Sessiz vb gizli bir yıldız, Güneşi İlk defa hızı evrene r hesaplanabilmiş olan samanyolu
amanyolu gerçekten eslilerin tasâwur etmiş olduğu gibi bir ırmağa benzemekle birlikte, eski efsanelerin anlattığı gibi Venüs’ün göğsünden çıkmamaktadır. Aslında saatte iki milyon kilometreden fazla yol alan bir yıldız-akımından ibarettir.’ Bu/ büyük rakkamlara alışmış olan’ astronomi için bile kilçümsenemiyecek bir hızdır. Uzmanlar vaktiyle Rusya üzerinde, casusluk uçuşu yaparın düşürülmüş olan U2 uçağının tipinde bir aracıfatnıosferüstü tabakalara yolladıkları zaman yukarıda belirttiğimiz garip olayı keşfedeceklerini hiç beklemiyorlardı. Hele pulsar adlı topaç gibi dönen nötron yıldızlarını incelerken güneş sistemimizdeki gezegen (planet) lerin güneşin sessiz ve gizli arkadaşı yüzünden gitgide galaksimizin merkezine doğru sürüklenmekte olduğunu bulacaklarını hiç düşünmemişlerdi.
Anlatımımıza önce Berkeley laboratuvar- larında çalışan Uç Amerikalı Müller’; Smoot ve Corenstein’in ortaya çıkardığı birinci buluşla başlayalım: Bu uzmanlar örceleri bundan onbeş milyar yıl önce meydana gelmiş olan ve evrenin başlangıcını teşkil eden patlamanın artığı sayılan, bugün bütün evrene yayılmış ışımayı inceliyorlardı. Patlama teorisine göre evren fevkalâde sıkıştırılmış bir ışık topunun patlamasiyle oluşmuştur. Başlangıçta ço1< yüksek olan evren ısısı madde uzayda yayıldıkça düşmeye başlamıştır. Geriye bugün fevkalâde yayınık, düşük ısılı ve bir kare çişimin ışımasına tekâbül eden mutlak sıfıra çok yakın 2,7 K değerinde bir ışıma kalmıştır. Bilindiği gibi, her cisim elektromanyetik radyasyon şeklinde enerji yayınlar. Eğer ısısı yeterli dereceye yükselmişse bu yayınlar gözle görünür bir ışık şekline dönüşür. Kızılkor hâline getirilmiş demir veya yanmakta olan elektrik ampulü buna örnek gösterilebilir. Buna karşı ısı düştükçe yayın frekansı azalır ve kızıl ötesine geçer. Bunlar gözle görülmez, fakat ciltte hissolunur. Sıcak bir kalorifere eİipıizi değdirdiğimiz zaman bunu pekala hissedebiliriz. Isı daha da düştükçe ışıma frekansı da azalır ve radyo yayınları frekansına düşer. Isı ile ışıma arasındaki orantıyı araştırabil- “‘•i’ irin iiTilcrilpr isminden de anlaşılacağı
î -ıM
masa üzerine konduğu zaman simsn karanlığı görünümünü veren cisimdir!: en mükemmel is siyf$)i ile biletKfi güçtür. A^cak bu ideale içi tan mış, önüne çok küçük bir delik aç olarak kara cisim addedilebile yaklaşabiliriz. Bunun ışınımını fonksiyonu olarak hesaplayabil^ ışıma yoğunluğu mutlak ısının di ile orantılıdır.
Termodinamiğin bu temel- kan ışıma yoğunluğunda kara Cismin buiü| eden ısısını ölçmek imkânını vşrif. söylediğimiz gibi, bütün evreneda&lri artık ışıma 2,7 K değerindedir. Bu İM MU sıfırın ancak üç derece üstürtflfe’*-‘ karşılıktır. Bu sıcaklıkta bir ıjıma’ fc«rtÎ çok altındadır ve radyo dalgaları-alı 1965’te Penzias ve Wilson adında Ütj. bir uzay haberleşme antenini ay fen bu artık ışımayı buldular.
