Bir nefeste büyük bilim insanları. Okakura Kakuzo
bir bedenin bir yatağı eğmesine benzer bir şekilde uzayın geometrisini eğdiğini, yerçekimi dediğimiz etkinin de işte bu olduğunu açıkladı. Işınlarının bile yerçekimi tarafından bükülüp Güneş gibi çok büyük cisimlerin etrafında bükülmüş bir yörünge izlemesi bunun sonucudur. 1919’daki Güneş tutulması sırasında İngiliz gökbilimci Arthur Eddington’ın (1882-1944) Dünya’dan bakıldığında Güneş’in arkasında kalan uzak bir yıldızın ışığının Dünya’ya gelirken Güneş’in etrafında büküldüğünü (kesildiğini) gözlemlemesiyle Einstein’ın kuramı önemli ölçüde doğrulanmış oldu.
Büyük Patlama ve Evrenin Kökeni: Georges Lemaître ve Edwin Hubble
Belçikalı Cizvit rahip ve gökbilimci Georges Lemaître (1894-1966) 1927’de daha sonra evrenin kökenini açıklayan “Büyük Patlama” kuramına dönüşecek olan “genişleyen evren” fikrini oluşturdu. Lemaître, evrenin genişlemesinin zamanda tek bir âna (modern hesaplamayla 13,8 milyar yıl önceye), yani aşırı derecede sıkışmış ve yoğun bir “İlk Atom” ya da “Kozmik Yumurta”nın patlamasına kadar izlenebileceği varsayımında bulundu. Yayımlanan bulguları, çevirisine yardımcı olan İngiliz gökbilimci Arthur Eddington 1931’de bu fikri “muhteşem” diyerek tanımlayana kadar Belçika dışında çok okunmadı.
Ancak evrenin genişlemesi kuramı ve Büyük Patlama modelinin kanıtlanmasına yardımcı olan kişi, Lemaître’in daha iyi bilinen çağdaşı Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble (1889-1953) idi; bu sayede evrenbilimin kurucusu unvanını kazandı.
Hubble, profesyonel kariyerine heyecan verici bir dönemde başladı. Henrietta Leavitt (1868-1921), Büyük Macellan Bulutu ve Küçük Macellan Bulutu’nun (Samanyolu’nun kenarına yakın, günümüzde cüce galaksiler olarak bilinen cisimler) değişken parlaklıklara sahip binlerce yıldızı kapsadığını fark etti. Gözlemleri evren algımızı kökten değiştiren, yıldızların arasındaki uzaklıkları ölçmeyi sağlayan bir yöntemin geliştirilmesini sağladı. Gökbilimciler evrenin önceden düşünülenden çok daha büyük olduğunu fark etmeye başladı. Ardından Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı, değişen, genleşen ya da daralan evren fikrini ortaya koydu. Einstein da dahil olmak üzere birçok insan bu yeni görüşün inanılması zor olduğunu düşünüyordu.
1936’da Hubble’ın yaptığı galaksi sınıflandırması. İçinde bulunduğumuz Samanyolu Galaksisi, gökyüzünde parlak bir şerit halinde görünür ve çubuklu sarmal galaksi kategorisindedir. 100.000 ışık yılı genişliğinde gaz, toz ve tahminen 100 milyar yıldızı barındıran yassı, dönen bir daireden oluşur. Güneş sistemimiz, galaksinin ortasında değil, küçük bir sarmal kolunda yer alıyor.
Hubble’ın katkıları sarmal nebula olarak bilinen ve gökyüzünde görülebilen puslu ışık benekleriyle başladı. Bu gaz bulutları bizim galaksimizde miydi yoksa çok uzaktaki yıldız gruplarında mıydı? Gözlemlerini California’da, dünyanın o tarihteki en büyük teleskobu olan 254 santimetrelik Hooker teleskobunun bulunduğu Wilson Dağı Gözlemevi’nde yapıyordu. İncelemelerini gökyüzünün Andromeda Nebulası denen bölümü üzerinde yoğunlaştırdı. İlk kez resimlerde belli belirsiz yıldızlar görünüyordu. 1923’te bu yıldızların galaksimizin bir parçası olamayacak kadar uzak oldukları, dolayısıyla Samanyolu Galaksisi’ndeki en uzak yıldızlardan en az on kat daha uzak, tümüyle yeni bir galaksiye (günümüzde Andromeda Galaksisi olarak biliniyor) ait oldukları sonucuna vardı. Daha derin araştırmalar başka galaksilerin keşfini beraberinde getirdi. Şüphesiz, daha önce hayal edilenden çok daha büyük bir evrenin parçasıydık. Hubble galaksileri karşılaştırdı ve galaksi sınıflandırması için günümüzde de hâlâ kullanılan bir yöntem oluşturdu.
