JWST’nin Verileri O Kadar İnanılmaz ki Onu İnşa Edenler Bile Önceki Bilimi Sorguluyor

Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün eski Müdür Yardımcısı olan UC Santa Cruz astronomu Garth Illingworth, harika bir kariyere sahipti.

Onlarca yılını en uzak galaksileri bulma ve anlama arayışına adadı ve Hubble Uzay Teleskobu’nu yapan ekibin lideriydi. Ve Hubble gökyüzünde bile olmadan önce, James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) geliştirmeye başlamıştı – evet, o James Webb Uzay Teleskobu, şu anda evrenimizin çılgınca güzel görüntüleri ile her gün Dünyalıların aklını başından alan teleskop.

Çoğumuz bu JWST resimlerine bakıp sadece resimleri görürken, Illingworth ve meslektaşları tüm bunları ve daha fazlasını görüyor: veri. Birkaç aylık operasyonel süresi boyunca, Webb zaten aydınlatıcı bir bilgi genişliği sundu – kozmos hakkındaki mevcut teorileri doğrulayan, şaşırtan ve hatta çelişen bulgular. Bu verilerin bizim için ne anlama geldiğini merak ederek, uzay teleskopları, uzak dünyalar ve sürekli gelişen bilimsel süreç hakkında konuşmak için Illingworth’a ulaştık.

Bu röportaj, uzunluk ve netlik için düzenlenmiş ve kısaltılmıştır.

Fütürizm: Çalışmalarınız kapsamlıydı. Bize biraz araştırmanızdan ve sizi nereye götürdüğünden bahseder misiniz?

Garth Illingworth: Elbette, size bilimsel çerçeveyi vereceğim. Ben bir astronomum ve temel ilgi alanlarım evrendeki ilk galaksiler oldu. Temel olarak, Büyük Patlama’dan 13.8 milyar yıl sonra büyük, harika bir sarmal gökada olan Samanyolu’nda yaşıyoruz. Ama bu noktaya gelmemiz gerekiyordu.

Hubble Derin Alanı’nı 1995’te gördüğümden beri, ilk derin Hubble görüntüsü, gökyüzünün boş olmadığı, ancak kesinlikle galaksilerle dolu olduğu ortaya çıktı. . 25 yıldır üzerinde çalıştığım şey bu. Aslında 80’lerde Webb hakkında düşünmeye başladığımda Hubble’ı piyasaya sürmemiştik bile. O zamanlar Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün müdürü olan Riccardo Giacconi bana şöyle dedi: “Sizin bir sonraki büyük teleskop üzerinde gerçekten çalışmanız gerekiyor. İnanın bana, uzun zaman alacak.”

O noktada oldukça ilginç bir şey yapmak zorunda kaldık. Hubble’ın neyi keşfedeceğini bilmesek bile ileriye dönük bir projeksiyon yapmak zorundaydık. Daha uzun dalga boylarına gitmemiz gerektiğini, gerçekten kızılötesine geçmemiz gerektiğini fark ettik – Hubble’ın asla ortaya çıkarmayacağı, evrenin özelliklerini ortaya çıkarabilecek pek çok yol olduğunu hissettik. Kızılötesinde çalışmak için büyük bir teleskop olması gerekiyordu. Çok soğuk olmalıydı, bu da buradan çok uzakta olması gerektiği anlamına geliyordu. Şimdi çizimlere baktığımızda, bu çok basit çizimler, Webb’den tamamen farklı, ama aslında Webb çalışıyor ve o zaman düşündüğümüz özelliklere sahip. Bu büyük bir teleskop, kızılötesi, gerçekten soğuk, bizden çok uzakta. [laughs].

Yanılıyorsam düzeltin, ama siz ve ekibiniz, Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 milyon yıl sonra, insanların gördüğü en uzak ve en eski galaksi olduğuna inanılan şeyi keşfettiniz.

