Webb'in aynalar evi: MACS J0454 kümesinde dörtlü mercek görüntüsü iki kez yakalandı

James Webb Uzay Teleskobu'nun 29 Eylül 2026'da yayımlanan "Ayın Görüntüsü", MACS J0454.1-0300 adlı galaksi kümesini ve onun arkasında kalan, çekim etkisiyle bükülüp çoğalmış uzak galaksileri gösteriyor. ESA'nın açıklamasına göre gökbilimciler bu kümede aynı arka plan nesnesinin dört ya da daha fazla kez görüntülendiği nadir düzeni iki ayrı yerde buldu. Bu, söz konusu görüngünün tek bir galaksi kümesinde birden fazla kez görüldüğü ilk örnek.

Görüntüdeki altın sarısı galaksiler kümenin kendi üyeleri. Bir yanda toplanmış gibi duran turuncu, uzamış ve kıvrılmış galaksiler ise kümeye ait değil; çok daha uzakta bulunuyorlar ve ışıkları kümenin içinden geçerken biçim değiştiriyor. Kümenin kendisi de yakın sayılmaz: Ondan gelen ışık o kadar uzun yol almış ki teleskop, kümeyi evren yaklaşık 8 milyar yaşındayken nasılsa öyle görüyor.

Kütleçekimsel mercek nasıl çalışıyor?

Galaksi kümeleri, kütleçekimiyle birbirine bağlı yüzlerce galaksiden oluşan, evrenin en kütleli yapıları arasında. Bu kadar büyük bir kütle çevresindeki uzayı büker; arkadaki bir galaksiden gelen ışık bu bükülmüş yoldan geçerken hem büyür hem de çarpılır. Kütleçekimsel merceklenme denen bu etki, normalde teleskopların seçemeyeceği kadar sönük galaksileri, yıldız kümelerini, hatta tek tek yıldızları görünür kılabiliyor. ESA/Hubble'ın 2014'teki açıklamasında MACS J0454.1-0300'ün kütlesi Güneş'in yaklaşık 180 trilyon katı olarak verilmişti.

Merceklenme yalnız yay biçimli izler bırakmaz. Arka plandaki nesne ile öndeki kütlenin konumu ve biçimi tam uygun düştüğünde aynı galaksinin birden çok kopyası gökyüzünün farklı noktalarında belirir. ESA'ya göre dört ya da daha fazla kopyanın oluştuğu düzen, galaksi kümelerinin yalnızca yüzde 10-20'sinde görülüyor. MACS J0454.1-0300'te bunun iki kez yakalanması kümeyi bu açıdan ayrıksı kılıyor.

Erken evrenden iki hedef

Çoğalmış görüntülerin ait olduğu nesneler evrenin gençlik dönemine ait. Bunlardan biri, Büyük Patlama'dan yaklaşık 2 milyar yıl sonraki bir galaksi grubu. ESA'nın aktardığına göre bu grup bir birleşme sürecinden geçiyor gibi görünüyor ve birleşme, çok yoğun bir yıldız oluşumu patlamasını tetiklemiş. Öteki ise Büyük Patlama'dan yalnızca 800 milyon yıl sonrasından ışığı ulaşan tek bir galaksi.

Gökbilimciler merceklenmiş bölgelerde parlak "düğümler" de saptadı. Bu küçük yoğunlaşmaların bazıları yalnızca 5 ışık yılı genişliğindeki bölgelere karşılık geliyor ve kimi durumda 300 kattan fazla büyütülmüş görünüyor. Bu ölçekteki yapılar, merceklenmenin sağladığı büyütme olmadan bu uzaklıkta seçilebilecek boyutun çok altında kalıyor.

Hubble'dan Webb'e aynı küme

Hubble Uzay Teleskobu aynı kümeyi 2014'te görüntülemişti. İki görüntü arasındaki fark çarpıcı: Her ikisinde de Samanyolu'na ait iki parlak yıldız ve kümenin merkezine yakın bulanık, beyaz bir galaksi yer alıyor; ancak Webb'in görüntüsünde Hubble'da hiç görünmeyen yüzlerce galaksi var. ESA'ya göre bu galaksiler hep oradaydı; Webb, kızılötesine duyarlı aletleriyle bu galaksilerin çok daha kırmızı ışığını yakalayabildiği için ortaya çıktılar.

Hubble döneminde MACS J0454.1-0300 gibi mercek kümeleri, erken evrendeki yıldız ve galaksi oluşumunu araştıran Frontier Fields programına da örnek gösterilmişti. Webb bu yaklaşımı daha uzak ve daha sönük hedeflere taşıyor.

Gözlemlerin amacı ve sırada ne var?

Görüntünün verileri iki ayrı Webb programından geliyor. L. Furtak'ın yürüttüğü 5058 numaralı program, evrenin ilk milyar yılında merceklenme sayesinde tek tek görülebilecek yıldızları arıyor; bu kapsamda MACS J0454.1-0300 alanındaki merceklenmiş bir galaksi, aşırı büyütülmüş tekil yıldızların belirtileri için izlenecek. S. Fujimoto'nun yürüttüğü 6882 numaralı program ise çok sayıda galaksi kümesini farklı dalga boylarında gözleyerek yıldız oluşumunun başlangıcını ve ilk galaksilerin gelişimini incelemeyi amaçlıyor.

ESA'nın açıklaması bir görüntü yayını niteliğinde; dörtlü görüntülerin, büyütme oranlarının ve galaksi grubundaki birleşmenin ayrıntılı analizine yer vermiyor. Bu ayrıntılar, programların yayımlayacağı bilimsel çalışmalarla netleşecek. Açık soru ise Furtak'ın programının hedeflediği gibi, ilk milyar yıldan tek bir yıldızın bu kümenin büyüteciyle yakalanıp yakalanamayacağı.