James Webb Uzay Teleskobu (JWST), evrenin en eski dönemlerine bakmak için fırlatıldı. Ama kimse, ilk verilerin bu kadar sarsıcı olacağını tahmin etmiyordu. Çünkü standart modele göre evrenin ilk birkaç yüz milyon yılında küçük, loş ve dağınık galaksiler görmemiz gerekiyordu. Yani başlangıç evresinin “basit” olması bekleniyordu. Fakat JWST, bu beklentiyi adeta ters yüz etti. Henüz evren çok gençken bile karşımıza büyük, parlak, düzenli galaksiler çıkıyor. Bazılarının merkezinde dev kara delikler var ve bu kara delikler, ev sahibi galaksilerinden bile hızlı büyümüş durumda. Bu, modellerimizin izin verdiği bir şey değil. Hatta açık söylemek gerekirse, böyle bir evren tablosu elimizdeki fizik kitaplarına göre mümkün olmamalı. Daha da ilginci, farklı araştırma ekiplerinin sonuçları birbirini doğruluyor. Yaşlı yıldızlar çok erken dönemde ortaya çıkmış gibi görünüyor. Bazı galaksiler beklenenden onlarca kat daha büyük. Bazılarında ise yıldız üretimi, evren daha bebek sayılacak bir yaştayken tamamen durmuş. Bu veriler bir araya gelince tek bir soru ortaya çıkıyor:

Biz evrenin başlangıcını yanlış mı anladık?

Belki yıldızların oluşum hızı düşündüğümüzden çok daha yüksekti. Belki kara delikler sandığımızdan farklı bir mekanizmayla doğdu. Belki de henüz keşfetmediğimiz bir fizik kuralı işliyor. Kısacası, elimizde bir değil, birden fazla büyük bulmaca var. Kahvenizi alın; şimdi James Webb’in evrenin en uzak köşelerinden getirdiği bu kafa karıştırıcı tabloyu daha yakından inceleyelim.

James Webb Uzay Teleskobu (JWST), NASA, Avrupa Uzay Ajansı (ESA) ve Kanada Uzay Ajansı’nın (CSA) ortak çalışmasıyla geliştirildi. 25 Aralık 2021’de fırlatıldı ve bugün Hubble’ın yerini alan, önümüzdeki on yılın en güçlü gözlemevi olarak kabul ediliyor. Ama burada önemli olan yalnızca bir teleskop değil; evrenin en ulaşılması zor dönemlerine bakabilen tamamen yeni bir göz. JWST, Dünya’dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzakta ikinci Lagrange noktası olan L2’de bulunuyor. Bu nokta, teleskop için oldukça avantajlı. Çünkü Güneş, Dünya ve Ay’dan gelen fazla ısı ve ışık, teleskobun kızılötesi ölçümlerini bozabilir. L2’de hem ışık kaynakları aynı yönde kalıyor hem de dev güneş kalkanı teleskobu bu ışımalardan koruyarak daha temiz, daha hassas veriler alınmasını sağlıyor.

Lagrange Noktaları nedir?

Lagrange noktaları, uzay araçlarının park yeri olarak kullanabilecekleriözel konumlardır. Bu noktalarda iki büyük gök cisminin (örneğin Güneş ve Dünya) kütleçekimi, uzay aracınınonlarla birlikte hareket etmesi için gereken merkezcil kuvvetle tam olarak dengelenir. Bu yüzden bu noktalara yerleştirilen uzay araçları çok az yakıt harcayarak konumlarını koruyabilir. Güneş–Dünya gibi iki cisimden oluşan bir sistemde, bu kütleçekimi alanı bazı bölgelerde çekim ve itme etkilerinin “arttığı” özel denge noktaları oluşturur. Uzay araçları bu bölgeleri kullanarak çok daha ekonomik bir şekilde görev yapabilir. Teknolojik açıdan JWST, Hubble’dan çok daha ileri bir noktada. 6,5 metrelik altın kaplama aynası, ışığı çok daha iyi topluyor. Bunun yanında dört ana gözlem aracı bulunuyor: NIRCam, NIRSpec, MIRI ve FGS/NIRISS. Bunlar özellikle kızılötesi gözlemler için geliştirilmiş cihazlar. Evren genişledikçe uzak galaksilerden gelen ışık kızılötesine kaydığı için, bu cihazlar çok eski dönemlere bakabilmemizi mümkün kılıyor. Hubble’ın göremediği birçok uzak galaksi, JWST ile ayrıntılı şekilde incelenebiliyor. Teleskobun temel bilimsel hedefleri oldukça kapsamlı. Evrenin ilk yıldızlarını ve ilk galaksilerini görmek, galaksilerin zaman içindeki değişimini anlamak, yıldız ve gezegen sistemlerinin oluşum sürecini incelemek ve hatta yaşamın başlangıcıyla ilgili ipuçlarını araştırmak bu hedeflerin arasında.

