Evren Hakkında

Elimde olmayan sebepler yüzünden bu sayfayı uzunca bir süredir güncelleyemedim, ama bu bu sayfayı unuttuğum anlamına gelmez. Bu dönem herhalde bu okulda geçirdiğim en yoğun dönem olacak; verdiğim üç tane ders üzerine bir de tez hocamın dersini alıyorum, tabii kendisi ile bire bir çalışmaya ilave olarak. Programın kendisinin yoğunluğu yetmezmiş gibi bütün derslerim de sabah 8'de başlıyor. Tam da benim gibi sabahlara kadar uyumayan birine göre bir program, değil mi?

Bir önceki yazımda sizleri uzaklara, ama çok uzaklara götüreceğime söz vermiştim, verdiğim sözü tutmanın zamanı geldi. Bu yazım evren hakkında olacak. Nereden esti diye merak ediyorsanız hemen söyleyeyim. Şu ana kadar yazdığım yazıların hemen hemen hepsi hatıra ağırlıklı yazılar. Hatıra anlatmakla bir derdim yok ama öte yandan bu sayfanın da sadece hatıra üzerine bir sayfa olmasını istemiyorum. Aylar önce evren hakkında bir belgesel izledim ve daha sonra internette bu konu üzerine ufak bir araştırma yaptım. Bu araştırma sırasında içinde bulunduğumuz galaksinin iki tane uydu galaksisi olduğunu öğrendim ve bu konuya ilgim büyümeye başladı. Bu konuda bir yazı yazma fikri de aşağı yukarı bu sıralar ortaya çıktı. Gezegen mertebesinden başlayıp sırasıyla yıldızlar, yıldız sistemleri, galaksiler ve üzeri oluşumlar hakkında verebildiğim kadar bilgi vermeyi planlıyorum. Ucundan kara delikler, yıldız ve galaksi oluşumu, evrenin bilinen tarihi ve süpernovalar gibi konulara da dokunabilirim belki. Bu aslında bu yazıyı yazmaya ikinci teşebbüsüm, ilk seferde yazı o kadar teknik hale geldi ve istediğim çizgiden o kadar fazla saptı ki o ana kadar yazdıklarımı silip sıfırdan başlamaya karar verdim. Bir fikir olması açısından, 6-7 uzun paragraf yazının sonunda hala gezegenler hakkında yazmaktaydım. Bu yüzdendir ki yazıyı yazarken Wikipedia veya benzeri kaynakları kullanmamaya veya minimal seviyede kullanmaya çalışacağım.

İncelememize gezegenlerden başlayalım. Teknik tanıma bu yazıda değinmeyeceğim, yoksa dediğim gibi işin içinden çıkılmıyor. İlgilenenler bu tanım için Wikipedia'ya bakabilirler. Tanım konusunda tek söylemek istediğim, yakın zamanlarda Güneş etrafında dönen her cismin "gezegen" sıfatını hakketmediğine karar verildi. Bu kararın alındığı dönemi büyük ithimalle hatırlarsınız, çünkü bu karar neticesinde Pluto gezegenlik sıfatını kaybederek "cüce gezegen" diye ayrı bir statüye geçti. Bunu ilk duyduğumda duygusal kaynaklı bir takım tepkiler vermiştim ama daha sonra hak verdim, zira Pluto'dan sonra keşfedilen ve Pluto'nun gezegen olmak adına sahip olduğu bütün özelliklere sahip olan her gökcismine gezegen demeye kalkarsak Güneş Sistemi'ndeki gezegen sayısı bir anda 40'lara varıyor ve yeni yeni cisimler keşfedildikçe de bu sayının 200'e varabileceği söyleniyor. Netice itibari ile 200 tane gezegenin hesabını tutmaktansa Pluto'nun gezegenlik sıfatını düşürmek bence de daha mantıklı bir çözüm.

Aynı bizim güneşimizin etrafında dönen gezegenler olduğu gibi diğer yıldızların da etrafında dönen gezegenler olduğu biliniyor. "E herhalde yani..." dediğinizi duyar gibi oluyorum ama şaşırtıcı bir şekilde güneş sistemimiz dışında gezegenlerin varlığından ancak 1992 yılında emin olabildik, insanların binlerce yıldır gökyüzünü seyrettiğini düşünürsek 20 sene öncesi oldukça güncel sayılır. Güneş sistemimiz dışında gezegenlerin varlığından emin olmadığımız zamanlarda doğal olarak gezegenlerin oldukça sıradan gökçisimleri mi olduğu; yoksa bizim güneş sistemimize mahsus, büyük rastlantılar sonucu oluşmuş fevkalade sıradışı bir oluşum mu olduğu bilinmiyordu. Güneş sistemi dışında ilk gezegenin bulunuşu ve aynı tekniklerle o günden bu yana yüzlerce gezegenin bulunması sonrasında gezegenlerin oldukça sıradan oluşumlar olduğuna karar verildi. Astronomların (ve büyük ihtimalle herkesin) kafasını kurcalayan bir sonraki soru ise yaşamın bizim gezegenimize mahsus bir olay mı olduğu, yoksa gerekli koşulları sağlayan her gezegende ortaya çıkan sıradan bir olay mı olduğu. Pek elle tutulur nitelikte olmasa da bu konuda da yavaş yavaş gelişmeler yaşanıyor.

