James Webb Uzay Teleskobu

James Webb Uzay Teleskobu

Evrenin Keşfi

 “Evren 13.8 milyar yaşında. Ancak bugün 46.5 milyar ışık yılı ötede olan geçmişin ışığını alabiliyoruz. Yaklaşık 16 milyar ışık yılından daha ötedeki bir cismin bugün yola çıkan ışığı ise bize asla ulaşamayacak. Işık hızında bile gitsek evrenin yüzde 97’ sine asla ulaşamayız. Gözlenebilir evrenin yüzde 5’ inin nelerden oluştuğu hakkında birçok bilgiye sahibiz. Diğer yüzde 95’lik kısmı ise hala bir gizem. Hatta o yüzde 5’in içinde bile çok fazla kayıp bilgi var. Evrenin kendisi muhtemelen gözlenebilir evrenden 300-400 kat daha büyük. Ve sürekli genişliyor.” Astrofizikçi, Doç. Dr. Selçuk Topal’ a ait olan bu sözlerle yazıma başlarken evrenin büyüklüğü ve bilinmezliğinin karşısında görünmez küçüklüğüne rağmen, kâinatın büyüklüğü ile eş değer merakına ve keşfetme arzusuna karşı koyamayan insanoğlu, koskoca bir var oluşun ne kadarında yer aldığını yıllar yılı hep sorgulamıştır.

İnsan doğasına baktığımız da evrenin sırlarına dair birçok ipucu barındırdığımızın farkına varsak da yüzde 5’lik bilinirliğin yanı sıra o yüzde 95’lik kısmı bilmeye hep aç olmuşuzdur. Yetersizliğimizin boyunduruğu altına girmeden yapabileceklerimizin peşine düşüp dünyanın sınırlarını nasıl ihlal edebileceğimizi ararken bu keşfin temasını idrak etmişiz: GÖRMEK!

Görmek

İnsanların belki de en önemli keşiflerinden biri de bakarken görebilmenin yollarını inşa etmektir. Var oluşun başladığı yerde kendini arayıp bulmaya çalışan insan, kendi bedeninde evrenin sırlarını muhafaza ederken o sırların çağıldadığı kaynakları bulma arzusu ile yıllarca çaba harcamıştır. Göğün görünen yüzünden ötelerine beşeri gözümüzün yetersiz kaldığı noktada ilk güçlü destek Hollandalı gözlük üreticisi Hans Lippershey’ den gelmiştir.

Teleskobun İcadı (Hans Lippershey)

1608 senesinde Lippershey, teleskobu icat etmiştir. Teleskop dediğimiz cihaz uzaydan gelen her türlü radyasyonu alıp görüntülemekteydi ve bu görüntüler aradığımız o sırrın kaynağı için bizim gözümüzün de ötesinde gören bir gözün sunduğu delillerdi. Teleskobun icadından bir yıl sonra Galileo teleskobu geliştirerek artık göğün kapılarını aralamanın zamanı geldiğini yapmış olduğu icraat ile göstermişti.