Teleskoba James E. Webb’in adının verilmesinin arkasında güçlü bir gerekçe var. Webb, 1961–1968 yılları arasında NASA’nın yöneticisiydi ve uzay araştırmalarının yalnızca insanlı uçuşlardan ibaret olmadığını savunan yöneticilerden biriydi. Apollo görevlerinin tüm dünyanın odağı olduğu dönemde bile, bilimsel araştırmaların geri planda kalmaması gerektiğini vurguladı. Webb’in yönetiminde NASA, yalnızca astronot gönderen bir kurum olmaktan çıktı; Güneş Sistemi’ni ve uzak yıldızları araştıran robotik araçları devreye aldı. Mars’a, Venüs’e, Jüpiter’e gönderilen sondalar; yıldızların yapısını inceleyen bilim misyonları; atmosferi, radyasyonu ve kozmik çevreyi analiz eden projeler hep bu dönemde başlatıldı. Kısacası Webb, NASA’yı hem insanlı uçuşlarda hem bilimsel araştırmalarda güçlü bir kurum haline getiren stratejiyi oluşturdu. Bu yüzden, bugün evrenin en uzak köşelerine bakmamızı sağlayan en gelişmiş teleskopa onun adının verilmesi, hem bilimsel vizyonuna hem de NASA’nın çok yönlü bir kurum olmasına yaptığı katkıya duyulan bir saygı olarak görülüyor.

Bulmaca 1: Zamana Aykırı Galaksiler

James Webb Uzay Teleskobu’nun ortaya çıkardığı ilk önemli sorun, erken evrenin olgunluk düzeyinin beklentilerin çok üzerinde olması. Standart kozmolojik modele göre galaksilerin oluşumu oldukça yavaş ilerleyen bir süreçtir. Küçük gaz bulutları ve yıldız toplulukları zaman içinde birleşir, bu birleşmeler milyonlarca hatta milyarlarca yıl boyunca devam eder ve ancak bu kadar uzun bir sürenin sonunda büyük, karmaşık galaksiler ortaya çıkar. Yani erken evrende sade, küçük ve henüz organize olmamış galaksiler görmemiz beklenirdi. Webb’in bulguları ise bu tabloyu kökten değiştiriyor. Evren henüz birkaç yüz milyon yaşındayken bile gayet büyük, parlak ve düzenli galaksiler karşımıza çıkıyor. Bu, galaksi oluşumu için öngörülen zaman çizelgesinin ciddi şekilde hızlandığını gösteriyor. Bu beklenmedik durum bilim dünyasında “zamana aykırı galaksiler” olarak adlandırılıyor. Bir lise öğrencisine anlatmak gerekirse: Bu, bir kreşe girdiğinizde içeride yetişkin bir insan görmeye benzer. Görüntü doğrudur ama orada olmaması gerektiğini bilirsiniz; gelişim sürecinin bir yerinde yanlış giden bir şey olduğunu düşündürür. JWST’nin erken evrende bulduğu galaksiler için de durum tam olarak böyle. Bu bulmacayı daha karmaşık hale getiren başka bir gözlem daha var: İlk bir milyar yıl içinde yıldız üretimini tamamen durdurmuş galaksilerin keşfi. Normalde bir galaksinin “sönmesi” yani yeni yıldız doğurmayı bırakması, uzun bir evrimsel sürecin sonucunda gerçekleşir. Yıldız oluşumunun durması, galaksinin belirli bir olgunluğa ulaştığını gösterir. Fakat Webb, bu olgunluğu evren henüz çok gençken tespit ediyor. Bu da galaksilerin düşündüğümüzden çok daha hızlı bir şekilde geliştiğini açıkça ortaya koyuyor. Ve tüm bu olağanüstü özelliklere ek olarak, bu erken galaksilerin merkezinde beklenenden çok daha büyük ve şaşırtıcı derecede hızlı büyüyen süper kütleli kara delikler bulunuyor. Bu kara deliklerin nasıl bu kadar erken bu kadar büyük kütlelere ulaşabildiği ise başlı başına ayrı bir bilmece olarak duruyor.

