Evrenin büyüklüğünü ölçmek mümkün mü?

Şayet zaman yolculuğuyla ilgili hayaller kuruyorsanız, yalnızca geceleyin gökyüzüne bakmanız yeterli; gördüğünüz parıltılar size uzak geçmişten gerçek görüntüler taşır. Zira bu yıldızlar, gezegenler ve galaksiler o denli uzaktır ki, en yakındakinden gelen ışığın bile Dünya’ya ulaşması on binlerce yıl alabilir.

Kanada’da bulunan Ontario Üniversitesi’nde bir astrofizikçi olan Sarah Gallagher, Live Science’a verdiği demeçte, “Bu, gerçekten de hiçbir zaman bilemeyeceğimiz bir şey olabilir,” diyor. Evrenin büyüklüğü, astrofiziğin temel sorularından biri. Buna karşın, bir yanıt bulmak imkânsız olabilir. Yine de bu gerçek, bilim insanlarının bunu öğrenmeye çalışmalarını engellemiyor.

Gallagher, evrende bir cisim bize ne kadar yakınsa, uzaklığının ölçülmesinin de o kadar kolay olduğunu söylüyor. Peki ya Güneş’in uzaklığını ölçmek? Çocuk oyuncağı. Ay? Güneş’ten de kolay. Bilim insanlarının yapması gereken tek şey, bir ışık demetini göğe doğrultmak ve bu ışının Ay’ın yüzeyinden yansıyıp Dünya’ya geri dönmesi için gereken süreyi ölçmek.

Yıldızlar da ölçülebilir mi?

Buna karşın, Gallagher’ın söylediği kadarıyla, galaksimizin en uzağında bulunan cisimler bundan daha aldatıcı. Netice itibariyle, onlara ulaşmak için çok güçlü bir ışık demetine ihtiyacımız var. Dahası, bir ışını o kadar uzak bir yere gönderebilmek için teknolojik becerilere sahip olsak dahi, ışının, evrenin uzak köşelerindeki öte gezegenlerden yansımasını ve bize geri dönmesini tespit edebilmek için binlerce yıl bekleyecek bir insan mevcut değil.

Evrendeki en uzak cisimlerle ilgilenmek isteyen bilim insanlarının kullanabileceği az sayıda seçenek mevcut. Yıldızlar yaşlandıkça renk değiştirir ve bilim insanları bu renge dayanarak, bu yıldızların ne kadar enerji ve ışık yaydığını tahmin edebilirler. Aynı enerji ve parlaklığa sahip iki yıldız, bu yıldızlardan biri diğerinden çok daha uzaktaysa, Dünya’dan aynı görünmeyecektir. Daha uzak mesafede olan yıldız, doğal olarak daha sönük görünecektir. Gallagher, bilim insanlarının, bir yıldızın gerçek parlaklığını Dünya’dan gördüğümüz şeyle karşılaştırabileceğini ve yıldızın ne kadar uzakta olduğunu hesaplamak için bu farkı kullanabileceğini söylüyor.

Bilim insanları çok uzakta bulunan gök cisimleriyle aramızdaki mesafeleri nasıl hesaplıyor? İşlerin gerçekten de zora girdiği yer burası. Şunu aklınızda tutun: Bir cisim Dünya’dan ne kadar uzakta bulunuyorsa, o nesneden gelen ışığın bize ulaşması da o kadar uzun zaman alır.

Gök cisimleri ne kadar büyük?

Bu cisimlerden bazıları o kadar uzakta ki ışıklarının bize ulaşması milyonlarca, hatta milyarlarca yıl aldı. Şimdi, kimi nesnelerin ışığının bu yolculuğu yapmasının ne kadar uzun sürdüğünü kafanızda canlandırın; öyle ki evrende geçirdiği milyarlarca yılın ardından hâlâ Dünya’ya ulaşamadı. Buffalo kentindeki New York Eyalet Üniversitesi’nden fizikçi olan Will Kinney, Live Science’la söyleşisinde, “İşte gökbilimcilerin karşılaştığı sorun tam olarak budur,” diyor.

