında bir gezegenin atmosferinde tespit edilen karbondioksitin birinci imajlarını elde etti.

Bilim insanları, gezegen oluşumu araştırmaları için uzun müddettir kıymetli bir gaye olan 130 ışık yılı aradaki çok gezegenli “HR 8799” sistemini gözlemledi.

James Webb’in yıldızların etrafındaki uzak gezegenleri inceleyen koronagraf aygıtını kullanan araştırmacılar, bu sayede Güneş sistemi dışındaki bir gezegenin atmosferinde bulunan karbondioksitin imgelerini elde etti.

Bulguların yaklaşık 30 milyon yaşındaki sistemin dört dev gezegeninin, Jüpiter ve Satürn üzere, yavaşça katı çekirdekler oluşturarak şekillendiğine dair güçlü ispatlar sunduğu söz ediliyor.