Bulmaca 2: Orantısız Büyüyen Kara Delikler

Erken evrenle ilgili ikinci büyük şaşkınlık, galaksilerin merkezindeki süper kütleli kara deliklerin beklenenden çok daha büyük çıkması. Standart kozmolojiye göre bir galaksi büyürken merkezindeki kara delik de onunla birlikte, uyumlu bir hızla büyür. Yani galaksi kütlesi ile kara delik kütlesi arasında belirli bir oran vardır ve bu oran, milyarlarca yıl boyunca süren ortak evrimin doğal bir sonucudur. Ancak JWST’nin ortaya koyduğu veriler, bu düzenin evrenin ilk dönemlerinde hiç de böyle işlemediğini gösteriyor. JWST’nin “Küçük Kırmızı Noktalar” (Little Red Dots – LRDs) olarak adlandırılan nesne sınıfı tam da bu nedenle dikkat çekiyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın yorumuyla, bu LRD’ler “şaşırtıcı derecede fazla sayıda olmalarına rağmen hâlâ açıklanmamış bir gizem” olarak duruyor. Bu nesnelerin çoğu, ev sahibi galaksilerin kütlesiyle kıyaslandığında orantısız şekilde büyük kara deliklere sahip. En çarpıcı örneklerden biri, Büyük Patlama’dan yalnızca 570 milyon yıl sonra var olan CANUCS-LRD-z8.6 adlı galaksi. Bu galaksinin merkezindeki kara delik, içerdiği yıldızların toplam kütlesine göre olması gerekenden çok daha büyük. Normalde bu iki kütlenin paralel gelişmesi gerekirken, burada kara delik adeta galaksiyi geride bırakmış görünüyor. Bu gözlem, kara deliklerin nasıl oluştuğu ve ne kadar hızlı büyüyebileceğine dair en temel varsayımları sorgulatıyor.

Bu durumu açıklamak için iki ana senaryo öne çıkıyor:

Birincisi, hızlı büyüme senaryosu. Erken evrende kara deliklerin çok daha verimli bir şekilde gaz topladığı, çevrelerindeki maddeyi beklediğimizden hızlı şekilde yutarak büyük kütlelere ulaştığı düşünülüyor. Eğer gaz yoğunluğu ve beslenme verimliliği sandığımızdan yüksekse, kara deliklerin kısa sürede dev boyutlara ulaşması mümkün olabilir. Bu da erken evrenin, bugünkü modellerde varsaydığımızdan daha yoğun ve dinamik bir ortam olduğunu gösterir.

İkincisi ise farklı köken, yani “ağır tohumlar” senaryosu. Günümüzde çoğu kara deliğin, büyük kütleli yıldızların çökmesiyle oluşan görece küçük tohumlardan türediği kabul edilir. Ancak JWST’nin tespit ettiği aşırı kütleli kara delikler, bu mekanizmayla açıklanamayacak kadar büyük. Bu nedenle, doğrudan dev gaz bulutlarının çökmüş hâli olabilecek ve çok daha yüksek başlangıç kütlelerine sahip “ağır tohumlardan” bahsetmek gerekiyor. Bu tohumlar baştan büyük doğdukları için, evrenin bu kadar erken döneminde bile dev kara deliklere ulaşmak için yeterli zaman bulmuş olabilirler.

Bu bulgular bizi kozmolojinin klasik sorusuna geri götürüyor:
Galaksiyi kara delik mi şekillendirdi, yoksa galaksi mi kara deliği büyüttü? Bugünkü evrende bu iki süreç birlikte ilerler. Ancak erken evrende kara deliklerin tek başına hızla büyüdüğü bir senaryo, şu an kullandığımız modellerin önemli bölümlerinin yeniden ele alınması gerektiğini gösteriyor. Üstelik yalnızca kütle değil, bu erken galaksilerde bulunan elementlerin türü de zaman çizelgesiyle uyumlu görünmüyor. JWST’nin tespit ettiği bu kimyasal izler, evrenin düşündüğümüzden daha erken olgunlaştığını ima eden başka bir bulmaca daha sunuyor.