Daha sonra yapılan araştırmalarda bu if nın bütün evrene eşit ve eşdeğer otarak yayı ortaya çıktı. Böyle bir ışımanın varlığirlı bul şundan çok önce tahmin etmiş olan fto Peebles şu hususa işaret etmektedir: BOtCM’I için eşdeğer olan böyle bir ışıma eskilertrr”M ne benzer bir ortam şeklinde evrenin’1
hareketi yanında gök cisimlerinin özel i ölçmemize imkân verebilir. f j ‘
Aslında bütün hareketler izâft (relatlf) <lll tren içinde yürüyen yolcu tren kendi,hızım bir hızla ters tarafa doğru hareket ,ptfn takdirde, yeryüzüne göre hareket »W Aynı şekilde tren de Dünyaya göre, Dün« ay’a göre hareket hâlindedir v.s.. Mutlşl gözlem sistemi bulunması ve hız ,i|e İVHM buna göre mutlak olarak tâyini problemi leri uzun müddet düşündürmOştür. GtçtlJ yılda bazıları bunu “ether = esîr” gerçekleştirebileceklerini sanmışla^, ‘tyt onların tasavvuruna göre bütün uzay^icapiı ışığın yayılmasına ely.erişli bir soyutUVi Michelson yerin “ether” e göre ¡harekf^ril J
ftlftfknrtll —*m**-.mamââvL :m*âbmimâhMmâââ** ■ â>l—1 l&KimM*dh^ln* dofrlftt JM’MâAl ‘ – –
■ ^ÎF” t,!’^wi^^pwş>«ımj|Mi^p*> vnwmın|[> * ‘■•
®^Mp ^tMiKw B^^vıOH.^^Cp^pip^ı^F^^Nppşp^vl^KVf^p^HOpıpR^i^şOpjlB^..
taman»n*tlMr. O MM» MMMryMd» t**#MMdp9t4al» «mİ» ttımmmlmfm^ si oi*k*nMrt oym*1*#*! Mimmnr. , »mm – .
t* ‘Jttf,«, <t’«ıt (î «><i3,4hti;•“’ 1 ■ ‘ •■ -‘ ‘” -‘ ’’•■
»dun t. n.» ııi
sonra Einstein “ether” kavramından hareketle böyle mutlak bir ölçü bulunamıyacağım kuramsal olarak hesapladı. Ancak bütün evreni aynı şiddette aydınlatan bu 2,7 K değerindeki “artık ışıma” sayesinde fizikçiler bütün evren için ortak mutlak bir ölçü bulabilmişlerdir.
Dünyanın bu yaygınlık elektromagnetik ortama göre hareketini bulmak için yapılan ölçüler atmosferin geçirgenliğindeki değişiklikler ve samanyolundan gelen radyo dalgaları dolayısiyle zorlaşıyordu. Bunu gidermek için çok yükseklere çıkmak gerekiyordu. Stratosfer balonları yoluyla yapılan ölçüler Princeton’da çalışan Amerikalı Corey ve VVilkinson’a daha güvenilir sonuçlar elde etmek imkânını verdi. Ancak çok sağlıklı sonuçlar sağlamak için Lockheed’in U2 tipi uçağının gözlemlerini ve 1977 sonlarını beklemek gerekiyordu. Aslında başlıca görevi yabancı topraklar üzerinde yüksek irtifade keşif uçuşu yapmak olan bu uçaklarla onbir bilimsel uçuş yapıldı. Bu uçuşların gayesi eğer tâbir câizse hütün evrenin 9 mm. dalga uzunluğunda filmini nin genel bir manzarasını elde etmek için her uçuşta bölüm bölüm elde edilen resimleri birleştirmek gerekir. Bu biraz da televizyon resimleri elde etmedeki tarama tekniğine benzer. Böyle bir teçhizatı bir keşif uçağına yerleştirmek kolay bir iş değildi. Prensip itibariyle U2 uçağı yere bakan kameralarla donatılmıştır. Astronomlar ise göğün resimlerini çekmek istiyorlardı. Bu ise uçağın üstünde bir delik açılmasını gerektiriyordu. Ayrıca uçağın uçuş dengesinin mükemmel olması ve yatay uçuş pozisyonundan yarım derece bile sapmaması lâzım geliyordu. Atmosferi oluşturan gaz moleküllerinden yayınlanan zayıf ışımanın bile ölçümü bozmaması için bu gerekli idi. Her ne kadar yirmi kilometre yükseklikte uçan bir uçak artık atmosferin yüzde doksanını ardında bırakırsa da ışımanın en ideal şartlarda ölçülmesi ancak uçuştaki bu presizyon ile sağlanabilirdi. Yapılan ölçümler sonucunda araştırıcılar evrensel ışınımın hemen hemen her bölgede aynı olduğunu keşfettiler.
