Çıplak gözle, en açık bir gecede bile gökyüzüne baktığımızda en fazla 4000 ile 6000 arası yıldız görebiliyoruz.
2000'li yıllara kadar yaşamış hiç kimse, çıplak gözle bundan daha fazlasını göremedi.
O yüzden bilim insanları 90'lı yıllarda, gökyüzüne insan gözünden katlarca büyük, dev bir göz yerleştirerek bu sınırları aşmayı başardılar: Hubble Uzay Teleskobu.
Bu teleskop, insan gözünün yetmediği derinliklere baktı ve bize evrenin yeni görüntülerini, yeni hikayelerini getirdi.
Bir kum tanesi kadar küçük bir alana odaklandığında bile, karşımıza çıkan manzara binlerce galaksiyi barındırıyordu. Bu görüntüler, evrenin ne kadar engin ve zamanın başlangıcına ne denli uzak olduğunu bizlere fısıldadı.
Ancak yine de evrenin derinliklerindeki sırlar hâlâ keşfedilmesi gereken çok daha fazlasını vaat ediyordu. Bu yüzden, geçtiğimiz senelerde bu sefer James Webb Uzay Teleskobu sahneye çıktı ve Hubble’ın açtığı kapıyı genişletti. Kızılötesi gözleriyle kozmik manzarayı daha da derinleştirdi. Webb’in sunduğu görüntüler, evrenin ilk yıllarına dair bize daha net bir bakış açısı kazandırdı; yıldızların doğumunu ve galaksi oluşumlarını daha önce görülmemiş bir ayrıntıyla gözler önüne serdi. Kozmik tarihimizin ilk sayfalarını okumamızı sağladı.
Bir çeşit zaman makinesi gibi, bizi evrenin doğumuna daha önce hiç olmadığı kadar yaklaştırdı.
Evren hakkında tüm bu öğrendiklerimize rağmen, henüz sırlarını yeni yeni açığa çıkarmaya başladık ama hâlâ yanıtlanması gereken onlarca soru var.
Şimdiyse, tarihe yeni bir sayfa eklemek üzere NASA tarafından yeni bir teleskop daha geliştiriliyor: Nancy Roman Uzay Teleskobu.
Bu öyle bir teleskop ki mühendisler ve bilim insanları bu Roma Teleskobu'na Hubble Uzay Teleskobu'nun kocaman gözlü kuzeni diyorlar. Çünkü muazzam görüş alanı, Hubble'ın üretebileceğinden çok daha büyük görüntüler oluştururken aynı düzeyde ayrıntılı görüntü sağlayabiliyor.
Hubble'a benzer bir teleskop, ancak aradan geçen 30 yıllık teknolojik gelişmelerin avantajıyla donatılmış.
Bu video, bu yolculuğun bir kısmındaki önemli donanım kilometre taşlarından bazılarını vurguluyor. Her geçen gün tamamlanmaya yaklaşıyor. Bileşenler ve sistemler ayrı ayrı inşa ediliyor, test ediliyor ve ardından gözlemevinin tamamını dikkatlice inşa etmek için uzay aracının daha büyük parçalarıyla entegre ediliyor.
Teleskobun en geç Mayıs 2027'de fırlatılması planlanıyor.
Fırlatıldığında tıpkı James Webb Uzay Teleskobu gibi dünyadan 1.5 milyon km uzaktaki L2 yörüngesine yerleştirilecek. Daha önceki videolarımda size anlatmıştım.
L2 (Lagrange 2) Yörüngesi, Dünya'nın Güneş etrafında dönerken, Dünya ile Güneş arasında yer alan özel bir noktadır. Özellikle bu noktaya yerleştiriliyor çünkü iki büyük cisim arasındaki kütleçekimsel denge noktalarından biri bu nokta; teleskopların Güneş'ten uzak bir konumda etkilenmeden ve Dünya'nın gölgesinde kalmadan kesintisiz olarak kozmik gözlemler yapmasına olanak tanıyor.
Aynı zamanda uzaydan gözlem yapacağı için, sadece gece gözlem yapabilen yer tabanlı teleskoplar gibi günlük zaman kısıtlamaları olmayacak.
Bu videoda, bu yeni teleskobun teknik özelliklerinden daha çok diğer teleskoplardan ne gibi farkları olduğunu ve astrofizikteki hangi büyük soruların yanıtlarını bulabileceğini, neleri keşfedebileceğini sizlerle paylaşmaya çalışacağım.
Farklar
Öncelikle isterseniz, bu yeni teleskobun gökyüzünü nasıl göreceğini anlamak için bilim insanları tarafından simüle edilmiş görüntülere bakalım. Bu, bize en yakın galaksi olan Andromeda Galaksisi'nin Hubble mozaiği.
