James Webb'den bir ilk daha: Güneş sistemi dışındaki bir gezegenin atmosferinde karbondioksidi görüntüledi

ABD Havacılık ve Uzay Ajansının (NASA) James Webb Uzay Teleskobu (JWST) fırlatıldığı günden (25 Aralık 2021) bu yana bilim dünyasını evrenin ilk dönemlerine dair aydınlatan bulgulara imza attı. Son olarak Johns Hopkins Üniversitesi'nden astrofizikçiler; gezegen oluşumu araştırmaları için uzun süredir önemli bir hedef olan 130 ışık yılı mesafedeki çok gezegenli HR 8799 sistemini gözlemledi. Fotoğrafları çekmek için James Webb'in yıldızların etrafındaki uzak gezegenleri inceleyen koronagraf cihazını kullanan araştırmacılar, bu sayede Güneş sistemi dışındaki bir gezegenin atmosferinde bulunan karbondioksidin görüntülerini elde etti.

Bulgular ayrıca yaklaşık 30 milyon yaşındaki sistemin dört dev gezegeninin; Jüpiter ve Satürn gibi yavaşça katı çekirdekler oluşturarak şekillendiğine dair güçlü kanıtlar sunuyor. Araştırmanın yazarlarından William Balmer "Bu tespit sayesinde, bu gezegenlerin atmosferlerinde karbon, oksijen ve demir gibi ağır elementlerin önemli bir kısmının bulunduğunu gösterdik" dedi. Çalışmanın sonuçları The Astrophysical Journal dergisinde yayımlandı.

Neden önemli?

James Webb Uzay Teleskobu, insanlığın bugüne kadar uzaya gönderdiği en gelişmiş uzay teleskobu olma özelliğini taşıyor. 1,32 metre çapındaki 18 adet altıgen şekilli aynadan oluşan ana aynasının toplam çapı 6,5 metre. Teleskop, bu ayna çapıyla daha çok ışık toplayarak uzayın derinliklerine dair bizlere daha net ve keskin görüntüler gönderebilecek. Ayrıca aynalar ultra hafif berilyumdan imal edildiği için uzay soğuğuna karşı da oldukça dayanıklı.

10 milyar dolara mal olan James Webb Uzay Teleskobu’nun inşasında başta NASA ve ESA olmak üzere toplamda 16 ülkeden bilim insanı yer aldı. James Webb Uzay Teleskobu’nun bir başka önemli özelliği ise Güneş Kalkanı’na sahip olması. Bu kalkan sayesinde yapılan gözlemler Güneş’ten gelen ısı ve ışığın olumsuz etkilerinden korunarak, daha sağlıklı sonuçlar alınması sağlanacak.

JWST'nin erken evrene dair bugüne kadar yaptığı keşiflerin yanı sıra gelecekteki daha ayrıntılı tespitlerinin beklenenden daha fazlasını ortaya çıkaracağı değerlendiriliyor.

James Webb aynı zamanda kızılötesi dalga boyunda gözlem yapma kapasitesine de sahip. Dünya atmosferi kızılötesi dalga boyundaki ışığı geçirmediği için dünya yüzeyinden bu dalga boyunda gözlem yapmak mümkün olmuyor. Bu nedenle James Webb’in bu dalga boyunda yapacağı gözlemler büyük önem arz ediyor. James Webb kızılötesi dalga boyunda yapacağı gözlemlerle, görünür ışıkta görünmeyen ve yıldızların adeta doğumevi niteliğinde olan bulutsuların içini de görüntüleyerek yepyeni keşiflere kapı aralayacak.

James Webb’in fiziksel özellikleri dışında uzayda bulunduğu nokta da çok özel. Dünya’dan 1,5 milyon km uzaklıkta Güneş ile Dünya’nın kütleçekim etkilerinin sıfırlandığı ikinci Lagrange (L2) noktasına yerleştirilen James Webb, Dünya’nın etkisinde kalmadan her an her yeri görüntüleyebilecek. James Webb’e 5-10 yıl arasında bir görev süresi biçilse de sahip olduğu kapasite vesilesiyle bu kısa sürede çok sayıda keşfe imza atacağından kimsenin şüphesi yok.

Neden James Webb ismi?

Proje ilk başladığında Yeni Nesil Uzay Teleskobu (Next Generation Space Telelescope) şeklinde adlandırılan uzay teleskobunun adı 2002 yılında James Webb olarak güncellendi. James Edwin Webb, Şubat 1961 ile Ekim 1968 yılları arasında Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi NASA’nın 2. yöneticisiydi. Onu meşhur kılan ise ABD’nin ilk insanlı uzay yolcuklarını kapsayan Mercury Projesi’ne ve Apollo Projesi’ne hazırlık olarak başlatılan Gemini Projesi’ne öncülük etmiş olmasıydı.

NASA’nın bu tarihi döneminde yöneticilik yapan James Webb, ABD’nin Ay’a çıkmasında ve NASA’nın gelişmesinde önemli rol oynamıştı. Ancak normalde önemli uzay araçlarına yalnızca bilim insanlarının adı verildiği için, Yeni Nesil Uzay Teleskobu’na NASA’nın bir yöneticisinin adının verilmesi eleştirilere neden olmuştu.

James Webb Uzay Teleskobu'nun imza attığı ilkler 

• JWST, kameralarının olağanüstü keskinliği sayesinde Büyük Patlama'dan yaklaşık 300 milyon yıl sonrasına tarihlenen JADES-GS-z14-0 adlı en uzak galaksiyi keşfetti. Galaksinin görece kısa bir zaman diliminde Güneş'in yaklaşık 400 milyon katı kütle oluşturduğu belirlendi.
• JWST'nin hassas kızılötesi spektrometresi (NIRSpec) verileri, ilk galaksilerin olağan dışı kimyasal özelliklerde olduğunu; galaksilerin, Güneş'te bulunduğundan çok daha fazla nitrojenin yanı sıra helyum, neon ve karbon içerdiğini tespit etti. Söz konusu keşif, yıldızların ve galaksilerin kimyasal evriminin nasıl olduğuna dair bilgilerin hala eksik olduğunu gösteriyor.
• JWST'nin yakın kızılötesi kamerası (NIRCam) görüntüleri sayesinde, WHL0137-08 adlı galaksi kümesinin mercekleme etkisiyle Earendel adı verilen Güneş'ten iki kat daha sıcak, yaklaşık 1 milyon kat daha parlak ve büyük yıldız keşfedildi. Earendel, "Büyük Patlama"dan 1 milyar yıl sonrasına tarihlendi.
• JWST görselleriyle erken evrende çok sayıda kaynağı bilinmeyen "küçük kırmızı nokta" bulundu. Söz konusu kırmızı noktaların, başlangıçta devasa galaksi kümeleri olduğu düşünülse de süper kütleli bir kara deliğin etrafında, saniyede binlerce kilometre hızlarda dönerken ışık yayan hidrojen gazı olabileceği tespit edildi.
• Webb teleskobu, erken evren dönemine ait canlı galaksilerin yanı sıra kozmik şafaktaki yoğun yıldız oluşumunun kalıntıları olan erken evren "galaksi cesetleri" keşfetti. Bilim insanları, JWST'nin hassas cihazları yardımıyla, söz konusu gök cisimlerinin ışıklarını inceleyerek ne kadar süredir "ölü olduklarını" ortaya çıkardı.