Hubble Uzay Teleskobu , 30 yıl önce 24 Nisan’da fırlatıldı. Özellikle beklenen ömrü sadece 10 yıl olduğu için etkileyici bir kilometre taşı.
Hubble teleskobunun uzun ömürlü olmasının başlıca nedenlerinden biri, Uzay Mekiği ziyaretleri yoluyla yeni gözlem araçlarıyla hizmet verilebilmesi ve iyileştirilebilmesidir.
Hubble veya HST ilk piyasaya sürüldüğünde, cihazları, gözün görebileceğinden daha kısa dalga boylarına sahip ultraviyole ışığı ve ayrıca dalga boyları insanlar tarafından görülebilen optik ışığı gözlemleyebiliyordu. 1997’deki bir bakım görevi, insanların görebileceğinden daha uzun dalga boyları olan yakın kızılötesi ışığı gözlemlemek için bir araç ekledi. Hubble’ın yeni kızılötesi gözleri iki yeni ana yetenek sağladı: uzayda eskisinden daha uzağı görme ve yıldız oluşumunun tozlu bölgelerinin daha derinlerini görme yeteneği.
Arizona Üniversitesi’nde, yıldız oluşumundan kozmolojiye kadar evrenin nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için yakın kızılötesi gözlemleri kullanan bir astrofizikçiyim. Yaklaşık 35 yıl önce, bana Hubble için yakın bir kızılötesi kamera ve spektrometre yapma şansı verildi. Hayatının şansıydı. Ekibimin tasarlayıp geliştirdiği kamera, insanların evreni görme ve anlama biçimini değiştirdi. Cihaz, bizim yönetimimiz altında Boulder, Colorado’daki Ball Aerospace’de inşa edildi.
Daha ileri ve daha erken görmek
HST’nin adaşı Edwin Hubble , 1900’lerin başında evrenin genişlediğini ve uzak galaksilerden gelen ışığın daha uzun, daha kırmızı dalga boylarına kaydığını, kırmızıya kayma adı verilen bir fenomen keşfetti. Mesafe ne kadar büyük olursa, kayma o kadar büyük olur. Bunun nedeni, bir nesne ne kadar uzaktaysa, ışığın burada, Dünya’da bize ulaşması o kadar uzun sürer ve bu süre içinde evren o kadar genişler.
Hubble ultraviyole ve optik aletleri, 1996’da piyasaya sürülen Kuzey Hubble Derin Alanı veya NHDF olarak bilinen, şimdiye kadar görülen en uzak gökadaların görüntülerini almıştı. Ancak bu görüntüler, kırmızıya kayma nedeniyle uzaklık sınırlarına ulaşmıştı. en uzak galaksilerin tüm ışıklarını görünürden kızılötesine kaydırmıştı.
Hubble’a ikinci bakım görevinde eklenen yeni araçlardan biri garip bir isme sahip, Yakın Kızılötesi Kamera ve Çoklu Nesne Spektrometresi NICMOS, “Nick Moss” olarak telaffuz ediliyor. NICMOS üzerindeki yakın kızılötesi kameralar, NHDF’nin bölgelerini gözlemledi ve tüm ışıklarının yakın kızılötesinde olduğu daha da uzak galaksileri keşfetti.
Gökbilimciler, “geriye bakma zamanı” olarak adlandırdıkları geçmişte olan şeyleri izleme ayrıcalığına sahiptirler. Evrenin yaşıyla ilgili en iyi ölçümümüz 13.7 milyar yıldır. Işığın bir yılda aldığı yola ışık yılı denir. NICMOS tarafından gözlemlenen en uzak gökadalar, neredeyse 13 milyar ışıkyılı uzaklıktaydı. Bu, NICMOS’un tespit ettiği ışığın 13 milyar yıldır seyahat ettiği ve evrenin şu anki yaşının sadece %5’i kadar olduğu bir zamanda, 13 milyar yıl önce galaksilerin nasıl göründüğünü gösterdiği anlamına geliyordu. Bunlar, şimdiye kadar yaratılmış ilk gökadalardan bazılarıydı ve mevcut evrendeki çoğu gökadanın yıldız oluşturma hızının bin katından daha yüksek oranlarda yeni yıldızlar oluşturuyorlardı.
