Bildiğiniz üzere evrenin neredeyse yüzde 95’inin karanlık güç ve karanlık unsurdan oluştuğu düşünülüyor. Lakin bu iki bileşenin tabiatı hâlâ çağdaş fiziğin en büyük muammalarından biri olmayı sürdürüyor. Karanlık husus, galaksileri bir ortada tutan görünmez kütle olarak tanımlanırken; karanlık güç ise cihanın genişlemesini hızlandıran gizemli bir itici güç olarak kabul ediliyor. Lakin son periyotta yapılan kimi ölçümler, karanlık gücün vakit içinde değişiyor olabileceğine dair ipuçları sunuyor. NASA’nın Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, tam da bu kritik sorulara karşılık bulmak için devreye giriyor.

Montaj süreci Aralık ayında tamamlanan Roman Uzay Teleskobu’nu bu yılın sonu ya da 2027 başı üzere fırlatmayı hedefleyen NASA, küçük kara deliklerden karanlık unsura kadar kozmosa dair gizemini koruyan pek çok farklı konuya ışık tutacak bu yeni teleskobun nasıl çalışacağını ayrıntılandırdı.

Nancy Roman Uzay Teleskobu, Gökyüzünün Neredeyse Sekizde Birini “Görebilecek”

Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu, karanlık güç ve karanlık maddeyi bugüne kadarki en hassas ölçümlerle incelemeyi hedefliyor. Misyonun merkezinde yer alan Yüksek Enlem Geniş Alan Taraması programı kapsamında, gökyüzünün yaklaşık 5.000 kare derecelik bir kısmı taranacak ki bu da gökyüzünün yaklaşık sekizde birine denk geliyor. Bu devasa tarama, kütle çekimsel merceklenme yöntemini kullanarak kainattaki unsurun dağılımını haritalayacak.

Kütle çekimsel merceklenme, Einstein’ın genel görelilik teorisine dayanıyor. Çok büyük kütleye sahip yapılar (örneğin galaksi kümeleri), adeta dev bir mercek üzere davranarak arkalarındaki galaksilerden gelen ışığın yolunu büküyor. Bu bükülme bazen dramatik biçimde yaylar ve halka halinde imgeler oluşturken (güçlü merceklenme), bazen de galaksilerin biçimlerinde çıplak gözle fark edilemeyecek kadar küçük bozulmalar (zayıf merceklenme) yaratıyor. Gökbilimciler işte bu küçük biçim bozulmalarını istatistiksel olarak ölçerek ortadaki toplam kütleyi hesaplıyor. Görünen yıldız ve gaz ölçüsü bu etkiyi açıklamaya yetmediğinde ise devreye görünmez bileşen, yani karanlık unsur giriyor.

Nancy Roman Uzay Teleskou, Kinematik Merceklenme Olarak İsimlendirilen Yeni Bir Formül Kullanacak

Roman’ı misal misyonlardan ayıran en kıymetli yeniliklerden biri ise “Kinematik Merceklenme” (Kinematic Lensing) ismi verilen yeni bir teknik olacak. Bu formül, teleskobun hem görüntüleme hem de tayfölçüm (spektroskopik) datalarını bir ortaya getirerek ölçüm belirsizliklerini klasik zayıf merceklenme tekniklerine kıyasla en az 10 kat azaltmayı hedefliyor. Özellikle galaksilerin kendi iç hizalanmalarından kaynaklanan ve kozmolojik ölçümlerde önemli sapmalara yol açabilen sistematik kusurlar, bu prosedür sayesinde büyük ölçüde devre dışı bırakılabilecek.Böylece hem kainatın genişleme tarihine hem de büyük ölçekli yapıların vakit içinde nasıl büyüdüğüne dair çok daha net datalar elde edilecek.

Roman Uzay Teleskobu’nun Wide Field Instrument isimli 300 megapiksellik kamerası, Hubble Uzay Teleskobu’ndan yaklaşık 200 kat daha geniş imajlar yakalayabilecek. Bu da hem zayıf hem de güçlü kütle çekimsel mercek olaylarının çok daha büyük bir istatistiksel örneklemle incelenmesini sağlayacak. Roman’ın yaklaşık 160.000 kütle çekimsel mercek sistemi tespit edeceği düşünülüyor. Hesaplamalara nazaran bunların yaklaşık 500’ü karanlık hususun alt yapılarını ayrıntılı biçimde tahlil etmeye uygun olacak. Bu cins sistemler, karanlık unsurun galaksi içindeki “topaklanma” davranışını direkt inceleme fırsatı sunarak parçacık tabiatına dair ipuçları verebilir.

Bilim takımları şimdiden güçlü mercek sistemlerine dair detaylı simülasyonlar üretmiş durumda. Maksat, teleskop fırlatıldıktan sonra gelecek data akışını tahlil edecek yazılım altyapısını hazır hâle getirmek. Zira milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki yapıların neden olduğu mikroskobik ışık sapmalarını ölçmek, son derece hassas bilgi sürece teknikleri gerektiriyor. Yapılan hesaplamalara nazaran Roman, karanlık gücün tesirlerini mevcut ölçümlere kıyasla yaklaşık 10 kat daha hassas biçimde test edebilecek. Şayet son yıllarda öne sürülen “karanlık güç vakitle değişiyor olabilir” savları doğruysa, Roman bu sapmayı istatistiksel olarak manalı biçimde ortaya koyabilecek.

Teleskobun bu yaz Florida’dakiKennedy Uzay Merkezi’ne taşınarak son hazırlıklarının yapılması bekleniyor. SpaceX’in Falcon Heavy roketiyle gerçekleştirilecek fırlatma için amaç tarih 2026 sonbaharı. Bilimsel operasyonların ise fırlatmadan yaklaşık 90 gün sonra başlaması planlanıyor.