JWST'den Sonra Ne Geliyor? Daha Olağanüstü Teleskoplar Yolda

JWST'den gelen ilk görüntüler dünyanın gözlerini kamaştırdı, ancak birileri her zaman bir sonraki meydan okumayı arıyor. Daha da büyük bir uzay teleskobu, insanlığın mevcut fırlatma kapasitesinde önemli bir yükseltme gerektirecektir. Bunun yerine, yeni nesil dev Dünya tabanlı teleskoplar ve belirli amaçlar için optimize edilmiş daha küçük uzay teleskopları yolda. Yapım aşamasında olan bazı dev aletlerin sadece birkaç yıl içinde faaliyete geçmesi bekleniyor ve muazzam ölçeklerini kavramak zor.

 

Bazen Boyut Önemlidir

Galileo'nun ilk astronomik teleskobundan sonraki üç yüzyıl boyunca, açıklıklar 100 kattan fazla artarak orijinalinden 10.000 kat daha fazla ışık toplamalarına imkan verdi. Sonra ilerleme durdu.

1949'dan 1976'ya kadar en büyük teleskopik ayna, "Palomar'ın Cam Devi" olarak bilinen 5,1 metre genişliğindeki Hale Teleskobu'na aitti. Daha büyük BTA-6 teleskobunun kısmi başarısızlığından sonra, birçok gökbilimci, optik dalga boylarında çalışan teleskoplar için sınıra ulaşıldığına üzülerek karar verdi. Evrenin derinliklerini görebilmek için atmosferin üzerine teleskopları yerleştirmemiz gerekirdi.

JWST'nin 18 altıgen parçasında görülen, daha küçük ayna parçalarını tek bir ayna olarak çalıştırmak için aktif optik kullanma kapasitesi, yarışı yeniden başlattı. Şu anki rekor sahibi Kanarya Adaları Büyük Teleskobu, 74 metrekarelik bir toplama alanına sahip, bu, Hale'nin dört katından fazla (Büyük Binoküler Teleskobu'nun aynalarının toplam boyutu biraz daha büyüktür). Ancak bu, yapılacaklarla karşılaştırıldığında küçük.

Önümüzdeki on yılda, üç dev aletin ilk ışığı deneyimlemesi bekleniyor: Dev Macellan Teleskobu (GMT), Otuz Metre Teleskop (TMT) ve Çok Büyük Teleskop (ELT). Bunlar sırasıyla 368, 655 ve 978 metrekarelik toplama alanlarına sahip olacak - en büyük olan Hale'den neredeyse 30 kat daha büyük.

Buna karşılık, JWST'nin 25.4 m2'lik bir toplama alanı var. Uzayda olmak elbette çok büyük bir avantaj ancak sınırsız değil. Özellikle ELT'nin, yakındaki yıldızların etrafında Dünya büyüklüğündeki gezegenlerin doğrudan tespit edilmesi gibi birçok görevde JWST'nin yeteneklerini bile geçmesi bekleniyor.

Gecikmeler sadece uzay teleskopları için değildir; Hawaii'deki Mauna Kea'nın tepesindeki TMT teleskobunun konumuyla ilgili tartışmalar, inşaatın askıya alınmasına neden oldu. GMT ve ELT de kendi sorunlarıyla karşılaşabilir. Yine de, 2027 ve 2029 arasında ilk ışığı görmeleri bekleniyor, ancak GMT'nin durumunda bu, her birinin yapılması birkaç yıl süren yedi aynasından sadece dördü ile olacak.

Bundan önce, mevcut en büyük teleskoplardan biraz daha küçük, Vera Rubin teleskobunu bekleyebiliriz ancak muazzam görüş alanı tüm gökyüzünü yerinde fotoğraflamasına birkaç gecede bir izin verecek. İlk ışığın gelecek yıl, tam araştırma operasyonlarının 2024'te olması bekleniyor.

Mevcut ve planlanan optik/kızılötesi teleskop aynalarının boyutlarının karşılaştırılması ve ölçek için tenis ve basketbol sahaları. Bu boyutta Galileo'nun teleskoplarındaki birincil merceklerin görülemeyecek kadar küçük olacağını unutmayın.

 

Radyoyu da Unutmayın

Radyo dalga boylarında çalışan teleskopların, kendi gözlerimizin görebildiği ışığı toplayanlardan çok daha büyük olması gerekir, ancak neyse ki aynı hassas şekilde düzleştirilmiş aynalara ihtiyaç duymazlar. Bugün dünyanın en büyük tek çanaklı radyo teleskopu, Beş yüz metre açıklıklı Küresel Radyo Teleskobudur (FAST). Çok Büyük Dizi gibi radyo-teleskop dizileri, daha da büyük toplama alanlarına sahip olmak için birden fazla çanağı birleştirir.

