James Webb Astronomiyi Nasıl Değiştirdi?: İngilizce çalışma notları

This is MIRI, the mid-infrared camera onboard the James Webb telescope. Kültür

Bu, James Webb teleskobunda bulunan orta kızılötesi kamera MIRI.

Watch what happens when light enters the camera.

Işık kameraya girdiğinde ne olduğuna bir bakın.

A complex series of mirrors and filters direct and split the light up into different wavelengths,

Karmaşık bir aynalar ve filtreler serisi ışığı yönlendirir ve farklı dalga boylarına ayırır,

which are then resized and directed onto the sensors.

bunlar daha sonra yeniden boyutlandırılır ve sensörlere yönlendirilir.

With this camera,

Bu kamera ile,

Webb can see extremely distant stars and galaxies

Webb, insan gözüyle tamamen görünmez olan

that are completely invisible to the human eye.

son derece uzak yıldızları ve galaksileri görebilir.

This is only possible by cooling the camera down to just 6° above absolute zero. Kültür

Bu ancak kamerayı mutlak sıfırın sadece 6° üzerine kadar soğutmakla mümkündür.

But why does it need to be so cold?

Peki neden bu kadar soğuk olması gerekiyor?

In this video,

Bu videoda,

we're going to look at how Webb captures infrared light Kültür

Webb'in kızılötesi ışığı nasıl yakaladığına

and how a simple sound like this

ve bunun gibi basit bir sesin

is used to cool its camera all the way down to a mind-boggling temperature. Notlar

kamerasını akıllara durgunluk veren bir sıcaklığa kadar soğutmak için nasıl kullanıldığına bakacağız.

We'll also be giving away this LEGO ISS model,

Ayrıca bu LEGO ISS modelini de hediye edeceğiz,

so stick around to the end of the video Öbek fiiller

bu yüzden nasıl kazanabileceğinizi görmek için

to see how you could win.

videonun sonuna kadar bizle kalın.

All of the cameras onboard James Webb detect infrared light,

James Webb'deki tüm kameralar insan gözüyle görünmeyen

which is invisible to the human eye.

kızılötesi ışığı algılar.

As light travels through space,

Işık uzayda yol alırken,

its wavelength is constantly being stretched.

dalga boyu sürekli olarak uzar.

If something is far enough away, Dilbilgisi

Bir şey yeterince uzaksa,

the light will be stretched so much that it is no longer visible by the time it reaches us. Dilbilgisi

ışık o kadar çok uzayacaktır ki bize ulaştığında artık görünür olmayacaktır.

This means there is a physical limit on how far we can see into space.

Bu, uzayın ne kadar derinini görebileceğimizin fiziksel bir sınırı olduğu anlamına gelir.

Since MIRI's sensors are made from arsenic and silicon,

MIRI'nin sensörleri arsenik ve silikondan yapıldığından,

it can detect this super stretched infrared light and see beyond that limit.

bu süper uzamış kızılötesi ışığı algılayabilir ve o sınırın ötesini görebilir.

These sensors work like regular camera sensors

Bu sensörler, ışık fotonlarını elektrik sinyaline dönüştürerek

by converting photons of light into an electrical signal.

normal kamera sensörleri gibi çalışır.

But in order to detect the faint signals of infrared light,

Ancak kızılötesi ışığın zayıf sinyallerini algılayabilmek için,

the sensors on MIRI have to be extremely sensitive.

MIRI üzerindeki sensörlerin son derece hassas olması gerekir.

Increasing the sensitivity, however, introduces a lot of noise. Kelime

Ne var ki hassasiyeti artırmak çok fazla gürültüye (parazit) neden olur.

Whenever we point a camera at something,

Bir kamerayı ne zaman bir şeye doğrultursak,

its sensor isn't just detecting what we want it to see.

sensörü sadece görmesini istediğimiz şeyi algılamakla kalmaz.

There is so much more light bouncing around us that our eyes simply can't detect.