Galileo’nun Geliştirdiği Teleskop

Galileo, teleskobu nesneleri otuz kat daha büyütme özelliği ile geliştirdiğinde Ay’ın üzerindeki kraterleri gözlemledi, Jüpiter’ in dört uydusunu ve Satürn’ün halkalarını keşfetti. Bu keşif belki de insanoğlunun üç yüz altmış sene sonra Ay yüzeyinde yankılanacak adımlarının ayak sesleriydi. Galileo, o seslere ithafen asırlar öncesinden yaptığı keşiflerine gök adamızda bulunan çok sayıda yıldız ile Dünya’nın Güneş etrafında bir yörüngede dolandığını belirlemesini de eklemişti. Galileo’nun bu keşfi aynı zamanda Kopernik evren modelinin de yerle bir olması demekti. Düz denilen dünyanın düz olamayacağını ilk kez Aristo kanıtları ile sunmuş, ardından Batlamyus milattan sonra yüzlü yıllarda küre şeklindeki dünyanın evrenin merkezinde olduğunu ifade etmişti. 1473’de Polonya’da doğan gök bilimci Kopernik ise Batlamyus’ un teorisine karşı çıkarak evrenin merkezinde güneş olduğunu ifade etmiş ve bunu Kepler takip etmişti. Galileo’ da Lippershey’ in icat ettiği teleskobu nesneleri otuz kat daha yakın gösterecek şekilde geliştirene dek Kopernik’in evren modelini savunanlardandı. Ta ki göğün ötelerinde keşfettiği o yıldızlara, uydulara dek. O günden sonra anlaşıldı ki aslında evren sırlarla yüklü, zihnin kifayetsizliğini doruğa çıkaracak kadar bilinmezliklerle dolu bir yerdi. Galileo evrene bakan gözün kapısını açmıştı ve o göz ne kadar büyürse o kadar sırrı ifşa edecekti. Bilme ve keşfetme arzusu teleskobun geliştirilmesi ile devam etti. Kepler, 1630’da daha iyi bir görüntü elde edebilmek adına iki dış bükey mercek kullandı.  Fakat yine de görüntülerin etrafını saran bulanık renkli şeritler mevcuttu ve bunu 1700’lü yıllarda Newton ışığı toplamak için mercek yerine ayna kullanarak çözdü. Teleskop artık yansıtmalı bir forma bürünmüştü ve günümüzde kullanılan teleskopların öncüsü Newton’ un geliştirdiği hali ile olmuştu.

Uranus’ün Keşfi (William Herschel)

İçine girdiğimiz o evreni artık daha net görüyorduk ama gözümüzü daha da büyütmemiz gerekiyordu. Bu gerekliliği 1781’de Uranüs’ ü keşfeden William Herschel gerçekleştirdi. 1789’da o güne kadar yapılmış olan en büyük teleskobu oluşturan Herschel, kendisinden sonra farklı gök bilimcilerin çapı daha büyük teleskoplar geliştirmesinin de önünü açmış oldu. Günümüze yaklaştıkça evreni gözlemleyecek olan gözlerin keşfi dünya büyüklüğüne kadar yaklaştı. Gök adamızdaki kara delikleri görmek arzusu bizi dünya büyüklüğünde bir teleskop ihtiyacına sevk etmişti. Dünya büyüklüğünde bir teleskop yapılmadı ama bunun için geliştirilen “olay ufku teleskobu” tam da bu özellikteydi. Olay ufku teleskobunun dizisindeki teleskoplar tek tek küçük olsalar da eş zamanlı çalıştıkları için Dünya büyüklüğündeki bir teleskop gibi gözlem yapabiliyorlardı. İşte bu gözlem yeteneği de bize kara deliklerin görüntüsünü sunmuştu.

2019 yılında aralarında Prof. Dr. Feryal Özel’ inde bulunduğu bilim insanları, teleskopların topladığı verileri işleyerek Messier 87 Gök Adası’nın merkezindeki kara deliği görüntülemeyi başarmıştı. Bu evrenin keşfindeki en heyecan verici adımlardan biriydi. İşte bu heyecanı yaşadığımız bir diğer teleskop da Hubble Uzay Teleskobu olmuştu. Şimdiye kadar geliştirilen tüm teleskoplar dünyamızdaydı ve bu gözleri kendi sınırlarımız içinde büyütmüştük. Oysa gözlerimizi daha da yakınlaştırabilirdik, kat kat semayı aşıp o derin bilinmezliğin göğsünde atan gizeme dokunmak daha sahici veriler sunabilirdi. Roket bilimci Hermann Oberth de böyle düşünmüş olacak ki 1923 senesinde bir fikir ortaya attı. Uzayda konumlanmış bir teleskobun Dünya’dakilere kıyasla daha fazla bilgi edinmemizi sağlayabileceğini öne sürmüştü ve haklıydı da. Öne sürülen bu fikir tam altmış yedi sene sonra gerçeğe dönüşmüştü. 4 Nisan 1990 yılı insanlığın evreni keşfetme serüveninde ki en önemli dönüm noktalarından biriydi.

