James Webb'in Çektiği Fotoğrafta Galaksiler Neden Yamuk?

İnsanlık uzayın derinliklerindeki bilinmeyenleri keşfetmek için çalışmalarını son hızla ilerletirken, geçtiğimiz gece uzay tarihine geçecek kıymetli bir paylaşım yapıldı. NASA, yıllar süren ertelemenin akabinde uzaya gönderdiği James Webb Uzay Teleskobu’nun çektiği birinci renkli manzarayı dünyayla paylaştı.

Pek çok galaksinin tıpkı anda gözlemlenebildiği SMACS 0723 kümesine ilişkin olan o fotoğrafta gözün görebildiği her alanda yıldızlar ve galaksiler yer alıyordu. Cihanın sonsuzluğunu ve bizim küçüklüğümüzü yine hatırlatan bu fotoğraf, birebir vakitte pek çok kişinin dikkatini çeken bir olguya da sahipti: Kimi galaksiler, bilhassa fotoğrafın ortasında güya görünmez bir çekim alanına girmiş üzere yamuk gözüküyordu. Pekala, bunun sebebi neydi?

Galaksiler neden bükülmüş bir halde gözüküyor?


James Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen üstteki görselde işaretlenen alandaki galaksilerin yamuk gözükmesi, ‘kütleçekimsel merceklenme’ olarak isimlendirilen bir durumdan kaynaklanıyor. Gelin, Einstein’ın genel görelilik teorisinin iddialarından biri olan ve birçok kere de çekilen fotoğraflarla kanıtlanan bu duruma yakından bakalım.


Uzayda bulunan her bir cisim bir kütleye sahiptir ve cisimlerin bu kütlesi, etrafındaki uzayı ve vakti bükebilir. Bu bükülme nedeniyle de aslında aşağıdaki görselde de görebileceğiniz gözlemlenen rastgele bir cismin gerçek konumu, gözümüze ve teleskop lenslerimize yansıyan pozisyonuna nazaran farklı olabilir. Bunun birinci ispatı da 1919 yılındaki Güneş tutulması sırasında, Arthur Eddington ve Frank Watson Dyson tarafından Güneş’in çok yakınından geçen yıldızlaradn gelen ışığın büküldüğünü gözlemlemesiyle ortaya atılmıştır.


Genel görelilik teorisine nazaran ışık da uzay vakitte meydana gelen bu eğrileri izler. Bu nedenle ışık, kütleli bir objenin etrafından geçerken, bu cismin tesiriyle bükülen uzay vakit nedeniyle bükülür. Işığın bükülen uzaydaki seyahati, insanlığa diğer cisimlerin gerisine gizlenen ve çok uzakta bulunan gök cisimlerini de gözlemleme şansı verebilir. Bu durumun da bir örneği aşağıdaki görsel ile şu formda açıklanabilir:


Bunun yanı sıra bu durum, büyük kütleli yapıların gerisindeki öteki yapıların da birden çok gözükmesine neden olabiliyor. Örneğin aşağıdaki fotoğrafta aslında dev bir galaksinin gerisinde bulunan bir kuasar, yaydığı ışığın bükülmesi nedeniyle dört farklı yerde, başka birer gök cismi üzere gözükebiliyor.


Dolayısıyla bugüne kadar çekilen en net uzak cihan manzarası olan yeni manzara, kütleçekimsel merceklenmenin de tesirini çok net bir halde gösteriyor. Bu tesir olmasa göremeyeceğimiz galaksilerden kimileri da en eski galaksilerden birisi olma potansiyelini taşıyor. Olağan bizim bu galaksilerin milyarlarca yıl evvelki halini görüyor olmamızı da hesaba katmalıyız.