Ancak “hemen hemen aynı”, tamamen aynı
.-u!- 1 *:«4*(a+î \/âni narlalettâl
Burcu’na doğru gidildikçe azalarak en düşük değerine inmekte idi. Evrensel ışıma alaca karanlıktaki bir odanın durumuna benzetilebilir. Böyle bir odanın bütün bölümleri zayıf şekilde aydınlatılmıştır ama daha dikkatle bakılınca odanın daha aydınlık ve daha karanlık bölümleri göze çarpar. Berkeley’deki uzmanlar aslında bu farklılığın evrensel bir karakteristik olmadığını, evrensel ışımanın evrenin her bölümü için eşit olduğunu belirtmektedirler. Bunlara göre ışıma şiddetinin bir bölgeden diğerine değişik görünmesi Dünya’nın bu bölge doğrultusunda hareketinden ileri gelmektedir. Dünya Güneş sistemine bağlı olduğundan, bu aydınlanma Dünya’nın Aslan Burcu’na doğru saniyede 400 kilometrelik bir hızla hareket ettiği anlamına gelir. Ancak Güneş’in de galaksiye nisbetleters yönde özel bir hızı olduğundan galaksinin evrene göre hızını ölçmek için bunu da hesaba katmak gerekir. Yapılan hesap bu hızın saniyede 600 yani saatte aşağı yukarı 2.200.000 kilometre olduğunu göstermiştir.
Evrensel ışımanın çekilen resimleri bizi
> i ■ -J Ati’ •:
bölgelerine kadar hiçbir pürüzü olmadan inamla maz bir düzenlilik içinde görünmektedir, bir taraftan da Güneş’in bulunduğu bölgede olağan-, üstü bir hareketlilik göze çarpmaktadır. Bunun 1 sebebini izah güçtür. Samanyolunun Başak Burcu tarafındaki bir kitlenin etrafında yörüngede bulunması mümkündür. Ancak hiç alışılmadık bir hızla hareket eden ve evreni katedert bir galaktik ırmakta sürüklenmekte olmas.ı da imkân dahilindedir. Burada samanyolunun,diter galaksilere göre olan izâfî hızının ölçümü için birçok teşebbüsler yapıldığını belirtmek gÇffiMfi) Daha önceleri yıldız kümelerinin bizden uzakla!*’1 ma hızını ışık tayfının kızıla kayması (Dopiptir ‘ olayı) ile hesaplamaya çalışıyorlardı. astronomlar evrenin genişlemesinden ileri^WİBM| uzaklaşma hızının dışında başka özel hıılnrin (M varlığını saptamayı başarmışlardır. Bu araştı lar samanyolunun bölgesel grupun çekim kezine göre hızının saniyede 100 kilometr«!^ • duğunu ortaya çıkarmıştır. rf r ’
Bu grup da ait olduğu grup topluluğuna gfcr* epey büyük bir hıza mâliktir. (Galaksiler gruplar
Görüldüğü gibi, ««İbttİMlpr yapılmış ;olan ‘““'”■nler bir gal^th}fta|pwıf lıafetle hareke- ıırjf-dâirdi, halbuki jHHBylk uçuşlar sayesinde yanılan bu srtı apMKİ bizim galaksimizin ■pütün evrene gjftre hızirtı ortaya çıkarmıştır.
Bu deneylf^İ|4pırken Bferkeley’in üç fizikçisi aynı zam^uky^fllCn evren’in bir eksen üzerinde dönü} hânnd» «IMup olmadığını araştırmışlardır. Elde editojip’huçlar eğer böyle bir dönü; varsa buot%«<i»K inanılmaz derecede yavaş olması geMninl ortaya – çıkarmıştır. Bu hesaplara b*kıtıtsa evren son bir milyon yüzyılda ancak bir turun milyarda birini tamamlamıştır. Bu ise pratik olarak dönmediği anlamına gelir. Zaten Einstein Üzerinde büyük etki yapan etütlerde bulunmuş fizikçi Ernest Mach’böyle bir rotasyonun müm- kün olmadığını önceden hesaplamıştı. Evrensel ışıma birimi ile yapılanson hesaplar ona hak verir görünmektedir. Ancak bütün bunların dışında, deneyler fizikçileri çok şaşırtıcı bir sonuca götürmüştür: Evrenin fon ışıması tamamen eşdeğerdir. Aslan Burcu’nadoğru görünen şiddet- ■ lenme sadece .bizim galaksimizin uzay içindeki hareketinden ileri ge(en izafi bir olaydır. Başka bir deyimle, edindiğimiz hız bi^e bir belirli yöne doğru ışımayı daha şiddetli göstermektedir. Aslında bu ışımanın şiddeti evrenin her bölgesinde birdir.
