Sivas’ta 1880’lerde valilik yapan Halil Rıfat Paşa'nın bir sözü vardır: Gidemediğin yer senin değildir, der. Magma okurları gibi her gün, hatta her an yeni yerler görme meraklıları için gidilebilecek yerlere sınır tanımak zor. Yine de gerçekten böyle bir limit var mı diye sorduğumuzu düşünelim. Varsa bile böyle bir sınıra dayandığımızı nasıl anlayabiliriz? Bugünkü bilgilerimiz ışığında, yaklaşık 90 milyar ışık yılı çapında olduğu hesaplanan Evren için hâlâ sakin ve akıl sağlığımız yerinde olarak anlamlı yanıtlara ulaşabilir miyiz?
İnsanın Yolculuğu
Tam 58 yıl önce ABD Başkanı John F. Kennedy, Teksas’taki Rice Üniversitesi’nde yaptığı tarihsel konuşmasında 10 yıldan daha kısa süre içinde Ay'a insanlı bir gidiş-gelişi gerçekleştirmeliyiz demişti. O zaman için bu belki de gidebileceğimizi düşündüğümüz en uç sınırdı. Bu günlerde 2030’lu yıllar için insanlı Mars’a gidiş gibi çoğumuza oldukça gerçekçi görünen bir hedef üzerinde çalışıyoruz. Mars’a gidişteki sorunlarımızdan, Mars’a indiğimizde tedarik zincirini nasıl kuracağımıza, akıl ve vücut sağlığımızı nasıl koruyabileceğimize kadar araştırmacı ve bilimcilerimiz bizim adımıza çalışıyor. Merak edenler için bu konuyu detaylı şekilde Magma’nın Ocak 2017 sayısında ele almıştık.
Daha cesur ve hedef büyütmüş projelerimiz de var. Örneğin yine Magma’nın 35. sayısında yer verdiğimiz, bize en yakın yıldız olan Alfa At-adam/Yakın (Alpha Centauri/Proxima) için Stephan Hawking’in de parçası olduğu Yıldıza Ani Vuruş Açılımı (Breakthrough Starshot). Buna göre, dünya yakınlarında konuşlanmış lazerlerle, saniyede 60 bin kilometre hıza (ışık hızının yüzde 20’sine) kadar ivmelendirilecek uzay yelkenlileriyle yıldızlararası yolculuğa çıkacak ilk uzay araçlarımızı, önümüzdeki 10 yıl içinde inşa edebileceğiz ve insansız ancak kameralı, bilgisayarlı, haberleşmeli hafif bir çip içeren kredi kartı büyüklüğünde minik uzay aracıyla 40 trilyon kilometrelik bu yolculuğu, 80 bin yıl yerine 20 yıl içinde alabilmek mümkün olacak. Dahası da var! Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) tarafından üzerinde çalışılmaya başlanan 100 – Yıl Uzay Gemisi inşa projesinin hedefi, önümüzdeki 100 yıl içinde, yıldızlararası uçuşları olanaklı kılmak ve hedef seçilen 10,3 ışık yılı uzaktaki Ross 248 yıldızına yola çıkmak. Bütün bunlardan önce bilim-kurgu romanlar ve uzayda yaşam konulu filmlerle, insanlık olarak bu serüvene hazırlandığımızı söylemeliyiz. Görüldüğü gibi her seferinde insanlık olarak ortaya çıkan yeni sınırları aşma çabaları gündeme geliyor. Tıkanıklıklardan çıkış yolları araştırılıyor ve önünde sonunda bazı yollar bulunuyor. Ancak yine de soralım: Gerçekten böyle bir gerçek sınır kuramsal olarak da olsa mümkün mü?
Astronotun giymek zorunda olduğu karmaşık korunma elbisesi ve çalışma ekipmanı, bize yakın olsa bile, uzayın zorlu koşullarını hatırlatıyor.
Evren’de Yolculuk
Önce Evren’deki yerimizi ve kendimizi belirleyelim: Samanyolu adını verdiğimiz kendi gökadamızın merkezinin 30 bin ışık yılı kadar uzağında, sıradan (orta sıklet sayılabilecek) bir yıldızın 8 gezegeninden biri üzerinde yaşayan, karbon temelli bir canlı türüyüz. Son birkaç yüzyıl içinde Samanyolu’nun büyüklüğü ve içeriği hakkında çok şey öğrendik: Merkez bölgesinde devasa (4 milyon güneş kütlesinde yani bu sayıda yıldızı yutmuş) bir karadelik bulunuyor. Onun çevresinde 12 milyar yıldır dönmekte olan 100 milyarı aşkın sayıda yıldıza, gaz ve toz bulutuna, daha küçük boyutlu karadeliklere, trilyonlarca nötron yıldızına, beyaz cücelere, gezegenlere ve sayısız göktaşı türünde daha küçük gök cismine ev sahipliği yapıyor. Gökadamızın tüm bu karmaşık görünen birlikteliğini yürütmek ve dağılmadan bir arada tutmak için sadece olağan maddenin kütle-çekimine değil, karanlık madde türü başka bir gizemli bileşkeye sahip, sarmal bir yapı oluşturduğu ortaya çıktı. Ancak yine de Samanyolu’nun çok büyük ölçüde sadece boş uzaydan oluştuğunu unutmamak lazım. Sanki esas olan boş uzay yani hiçlik olup maddi içerikli bileşkeler istisna durumunda.