Etrafımızda gözlerimizin algılayamayacağı kadar çok seken ışık vardır.

This can trick the pixels in the sensor into registering random levels of light, Dilbilgisi

Bu, sensördeki pikselleri kandırarak rastgele ışık seviyeleri kaydetmelerine neden olabilir,

creating a layer of noise in the image.

görüntüde bir gürültü katmanı oluşturur.

If the thing you are looking at has a bright enough signal,

Baktığınız şey yeterince parlak bir sinyale sahipse,

it will stand out much more compared to the noise. Öbek fiiller

gürültüye kıyasla çok daha fazla öne çıkacaktır.

However, if the thing you are trying to image is faint,

Ancak, görüntülemeye çalıştığınız şey zayıfsa,

like the infrared light from a galaxy,

bir galaksiden gelen kızılötesi ışık gibi,

you'll need to increase the sensitivity of the sensor,

sensörün hassasiyetini artırmanız gerekecektir,

which in turn will drastically increase the noise. Anlatım akışı

bu da sonuç olarak gürültüyü büyük ölçüde artıracaktır.

Since Webb is detecting infrared light,

Webb kızılötesi ışığı algıladığı için,

the problem gets even worse.

sorun daha da kötüleşir.

Every object in our universe emits heat energy,

Evrenimizdeki her nesne ısı enerjisi yayar,

some of which is in the form of light.

bunun bir kısmı ışık şeklindedir.

Most objects aren't quite hot enough to emit visible light,

Çoğu nesne görünür ışık yayacak kadar sıcak değildir,

but they do emit a lot of infrared light.

ancak çok fazla kızılötesi ışık yayarlar.

The hotter the object, Dilbilgisi

Nesne ne kadar sıcaksa,

the more infrared light it will emit,

o kadar fazla kızılötesi ışık yayar,

which is essentially how thermal imaging cameras work.

ki termal görüntüleme kameraları da temel olarak böyle çalışır.

Because of this, James Webb itself would emit so much infrared light

Bu nedenle, James Webb'in kendisi o kadar çok kızılötesi ışık yayardı ki

that its sensors would be completely drowned out. Öbek fiiller

sensörleri tamamen bunun altında kalıp boğulurdu.

And so, in order to limit the amount of infrared light produced by the telescope,

Ve bu yüzden, teleskop tarafından üretilen kızılötesi ışık miktarını sınırlamak için,

its cameras need to be kept at a temperature of -234°.

kameralarının -234° sıcaklıkta tutulması gerekir.

That is extremely cool,

Bu, bugünkü videonun sponsoru Wondrium gibi

just like Wondrium, the sponsor of today's video.

son derece havalı (ve soğuk) bir şey.

Wondrium is a learning platform where you can explore a variety of subjects,

Wondrium, en sevdiklerimden bazıları olan

including some of my favorites,

teknoloji, bilim ve uzay araştırmaları dahil olmak üzere,

technology, science, and space exploration.

çeşitli konuları keşfedebileceğiniz bir öğrenim platformudur.

One of the best ones I came across was the search for exoplanets, Öbek fiiller

Karşılaştığım en iyilerden biri, ötegezegen araştırmasıydı,

which tells you all about the technologies and methods

bu, tıpkı James Webb teleskobunda kullanılanlar gibi,

used to discover new planets beyond our solar system,

güneş sistemimizin ötesindeki yeni gezegenleri keşfetmek için kullanılan

just like those used on the James Webb telescope.

teknolojiler ve yöntemler hakkında her şeyi anlatıyor.

Wondrium offers a diverse collection of videos, tutorials, and documentaries,

Wondrium, çeşitli videolar, öğreticiler ve belgeseller koleksiyonu sunarak

giving you the opportunity to learn from experts and hear their firsthand experiences. Kalıp ifadeler

uzmanlardan öğrenme ve onların ilk elden deneyimlerini duyma fırsatı veriyor.

Plus, with new offers every month,

Ayrıca, her ay yeni tekliflerle,

you'll never run out of new and exciting things to discover. Öbek fiiller

keşfedilecek yeni ve heyecan verici şeyler asla tükenmeyecek.

