James Webb Teleskobuyla Çekilen Fotoğraftaki Galaksilerin Uzaklığını Nasıl Anlıyoruz?
malum fotoğrafta çekilen galaksilerin kaç milyar yıl öncesine ait olduklarını ya da bu görüntüleri evrenin en uzağından elde ettiğimizi nasıl anlıyoruz, ya da bu teleskop ile yaşama elverişli gezegenleri nasıl buluruz sorusunun cevabı spektrum çizgisi ve kırmızıya kayma olarak bilinen fenomenlerin ardında yatar.
her bir elementin kendi karakteristik elektromanyetik spektral çizgileri bulunur. tayf çizgisi de denen bu çizgiler bir kuantum sistemi ile tek bir fotonun etkileşimi sonucu oluşur. foton elementin enerji durumunu değiştirmeye yetecek enerjiye sahip olduğunda, foton soğurulur. ardından ise foton tekrar salınır. gazın geometrisine, fotonun kaynağına ve gözlemciye göre, salma veya soğurma çizgisi üretilir. (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 falan lise kimya dersinde ezberlediniz ya ondan dolayı tam olarak.)
bu ışık tayflarının dalga boyu yoğunluklarını analiz ederek ışımayı yapan yıldızda hangi elementten ne kadar bulunduğunu dahi tespit etmek mümkündür. dolayısıyla james webb teleskobuyla gözlemlediğimiz uzak bir gezegenin atmosferinin kompozisyonunu da modelleyebilmemiz mümkün. buna dayanarak güneş sistemi dışınaki gezegenlerde canlı organizmalara imkan tanıyan atmosfer ve şartlar var mı yok mu tespit etmek de mümkün olacak.
kırmızıya kayma ise doppler etkisi nedeniyle dünya'dan hızla uzaklaşan diğer galaksilerin yaydıkları bu ışımaların spektral çizgilerin daha uzun dalga boylarına doğru kaymaları nedeniyle gözlemenen bir doğa olayı:
bu sayede uzak galaksilerden elde edilen ışığın spektrumu incelenerek ne kadar kırmızıya kaydığı, dolayısıyla dünya'ya olan hızı ve uzaklığı tespit edilebiliyor. (bkz: hubble kanunu)
hız arttıkça kırmızıya kayma miktarı da artacağı için çok uzaktaki galaksilerde kırmızıya kaymanın boyutu gözle görülür ışık bölgesinin de dışına taşarak ancak kızılötesine geçer. işte james webb'in kızılötesi teleskop olmasının sebebi de bundan kaynaklanır. james webb teleskobu; kırmızıya kayma miktarı hesaplanarak evrenin başlangıcı sayılabilecek döneme denk gelen dalgaboylarını gözlemleyerek, evrenin en uzak köşelerindeki yıldızların büyük patlamadan kısa bir zaman sonra gönderdikleri ışığı bize gösterir.