Burada da, şu anda var olan her şeyi fazlasıyla aşacak aletler yolda. Kilometre Kare Dizisi (SKA), Avustralya ve Güney Afrika'da birleşik toplama alanı adında olan yüzlerce radyo çanağından oluşacak.

Avustralya merkezi, Batı Avustralya'daki Murchison'da 100 metre genişliğindeki çanaklardan oluşacak. Güney Afrika karşılığı Meerkat Ulusal Parkı'nda olacak. Önceki teleskoplar her iki alanda da zaten inşa edilmişti. Alanlar “radyo sessizliği” için seçilmiştir. FM radyo tarafından kullanılanları içeren frekanslarda çalışan bu teleskoplarla, milyarlarca ışık yılı uzaklıktan gelen sinyalleri bastırmamak önemlidir. Ek istasyonlar, Afrika ve Avustralya'ya yerleştirilecek ve bu da dizilerin tek bir kıta büyüklüğündeki çanak gibi bazı amaçlarla çalışabilmesini sağlayacak.

SKA, genel göreliliği şu anda imkansız bir hassasiyetle test edecek, ilk yıldızlardan önceki evreni keşfedecek, bir milyar galaksinin haritasını çıkaracak ve karanlık madde arayışını ilerletecek. Ayrıca, yakın zamanda keşfedilen açıklayamadığımız bir dizi radyo kaynağını araştıracaklar ve bize uzaylı uygarlıkların işaretlerini tespit etmek için en iyi fırsatı sağlayacaklar.

Murchison'daki SKA'nın Avustralya ağının muhtemelen nasıl görüneceği. Güney Afrika ağındaki aletler daha küçüktür.

 

Nişleri Doldurmak

Büyük teleskoplar pahalıdır - yapım aşamasındaki devlerin hepsinin milyarlarca dolarlık bütçeleri vardır; bazıları sonunda JWST'nin 10 milyar dolarlık maliyetini aşabilir. Bir kez inşa edildiğinde, zamanlarındaki talepler mevcut olanın çok ötesindedir. Alternatif bir yaklaşım, oldukça özel görevleri yerine getirmek için dikkatlice bilenmiş daha küçük, daha ucuz teleskoplar inşa etmektir.

Bunun uç bir örneği, tek bir işi olan TOLIMAN teleskobudur: Alpha Centauri A veya B'nin yaşanabilir gezegenlere sahip olup olmadığını bulmak. Rahatça Güneş'e benzeyen en yakın yıldızlar olarak, bu çiftin yörüngesindeki gezegenler yaşam arayışı için ana hedefler olacaktır, ancak hiçbiri henüz doğrulanmadı. Teleskopun tasarımcısı, IFLScience'a, cihazın yakınlardaki bir avuç diğer ikili sistem için faydalı olma olasılığının bulunduğunu, ancak gerçekte, "sadece iki yıldızı" incelemek için fırlatıldığını söyledi. Bununla birlikte, JWST'den binlerce kat daha ucuza mal olacak.

Şimdi ayarlama aşamasında olan Huntsman Teleskobu yine de daha ucuz. 10 adet Canon telefoto lensi bir araya getiriyor ve NASA'nın gezegen avcısı TESS'in kaçırdığı uzak yörüngelerdeki gezegenleri keşfetmesi ve galaksilerin ve bireysel yıldızların oluşumu hakkındaki soruları yanıtlaması bekleniyor.

Nancy Grace Roman teleskobu bunlardan çok daha pahalı ve iddialı, ancak yine de JWST'den önemli ölçüde daha küçük ve umarız daha ucuzdur. Bununla birlikte, geniş görüş alanı, kızılötesinde gökyüzünün geniş alanlarını JWST'den daha hızlı keşfetmesine izin verecektir; bu, özellikle karanlık enerjiyi keşfetmek ve bir ötegezegen sayımı yapmak için kullanışlıdır.

Şu anda, JWST, insanlığın şimdiye kadar inşa ettiği hiçbir şeyde olmadığı kadar uzayı keşfediyor; ancak yakında bu çok sayıda teleskop, tüm farklı işlevleriyle, kozmosu daha önce hiç olmadığı gibi anlamamıza katkıda bulunacak ve heyecanla bekliyoruz.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.