Bu yazının yayına hazırlandığı sıralarda haber merkezimize ulaşan bir son dakika haberini de şu araya sıkıştırayım: İki yıldızın yörüngesinde dolaşan ilk gezegen keşfedildi! Gökyüzünde gördüğümüz yıldızların ortalama yarısı kütle merkezleri etrafında dönmekte olan ikili yıldızlar olduğu için bu buluş dünya dışı yaşam açısından da oldukça önemli, çünkü Dünya koşullarına yakın koşullar gösteren gezegen bulabilme ihtimalini ikiye katlıyor.

Bir üst seviyeye çıktığımızda yıldızları ve yıldız sistemlerini görüyoruz. Yıldızları gezegenlerden ve diğer gökcisimlerinden ayıran en belirgin özellik enerji üretmeleridir sanırım. Bu enerji, belli elementlerin (çoğunlukla hidrojen) kütleçekim sonucu sıkışmaları ve meydana gelen çok yüksek basınç ve sıcaklık değerleri altında nükleer kaynaşma tepkimelerine girmeleri sonucu ortaya çıkar. Yıldızlar hakkinda verilebilecek en bariz örnek bizim güneşimizdir, hatta yıldızlar hakkında bildiklerimizin çoğunu kendi güneşimizden öğrenmişizdir. Evrendeki diğer yıldızları inceledikçe güneşimizin kendi kütlesine yakın kütlelerdeki diğer yıldızlara kıyasla üstün veya aşağı kalır bir tarafı olmayan, son derece sıradan bir yıldız olduğu sonucuna varıyoruz. Bu da güneş sistemimiz dışında canlı yaşam bulma umutlarımızı kuvvetlendiriyor.

Bir yıldızın doğumundan "ölümüne" kadar geçen evrelerden şöyle bir bahsedelim. Yıldızlar, "nebula" adı verilen gaz ve toz bulutlarının sıkışması sonucu ortaya çıkarlar. Günümüzde bu nebulalar eski yıldızların kalıntılarından oluşuyorlar ama ilk yıldızlar büyük patlama sonucu enerjinin maddeye dönüşmesi ve ortaya çıkan maddenin belli noktalarda yoğunlaşması sonucu oluşmuşlardır. Bu nebulalar, yukarda bahsettiğim şekilde sıkışıp çekirdek kaynaşmasına başladıklarında yeni bir yıldız doğmuş oluyor. Çoğunlukla hidrojenden oluşan bu yıldız uzunca bir sure (bir kaç yüzbin yıldan milyarlarca yıla kadar) bu şekilde hidrojen atomlarını helyum atomlarına dönüştürerek yaşamına devam ediyor. Yıldızın hidrojen stoğu bittiği zaman helyum atomlarını kaynaştırarak enerji elde etmeye devam ediyor. Enerjisini elde ediyor etmesine ama bu aşamada yıldız şişerek ilk aşamadaki haline göre kat kat hacimleniyor. Bu aşamadaki yıldızlara "kırmızı dev" adı veriliyor. Mesela en basitinden bizim güneşimize bakacak olursak, bu hidrojen stoğunun biterek helyum yakmaya başlama hadisesi 4 küsür milyar yıl sonra meydana gelecek. Bu olayın günümüze bu kadar uzak bir tarihte gerçekleşecek olması bizim açimizdan çok hayırlı bir olay, çünkü bu olay sırasında güneş o kadar fazla şişecek ki o esnada dünya üzerinde herhangi bir canlının barınması imkansız hale gelecek.