Hubble Uzay Teleskobu

İnsan gözünün yüz katı büyüklüğünde bir göz yani Hubble Uzay Teleskobu uzaya fırlatılmıştı. Fırlatılan bu teleskop ile insanoğlunun evrendeki seyahati başlamıştı. Bilinmezliğin genişleyen sınırları içerisinde bir yolculuk başlarken Hubble’ a adını veren Edwin Hubble’ın da evrenin keşfinde ne denli önemli olduğunu ifade etmeden geçemeyiz. Amerikalı gök bilimci Hubble, 1923’te ANDROMEDA adı verilen bir gök adayı incelemiştir. O zamana kadar bütün evrenin bizim gök adamız olan SAMANYOLU’ndan ibaret olduğunu düşünen gök bilimciler, Edwin Hubble’dan sonra bu düşüncelerini değiştirmek zorunda kalmıştır. Çünkü ANDROMEDA’ nın başka bir gök ada olduğu kanıtlanmış ve insanoğlunun dünyasında da evrenin sınırları genişlemeye başlamıştır. Bahsi geçen tarihten sonra başka gök adalarda tespit edilmiştir. Edwin Hubble, aynı zamanda büyük patlama teorisinin en büyük ispatçılarındandır.  Çünkü yıldızların ve gezegenlerin ışık tayfı yani uzayda ışık hızı ile yayılan dalga türü sayesinde birbirinden uzaklaştıklarını bulmuştur. Özetle Edwin Hubble, sınırları çizilmiş evrenin sonunu getirip sonsuz bir bilim burgacının kapılarını açan kişi olmuştur. 1889-1953 yılları arasında yaşayan Edwin Hubble’ ın aracılığı ile görünür hale gelen evrenin kapısını açmak üzere yolculuğa çıkan Hubble Uzay Teleskobu, dünyanın en kusursuz aynalarıyla oluşturulmaya çalışılmıştır. Çok yavaş ve özenle oluşturulan teleskop camları bilinmeyeni gözler önüne serecek olduğundan detaylı bir titizlikle oluşturulmuştur. Hubble’ın oluşturulduğu ilk yıllar krizler yaşanmış, yer yer ekonomik zorluklar dahi olmuştur. Fakat ilerleyen dönemlerde teleskobu ziyaret eden astronotların onu güncellemesiyle yakaladığı ayrıntılar artmaya başlamıştır. Günümüze yaklaştıkça ise karanlıkların sırlarını deşifre ederek insanoğlunun evrendeki yerini en uç sınırlara kadar göstermeye çalışmıştır.  Hubble’ın çekmiş olduğu aşırı derin alan fotoğrafıyla yüzlerce kez genişleyen evren gözler önüne serildiğinde ise yarattığı hayranlık dolu şaşkınlık aynı zamanda merak duygusunu ve keşfetme arzusunu daha da şahlandırmıştır. İnsanoğlunun şahlanan bu merakı artık öteleri de bilme arzusuyla karşı karşıyadır.

Bu nedenle 2009 yılında NASA, uzaya gönderdiği Kepler Uzay Teleskobu ile 9 yıl içinde 2600 ötegezegen (güneş sistemi dışında ve başka bir yıldızın yörüngesinde bulunan gezegenlerdir.) keşfetti. Bu keşif artık daha da ilerisinin farkına varılmasını mecburi hale getirmişti, çünkü ötegezegenlerin incelenmesi gerekiyordu, özellikle dünyaya benzer şekilde olanlar en çok ilgi çekenlerdi. Bu durumda Hubble Uzay Teleskobundan daha güçlü bir göze ihtiyacımız vardı ve o göz de James Webb Uzay Teleskobu’ydu.