Evet. Yani, yaklaşık yedi veya sekiz yıl önce, Hubble’ı kullanarak, Büyük Patlama’dan yaklaşık 400 milyon, 450 milyon yıl sonra olan bir nesneyi şaşırtıcı bir şekilde bulduk. Sanırım 10 yıl önce bana Hubble’ın bunu yapıp yapmayacağını sorsaydın, olmaz demezdim. Ancak Hubble’ın tam sınırlarında bu erken galaksiyi bulabildik ve onu Spitzer Uzay Teleskobu ile gerçekten görebildik – orada bulanık bir leke olduğunu gösterebilirdik. Bu, yedi yıl boyunca gerçek bir muamma olarak ortalıkta dolandı. Bununla ilgili pek bir şey öğrenemedik, ancak erken zamanlarda galaksilerin oluşum biçiminde çok ilginç bir değişikliğe işaret etti. Webb faaliyete geçtiği anda büyük soru şuydu: Bu nesne benzersiz mi? Yoksa bunun gibi bir sürü başka var mı?

Webb verilerinin Temmuz ayının başından ortasına kadar yayınlanmasından sonraki dört gün içinde, ön baskı sunucusuna zaten bir makale göndermiştik. Aslında, aynı gün bunu yapan iki grup vardı ve bunun gibi birkaç başka nesne keşfettiğimizi ve bunlardan birinin daha da uzakta olduğunu söyledi. Bu, Webb’in atacağını umduğumuz türden bir adımdı – ufkumuzu daha eski zamanlara doğru genişletecekti ve bunu inanılmaz hızlı ve çok iyi yaptı.

Bence bu, Hubble’ı uzaya götürmeye çalışmakla ilgili noktaya geri dönüyor, ancak şimdiden bir sonraki şeyi düşünmeye başladı. Şimdi, James Webb çok hızlı gerçekleşiyor gibi görünüyor – ama bunun nedeni zaten çok büyük bir bilimsel temelin olması.

Evet kesinlikle. 1990’ların sonlarında, Hubble Derin Alanı ortaya çıktıktan sonra, ilk galaksileri bulma hedefi Webb’in ana hedefi haline geldi. Ama tam o sıralarda, ilk ötegezegenleri keşfettik. Karanlık enerji ve karanlık madde tartışılıyordu. Hubble’ın bulduğu ve Webb’in fark yaratacağını bildiğimiz o kadar çok şey vardı ki 23 yıl beklemek zorunda kaldık.

Temmuz ayında, ilk görüntüler yayınlandığında, hepsini ilk kez gördüğümüz bir saatimiz oldu. 33 yıl önce ilk toplantımızı gerçekleştirdiğimiz Uzay Teleskobu’nda aynı salonda oturuyordum. Orada oturup etrafa bakınmak biraz tuhaftı, Tanrı’ya bakın, bu oda Webb hakkında ilk konuştuğumuz zamankiyle hemen hemen aynı görünüyor ve şimdi burada ilk görüntülerin geldiğini görüyoruz. Ve kesinlikle harikalar.

James Webb’den özellikle ilginç bir paket, bazı yeni verilerin önceki bulgularla çelişiyor gibi görünmesidir. Bize daha önce beklenenden çok daha büyük olan bu erken galaksi hakkında daha fazla bilgi verebilir misiniz?

Evet elbette. GNZ11 adını verdiğimiz bu – çok yaratıcı bir isim değil, ama astronomlar nesneleri adlandırma konusunda oldukça sıkıcılar. [laughs] — bu çok erken zamanlarda olağandışı bir şeye işaret etti.

Böylece, Webb görüntüleri yayınlandıktan sonraki ilk dört gün içinde, bu makaleleri yazdık ve GNZ11’in benzersiz olmadığını fark ettik – bu çok parlak, çok parlak gökadalardan başkaları da vardı, bunları alışılmadık derecede büyük olarak yorumladık. Sonra, haftalar içinde, Big Bang’e daha yakın olan ve hala çok büyük olan, zamanda daha da geriye giden bir tane daha vardı. Bu gerçekten bir sürpriz oldu. Kendimize sormalıyız: gerçekten devasa mı? Yoksa içinde çok parlak ama çok fazla kütle olmayan gerçekten sıra dışı yıldızlar mı var? Bu noktada bilmiyoruz, ancak Webb bu soruları cevaplayabilir.