You can enjoy all of their courses ad-free from anywhere on any device.

Tüm kurslarının keyfini reklamsız, her yerden, her cihazda çıkarabilirsiniz.

And best of all,

Ve en iyisi,

they're offering the Primal Space community a free trial starting today.

Primal Space topluluğuna bugünden itibaren ücretsiz bir deneme sunuyorlar.

If you're looking to challenge yourself and expand your knowledge,

Kendinize meydan okumak ve bilginizi genişletmek istiyorsanız,

then Wondrium is the perfect place for you.

o zaman Wondrium sizin için mükemmel bir yer.

Don't wait any longer.

Daha fazla beklemeyin.

Head to the link in the description below for your Wondrium free trial.

Wondrium ücretsiz denemeniz için aşağıdaki açıklamadaki bağlantıya gidin.

In order for MIRI to operate at -267°, Dilbilgisi

MIRI'nin -267°'de çalışabilmesi için,

it's located behind the massive five-layer sunshield.

devasa beş katmanlı güneş kalkanının arkasında yer alır.

This alone reflects so much heat

Bu bile kendi başına çok fazla ısıyı yansıtır

and cools Webb's cameras down to around -234°.

ve Webb'in kameralarını yaklaşık -234°'ye kadar soğutur.

But, since MIRI is much more sensitive than the other cameras,

Ancak, MIRI diğer kameralardan çok daha hassas olduğundan,

it faces an even bigger problem, dark current. Kültür

karanlık akım denen daha da büyük bir sorunla karşı karşıyadır.

This is where the atoms inside the sensor itself vibrate and mistakenly register a photon of light, Anlatım akışı

Bu, sensörün içindeki atomların titremesi ve yanlışlıkla bir ışık fotonu kaydetmesi durumudur,

creating more noise.

bu da daha fazla gürültü yaratır.

Since temperature is just a measure of how fast an atom vibrates, Kalıp ifadeler

Sıcaklık sadece bir atomun ne kadar hızlı titreştiğinin bir ölçüsü olduğundan,

lowering the temperature will lower the vibration and therefore reduce the amount of dark current.

sıcaklığı düşürmek titreşimi azaltacak ve dolayısıyla karanlık akım miktarını azaltacaktır.

Even at -234°,

Hatta -234°'de bile,

the vibration of these atoms would be too much for MIRI's sensor.

bu atomların titreşimi MIRI'nin sensörü için çok fazla olurdu.

And so, they have to be cooled all the way down to -267°,

Bu yüzden, mutlak sıfırın sadece 6° üzerine,

just 6° above absolute zero.

-267°'ye kadar soğutulmaları gerekir.

At this temperature,

Bu sıcaklıkta,

the atoms in the sensor are almost completely still,

sensördeki atomlar neredeyse tamamen hareketsizdir,

drastically reducing the noise and allowing the faint infrared signals to shine through.

gürültüyü büyük ölçüde azaltır ve zayıf kızılötesi sinyallerin parlamasına izin verir.

But how did NASA take these sensors all the way down to -267°?

Peki NASA bu sensörleri ta -267°'ye kadar nasıl indirdi?

The cooling process all starts here,

Soğutma süreci tamamen burada,

at the bottom of the telescope,

teleskobun alt kısmında,

with a device called a pulse tube. Kültür

darbe tüpü adı verilen bir cihazla başlar.

Inside these tubes are two pistons,

Bu tüplerin içinde iki piston bulunur,

which move back and forth to compress the helium into the pulse tube. Kalıp ifadeler

bunlar helyumu darbe tüpünün içine sıkıştırmak için ileri geri hareket eder.

Since this movement would create a lot of unwanted vibration,

Bu hareket istenmeyen birçok titreşim yaratacağından,

these pistons have to move in the exact opposite direction

bu pistonlar birbirlerinin hareketini iptal etmek için hassas zamanlamayla

with precision timing to cancel out each other's movement. Öbek fiiller

tam tersi yönde hareket etmelidir.

