NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu gerçek bir teknolojik harikadır. Şimdiye kadar yapılmış en büyük ve en karmaşık uzay teleskopu olan Webb, neredeyse evrenin başlangıcından bu yana 13,5 milyar yıldır seyahat eden ışığı toplayabiliyor. Aslında Webb, Big Bang’den sonra oluşan ilk galaksilere bakmamıza izin veren bir zaman makinesidir. Kızılötesi ışık topladığı için, diğer teleskopların çoğunun görüşünü engelleyen dev toz bulutlarının içinden görür. Webb, Hubble Uzay Teleskobu’ndan 100 kat daha güçlü. En önemlisi, 21 fit genişliğinde (6,5 metre genişliğinde) parçalı ayna seti ile Webb, diğer yıldızların yörüngesinde dönen gezegenlerin atmosferlerinde su buharı arayacak kadar güçlüdür. Bu ötegezegenler üzerinde yeni bir pencere açacak, onları daha önce hiç görmedikleri ışık dalga boylarında gözlemleyecek ve onların doğası hakkında yeni içgörüler kazanmamıza yardımcı olacak. Webb, galaksilerin milyarlarca yıl içinde kendi Samanyolumuz gibi büyük sarmallara nasıl dönüştüğünü, uzak gezegenlerde yaşanabilirlik işaretleri aradığını ve tozla kaplı yıldız doğumevlerinin kalplerine nasıl girdiğini anlamamıza yardımcı olacak. Gözlemevi, 2021 Noel Günü’nde Güney Amerika’dan fırlatıldı. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Webb teleskopunu devreye alma yolculuğu, bu hafta Orta Kızılötesi Enstrümanının (MIRI) kritik “kıstırma noktasından” 7 kelvin’den (-447 derece) daha düşük son çalışma sıcaklığına kadar başarılı bir şekilde soğutulmasıyla devam ediyor. Fahrenhaytveya -266 derece santigrat). Bu, ayna hizalama sürecinin yedinci ve son aşamasını tamamlamanın bir ön koşuluydu. Sonraki adımlar, MIRI’nin ilk kontrollerini içerir ve dört bilim enstrümanının tümü ile çok enstrümanlı, çok alanlı hizalamanın son aşamalarına devam eder.
Geçen hafta, Webb için planlanan yıldız ve gezegen oluşumuyla ilgili harika bilimi paylaştık. Bugün, Webb’in güneş dışı gezegenler veya ötegezegenler olarak bilinen diğer yıldızların etrafındaki gezegenleri nasıl inceleyeceğine dair ayrıntılara giriyoruz. Knicole Colón, Webb’in yardımcı proje bilimcisi ötegezegen bilim, bizi güneş sistemimizin ötesindeki yeni dünyaları keşfetmenin keşif alanına götürür. Dr. Colón, Transiting Exoplanet Survey Satellite (Transiting Exoplanet Survey Satellite) proje bilimcisi olduğu için benzersiz bir bakış açısı getiriyor.TESS), Webb’in gözlemleyeceği birçok ötegezegen hedefi bulan bir görev.
Bu çizim, çok daha parlak yıldızının yörüngesinde dönen bir ötegezegeni göstermektedir. Webb, yerleşik koronagrafları ile bilim adamlarının ötegezegenleri daha önce hiç görmedikleri kızılötesi dalga boylarında görmelerini sağlayacak. Kredi: NASA, ESA ve G. Bacon (STScI)
“Son 30 yılda, gökbilimciler 5.000’den fazla güneş dışı gezegen keşfettiler. Bu keşifler, ötegezegenlerin çok geniş bir kütle, boyut ve sıcaklık aralığını kapsadığını ve her tür yıldızın yörüngesinde dolaştığını ve bunun da olağanüstü çeşitliliğe sahip dünyalara yol açtığını ortaya çıkardı.
“Geniş bir kızılötesi dalga boyu aralığında güçlü spektroskopik ve görüntüleme yetenekleriyle Webb, bu dünyaların bileşimi ve gezegen oluşturan diskler hakkındaki bilgimizde devrim yaratmaya hazır. Küçük, potansiyel olarak kayalık ötegezegenlerden dev, gazlı gezegenlere kadar Webb, geçiş tekniğiyle bu dünyaları gözlemleyecek. Doğrudan görüntüleme teknikleri, genç, dev ötegezegenlerin yanı sıra gezegenlerin yıldızların etrafında oluştuğu ve geliştiği ortamları incelemek için kullanılacak, bunlar ön-gezegen diskleri ve enkaz diskleri olarak bilinir.