2015 yılında yayınlanan bu mozaik, 400'den fazla Hubble görüntüsünden oluşturuldu. Tamamlanması üç yıldan fazla bir süre aldı.
Bahsettiğim bu yeni teleskop, geniş kapsamı sayesinde, benzer bir mozaiği sadece iki görüntü ile ve 1000 kat daha hızlı bir şekilde oluşturabilecek.
James Webb Uzay Teleskobu'nun yakaladığı netlikte fotoğraflar yakalayamayabilir, ancak kaydedeceği görüntüler 100 kat daha geniş bir alanı kapsayacak.
Simüle edilmiş bu başka bir görüntü, Roma Teleskobu'nun geniş görüş alanının, Hubble'ın gözlemleyebildiği küçük kareyle karşılaştırıldığında ne geniş bir alanı kapsadığını gösteriyor.
Evreni daha önce hiç görmediğimiz büyüklükte ve bakış açısıyla görebiliriz. İşte bu yüzden bu teleskop çok önemli.
Teleskobun bilimsel hedeflerinden biri: Evrenin kaderi
Evrenin bugün gördüğümüz hâle nasıl geldiğini ve nihai kaderini anlayabilmek.
Evren, ilk yarım milyon yılı boyunca bugün olduğundan son derece farklı görünüyordu. Yıldızlar ve galaksilerle dolu olmak yerine, yoğun, neredeyse homojen bir sıvı oluşturan yüklü parçacıklarla dolu plazma denizleriyle kaplıydı.
Bu animasyon, erken evrende nasıl özel dalgalar oluştuğunu ve astronomların galaksilerin dağılımına bakarak karanlık enerjiyi nasıl araştırdıklarını anlatıyor. Evrenin doğuşunun hemen ardından, protonlar, elektronlar ve hatta fotonların var olamayacağı kadar küçük ve sıcaktı. Bir saniye içinde, protonlar ve nötronların, yani kolektif olarak baryonlar olarak adlandırılan parçacıkların oluşabilmesi için yeterince genişledi ve soğudu. Neredeyse anında, bu parçacık çorbasındaki küçük varyasyonlar tarafından tetiklenen hızlı bir ses dalgası patlaması meydana geldi. Bilim insanları bu dalgalara Baryon Akustik Salınımları adını veriyor. Bu basınç dalgaları, evrenin incelip soğumasıyla ışığın içinden geçmesine olanak sağlayana kadar 400.000 yıl boyunca dışa doğru yayıldı. Evren şeffaf hale geldi ve dalgalar dondu. Zamanla, dalgaların oluşturduğu daha yoğun bölgeler, diğer alanlara kıyasla daha fazla yıldız ve galaksi oluşumunu teşvik etti. Bu dalgaların izi, evrenle birlikte genişledi ve karanlık enerji nedeniyle yavaşça hızlandı.
İşte astronomlar, galaksiler arasındaki bu mesafeyi inceleyerek evrenin genişleme tarihini anlamaya çalışıyorlar. Daha fazla galaksiyi gözlemleyerek, bu genişlemenin evrendeki dağılımını daha doğru bir şekilde haritalayabiliriz.
Evrenin geçmişini ve geleceğini daha iyi anlamamıza yönelik zaman odaklı araştırmalar da yapılacak.
Dünya Dışı Yaşam Keşfi
Diğer bir bilimsel hedef, dünya dışı yaşamları ve gezegenleri keşfedebilmek.
Bu hedef, bizimkine benzer güneş sistemlerinin ne kadar yaygın olduğunu anlamaya yönelik. Yani, yıldızların etrafında gezegenlerin nasıl dağıldığını ve bu sistemlerin bizim güneş sistemimize ne kadar benzediğini araştırmak istiyorlar.
Aynı şekilde, diğer bir araştırma da Dünya'ya benzer gezegenlerin sıcaklık, su, atmosfer ve enerji kaynağı gibi yaşanabilirlik koşullarını belirlemek.
Evreni hiç olmadığı kadar geniş bir açıdan inceleyip, bulduğumuz detayları daha ayrıntılı takip gözlemleri için James Webb Teleskobu gibi daha derinlemesine inceleme yapabilen teleskopları kullanabiliriz.
Bu, benim yanıtlanmasını umduğum yegâne sorulardan biri. Sizlere bir fotoğraf göstereyim.
Bu, Güneş Sistemi'miz içerisindeki cisimlerin boyut farklarını gösteren harika bir fotoğraf.
Gözlerimizi yukarı çevirdiğimizde gördüğümüz o parlak yıldız, yaşam kaynağımız olan Güneş.