Daha Güçlü Bir Göze İhtiyacımız Var  (James Webb Uzay Teleskobu)

Yıllardır birçok kez fırlatılması planlanan ama ertelenen teleskop neredeyse sıfır bir hataya sahip olmalıydı. Çünkü Hubble’dan farklı olarak Ay’ ın yörüngesinden çok daha uzağa gönderilecekti. Uzaya gönderimi gerçekleştiğinde James Webb Teleskobu’ nun gittiği konum Lagrange 2 (L2) denen ve Dünya’dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta bir yerdir. Burada konumlandırılmasının nedeni Dünya’ nın ve Güneş’in ışıklarını arkasına alacak şekilde olmasıdır, böylece bu ışıklar teleskobu rahatsız etmeyecektir. Dünya’nın gölgesinde kalıp Güneş’ten gelen ısı kirliliğinin önlendiği bu yerde derin uzayda çok soluk kızılaltı kaynaklarının saptanması mümkün olacaktır. Somut bir ifade ile anlatırsak Ay’daki bir yaban arısının ısısını dahi saptayabilecek duyarlılıkta olması beklenmektedir. Böylesine yüksek bir hassasiyet ile çalışacak olan Webb teleskobunun bahsi geçen konuma gönderilmesi demek, Ay’ın yörüngesinden dört kat daha uzaklaşması anlamına geldiğinden Hubble’ın fırlatıldığı ilk yıllar yaşanan aksiliklerin Webb’de yaşanma lüksü yoktur. Hubble teleskobu, ilk fırlatıldığında görüntüler tam bir hayal kırıklığıydı ve hatası tespit edilen teleskobu onarmak için astronotlar gidebilmişlerdi. Fakat Ay’ ın yörüngesinden çok daha uzakta olan ve astronotların gitme şansının bulunmadığı James Webb Teleskobunun neredeyse kusursuz kelimesinin karşılığı olması bekleniyordu, bu nedenle de birçok kez fırlatma tarihinde değişiklik yaşandı. 25 Aralık 2021’ de uzaya fırlatılan ve adını Nasa’ nın ikinci müdürü olan,  Apollo gibi birçok önemli projeyi yöneten James Webb’in anısına ithafen ondan alan teleskop zamanın içinde bilimsel bir sıçrama, milyarlar yıl öncesine fırlatılan kozmik bir oktu.

13,5 Milyar Yıl Önceye Yolculuk

James Webb Teleskobu ile ilgili ilk fikir 1996 yılında ortaya çıkmıştı ve o zamandan beri yıllardır üzerinde çalışılan bir proje olmuştu. Gözlemlenebilir evrende yer alan kozmik tarihimizin gölgede kalan yanlarını gören gözlerimiz olacak olup daha önce hiç bilinmeyenleri ortaya çıkaracaktı. Evrenin üç boyutlu haritasını ortaya serecek olan James Webb Uzay Teleskobu ‘nun ana hedefleri arasında 13,5 milyar yıl öncesine yolculuk yaparak evrenin bilinen ilk yıldızlarının fotoğrafını çekmek ve dünyaya çok uzak gezegenlerin yani ötegezegenlerin analizini yaparak yaşanabilirlik ihtimalini veya yaşamın olup olmadığını ortaya çıkarmak yer almaktadır. İnsanoğlunun bu icadına zaman makinesi demek, yanlış olmaz çünkü 13,8 milyarlık evrende tam 13,5 milyar yıl geriye gidecektir.

Teleskobun Oluşumunda Ortaya Çıkan Yan Ürünler

James Webb Teleskobu’ nun oluşturulduğu yirmi beş yıllık süreçte ortaya çıkabilmesi için olağanüstü bir çaba harcayan mühendisler teleskobu oluşturabilmek adına yeni icatlar yapmak zorunda kalmışlardır. Aynı zamanda teleskop oluşturulurken ortaya çıkan yan ürünleri de hayatımıza dâhil olmuştur. Bunlardan en bilineni lasik tekniği ile yapılan bıçaksız göz ameliyatıdır. Lasik tekniği ile korneanın ön kısmından bıçaksız lazer ile ince bir tabaka kaldırılarak alt tarafa Excimer lazer uygulanarak numara düzeltilmesi işlemidir. Lasik tekniği gözdeki miyop, hipermetrop ve astigmatı düzeltir. İşte bu teknik James Webb Teleskobu’ nun oluşturulması sırasında icat edilenlerin yan ürünlerinden biridir.

