James Webb Uzay Teleskobu, Zibilyon Işık Yılı Uzaktaki Galaksileri Nasıl Tespit Edebiliyor?
evrenin derinliklerini incelediğimizde gördüğümüz şey aslında geçmişin kendisi. çünkü ışık, bir kaynaktan çıkıp bize ulaşana kadar belli bir yol kat ediyor ve bu yol milyarlarca yıl sürebiliyor. james webb teleskobu'nun yaptığı işin özünde de bu var: bize 13 milyar yıl öncesini gösterebilmesi. peki nasıl oluyor bu? işin sırrı “kırmızıya kayma” denilen fenomen ve onun ölçüsü olan “z değeri”nde.
edwin hubble 1920'lerde çok kritik bir keşif yaptı: evren genişliyordu
yani uzak galaksiler bizden uzaklaştıkça, onların ışığı da tıpkı gerilen bir lastiğin üzerindeki çizgi gibi uzuyordu. bu uzama, ışığın dalga boyunu artırıyor ve rengi spektrumun kırmızı tarafına doğru kaydırıyordu. buna da “kırmızıya kayma” (redshift) denildi. özetle: ne kadar uzaksa, ışığı o kadar kırmızıya kayıyor.
işte james webb burada devreye giriyor
çünkü evren genişledikçe, en uzak galaksilerden çıkan ışık öylesine geriliyor ki, bizim gözümüzün göremeyeceği kızılötesi bölgeye geçiyor. yani o galaksilerden çıkan ışık, yolculuk boyunca adeta yoruluyor; mavi, mor gibi enerjik renklerden kızılötesine sarkıyor. webb ise bu görünmez kızılötesi ışığı yakalamak için özel olarak tasarlandı. 6.5 metrelik altın kaplamalı ana aynası da bu işin kritik parçası; altın, kızılötesi ışığı mükemmel yansıttığı için seçilmiş. böylece gözlerimizin göremediği o “ısı hayaletlerini” kaydedip çözümleyebiliyor.
kırmızıya kaymanın en önemli sonucu, bize hem uzaklığı hem de zamanı göstermesi. bir galaksinin ışığında ne kadar kayma varsa, o kadar uzakta ve o kadar eski. yani o ışık bize ulaştığında, biz aslında o galaksinin milyarlarca yıl önceki halini görüyoruz. bu yüzden webb bir teleskoptan çok bir zaman makinesi gibi çalışıyor.
peki astronomlar bunu nasıl ölçüyor?
“z değeri” denen bir oranla. olay basit: her elementin ışık spektrumunda kendine özgü bir imzası var. mesela hidrojenin kırmızı çizgisi laboratuvarda 656 nanometrede gözükür. ama eğer bu çizgi teleskopta 1378 nanometrede görünüyorsa, hesap şöyle yapılır: (1378 – 656) / 656 ? 1.1. işte bu oran “z değeri”. bu bize ışığın dalga boyunun ne kadar uzadığını, dolayısıyla o galaksinin ne kadar uzakta olduğunu gösteriyor.
güncel bir örnekle düşünelim
2025'te webb'in keşfettiği mom-z14 galaksisi z=14.44 değerine sahip. hidrojenin o sabit çizgisi normalde 656 nm'de, ama bu galakside yaklaşık 10.100 nm civarında gözüküyor. bu galaksi evrenin sadece %2'lik bir yaşında, yani 280 milyon yıllık olduğu döneme ait. şu anda webb'in gözlemlediği en uzak galaksi bu.
özetle
james webb'in yaptığı iş, evrenin erken dönemlerinde doğan galaksilerden gelen ışığı kızılötesi olarak yakalamak ve onların spektral imzalarındaki kaymaları ölçmek. böylece biz, teleskopla baktığımızda aslında evrenin milyarlarca yıl önceki fotoğraflarına göz atıyoruz. yani gökyüzünde gördüğümüz şey, evrenin “bugünü” değil, derin bir geçmişi.