“Webb ile yapılacak belirli bir ötegezegen gözlemi, atmosferik bileşim ve dinamiklerin ölçümlerini sağlamak için bir gezegenin yörüngesi boyunca gözlemler toplamayı içerir. Gaz devini gözlemlemek için bir programa dahil oldum HD 80606 b Webb’in ilk gözlem yılının bir parçası olarak. HD 80606 b’nin yörüngesi aşırı derecede eksantrik (dairesel olmayan) ve uzun (111 gün) olduğundan, gezegenin yıldızından aldığı enerji miktarı, Dünya’nın Güneş’ten aldığının yaklaşık 1 ila 950 katı arasında değişmektedir! Bu, bulutların çok kısa zaman dilimlerinde gezegenin atmosferinde hızla oluşmasına ve dağılmasına neden olduğu tahmin edilen aşırı sıcaklık değişimlerine neden olur. Bilim ekibimiz, gezegenin atmosferinden gelen termal ışığı ölçmek için Webb’deki NIRSpec cihazını kullanarak, HD 80606 b’nin yıldızının arkasından geçerken ~18 saatlik sürekli bir gözlemi boyunca gerçek zamanlı olarak bu tahmin edilen bulut dinamiklerini araştıracak.
HD 80606 b’nin yörünge konfigürasyonu, çeşitli yörünge fazlarında Dünya ve Webb’den bakıldığında beklenen sıcaklık değişimleri ile birlikte gösterilmektedir. Yaklaşık 18 saatlik Webb gözlemlerinin planlanan “başlangıcı” ve “bitişi” belirtilmiştir. Kredi: de Wit ve diğerlerinden uyarlanmıştır. 2016; James Sikora’nın izniyle
“Gaz devlerinin ötesinde, bir dizi Webb’in dış gezegen, gözlemlerinin ilk yılında hedefleri M cüceleri olarak bilinen, Güneş’ten daha küçük ve daha soğuk olan küçük ve yörüngeli yıldızlardır. Ötegezegen keşfi yaklaşık 30 yıl önce başlamış olsa da, M cücelerinin etrafındaki bu küçük ötegezegenlerin çoğu, son birkaç yılda aşağıdaki gibi araştırmalarla keşfedildi: TESS. Webb gözlemleri, atmosferlerinde su, karbondioksit ve metan gibi moleküllerin kanıtlarını arayarak bu küçük gezegenlerde var olan atmosferlerin çeşitliliğini ortaya çıkarmaya başlayacak. M cüceleri tipik olarak Güneş’ten çok daha aktif oldukları ve bu gezegenlerin atmosferlerini potansiyel olarak ortadan kaldırabilecek enerjik yıldız patlamalarına sahip oldukları için, Webb gözlemleri bu küçük gezegenlerin bazılarının hiç atmosferi olmadığını bile ortaya çıkarabilir.
Bu sanatçının çizimi, TESS tarafından L 98-59 adlı bir M cüce yıldızın etrafında keşfedilen üç küçük gezegeni göstermektedir. Gezegenler c ve d Dünya’dan sadece 1,4 ve 1,6 kat daha büyüktür ve Webb’in bilimin ilk yılında gözlemlenecektir. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
“TESS ve diğer araştırmaların düzenli bir hızda galaksimizdeki ek gezegenleri keşfetmeye devam etmesi ve Webb’in bu yeni keşfedilen dünyaların çoğunun atmosferini incelemeye hazırlanmasıyla birlikte, ötegezegen maceralarımız birçok yönden daha yeni başlıyor.”
– Webb’in ötegezegen bilimi proje bilimcisi yardımcısı Knicole Colón, NASAGoddard Uzay Uçuş Merkezi
Stefanie Milam, NASA Goddard gezegen bilimi için Webb yardımcısı proje bilimcisi
Jonathan Gardner, Webb yardımcısı kıdemli proje bilimcisi, NASA Goddard