Başka Gezegenlerde Hayat Var mı?

Çok sıkı testlerden geçtikten sonra uzaya fırlatılma aşamasına kadar olan kısmı dahi aylarca süren bu teleskop, Avrupa Uzay Ajansı ve Kanada Uzay Ajansı’nın katkıları ile beraber NASA önderliğinde oluşturulmuştur. James Webb Teleskobu, Hubble Uzay Teleskobu’ ndan yüz kat daha güçlü olmakla beraber güneş yörüngesinde dünya ile senkronize biçimde dönecek şekilde tasarlanmıştır. Helyumlu özel soğutma sistemi ile geliştirilen James Webb, ısıyı yakalayarak kızıl ötesini de aşacaktır. İnsanoğlunun sınır algısını yıllar önce Hubble ile yıkan gök bilimi, James Webb ile bir nevi zamanın başlangıcına doğru yolculuk yaparak evrenin çok ötelerine geçip galaksilerin ilk hallerinden geriye kalan o sönük ışıkları tespit edecek ve var oluşun bebekliğine kadar inecektir. Belki de yıllarca evrendeki konumunu görmeye çalışan insan için bu ilk hal, bazı başlangıçların milyarlarca yıl öncesinde muhafaza edilmiş anahtarı olacaktır. Çünkü James Webb, insanlık ve bilim için devrim niteliğinde bir gelişmedir.  Bu gelişim kulağımıza çalınan o sorununda cevabını önümüzdeki on yıl içinde bize verebilir mi, bilmiyorum. Hangi soru mu? “Bizim dışımızdaki başka gezegenlerde hayat var mıdır? Olabilir mi? Ya da yaşanılabilecek başka bir gezegen mevcut mudur?” Bilimde kesinlik yoktur, bu soruların cevabına keskin bir şekilde olmaz demek ancak ilme acizlik biçmek olur.

Hatırlarsanız, Edwin Hubble, Andromeda Gök Adası’nı keşfedene dek gök bilimciler,  evrenin, içinde bulunduğumuz Samanyolu Yıldızı’ndan ibaret olduğunu düşünüyorlar ve sınırlar çiziyorlardı. O sınırların ihlali Edwin Hubble’ın keşfi ile gerçekleşti ve bu keşiften yıllar sonra geliştirilen Hubble Uzay Teleskobu doksanlı yıllardan iki binli yıllara dek inanılmaz bir ilerleme kat etti. Hubble Uzay Teleskobu’nun evren seyahatindeki en önemli kazanımlarından biri olan derin alan fotoğrafı ise karanlıkların kapısını ucu bucağı olmayacak bir farkındalık ile aralamıştı. Hubble’ dan görevi  daha emin bir donanımla teslim alan James Webb ise çok daha hassas bir kızılötesi çözünürlüğe sahiptir. Dolayısıyla hassasiyet ile görüntü toplayıp evrendeki en uzak ve yaşlı gök cisimlerini gözlemlerken yaşanılabilme potansiyeli olan ötegezegenlerin de atmosferini karakterize edecektir.  James Webb, Hubble’ın keşfettiği o derinliğin kâşifi olmak üzere yola çıkmış gibi gözükürken kim bilir daha nice sırları bizlere açık edecektir.  James Webb Teleskobu ile çekilmiş ilk görüntülere baktığımız da 13,8 milyar yıllık evrenin 13,5 milyar yıl öncesine dek gittiğini ve büyük patlamadan yaklaşık 600 milyon yıl sonrasına kadar var olan galaksileri bozulmuş şekilde fotoğrafladığını gördüğümüzde geriye doğru gitmenin bu kadar heyecan verici bir bilimsel yükselişe neden olacağı kimin aklına gelirdi ki? 6,5 metrelik altın aynalı ve süper-hassas kızılötesi araçları ile kızılötesi bir gözlemevine dönüşen Webb, Dünya’ dan 1,5 milyon kilometre uzaklıkta görevine devam ederken on yıl boyunca kim bilir, insanlara daha evrenin hangi sırlarını ifşa edecektir?

Sibel Gidici