Bu ışıma eğer gerçekten bir patlamadan ileri geliyor^, böyle tamamen eşdeğer olarak yayılmış bulunması bizi bu patlamanın pek şiddetli olmadığı sonucuna götürmektedir. O halde Evrenimiz hayata öyle nitrogliserin lokumu gibi şiddetli bir patlama ile başlamamış olsa gerektir. Yaşayışına daha çok birden sıkıştırılmış havaya bağlanan bir çocuk balonu gibi şişerek başlamıştır. Şiddetli bir patlama hiçbir zaman düzenli olarak etrafa yayılmaz ve bütün yönlere doğru zaman zaman kısa parlamalarla kendini belli eder. Işımada bu parlamaların izini bulmak gerekirdi. Halbuki yapılan gözlemler böyle bir şey olmadığını göstermiştir. Bütün çağların en muazzam olayı olan bu patlamadan geriye iz olarak sadece eşit şekilde yayılmış bir fon ışıması kalmıştır. Berkeley’in fizikçilerine göre bu patlama fevkalâde nazik olmuştur ve önceden inceden inceye planlanmışa benzemektedir.
Yapılan bu buluşlar “Büyük Patlama” naza- riyesini çürütmemekle birlikte, bizi bir çelişkiye de sürüklemektedir. Patlamadan çok âni genişlemeye benzeyen bir oluşumda bütün maddelerin evrende eşit olarak yayılması gerekirdi. Halbuki galaksilerin büyük hızla hareket etmeleri bunun pek de böyle olmadığını göstermektedir. O halde evren bütünü itibariyle düzgün, homo-
* 1 1 • ■ _.lt-»ı_ I 11..
Güneş sistemimiz galaksinin merkezine doğru gitgide hızlanarak hareket ¿tünektedir ve bu hızlanma Güneş’in gizli bir arkadaşı bir cüce yıldız veya kara detilen ileri gelmektedir. Bütün buluşlar “pulsar” d£|şn çok küçük fakat fevkalâde yoğun olan ve blr jiroskop hızı vedüzenliliği ile dönen uzay cisimlerinin incelenmesiyle başlamıştır. Astronomlar bunların nükleer realetjyon- lart besleyecek maddesi tükenmiş ve bu yÜ2<ten çekilfrıesf çökmeye uğramış bir normal yıİdızın son devresini teşkil eden nötron yıldızları olduklarına inanmaktadırlar. Böyle bir yıldız içine doğru büzülür, çapı fevkalâde küçülür, ancak kütlesi aynı kalır. Bu yüzden yoğunluğu muazzamdır ve hareket enerjisini kaybetmeme^ için fevkalâde büyük bir dönme hızı kazanmak zorundadır. Pulsarların çok büyük magnetık alanları vardır ve dönüş hızlarıyla orantılı radyo dalgalan yayınlarlar. Bu yayınların mekanizması hakkında şimdilik bildiğimiz yayınladıkları ener« jinin dönüş enerjileriyle jbranttlı olduğudur. Bu enerji yavaş yavaş azalmaktadır, bu da dönüşle-, rindeki bir yavaşlamayı gösterir. Zaman geçtikçe pUlsarlar da gitgide daha yavaş dönmektedirler ve bunun sonucu her bir dönüş arasında geçen zaman periyodunun uzamasıdır. Ancak galaktik ekvatorda ve merkezden pek uzak olmayan bu çeş t beş garip yıldız vardır ki hiçbir yavaşlama göstermemektedirler, hatta bir tanesi hızlanmaktadır. Bu problem üzerinde en büyük uzmanlar uğraşmış ve mâkul bütün hipotezleri tükettikten sonra bu garip duruma tatmin edici bir açıklamanın bulunmadığı sonucuma varmışlardır.