Yıldızlar ömürlerinin geri kalanına bu şekilde mevcut elementleri daha ağır elmentlere dönüştürerek devam ediyorlar. Bu noktada da yollar ikiye ayrılıyor. Bizim güneşimizin de içinde bulunduğu düşük kütleli yıldızlar kırmızı dev aşamasından sonra yakıtlarını bitirerek yavaş yavaş sönüyorlar. Bu aşamadaki yıldızlara "beyaz cüce" adı veriliyor. Daha ağır yıldızlar ise, "süpernova" adı verilen kallavi patlamalar ile yaşama veda ediyor. Bu hafif elementlerin daha ağır elementlere dönüşme hadisesi de yıldızın kütlesine göre değişiklik gösteren bir olay. Bizim güneşimizin kütlesi yanılmıyorsam en fazla karbon oluşturmaya yetiyor, daha ağır elmentler bizim güneşimizde oluşamıyorlar. Daha kütleli yıldızlar daha ağır elementler oluşturabiliyorlar, ama en yüksek kütleli yıldızlar bile çekirdeklerinde demirden daha ağır bir element oluşturamıyorlar. Demir kaynaşma tepkimelerinde önemli bir nokta, çünkü demirden hafif elementler kaynaştıklarında dışarı enerji verirlerken demir ve daha ağır elementler kaynaşırken dışarıdan enerji alıyorlar. Çekirdeğinde demir oluşturmuş bir yıldız hapı yutmuş demektir çünkü demir oluştuktan çok kısa bir süre sonra yıldız patlıyor.

Bir yıldızın süpernova olabilmesi için en az bizim güneşimizin 1.4 katı kütleye sahip olması gerekiyor, literatürde bu süpernova için gerekli minimum kütle "Chandrasekar Limiti" diye geçiyor. Süpernovalar evrende bilinen en büyük patlamalardır, tabii büyük patlamayı saymazsak. Bir süpernova esnasında bizim güneşimizin bütün ömrü boyunca (8-9 milyar yıl) üreteceği enerjiden daha fazlası bir anda dışarı veriliyor. Bu patlamalar güneş sistemimize görece yakın yerlerde meydana geldiğinde etkileri çıplak gözle rahatlıkla görülebiliyor, 1-2 hafta boyunca geceleri gökyüzündeki en parlak obje oluyorlar. Bu konudaki bilgilerimiz arttıkça antik çağlarda süpernova patlamalarına şahit olmuş pek çok uygarlık olduğunu anlıyoruz, çünkü tuttukları kayıtlar tam olarak bir süpernova patlamasında meydana gelmesi beklenen manzaraları tasvir ediyor. En son, yanılmıyorsam 20. yüzyılın ilk yarısında bir süpernova patlamasına şahit olunmuştur.

Süpernovaları bizim açımızdan önemli kılan bir diğer nokta ise şudur ki demirden daha ağır elementler ancak bir süpernova esnasında oluşabilmektedirler. Evrende demirden daha ağır bir elementın ortaya çıkabilmesi için gerekli koşulların süpernovalar dışında sağlandığı bir ortam bilinmiyor, dolayısı ile altın bileziklerinizi veya gümüş yüzüklerinizi oluşturan atomlar çok büyük ihtimalle bir yıldızın patlama anında oluşmuşlardır.

Yıldızlar hakkında söyleceklerime yıldızların ilginç bir özelliğinden bahsederek son vermek istiyorum. Büyük ihtimalle yıldızın kütlesi ne kadar büyükse ömrü de o kadar uzundur diye düşünüyorsunuzdur ama aslında doğru olan bunun tam tersi. Bir yıldızın kütlesi ne kadar yüksekse stoklarındaki hidrojenleri tüketmeleri de o kadar hızlı oluyor. İlk ortaya çıkan, çok yüksek kütleli yıldızlar sadece 100-200 milyon yıl varlıklarını sürdürebilmişler; öte yandan bizim güneşimizin ömrü 8-9 milyar yıl olarak hesaplanıyor. Bizim güneşimizden de ufak kütleli yıldızların ömürleri için 30-40 milyar yıl gibi rakamlar ortaya çıkabiliyor ki bu evrenin şu anki yaşının 2-3 katına yaklaşıyor. Uzun lafın kısası, yüksek kütleli yıldızlar hızlı yaşayıp genç ölüyorlar.

Evrendeki yapılaşmalarda yıldızlardan sonra galaksiler gelir. Galaksiler, yüzmilyarlarca yıldızın bir araya gelerek oluşturdukları yapılardır. Sipiral, elliptik ve sıradışı olmak üzere üç çeşit galaksi çeşidi vardır. (Bu arada terimleri İngilizce'den kafama göre çeviriyorum, literatürde bunlar farklı şekilde adlandırılmış olabilirler). Bizim güneş sistemimiz Samanyolu adı verilen bir sipiral galakside yer alır. Aynı Dünyamızın ve diğer gezegenlerin güneşin etrafında dönmeleri gibi, yıldızlar da galaksi merkezinin etrafında yörüngededirler. Tam sayıyı hatırlamıyorum ama güneşimizin galaksi etrafında bir turu tamamlaması binlerce yıl sürüyor, hatta onbinlerce bile olabilir. Galaksilerin merkezlerinde karadelikler bulunabilir, bizim galaksimizin merkezinde bir karadelik bulunduğu biliniyor. Bir galaksinin merkezinde bulunan karadeliklere "süper-kütleli karadelik" adı veriliyor, çünkü bunlar bir süpernova sonrası oluşan karadeliklerden çok çok daha büyük oluyorlar. Karadelikler, fizik kuralları açısından evrende bulabileceğiniz en uç noktadaki oluşumlardır.

