1608 yılında Hollandalı gözlükçü Hans Lippershey’in geliştirdiği ilk teleskop, basit lensleriyle yalnızca birkaç kat büyütme yapabiliyordu. Ancak bu mütevazı icat, insanlığın gökyüzüne bakışını kökten değiştirdi. Onu izleyen yüzyıllarda geliştirilen daha karmaşık sistemler sayesinde, artık yalnızca Ay’ı ya da komşu gezegenleri değil, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki galaksileri bile inceleyebiliyoruz.

Bugün, gökbilim dünyasında bu anlamda en çok dikkat çeken araçlardan biri, Aralık 2021’de fırlatılan James Webb Uzay Teleskobu (JWST). İnsan gözünün göremediği ancak sıcaklık olarak hissedilebilen kızılötesi ve yakın kızılötesi dalga boylarını algılayabilen bu teleskop, evrenin en eski dönemlerine dair bilgiler sunmak üzere tasarlandı.

JWST’nin selefi sayılabilecek Hubble Uzay Teleskobu, daha çok görünür ışık ve morötesi dalga boylarında gözlem yapabiliyordu. Ancak birçok gökcismi ya yeterince görünür ışık yaymıyor ya da yıldızlararası tozla kaplı olduğu için bu ışık Dünya’ya ulaşamıyor. Kızılötesi ışık ise, daha uzun dalga boylarına sahip olduğu için bu engelleri aşabiliyor ve çok daha uzak mesafelerden bile tespit edilebiliyor.

Şili’de kısa süre önce faaliyete geçen güçlü yer teleskoplarından Vera C. Rubin Teleskobu bile, JWST’nin ulaşabildiği derinliklere erişemiyor. Bunun temel nedeni ise atmosfer. Dünya’daki teleskoplar, gözlem sırasında atmosferdeki toz, nem ve diğer optik bozulmalarla mücadele etmek zorunda. Uzayda konuşlandırılmış teleskoplar ise bu engellerin dışında yer aldıkları için çok daha net ve uzak görüntüler elde edebiliyor.

Evrenin oluşumuna dair bilgilere göre, ilk yıldızlar ve galaksiler, Büyük Patlama’dan birkaç yüz milyon yıl sonra ortaya çıktı. Günümüzde tespit edilen en eski ışık kaynaklarının, yaklaşık 13,7 milyar yıl öncesine ait olduğu düşünülüyor. JWST’nin elde ettiği veriler, teleskobun evrenin tarihinin yaklaşık %98’ine dair gözlem yapabildiğini gösteriyor.

Bu başarıda en büyük pay, JWST’nin 6,5 metre çapındaki dev aynasında. 25 metrekarelik ışık toplama alanına sahip bu ayna, Hubble’ın yaklaşık 4,5 metrekarelik aynasından kat kat daha fazla ışık toplayabiliyor. Üstelik kızılötesi ışığı algılamaya özel olarak tasarlanmış ekipmanları sayesinde, Hubble’ın ulaşamadığı uzaklıkları tarayabiliyor.

Aslında geçmişi izliyoruz

Gökyüzüne baktığımızda aslında geçmişi izliyoruz. Işık, saniyede yaklaşık 300 bin kilometre hızla yol alsa da, uzay ölçeğinde bu bile oldukça “yavaş” kalabiliyor. Güneş’ten çıkan ışık Dünya’ya 8 dakikada ulaşırken, uzak galaksilerden gelen ışık bazen milyarlarca yıl boyunca evrende yol almış oluyor. Astronomlar bu ışığı analiz ederken, evrenin genişlemesi ve ışığın sınırlı hızı gibi faktörleri göz önünde bulundurmak zorunda.

Bu analizlerin merkezinde ise “kırmızıya kayma” (redshift) adı verilen bir ölçüm yer alıyor. Gökcisimleri bizden uzaklaştıkça, yaydıkları ışık daha uzun dalga boylarına, yani daha kırmızı bir renge kayıyor. Işık ne kadar uzak bir yerden geliyorsa, bu kayma da o kadar büyük oluyor.

Şu anda bilinen en yüksek kırmızıya kayma değerlerinden biri, JADES-GS-z14-0 adlı galaksiye ait. Hesaplamalara göre bu galaksi, Büyük Patlama’dan yaklaşık 290 milyon yıl sonra oluştu. MoM-z14 adını taşıyan başka bir aday galaksinin ise yalnızca 280 milyon yıl sonra ortaya çıktığı öne sürülüyor. Her iki gözlem de JWST sayesinde mümkün oldu. Ayrıca bazı araştırmalar, bu uzak galaksilerin beklenenden daha büyük ve olgun olduğunu, yani evrenin erken dönemlerinde düşündüğümüzden daha gelişmiş yapılar bulunduğunu öne sürüyor.

James Webb şu anda evrenin geçmişine dair elimizdeki en net bakış açısını sunuyor. Ancak bu durum sonsuza dek sürecek değil. Çin, James Webb’den daha geniş bir dalga boyu aralığını tarayabilecek yeni bir uzay teleskobu üzerinde çalışıyor. Çin Uzay İstasyonu Teleskobu (CSST) adı verilen bu yeni araç, daha fazla veri toplayarak evrenin bilinmeyenlerine yeni kapılar açabilir.