Katalog

ASTR Evrenin doğuşunu, büyük patlaı Evrenin en uzak köşelerini inceleyen gökbilimciler, en sonunda Big Bang'i mi bulacaklar? Soru göründüğü kadar saçma değil, bugüne kadar başlangıçtaki patlama "görülmemesine" karşın, bu aşamaya çok yaklaşıldı. Çevirf: Murat Arın I kı gökbilimci grubu, evrenin uç köşelerinden bırınde, şımdıye kadar saptanmış olan en uzak galaksıyı görduler Blze bu göruntuyu getıren ışık sınırlı bır hızla yayıldığından, evrenin tarthlnln en eskl dönemlerlnden birlne ulaştığımız söylenebılır Buyuk teleskoplar, bır bakıma zaman ıçınde geçmışe doğru yolculuk eden makıneler gıbı duşunulebılırler Gökyuzunden en uzak geçmışi dogrudan görme ayrıcalığını Amerıkalı gokbılımcı Edwln Hubble'a borçluyuz 1928'de, ötekı galaksılerın ışımasını gozlemlerken, bu ışıma tarafından uretılen spektral çızgılerın kırmızıya doğru kaydığını ve galaksıler daha uzaksa, bu eğılımın daha belırgın olduğunu fark ettı Bu kırmızılığı Doppler olayına bağladı özet olarak, Doppler olayı, kaynağın ve gözlemcının görelı hareketıne bağlı olarak bır ışaretın frekansının değışımı, dıye tanımlanabılır Işıksal olduğu gıbı seslı tum dalgalanmalı olaylara uygulanabılır örneğın, yuksek hızla yanımızdan geçen bır trenın sırenı, yaklaştığı zaman daha ınce, uzaklaşırken daha kalın gözukur Aynı bıçımde, uzaklaşan yıldızların ışığı kırmızıya kayarken, yaklaşanlarınkı mavıye doğru eğılımlıdır Hesaplamalar, kaynağın hızının gozlemcıye göre buyuk olduğu oranda, Doppler olayının daha önemlı olduğunu göstermektedır 1929'da, Hubble, adını taşıyan ve bır galaksının uzaklaşma hızının (v), bızı ondan ayıran mesafeyle (d) orantılı olduğunu ortaya koyan yasayı bulmuştur Bunagore, v«Hd'dır, H, Hubble sabıtıdır, yanı v ıle d arasındakl oranlılık katsayısıdır Bır başka deyışle bir galakal daha uzaksa, daha hızlı uzaklaşır. 1929'dan berı, gökbilimciler ve astrofızıkçıler, gıttıkçe daha uzak galaksılerın gözlemlenmesıyle bu sabıtın değerını belırlemeye çalıştılar Butun çabalarına karşın, doyurucu bır sonuca ulaşamadılar, çunku, hesaplamalara göre H'nın değerı değışmektedır, sanıyede ve megaparsek te 50 ıle 100 km arasında oynamaktadır (1 megaparsek=3 26 mılyon ışıkyılı) Evrenin yaşı H sabıtının belırsızlığı, evrenin yaşının bellrlenmeslni de onlemektedır 50 ya da 100 değerının alınmasına gore, evren 10 ya da 20 mılyar yıl yaşında olacaktır (bu ıkı sınır arasındakı tum ara değerler de doğru olabılır) Hubble'ın gozlemlerınden yola çıkan kozmologlar, uç postulaya dayanan bır senaryo kurmuşlardır a. Evren genleşmektedir, b. Genleşme kuvvetlerı, ancak temel buyuk bır patlamanın sonucu olabılırler, c. Evrenin tum maddesı, başlangıçtaki durumdan, yanı sıfır zamanında aynı ılk enerjetık yoğunlaşma noktasından ılerı gelmektedır Bu, Bıg Bang'ın (buyuk patlama) standart modelıdır Yıllar geçtıkçe ve yenı buluşlar yapıldıkça, bu senaryonun evrenin ılk durumunu ve evrımını en lyı betımleyen senaryo olduğu görulmuştur Bu senaryo, bu yuzyılın başında Elnsteln tarafından gelıştırılen genel görellllk kuramının matematıksel çerçevesı ıçınde yazılmıştır Bu gravıtasyonel etkıleşım kuramının Newton'un ıkı cısım arasındakı kuvvet kavramından ayrıldığı bılınmektedır Elma, Yeryuzu tarafından çekılmemektedlr, uzayzaman geometrısını, dolayısıyla elmanın yörungesını değıştıren Yer'ın kutlesıdır Evrenin çeşitll dönemlerine alt foslllerln ızlerını bulmak, gözlem kozmolojısının başlıca uğraşlarından bındır z«3,8'de bulunan galaksının önemı buradan ılerı gelmektedır Daha az uzak ıkıncı bır galaksı daha bulun muştur (z=3,395) z, kırmızıya doğru kayma şıddetını, dolayısıyla gozlemcıye olan uzaklığını olçmektedır Hız, uzaklaşmayla artmaktadır Örneğın bır galaksının 7000 km/s'de bulunduğunu soylemek, 70 megaparsekte, yanı 228 mılyon ışıkyılı mesafede bulunduğunu belırtmektedır z'nın değerl buyudukçe, nesneler uzaklaşmakta gözlemlerı zaman ıçınde ılerlememızle eşdeğerlı olmaktadır Genel bır yaklaşımla, evrenin buyuk yapılarının (galaksı kuazar, vb) z'nın dörde yakın olduğu bır değerde olustukları kabul