Güneş Sistemi'miz, Güneş'in çekim gücü altında dönen gezegenlerle, uydularla, asteroidlerle ve kuyruklu yıldızlarla dolu. Güneş’ten en uzak gezegen olan Neptün'e kadar uzanan bu devasa sistemin çapı yaklaşık 4.5 milyar kilometredir. Bu büyüklük, Dünya'dan bir uçtan diğer uca gitmek için 100 milyondan fazla kez yolculuk yapmamız gerektiğini hayal etmek gibi.
Ancak, Güneş Sistemi'miz bu sonsuz evrende bir kum tanesi kadar bile değil. Bilim insanları, evrende bizimki gibi milyarlarca, hatta trilyonlarca Güneş Sistemi olduğunu tahmin ediyor. Her bir sistemdeki yıldızlar, tıpkı Güneş gibi etraflarında dönen gezegenlerle birlikte, devasa galaksilerde bir araya geliyor. Sadece bizim galaksimiz olan Samanyolu'nda bile 100 milyardan fazla yıldız var. Ve bu sadece bir galaksi...
Evrenimizde, Samanyolu gibi trilyonlarca galaksi bulunuyor. Bu sayı, insan aklının sınırlarını zorlayacak kadar büyük. Bizler, bu uçsuz bucaksız evrenin içinde küçücük bir noktadan ibaretiz.
Bu enginlikteki bu önemsizliğimizde var olan tek yaşamın bizim gezegende olması kulağa çok mantıksız geliyor.
Ama ne yazık ki, bugüne kadar uzayda yaşamın var olduğuna dair somut bir kanıt elde edemedik.
Ancak evrenin büyüklüğü ve çeşitliliği göz önüne alındığında, yaşamın varlığına dair kanıtların bir gün elde edilmesi oldukça olası görünüyor.
Hatta bilim insanları, yıldızlar etrafında dönen ve yaşam için gerekli koşulları barındıran gezegenlerin varlığına dair umut verici ipuçları buluyor.
Bu keşifler, gerçekten de evrende yalnız olmadığımızı ve yaşamın galaksimizin farklı köşelerinde de var olabileceğini düşündüren güçlü umutlar taşıyor.
Eğer bu teleskopla evrenin bu kadar geniş bir kısmı bu kadar hızlı bir biçimde keşfedilecekse ve evrende başka yaşamlar varsa, bu izleri bulmak artık sadece bir zaman meselesi olabilir mi?
Belki de çok yakında, uzaylı yaşamın varlığına dair kesin kanıtları bulabiliriz. Ne dersiniz?
Sırf bunun gerçekleştiğini düşünmek bile hem bilimsel hem de varoluşsal olarak insanı derin bir şekilde düşünmeye itiyor.
Neyse, bu konu başlı başına ayrı bir videonun konusu. Ben kendimi kaptırmadan Nancy Roman Teleskobu'nun bilimsel hedeflerine devam edeyim.
Kara Deliklerin Tespiti
Diğer bir hedef, kara deliklerin tespit edilmesiyle ilgili.
Bu keşifleri kütle çekimsel mercekleme sistemiyle yapmayı umuyorlar.
Galaksiler gibi büyük nesneler, yanlarından geçen ışığı bükerek arkalarındaki uzak galaksilerin çarpık, büyütülmüş bir görüntüsünü oluşturan bir şekilde uzay-zamanı büküyor.
Mesela James Webb Teleskobu'nun kaydettiği bu derin alan görüntüsünde, Einstein'ın genel görelilik etkisini olan kütle çekiminin etkilerini de görmemiz mümkün. Bu etkiden dolayı merkezin kenarlarında yassılaşmış gökadaları görebilirsiniz.
Kara delikleri doğrudan gözlemleyemiyoruz ama etrafına yaptığı bu etkiler sayesinde varlıklarını anlayabiliyoruz.
Bu merceklenmeler, yeni gezegen sistemlerini, bir yıldıza bağlı olmayan başıboş gezegenleri ve görünmez kara delikleri ortaya çıkarabilir.
Karanlık Madde ve Karanlık Enerji
Teleskopun bir diğer hedefi, evrenin genişleme hızının neden arttığını anlamak ve karanlık enerjiyi araştırmak.
1920'lerde astronom Edwin Hubble, galaksilerin birbirinden uzaklaştığını ve evrenin genişlediğini keşfetti. Bu genişlemeyi açıklayan en yaygın kabul gören teori, Büyük Patlama Teorisi. Bu teoriye göre, evren yaklaşık 13.8 milyar yıl önce çok yoğun ve sıcak bir noktadan (tekillikten) başladı ve o zamandan beri genişliyor.