Toz tarafından gizlenmiş
Gökbilimciler on yıllardır yıldız oluşumunu incelemelerine rağmen, hala birçok soru var. Sorunun bir kısmı, çoğu yıldızın molekül ve toz bulutlarında oluşmasıdır. Toz, ultraviyoleyi ve yıldızların oluşturduğu optik ışığın çoğunu emerek, Hubble’ın ultraviyole ve optik aletlerinin süreci incelemesini zorlaştırıyor.
Işığın dalga boyu ne kadar uzun veya kırmızı olursa, o kadar az emilir. Işığın uzun tozlu havadan geçmesi gereken gün batımlarının kırmızı görünmesinin nedeni budur.
Ancak yakın kızılötesi, kırmızı optik ışığa göre tozdan daha kolay geçer. NICMOS, yıldız oluşumunun nerede gerçekleştiğinin ayrıntılarını belirlemek için Hubble’ın üstün görüntü kalitesiyle yıldız oluşum bölgelerini inceleyebilir. İyi bir örnek, yaratılışın sütunları olarak da bilinen Kartal Bulutsusu’nun ikonik Hubble görüntüsüdür .
Optik görüntü, büyük bir uzay hacmi üzerinde yıldız oluşumunu gösteriyor gibi görünen görkemli sütunları göstermektedir. Ancak NICMOS görüntüsü farklı bir resim gösterir. NICMOS görüntüsünde, sütunların çoğu şeffaftır ve yıldız oluşumu yoktur. Yıldızlar sadece sütunların ucunda oluşuyor. Optik sütunlar, yakındaki bir grup yıldızın ışığını yansıtan boş tozlardan ibaret.
Kızılötesi çağın doğuşu
NICMOS 1997’de HST’ye eklendiğinde, NASA’nın gelecekteki bir kızılötesi uzay görevi için hiçbir planı yoktu. NICMOS’un sonuçları belirginleştikçe bu durum hızla değişti. NICMOS’tan elde edilen verilere dayanarak, bilim adamları , evrende tam olarak oluşturulmuş galaksilerin beklenenden çok daha önce var olduğunu öğrendiler . NICMOS görüntüleri ayrıca evrenin genişlemesinin daha önce düşünüldüğü gibi yavaşlamak yerine hızlandığını doğruladı. NHDF kızılötesi görüntülerini, 2005 yılında, uzak genç galaksilerin yakın kızılötesi görüntülemesinin gücünü gösteren Hubble Ultra Derin Alan görüntüleri izledi. Böylece NASA , HST’den çok daha büyük ve tamamen kızılötesi gözlemlere adanmış bir teleskop olan James Webb Uzay Teleskobu’na veya JWST’ye yatırım yapmaya karar verdi .
Hubble’da, Geniş Alan kamerasının Mayıs 2009’da kurulan üçüncü versiyonuna yakın bir kızılötesi görüntüleyici eklendi. Bu kamera, NICMOS dedektör dizilerinin daha fazla hassasiyete ve daha geniş bir görüş alanına sahip geliştirilmiş bir versiyonunu kullandı. James Webb Uzay Teleskobu, önceki versiyonlardan daha fazla dalga boyu kapsamına sahip olan NICMOS dedektör dizilerinin çok daha büyük versiyonlarına sahiptir.
Mart 2021’de piyasaya sürülmesi planlanan James Webb Uzay Teleskobu ve ardından Geniş Alan Kızılötesi Tarama Teleskobu, NASA için gelecekteki uzay görevlerinin çoğunu oluşturuyor. Bu programların tümü, HST’nin yakın kızılötesi gözlemleriyle ortaya çıktı. Hubble’a kızılötesi gözlerini vermek için bir yakın kızılötesi kamera ve spektrometre için yapılan orijinal yatırımla etkinleştirildiler. Gökbilimciler James Webb Uzay Teleskobu ile evrende oluşan ilk galaksileri görmeyi umuyorlar.