edılmektedır Dolayısıyla z=4'e yaklaşan galaksllerl gözlemek, yenl doğmuş nesnelerl gözlemek demektlr. Geçmişe ulaşılabilir mi? Akla soyle bir soru gelmektedlr: Zaman Içlnde daha geçmişe ulaşılabilir ml? Z'nln degerlnln 4,1 olduğu kuazariar bulunmuştur, fakat, evrenln büyük yapılarının oluşumundan öncekl döneme alt izler bulunabillr ml? Yanıt evettir evrenin ılk zamanlarına, 3K ışıması sayesınde ulaşmak mumkundur Bu ışıma, 1965 yılında, bır rastlantı sonucu Ikı Amerıkf'ı radyoastronom tarafından bulunmuştur A. Penzlas ve W. Wllson, yenı bır radyo antenı denıyorlardı, zaman ıçınde sabıt şıddete sahıp, gözlemın yönu ne olursa olsun sabıt degerli bir çeşıt elektromanyetık gürultu yakaladılar (7,35 cm dalga uzunluğunda) Benzer bır antenın aynı düzeyde bir şiddetı yakalayabılmesı ıçın, sıcaklığı 3K (27O°C) olan ışıkgeçırmez kapalı bır şeyın ıçıne yerleştırılmış olması gerekıyordu Söz konusu olan şıddet duzeyı, aslında, bu sıcaklığa ulaşılınca, ıç yuzeyın elektronlarının termık hareketlılığının yaratacağı radyo gurultusudur Bu buluş Hubble tarafından evrenin genleşmesının ortaya konulmasından sonrakı en önemll buluşlardan bındır Kozmologlar, bundan yola çıkarak 3K sıcaklığına uygun duşen bır şıddette, bir fosil kozmik ışımanın var olduğu ve bu gurultunun evrenin oluşunun aşırı sıcak bır dönemının tarlhsel izinl temsıl ettığı sonucuna vardılar Bu dönemde, ışınımlar yayılmaya devam edıyorlardı, fakat genleşme etkısı nedenıyle gıderek"soğumuslardı". 3K ışıması, buyuk patlama senaryosu yönünde en önemlı desteklerden bındır Daha kesın olmak gerekırse, evrenin tarıhının hangı donemı soz konusuydu? Yanıt, T10 6 yıl yanı buyuk patlamadan bır mllyon yıl sonradır Bu tarıhte meydana gelen değişımlerı daha lyı anlamak ıçın daha öncekı durumu ıncelemelıyız Evren, varlığının uçuncü dakıkasından berı, protonlardan, elektronlardan, nötrınolardan, fotonlardan, ayrıca helyum, döteryum ve trıtıum çekırdeklerınden oluşan genış bır karışımdı Bu karışım lyonlaşmıstı, çunku oluşumunda bulunan elektronlar ve çekırdekler, elektrıksel olarak nötr yapılar halınde henuz bağlanmamışlardı, yanı atomlar henuz oluşmamıştı Evren genleştıkçe, karışımın sıcaklığı duştu, bır mılyon yıl sonra, ancak 4000K ıdı Oysa, bu sıcaklıkta, elektronlar (negatıf olarak yuklu), çekirdeklerın (pozıtıf olarak yuklu) onlar ustunde uyguladıkları çekımden kurtulmak ıçın yeterlı enerjıye artık sahıp değıllerdı Bunun sonucunda, sıcaklık 4000K'nın altına dusunce, madde lyonlaş Gözlemcının önunden geçen yarış arabası Evrenin 3. dakikası mış halden, nötr hale gectı Bu, "blleşim p«rlyoduydu". Bu dönuşumden önceki yıllar boyunca, elektrıksel olarak yuklu parçacıkların varlığı fotonların serbestçe yayılmalarını engellıyordu lyonlaşmış maddeyle karşılıklı etkıleşerek, durmakstzm elektronlara çarpıyorlardı ve kurtulamıyorlardı Bıleşımden sonra her şey değıştı Madde artık nötr olduğundan, fotonlar bundan tamamen ayrıldılar ve yayılmaya başladılar Evren "saydamlaştı". Boylece Guneş ışımasının Guneş'ın yuzeyınden yayıldığı gıbı astrofızıkçılerın bugun radyo ve mılımetrık alanda buldukları 3K kozmoljık ışıma, fotonların madde ıle son etkıleşımının yuzeyınden gelıyordu Genleşme nedenıyle 3K'ya kadar soğumuş olan bu fotonlar, bızı evrenin bır mılyon yıl yaşında olduğu ve sıcaklığının 4000K olduğu bır döneme göturmektedırler « Fosıl kozmolojık ışımadan daha "eski" bır şey "görüleblllr" mı? Yanı, evrenin bır mılyon yıl yaşından öncekı döneme aıt bır şey? Bir kez daha yanıt olumludur Evet, blzi evrenln ilk aanlyelerine göturecek bir unaur bulunmaktadır. Bu, doteryumdur. 10. saniye Büyuk patlamadan sonrakı onuncu saniyeye dönelım Bu anda, "ılk karışım" başlıca protonlardan, nötronlardan, elektronlardan, fotonlardan ve nötrınolardan oluşmuş Bu galaksı evrenin Ilk zamanlarmtia doğdu Bu galaksl, bugune kadar gözlemienmiş en uzak galaksldir (z 3,8) Işığı, blze ulaşmak Içln 15 mılyar yıllık bir yolculuk yaptı Astrofizikçller, bu 4C41 17 adlı galaksiyı inceleyerek evrenin o zamankl durumunu öğrenmeye çalışacaklar