These pistons move very quickly,

Bu pistonlar bir hoparlör gibi

just like a speaker,

çok hızlı hareket ederek,

to create a low-frequency sound wave with a frequency of 30 Hz.

30 Hz frekanslı düşük frekanslı bir ses dalgası oluşturur.

This sound wave travels down the tube

Bu ses dalgası tüp boyunca ilerler

and gets compressed once it reaches the end,

ve sona ulaştığında sıkışarak,

creating an area of higher pressure.

daha yüksek basınçlı bir alan yaratır.

Then, as it bounces back in the opposite direction,

Sonra, ters yönde geri sekerken,

it expands, creating an area of low pressure

genişler ve düşük basınçlı bir alan yaratır

before being compressed once again.

ardından bir kez daha sıkıştırılır.

If the next wave is sent out exactly as the previous one returns, Dilbilgisi

Eğer bir sonraki dalga tam olarak bir önceki dalga geri dönerken gönderilirse,

it means the frequency perfectly matches that of the tube. Dilbilgisi

bu, frekansın tüpün frekansıyla mükemmel bir şekilde eşleştiği anlamına gelir.

This creates a standing wave Kültür

Bu, yüksek ve düşük basınç alanlarının aynı yerde kaldığı

where the areas of high and low pressure remain in the same place.

duran bir dalga oluşturur.

By tripling the frequency,

Frekansı üç katına çıkararak,

it causes the waves to combine and create a stationary wave

dalgaların birleşmesine ve

with multiple areas of high and low pressure.

birden fazla yüksek ve düşük basınç alanına sahip sabit bir dalga oluşturmasına neden olur.

Since temperature and pressure are related,

Sıcaklık ve basınç birbiriyle ilişkili olduğundan,

this also leads to areas of high and low temperature.

bu aynı zamanda yüksek ve düşük sıcaklık alanlarına da yol açar.

This alone wouldn't change the overall temperature

Sıcak ve soğuk parçalar birbirini iptal ettiğinden

because the hot and cold parts simply cancel each other out.

tek başına bu, genel sıcaklığı değiştirmez.

But, if there was a way to extract the hot parts, Dilbilgisi

Fakat, sıcak parçaları çıkarmanın bir yolu olsaydı,

then the temperature would start to drop.

o zaman sıcaklık düşmeye başlardı.

And so, three heat exchangers

Böylece, ince metal tabakalardan yapılmış

made of thin metal sheets Kalıp ifadeler

üç ısı eşanjörü,

are placed at the points where the hot and cold gas meet.

sıcak ve soğuk gazın buluştuğu noktalara yerleştirilir.

These allow the gas to pass through whilst also absorbing some of its temperature, Kelime

Bunlar gazın geçmesine izin verirken aynı zamanda sıcaklığının bir kısmını emerek

causing a heat gradient to form. Dilbilgisi

bir ısı gradyanının oluşmasına neden olur.

The heat from the hot side is pulled out

Sıcak taraftaki ısı çekilir

and sent to the radiators via a heat exchanger.

ve bir ısı eşanjörü aracılığıyla radyatörlere gönderilir.

Then, the cold temperatures on the other side are also drawn out. Öbek fiiller

Ardından, diğer taraftaki soğuk sıcaklıklar da dışarı çekilir.

This causes the temperature to drop from 27° all the way down to -256°

Bu, sıcaklığın son ısı eşanjöründe

at the final heat exchanger.

27°'den ta -256°'ye kadar düşmesine neden olur.

But how is this used to cool the sensors located at the opposite end of the telescope?

Peki teleskobun diğer ucunda bulunan sensörleri soğutmak için bu nasıl kullanılır?

Next to the pulse tube is another set of pistons

Darbe tüpünün yanında,

that compress helium in a completely separate line of tubing.

tamamen ayrı bir boru hattında helyumu sıkıştıran başka bir piston seti daha vardır.