Yazının başlarında belirttiğim gibi galaksilerin uydu galaksileri olabiliyor, mesela bizim galaksimizin iki tane uydu galaksisi var. Aynı uyduların gezegenlerin yörüngesinde dolaşmaları gibi uydu galaksiler de ana galaksinin yörüngesinde dönüp duruyorlar. Düşündükçe insanın aklını başından alan bir durum bu bence. Dahası da var, bazen iki galaksinin yolları kesiştiğinde galaksiler çarpışıyorlar ve birleşerek daha büyük bir galaksi oluşturuyorlar. Gene bizim galaksimizden örnek vermek mümkün, Samanyolu ile Andromeda galaksileri çarpışarak elliptik bir galaksi oluşturacaklar. Henüz endişelenmeye sebep olacak bir durum değil bu, çünkü bu çarpışma günümüzden milyonlarca, hatta milyarlarca yıl sonra başlayacak. Zaten galaksi çarpışmaları mesela iki gezegenin çarpışması gibi bir olay değildir, bir galaksinin büyük çoğunluğu boşluk olduğu için gerçekten çarpışan cisim oranı galaksinin boyutlarına kıyasla çok ufaktır; ama bu esnada ortaya çıkan uçuk koşullardan dolayı pek çok süpernova ve yenı yıldız oluşumu gözlemlenir. Galaksilerin karadelikleri de çarpışıp birleşiyorlar mı bilmiyorum ama birleşiyorlarsa ortaya nasıl bir mazara çıkıyor tahmin bile edemiyorum.

Yazının sonuna yaklaşırken bahsetmek istediğim son yapı süperküme adı verilen galaksi topluluklarıdır. Bunlar evrende bilinen en büyük ölçekli oluşumlardır. Gördüğüm süperküme resimlerinde bir yıldız sistemindeki veya bir galaksideki denge ve düzen mevcut değildi, ama gene de galaksilerin bir araya gelerek bir yapı oluşturmaları yeterince ilginç bence. Süperkümeler hakkında çok az şey biliyorum, o yüzden gene daha fazlasını isteyenleri Wikipedia'ya yönlendirmek zorundayım.

Son olarak evernin nihai kaderi hakkında bir kaç şey söyleyeyim. Evrenin ortaya çıkışı Büyük Patlama adı verilen hadise sonucu olmuştur. Büyük Patlama sonrasında evren saniyeler içinde iğne deliği kadar bir büyüklükten güneş sistemimiz büyüklüğüne erişmiştir. Bugün 13.7 milyar yıl sonra hala bu Büyük Patlama sonrası başlayan büyüme devam ediyor. Bu büyümenin sonsuza kadar devam edip etmemesine bağlı iki farklı evrenin sonu senaryosu var. Evrenin büyümesinin yavaşlayarak bir süre sonra durması durumunda kütleçekim sonucu bir süre sonra evrendeki tüm maddeler tek bir noktada toplanır ve "Büyük Büzüşme" adı verilen Büyük Patlama'nın tam zıttı durum yaşanır. Öte yandan, eğer evrenin büyümesi sürekli devam ederse önce galaksiler, sonra yavaş yavaş yıldızlar, gezegenler ve tüm diğer yapılar dağılıyor. Bu dağılma; tüm maddeler önce atomlarına, sonra ise atom altı parçacıklara ayrışana kadar devam ediyor ve en sonunda karanlık, soğuk ve cansız bir evren kalıyor geriye. Bu teoriye de "Büyük Kopma" adı veriliyor. Sanırım başlarda bu Büyük Büzüşme ve Büyük Kopma teorileri başa baş gitmiş, ama şu an Büyük Büzüşme'nin gerçekleşeceğine inanan pek kimsenin kaldığını zannetmiyorum.

İşte, evren hakkında söyleceklerim bunlar. Umarım sizin yolculuğunuz da benimki kadar keyifli geçmiştir. Tekrarlamak gerekirse bunlar, izlediğim belgesellerden ve okuduğum yazılardan aklımda kalan bilgilerdir, yani hata içermesi gayet mümkündür. Bir sonraki yazıya kadar hoşçakalın.