Bulmaca 3: Beklenmedik Kimyasal Zenginlik (Metal Zenginliği Sorunu)

Astronomide “metal” kelimesi günlük anlamıyla kullanılmaz; hidrojen ve helyum dışındaki tüm elementlere verilen genel addır. Yani karbon, oksijen, silikon, demir… Hepsi astronomik ölçekte “metal” olarak sınıflandırılır. Büyük Patlama’dan hemen sonra evren neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluştuğu için, ilk dönem evrenin metal açısından son derece fakir olması gerekir. Daha ağır elementler ancak yıldızların içinde nükleer füzyon yoluyla üretilebilir ve bu elementlerin uzaya yayılması için yıldızların süpernova olarak patlaması gerekir. Bu süreç döngüseldir: bir yıldız doğar, yaşar, ölür; bıraktığı ağır elementler yeni yıldızların ve gezegenlerin hammaddesi olur. Dolayısıyla bir galaksinin içerdiği metal miktarı, kaç nesil yıldızın doğup öldüğünü gösteren önemli bir işarettir. Erken evrende yüksek metal bolluğu görmek, kozmik zaman çizelgesine göre imkânsıza yakın bir durumdur. Daha basit bir benzetmeyle: Tuğla fabrikası kurulmadan gökdelen inşa edilmesi gibi düşünülür. Ancak JWST, bu temel beklentiyi kökten sarsan bir dizi gözlem yaptı. Nature Astronomy’de yayımlanan bir derleme makalesi, Büyük Patlama’dan sadece 350 milyon yıl sonra, karbon, oksijen ve neon gibi ağır elementlerin izlerinin tespit edildiğini belirtiyor. Bu kırmızıya kayma değeri (z ≈ 12.5), evrenin hâlâ aşırı genç olduğu bir dönemi temsil ediyor. Dahası, gözlemlenen erken galaksilerin en az bir düzinesinde, Güneş’teki oksijen seviyesinin yüzde 2’si ile yüzde 30’u arasında değişen metal bollukları ölçüldü. Bu oranlar, bu galaksilerin yalnızca bir değil, birden fazla büyük yıldız neslini geride bıraktığını gösteriyor. Oysa yıldızların oluşması, yaşaması, ölmesi ve bu elementleri etrafa saçması için standart modellere göre çok daha uzun bir süre gerekir. Bu durum net bir çelişkiye işaret ediyor: Bu galaksiler, kozmik saatle ölçtüğümüzde çok genç olmalarına rağmen kimyasal olarak “yaşlıymış” gibi davranıyor. Beklenenden yüksek metal bolluğu, erken evrende yıldız oluşum hızlarının düşündüğümüzden çok daha yüksek olabileceğini veya ilk yıldızların olağanüstü kısa ömürlü ve çok daha kütleli olabileceğini düşündürüyor. Her iki seçenek de mevcut kozmoloji modellerinde önemli revizyonlar gerektiriyor.

Tüm bu bulgular üst üste koyulduğunda, kozmolojinin en temel sorularından biri yeniden karşımıza çıkıyor: Evrenin ilk dönemleri, yıllardır kabul ettiğimiz modellerden çok daha farklı mıydı?

Sonuç: Bilim Bir Cevap Değil, Bir Arayıştır

James Webb Uzay Teleskobu’nun sunduğu ilk veriler, kozmolojide yeni bir dönemin başladığını açıkça gösteriyor. Bu bulguların Büyük Patlama teorisini ortadan kaldırmadığını özellikle vurgulamak gerekiyor; çünkü JWST’nin işaret ettiği sorunlar teorinin temelini değil, erken evrenin nasıl evrimleştiğine dair ayrıntılarını hedef alıyor. Daha doğru bir ifadeyle, modelin ilk milyar yıla ilişkin kısmının önemli ölçüde güncellenmesi gerektiğini gösteriyor. Bu durum, bilimsel yöntemin işleyişini çok net şekilde ortaya koyuyor. Gözlemlerimiz güçlendikçe, mevcut teorileri sınama imkânımız artıyor. Nerelerde eksik kaldığımızı görüyor, bazen parametreleri ayarlıyor, bazen de olayları bambaşka açılardan düşünmek zorunda kalıyoruz. JWST’nin ortaya çıkardığı üç ana bulmaca da birbirinden kopuk değil; aksine birbirini açıklayan halkalar gibi görünüyor. Erken evrende tespit edilen aşırı kütleli kara delikler, galaksilerin çok hızlı olgunlaşmasını tetiklemiş ve yıldız oluşumunun beklenenden erken durmasına neden olmuş olabilir. Yüksek metal bolluğu ise, ilk yıldız nesillerinin son derece hızlı bir tempoda oluşup yok olduğunu; bunun da erken galaksilerin neden bu kadar parlak ve büyük göründüğünü açıklamaya yardımcı olabileceğini gösteriyor. Bu gözlemleri özetlediğimizde üç ana gizem karşımıza çıkıyor: Evren daha birkaç yüz milyon yaşındayken bile büyük, parlak ve hatta yıldız üretimini durdurmuş galaksilerin varlığı; kendi galaksilerinin büyüme hızını geride bırakan dev kara delikler; ve birden fazla yıldız neslini gerektiren kimyasal çeşitliliğin, evren henüz çok gençken gözlemlenmesi. Bu sorunların hiçbiri “bilimin başarısızlığı” değil. Tam tersine, bilimin ilerlemesini sağlayan motor güç tam olarak bu tür uyumsuzluklardır. Gözlemlerimiz teorilerimizden daha ayrıntılı hâle geldiğinde, teorilerimizi geliştirmemiz gerektiğini anlıyoruz. JWST’den gelen her yeni veri, kozmolojiye yeni sorular eklerken, aynı zamanda bu soruları yanıtlamak için de bize yeni ipuçları sunuyor. Mühendislerin hesaplamalarına göre JWST, en az 20 yıl daha gözlem yapacak yakıta sahip. Bu, önümüzdeki yıllarda çok daha fazla veri, daha yüksek çözünürlük ve evrenin görünmeyen dönemlerine dair çok daha derin bakışlar elde edeceğimiz anlamına geliyor. Webb, bize evrenin hâlâ beklenmedik sürprizlerle dolu olduğunu gösteriyor. Belki de en büyük keşifler henüz yapılmadı.