Güneş’e en yakın yıldız, 4 ışık yılı uzaklıkta. Var olan teknolojilerimizle buraya insansız ilk uçuşu planlıyoruz, insanlı bir yolculuksa henüz binlerce yıl sürmek durumunda. İlk seferimizde yükümüz çok hafif, bize oralardan istediğimiz bilgileri elde edip ulaştırma kapasitesinde bir minik yonga olacak. Samanyolu’nun diğer yıldızları sırasını beklerlerse daha sonraki hedeflerimizde onlar da olabilir. Hatta varsa bizim gibi akıllı ve teknolojik uygarlıklarla temas imkânlarını bile arama kapasitemiz olacak. Daha geniş perspektiften bakabilirsek Samanyolu’nun bir elin parmakları mertebesinde sarmal kollara sahip olduğunu ve gezegenimizin de bu yıldızlar kentinin dış mahallelerinde, Orion kolunda Güneş dediğimiz bir yıldızın koruması altında bulunduğunu çıkarsayabiliyoruz. Samanyolu da aslında kendi benzerleri arasında orta büyüklükte, sıradan bir gökada. Samanyolu’nu şekil olarak iyi anlaşılması için çok ince, kalınlık çap oranı 1/50 civarında bir madeni parayla temsil edebiliriz.
Şili’de And Dağları silueti üzerinde, sol tarafta uzanan Samanyolu... Sağ tarafta Büyük Macellan Bulutu; ortada Küçük Macellan Bulutu... Alta doğru, bir misafir kuyrukluyıldızla birlikte Güney Yarıküre göklerini süsleyen uydu gökadalar dikkat çekiyor.
Samanyolu’nun çevresinde yalnız olmadığını da biliyoruz. En yakınında bizden 170 bin ışık yılı uzaklıkta iki adet uydu-gökadamız var: Büyük ve Küçük Macellan Bulutları. Bunlar Güney Yarı Küre göklerini süsleyen bulutsu bölgeler. Kuzey Yarı Küre’de ise çıplak gözle ancak eğitimli gözlerin fark edebildiği, Samanyolu’na benzer yapı ve büyüklükteki Andromeda gökadamız var. Kendi gökadamızın neye benzediğini de bu gökadayı teleskop ve uydularımızla izleyerek, çektiğimiz görüntülere bakarak öğreniyoruz. Samanyolu ve Andromeda’nın çevresinde toplanmış görünen 50 kadar daha küçük boyutlardaki cüce gökada, Yerel Küme dediğimiz gökadalar sistemini oluşturuyor. Bu yeni komşuluğun çapı yaklaşık 10 milyon ışık yılı yani Samanyolu-Andromeda uzaklığının 5 katı kadar. Bundan sonra ta 100 milyon ışık yılı uzaklığa kadar boşluk devam ediyor. Nihayet işte karşımızda yakın ve büyük kümelerden Başak (Virgo) Kümesi. Yerel Küme’den çok daha büyük ve bizimkinin 10 katı kadar sayıda gökada içeren, ilk büyük Gökadalar Kümesi.
Sırada Yerel Küme ve Başak Kümesi benzeri yüzlerce kümeden oluşan Laniekea Üst-kümesi (Laniekea Hawai yerli dilinde uçsuz bucaksız gökler anlamına geliyor) var. Gözlenebilir Evren ise Laniekea gibi milyonlarca üst (süper) kümeden oluşuyor. Şimdi de insanlık için parlak bir gelecek resmi oluşturmak isteyelim: Kendimiz veya uzaylılar tarafından yok edilme olasılıklarını aşmış, yıldızlararası yolculuk hedeflerini gerçekleştirme teknolojilerine sahip ve 1960’larda Sovyet bilimci Nikolay Kardashev’in sınıflamasında Tip III dediği Samanyolu Uygarlığı düzeyine ulaştığımızı düşleyebileceğimiz bu en iyi durum senaryosu altında nereye kadar uzanabiliriz? Şimdiki son sınırlarımız belki de Yerel Küme gökadaları olabilir. Bu durumda bile elimizin altında olabilecek olan bölüm Evren’in 100 milyarda 1’i (1/100.000.000.000 yani 10 üzeri -11 yani 0,00000000001’i) olacaktır; yani yine de Evren’in çok küçük bir bölümüne ulaşıyor olacağız. Ulaşılamayacak bölümlerin bu kadar büyük olması, bir anlamda oldukça korkutucu...