This line passes through the cold parts of the pulse tube's heat exchangers,

Bu hat, darbe tüpünün ısı eşanjörlerinin soğuk kısımlarından geçerek

cooling the helium all the way down to around -256°.

helyumu yaklaşık -256°'ye kadar soğutur.

But still the helium isn't quite cold enough. Dilbilgisi

Ancak helyum hala yeterince soğuk değildir.

From there, the helium goes on a long journey,

Oradan helyum uzun bir yolculuğa çıkar,

winding its way up through 10 m of thin tubing until it reaches the cold head assembly. Deyimler

soğuk kafa tertibatına ulaşana kadar 10 metrelik ince borulardan yukarı doğru kıvrılarak ilerler.

Inside, there is another heat exchanger and a tiny hole less than 1 mm in diameter. Kalıp ifadeler

İçeride, başka bir ısı eşanjörü ve çapı 1 mm'den küçük minik bir delik vardır.

The helium is pushed through the hole

Helyum bu delikten itilir

and undergoes something called the Joule-Thomson effect. Kültür

ve Joule-Thomson etkisi adı verilen bir şeye maruz kalır.

As the gas moves through the hole,

Gaz delikten geçerken,

it gets compressed before quickly expanding on the other side. Dilbilgisi

diğer tarafta hızla genişlemeden önce sıkışır.

This rapid expansion causes the pressure to drop, Dilbilgisi

Bu hızlı genişleme basıncın düşmesine neden olarak

cooling the gas very quickly.

gazı çok hızlı bir şekilde soğutur.

This is why blowing air through our mouth is colder

Dudaklarımızla daha küçük bir delik açtığımızda

if we make a smaller hole with our lips.

ağzımızdan hava üflemenin daha soğuk olmasının nedeni budur.

On James Webb,

James Webb'de,

this cools the helium all the way down to just -267°.

bu, helyumu sadece -267°'ye kadar soğutur.

From here, the helium flows on to copper plates attached to the back of MIRI's sensors,

Buradan helyum, MIRI'nin sensörlerinin arkasına takılı bakır plakalara doğru akar,

cooling them down to the required temperature.

ve onları istenen sıcaklığa kadar soğutur.

After that, the helium has done its job Deyimler

Ondan sonra helyum görevini tamamlamıştır

and it flows back down the telescope where the entire process begins again.

ve tüm sürecin yeniden başladığı teleskobun alt kısmına geri akar.

When NASA began designing James Webb,

NASA James Webb'i tasarlamaya başladığında,

no cryocooler with this level of cooling existed.

bu soğutma seviyesine sahip hiçbir kriyosoğutucu mevcut değildi.

And so, engineers had to really push the boundaries of physics, Deyimler

Bu nedenle mühendisler fizik sınırlarını gerçekten zorlamak zorunda kaldılar,

all while conforming to the limits of fitting it into a space telescope. Dilbilgisi

üstelik bunu bir uzay teleskobuna sığdırma sınırlarına uyarak yaptılar.

And now,

Ve şimdi,

time for something really special.

gerçekten özel bir şeyin zamanı geldi.

The winner of the previous giveaway is Daniel Weinman.

Önceki çekilişin kazananı Daniel Weinman.

Congratulations.

Tebrikler.

But, as always,

Fakat, her zamanki gibi,

we'll be giving away another awesome space prize in the next video.

bir sonraki videoda harika bir uzay ödülü daha vereceğiz.

To win this amazing LEGO space station model,

Bu muhteşem LEGO uzay istasyonu modelini kazanmak için,

sign up at the link below

aşağıdaki bağlantıdan kaydolun

and leave a comment saying how long you think James Webb will operate for. Dilbilgisi

ve James Webb'in ne kadar süre çalışacağını düşündüğünüzü söyleyen bir yorum bırakın.

Thank you very much for watching

İzlediğiniz için çok teşekkür ederim

and I'll see you in the next video.

ve bir sonraki videoda görüşmek üzere.