How big is HDF’in Uzaklığı?

Hubble Derin Alanı, Hubble Uzay Teleskobu’nun 1995’te çektiği, gökyüzünün küçücük ve neredeyse boş bir bölgesinin görüntüsüdür. Birçok farklı uzaklıktaki yaklaşık 3.000 gökadayı gösterir. 2000 itibarıyla uzaklığı doğrulanmış en uzak gökadalar, yaklaşık 12,8 milyar yıl önce yola çıkmış ve Dünya’ya ulaşmak için yaklaşık 12,8 milyar ışık yılı yol almış ışıkla görülüyor; ışık yılı ise ışığın bir yılda kat ettiği uzaklıktır. Evren o zamandan beri genişlediği için bu gökadalar şimdi yaklaşık 27 milyar ışık yılı uzakta.

Uzaklık

Hubble Derin Alanı’na tek bir uzaklık yoktur. Görüntü, uzayda dar bir tüpün içinden bakar ve içindeki gökadalar bu tüp boyunca her uzaklıkta yer alır. Gökbilimciler bir gökadanın ne kadar uzakta olduğunu kırmızıya kaymasından bulur. Kırmızıya kayma, evrenin genişlemesinin ışığını ne kadar uzattığının ölçüsüdür. Daha büyük bir kırmızıya kayma, ışığın daha uzun zaman önce yola çıktığı anlamına gelir.

2000 yılına gelindiğinde gökbilimciler ana alanda yaklaşık 150 kırmızıya kayma ölçmüştü; bunlar 0,089 ile 5,60 arasında değişiyordu. Kırmızıya kayması 5,34 ve 5,60 olan en uzak iki gökada, önce renklerine bakılarak seçildi, sonra 1998’de doğrulandı. Görüntüdeki gökadaların çoğu, kırmızıya kaymalarının bu yolla ölçülemeyeceği kadar sönük.

Kırmızıya kaymayı uzaklığa çevirmek için evrenin nasıl genişlediğini anlatan bir model gerekir. Planck uydusunun ölçtüğü değerlerle, kırmızıya kayması 5,60 olan ışık yaklaşık 12,8 milyar yıl önce, evren yaklaşık 1 milyar yaşındayken yola çıktı. Işık yol alırken uzay gerildi; bu yüzden onu gönderen gökada şimdi yaklaşık 27 milyar ışık yılı uzakta. Aynı modele göre alandaki en yakın gökadalar, yani kırmızıya kayması 0,089 olanlar, yaklaşık 1,3 milyar ışık yılı uzakta.

Boyut karşılaştırmaları

Hubble Derin Alanı, 23 metre uzaktan görülen ABD’nin 10 sentlik madeni parasının (dime) genişliğiyle yaklaşık aynı büyüklükte bir gökyüzü bölgesini kapsar.
Bu bölge, dolunay hâlindeki Ay’ın genişliğinin yaklaşık on üçte biridir. Bütün gökyüzünü kaplamak için aynı boyutta yaklaşık 28 milyon görüntü gerekirdi.
Kırmızıya kayması 1,6–2,1 olan, önerilmiş bir yapı olan Herkül–Kuzeytacı Büyük Duvarı’ndan gelen ışık yaklaşık 10 milyar yıl önce yola çıktı. Bu, Derin Alan’daki doğrulanmış en uzak gökadalardan gelen ışıktan yaklaşık 2–3 milyar yıl daha sonradır.
Gözlemlenebilir evrenin kenarı bugün yaklaşık 46 milyar ışık yılı uzaklıktadır. Kırmızıya kayması 5,60 olan ve şimdi yaklaşık 27 milyar ışık yılı uzaktaki bir gökada, bu kenara giden yolun yarısından biraz fazlasındadır.

Görüntü nasıl oluşturuldu

O sırada Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’nün müdürü olan Robert Williams, projeye kendisine ayrılan teleskop zamanının büyük bölümünü kullandı. Ekibi, Samanyolu’nun kalabalık düzleminden uzakta, Büyük Ayı takımyıldızındaki Büyük Kepçe’nin sapının yakınında bir nokta seçti. Hubble burayı on gün boyunca, 18–28 Aralık 1995 arasında, 342 pozla görüntüledi.

Pozlar ultraviyole, mavi, kırmızı ve kızılötesi ışıkta çekildi ve tek bir renkli görüntüde birleştirildi. Gökadaların çoğu, insan gözünün görebileceğinden yaklaşık dört milyar kat daha sönüktür. Evren her yönde hemen hemen aynı göründüğü için bu alan, bütün gökyüzünü temsil eden bir bölge sayılır.

Daha derin alanlar

Hubble projeyi 1998’de güney gökyüzünde, Tukan takımyıldızındaki Hubble Derin Güney Alanı ile yineledi. 2004’te Hubble Ultra Derin Alanı toplam bir milyon saniyelik pozlamalar kullandı ve yaklaşık 10.000 gökada gösterdi. Görüntüleri, Büyük Patlama’dan sonra oluşan ilk gökadaların bazılarına ulaştı.