İzlediğiniz için teşekkür ederim. Eğer bu konular ilginizi çekiyorsa, James Webb’in yeni gözlemleri geldikçe bu bulmacaları birlikte takip etmeye devam edebiliriz. Sizce bu üç bulmacadan hangisi çözülmesi en zor olanı? Yorumlarda paylaşabilirsiniz.

Yazan: Merve Biçmen
Düzenleme: Belkıs Garip, Dr. Sinan Kefeli

APA 7 – Kaynakça Listesi

Adamo, A., Atek, H., Bagley, M., Bañados, E., Barrow, K., Berg, D., Bezanson, R., Bradač, M., Brammer, G., Carnall, A., Chisholm, J., Coe, D., Dayal, P., Eisenstein, D., Eldridge, J., Ferrara, A., Fujimoto, S., Graaff, A., Habouzit, M., & Nota, A. (2025). The first billion years according to JWST. Nature Astronomy, 9, 1134–1147. https://doi.org/10.1038/s41550-025-02624-5

Cochran, A. (2024). James Webb Space Telescope spots rapidly feeding supermassive black hole in the infant universe: “This discovery is truly remarkable”. Space.com.
https://www.space.com/astronomy/black-holes/james-webb-space-telescope-spots-rapidly-feeding-supermassive-black-hole-in-the-infant-universe-this-discovery-is-truly-remarkable

European Space Agency. (2024). Webb spots greedy supermassive black hole in early Universe. ESA.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Webb/Webb_spots_greedy_supermassive_black_hole_in_early_Universe

Mbonye, M. R. (2025). The Big Bang? Origins and initial conditions from Self-Regulating Cosmology (SRC) model. arXiv. https://arxiv.org/pdf/2404.10799

NASA. (2024). 3 years of science: 10 cosmic surprises from NASA’s Webb Telescope. NASA Science.
https://science.nasa.gov/missions/webb/3-years-of-science-10-cosmic-surprises-from-nasas-webb-telescope/

NASA. (2024). James E. Webb. NASA.
https://www.nasa.gov/people/james-e-webb/

NASA. (2024). NASA’s Webb telescope studies moon-forming disk around massive planet. NASA Science.
https://science.nasa.gov/missions/webb/nasas-webb-telescope-studies-moon-forming-disk-around-massive-planet/

NASA. (2024). Who is James Webb? NASA Science.
https://science.nasa.gov/mission/webb/who-is-james-webb/

Noble, F. W. (2023). Surprising and unexpected discoveries the James Webb Space Telescope will likely make: Based upon our research. Applied Physics Research, 15(1), 115–140. https://doi.org/10.5539/apr.v15n1p115

Tripodi, R., Martis, N., Markov, V., Bradač, M., Mascia, F., Cammelli, V., D’Eugenio, F., Willott, C., Curti, M., Bhatt, M., Rihtaršič, G., Singh, J., Gaspar, G., Harshan, A., Judež, J., Merida, R., Desprez, G., Sawicki, M., & Strait, V. (2025). Extreme properties of a compact and massive accreting black hole host in the first 500 Myr. Nature Communications, 16. https://doi.org/10.1038/s41467-025-65070-x

Universe Today. (2024). The JWST makes some headway understanding “Little Red Dots”. Universe Today.
https://www.universetoday.com/articles/the-jwst-makes-some-headway-understanding-little-red-dots