Ancak evrenin genişlemesinin hızlanmasıyla ilgili bazı gizemler var. 1990'larda yapılan gözlemler, evrenin genişlemesinin zamanla hızlandığını gösterdi. Bu da bilim insanlarını oldukça şaşırttı.
Çünkü bilinen fizik kurallarına göre, hareket ettirilen bir cisim, eğer bir dirençle karşılaşıyorsa, zamanla hızını kaybederek durur. Örneğin, Dünya üzerinde hareket eden bir cisim sürtünme kuvveti nedeniyle yavaşlar. Ancak, eğer cisim uzayda hareket ediyorsa ve sürtünme gibi enerji kaybına yol açan bir etki olmadığı sürece, Newton'un birinci yasasına göre, aynı hızla hareket etmeye devam etmesi beklenir.
Bu prensiplerden yola çıkarak, evrenin genişlemesi konusunda da benzer bir düşünceye varabiliriz. Evrenin içindeki maddelerin birbirine kütle çekim kuvveti uygulaması, evrenin genişlemesine karşı bir direnç oluşturmalı. Bu nedenle, teorik olarak evrenin genişlemesinin yavaşlamasına yol açmalıydı, öyle değil mi?
Ama durum pek de öyle değil.
Hatta 1920'lerde, Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi, evrenin ya genişlediğini ya da büzüldüğünü öngörüyordu. Ancak o dönemde bilim insanlarının çoğu evrenin statik, yani sabit bir halde olduğuna inanıyordu. Einstein da bu yaygın görüşe katılarak, evrenin sabit kalabilmesi için "kozmolojik sabit" adı verilen bir terimi denklemlerine ekledi. Kozmolojik sabit, evrenin genişlemesini durduracak ve onu sabit tutacak bir kuvvet olarak düşünüldü.
Ancak 1929'da, Edwin Hubble'ın gözlemleri galaksilerin birbirinden uzaklaştığını ve evrenin aslında genişlediğini gösterdiğinde, Einstein kozmolojik sabiti eklemesinin gereksiz ve hatalı olduğunu kabul etti. Hatta bu nedenle, daha sonra kozmolojik sabiti "en büyük hatam" olarak nitelendirdi.
Sonrasında bilim insanları, evrenin genişleme hızının arttığını keşfettiklerinde, kanıtlar dolaylı olsa da bu hızı artıran bir enerji olması gerektiğine karar verdiler. Bu varsayılan enerji de, karanlık enerji olarak adlandırıldı.
Gökyüzünün ötesinde, evrenin %27'si karanlık madde olarak bilinen gizemli bir madde formundan, geriye kalan %68'i ise bahsettiğim bu karanlık enerjiden oluşuyor.
Normalde ışık, görmenin anahtarıdır ama bu iki kavramdaki de "karanlık" ibaresi, bunların; bırakın maddeyle, ışıkla bile herhangi bir etkileşime girmemelerinden ileri geliyor.
Işıkla etkileşime girmeyen, göremediğimiz, duyamadığımız ama kozmolojik ölçekte etkileri olan süper bir güç... Gerçekten de çok tuhaf. Anlayamıyoruz. Anlayamadığımız için de "karanlık" madde ve "karanlık" enerji olarak adlandırıyoruz.
Biz insanlar, içinde yaşadığımız bu gezegen, içindeki tüm canlılar, gözlerimizi yukarı çevirdiğimizde gördüğümüz o parlak yıldız Güneş, uydumuz Ay, tüm bu gezegenler, yıldızlar ve evrende bildiğimiz ve gözlemleyebildiğimiz tüm maddeler, evrenin sadece yüzde 5'ini oluşturuyor.
Geriye kalan yüzde 95'in ne olduğuyla ilgili de hiçbir bilgimiz yok.
Ama bu yeni teleskop evrene gözlerini açtığında, bilinmezliklerle dolu bu %95'lik gizemi çözmek için gökyüzüne çevrilen en keskin bakışımız olacak.
Karanlığın içinde ışık arayan insanların en büyük umudu olarak, evrenin derinliklerine ışık tutacak.
Teleskobun 3 boyutlu modeli
https://en.wikipedia.org/wiki/Nancy_Grace_Roman_Space_Telescope#/media/File:WFIRST_model.stl
Karanlık Enerji
https://tr.wikipedia.org/wiki/Karanl%C4%B1k_enerji
NASA'nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu: Kozmik Ufkumuzu Genişletmek
https://www.youtube.com/watch?v=jPq2VVPjk_U
https://roman.gsfc.nasa.gov/
https://science.nasa.gov/mission/roman-space-telescope/