Başka bir önemli keşif 1929’da, Hubble düzenli evren genişlemesiyle ilgili verilerini yayımladığında gerçekleşti. Kırk altı galaksiyi inceleyerek galaksilerin arasındaki uzaklık arttıkça birbirlerinden uzaklaşma hızlarının da arttığını keşfetti. Bu, Hubble’ın bir galaksi Dünya’dan ne kadar uzaksa, uzaklaşma hızının da o kadar artacağını ifade eden (galaksiler arasındaki mesafe durmaksızın artar, dolayısıyla evren genleşir) yasasının temeliydi. Ardından Hubble yenilenmiş haliyle günümüzde de kullanılan evren genişlemesi denklemini oluşturdu. Evrenin genişleme oranını megaparsaniye11 başına saniyede 500 kilometre olarak hesapladı. Bu, Dünya’dan 3,26 milyon ışık yılı uzakta bir galaksinin saniyede 500 kilometre uzaklaştığı anlamına geliyordu. Bu tahmin evrenbilimde en önemli sayılardan biri olan, evrenin genişliği ve yaşını hesaplamaya yarayan “Hubble sabiti” olarak biliniyor.
Günümüzde Hubble’ın galaksiler arasındaki uzaklığı eksik hesapladığı, böylece genişleme oranı hesabının da çok büyük olduğu düşünülüyor. Gökbilimciler, söz konusu sayıyı megaparsaniye başına saniyede 70 kilometre olarak tahmin ediyorlar; ancak Hubble sabiti değerinde hâlâ önemli ölçüde belirsizlik mevcut.
1990’da yapılan ve bu önemli gökbilimcinin adı verilen Hubble Uzay Teleskobu, Hubble sabitini doğrulamak ve mükemmelleştirmek için daha fazla veri sağlamayı amaçlıyor. Şimdiye dek teleskop, evrenin sadece genişlemediğini, “karanlık enerji” adı verilen gizemli bir güç yardımıyla genişleme hızının da artmakta olduğunu gösterdi.
1964’te kozmik mikrodalga arka plan ışıması keşfedildi ve Büyük Patlama’nın bir “yankısı” olduğu düşünüldü.
Büyük Patlama Kuramı günümüzde halen hâkim kozmolojik görüş durumunda.
Süpernovalar, Nötron Yıldızlar ve Karanlık Madde: Fritz Zwicky
1935’te İsviçreli gökbilimci Fritz Zwicky (1898-1974) dağ başındaki gözlemevinde Schmidt teleskobunu kullandı. Geniş görüş alanına sahip bu teleskop, Zwicky’nin süpernova adını verdiği çok parlak yıldızları bulmak için idealdi.
Zwicky’nin varsayımına göre bir süpernova, büyük bir yıldızın olağanüstü ölümünü (kısa süreliğine gözlemlenebilen ve nova denilen, normal patlayan yıldızlardan çok daha büyük yoğunluğa sahip bir yıldızın tahrip edici patlaması) temsil ediyor. Yıldız, içinde bulunduğu galaksinin tamamından daha fazla parlamasını sağlamaya yetecek seviyede enerjiyi serbest bırakıp yeni gezegenlerin temellerini oluşturacak parçacıkları püskürtüyor ve ardında nötron yıldız denilen bir kalıntı bırakıyor. Neredeyse tamamen nötronlardan ya da elektriksel yükü olmayan atomaltı parçacıklardan oluşan bu yıldız kalıntısı, evrende varlığı bilinen en yoğun ve küçük yıldız.
Günümüzde süpernova olarak adlandırdığımız yıldızlar ilk olarak MÖ 185’te, Çin’de gözlemlendi. Başka birkaç süpernova, teleskobun geliştirilmesinden önce görülmüş, sonrasında da yüzlercesinin gözlemi kaydedilmişti. Zwicky 120 tane keşfetti. Günümüzde ise süpernova avı bilgisayar kontrolündeki teleskoplar kullanılarak sürüyor. Her galakside bir yüzyılda sadece iki ya da üç süpernova görülüyor; ancak yüz milyar galaksiye sahip bir evrende kuramsal olarak saniyede otuz süpernova gerçekleşiyor olabilir.
Galaksimizin en büyük yıldızlarından biri olan Betelgeuse ömrünün sonuna yaklaştı; bir milyon yıl içinde süpernova olarak patlaması bekleniyor. İlkel çağlardan beri gözlemlenen ve Avcı Takımyıldızı’nın bir parçası olan bu parlak, turuncu-kırmızı “dev yıldız”, hidrojenini tüketti. Çekirdeği sıkıştı, dış katmanları büyüdü ve çıplak gözle görülebilen çok büyük bir yıldıza dönüştü.
Kozmik ışınlar ya da yüksek enerjili radyasyon, yapay uydulardaki elektronik aletleri etkileyebilen süpernovaların yan etkisi.
Yaklaşık 3,26 milyon ışık yılı.