Kinney, “Biz, evrenin yalnızca küçücük, minicik bir kabarcığını görebiliyoruz. Ve bunun dışında ne olduğunu gerçekten de bilmiyoruz,” diyor.

Diğer yandan, bilim insanları bu küçük kabarcığın boyutlarını hesaplayarak onun dışında nelerin bulunduğunu tahmin edebilirler.

Bilim insanları, evrenin, (birkaç yüz milyon yıllık hata payı ile) 13,8 milyar yaşında olduğunu ifade ediyorlar. Bu, ışığının bize ulaşması için 13.8 milyar yıl geçmesi gereken bir cismin, görebileceğimiz en uzak cisim olması gerektiği anlamına gelir. Bunun, bize evrenin büyüklüğü hakkında kolay bir cevap sunduğunu düşünmenin cazibesine kapılabilirsiniz: 13,8 milyar ışık yılı.

Evren de sürekli genişliyor

Ne var ki, evrenin de sürekli artan bir oranda genişlediğini unutmayın. Işığın bize ulaşmasına dek geçen süre içinde, kabarcığın sınırları da büyüyor. Neyse ki, bilim insanları sınırın ne kadar ilerlediğini biliyorlar: Büyük Patlama’dan bu yana evrenin genişlemesiyle ilgili hesaplamalara dayanarak, sınırın 46.5 milyar ışık yılı uzakta olduğunu söylüyorlar.

Bazı bilim insanları, görebildiğimiz şeylerin sınırının ötesinde neler olduğunu hesaplamak amacıyla bu sayıyı kullanıyorlar. Evrenin kavisli bir şekle sahip olduğu varsayımına dayanarak, gökbilimciler, gözlemlenebilir evrende gördüğümüz modellere bakabilir ve evrenin geri kalanının ne kadar uzakta olduğunu tahmin etmek için bu modelleri kullanabilirler. Daha önceki bir çalışma, gerçek evrenin, aslında 46.5 milyar ışık yılı olan görebildiğimiz genişlikten en az 250 kat daha büyük olabileceğini ortaya koymuştu.

Öte yandan Kinney’in başka fikirleri var: “Evrenin bir sonu olduğuna dair hiçbir kanıt yok,” diyor, “Pek tabii ki sonsuza dek uzanıyor olabilir.”

Gallagher, evrenin sonlu ya da sonsuz oluşuna ilişkin kesin bir şey söylemiyor; ancak bilim insanları, onun “gerçekten de çok büyük” olduğunda hemfikirler. Maalesef, şu anda görebildiğimiz bu küçük paçası, gözlemleyebileceğimiz en büyük şey. Evren, artan bir oranda genişlediği için, gözlemlenebilir evrenimizin dış kenarları aslında ışık hızından daha hızlı biçimde dışa doğru hareket ediyor. Bu, evrenimizin kenarlarının, ışıklarının bize ulaşmasından daha hızlı biçimde uzaklaştığı anlamına geliyor. Yavaş yavaş, bu kenarlar (ve İngiliz yazar Douglas Adams’ın yazdığı gibi, orada bulunan restoranlar) görüş alanımızdan çıkıyor. Gallagher, görebildiğimiz evrenin büyüklüğünün göremediğimiz kısmına oranının tam bir hayal kırıklığı olduğunu söylüyor. Yine de bu durum onun ve diğer bilim insanlarının yanıtları araştırmayı sürdürmesini engellemiyor.

Gallagher “Belki bunu çözmede yetersiz kalacağız. Bu sinir bozucu görünebilir,” diyor. “Fakat aynı zamanda gerçekten de daha heyecan verici bir hale getiriyor.”

Yazının aslı Live Science sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

Kaynak: Gazete Duvar