Şimdi yapmamız gereken, içeri girip o nesnelere daha detaylı bakmak, bakalım o galakside gerçekte ne olduğu hakkında daha fazla şey öğrenebilecek miyiz. Yıldızlar nasıldır, çok fazla kütleye katkıda bulunan çok sayıda küçük yıldız olup olmadığı. Teorisyenler şimdi merak ediyorlar: Böyle bir galaksiyi nasıl bu kadar çabuk inşa ediyorsunuz ve orada da son derece hızlı bir şekilde inşa edilen bir kara delik var mı? aldatıldık mı? Galaksiler oldukça zor olabilir. Webb kalitesinde veriye sahip olsanız da, yeterli olmadığında bile evren sizinle oyun oynayabilir.

Böyle bir durumun bilimsel sürecin kendisi hakkında ne söylediğini düşünüyorsunuz?

Bu ilginç, çünkü geçmiş zamanlarda bir şeyler yapmanın çok yavaş bir süreci olduğunu söyleyebilirim. Veriler çok hızlı gelmedi. Onunla çalışmak için çok zaman harcadık, bazen geri dönüp biraz daha almanız gerekir. O zaman, bilirsin, kağıtlar ortaya çıkacaktı ve oldukça kesin olacaktık. Kağıtlar çıkıyor, herkes “oh, bu harika” diye düşünüyor. Sonra bir yıl sonra, “pekala, bu yanlıştı” diyen bazı yeni veriler ortaya çıktı. Herhangi bir noktada yanılabileceğinizi kabul etmelisiniz, ancak yanıldığınızda yeni şeyler öğrenirsiniz.

İnsanlar o sırada ellerinden gelenin en iyisini yapmaya özen gösterirlerse ve sonra geri dönüp bir şeyleri gözden geçirirlerse, kendimi asla özellikle kötü hissetmedim. Yanlış olmak kötü değil, sürecin bir parçası. Ve muhtemelen bu aşamada kaçınılmazdır.

Webb meşguldü. Listesinde görmek ve hakkında daha fazla bilgi edinmek için özellikle heyecanlandığınız yaklaşan bir hedef var mı?

Evet, başlangıçta gösterilen büyük gökada kümesi görüntüsü, gelecekte gökadalar hakkında daha fazla bilgi edinmek için son derece değerli olacağını düşündüğüm şeye işaret etti. Ancak sadece uzak galaksileri vurgulamak istemiyorum – ötegezegenler şaşırtıcı olacak ve sonra elbette Karina ve Tarantula Bulutsusu gibi yıldız oluşturan bölgeler. Bunlar muhteşem görünüyor, ancak bunlarda da inanılmaz miktarda bilim var.

Ve diyeceğim ki, bilirsiniz, orada oturmuş ilk görüntüleri izlerken, güzellikleri ve oradaki karakter, bilgiler beni büyüledi. Ama sonradan düşündüğüm şeylerden biri şuydu: o saat içinde altı adet veri seti gördüm. Söylemeliyim ki, bu, hayatım boyunca herhangi bir makul zaman diliminde herhangi bir şeyden gördüğümden daha fazla veri. Bilim adamları çağlar boyunca yalnız olanlar üzerinde çalışacaklar çünkü onlarda çok fazla bilgi var. Ve bu sadece bir yol göstericiydi — demek istediğim, bu onlarca saatlik bir zamandı, bu yüzden bunu her yıl 100, 1000 kez çarpacağız.

Bana sık sık sorulan şeylerden biri: neden önemli? Çok para. Bunu sık sık düşündüm ve insan ırkının kökenlerimize derin bir ilgisi olduğunu düşünüyorum. Nasıl ortaya çıktığımızla, hayatın nasıl oluştuğuyla ilgileniyoruz. Ve sonra gerçekten gidiyorsunuz, peki, biz bu küçük gezegende oturuyoruz, gezegenler nasıl oluşuyor? Bu köken sorusunu alabilirsin ve astronomi gerçekten bununla ilgili. Webb, Hubble, bunlar sadece başlangıç ​​makineleri. Ve bu konuda pek çok yönden gerçekten sevdiğim şey, çok bölücü bir ortamda yaşadığımız ve bu ilgi, bu politik ve diğer alanların çoğunu güzelce kesiyor.

Hala bazı ortak çıkarlarımızın olduğu yerlerden biri – umarım gelecekte genişletebiliriz! Webb en azından buna katkıda bulunmalı.

James Webb Uzay Teleskobu hakkında daha fazlası: James Webb Orada Olmaması Gereken Şeyleri Gördüğü İçin Bilim Adamları Şaşırdı

Leave a Comment