Evren’in Yolculuğu
Bugün herhangi bir büyük teleskopla (mesela Hubble Uzay Teleskopu) Evren’e baktığımızda gördüğümüz (her biri 100 milyar kadar yıldız barındıran) milyarlarca gökada, her yönde milyarlarca ışık yılı uzaklıklardaki gök cisimleri ve onların ötesinde de Büyük Patlama sonrasında ortaya çıkan ışımanın kalıntılarını görebiliyoruz. Ancak bu durum geçmişte her zaman böyle olmadığı gibi uzak gelecekte de böyle olmayacak. Yani Evren’in tarihinin çok özel bir dönemindeyiz. Bunu anlayabilmek için Evren’in geçmiş tarihine ve öngörülebilir geleceğine göz atmamız gerekiyor.
Evren’in Büyük Patlama ile gerçekleşen ilk doğuş ışıması sırasında, ortam hayal edilemeyecek kadar sıcak ve enerji-yoğundu. Patlama sonrasında enerji maddeye, madde de enerjiye (E=mc kare formülü uyarınca) engelsizce dönüşüyordu. Bu dönüşmeler Evren 380 bin yıl yaşına ulaşıncaya kadar sürdü. Bu esnada madde-antimadde simetrisi iyi bilinemeyen bir nedenle bozuldu ve madde ağırlıklı olarak protonlar, nötronlar, elektronlar ve diğer parçacıklar ortaya çıktı. Evren’in yaşadığı aşırı hızlı genişleme ve devamındaki olağan hızda genişleme nedeniyle, yoğunluk ve sıcaklık giderek düştü. Bu dönem sonlarında enerji (radyasyon, ışık) yoğunluğu, artık en hafif parçacıklar olan elektron/pozitron çiftine de dönüşemeyecek kadar düşünce fotonlar ortaya çıkan parçacıklardan son defa saçıldı ve Evren, o anda saydam hale geldi. Bu “son saçılma yüzeyi”, ilk kez 1990’larda, daha sonra daha duyarlı şekilde 2000’li yıllarda defalarca haritalandı. Bu anda Evren’in sıcaklığı 3000 dereceye kadar düşmüştü. O son saçılmanın fotonları günümüze ulaştığında 380 bin yıl yaşındaki Evren’in sahip olduğu yoğunluk farklarını görme olanağı bulduk. Evren’in bu görüntüsü ilk kez 1988’de NASA’nın COBE uydusu tarafından kaydedildi. Daha sonra WMAP uydusunca ölçülen değerler sıcak Büyük Patlama önerileriyle ilgili en önemli kanıtı gözler önüne serdi. Evren bir büyük ve sıcak ateş topu olarak yaşamına 13,8 milyar yıl önce başlamıştı ve o zamandan beri genişleyerek soğumayı sürdürüyordu. Günümüze kadar ulaşan o son saçılma fotonları, Evren’in şu anki ortalama sıcaklığının -270 dereceye kadar düştüğünü gösteriyordu. COBE ve WMAP uyduları, Evren’in 3000 dereceden -270 dereceye düşmüş bugünkü sıcaklığını ölçme ve başlangıç anındaki fiziksel koşulları anlama çabalarımıza ışık tuttular.
Hubble Aşırı Derin Alan adlı bu görüntü, Büyük Patlama’nın ardından 400 milyon kadar süren Karanlık Çağlar dönemi sonrasındaki ilk gökadalardan bazılarını gösteriyor.
Sıcaklık 3000 dereceye düştüğünde elektron ve protonlar birleşerek hidrojen atomlarını; hidrojen atomları da (kaynaşım/fusion yolu ile) helyum atomlarını meydana getirmeğe başladı. Radyasyon sıcaklığı artık, yeni oluşan hidrojen ve helyum atomlarının bozulmadan yaşamlarını sürdürmelerine olanak veriyordu. Elektron ve protonların bu birleşme dönemi “yeniden birleşme” (recombination) dönemi olarak isimlendirilir. Bundan sonra Evren, ilk yıldızların oluşacağı döneme kadar sürecek 400 milyon yıllık bir Karanlık Çağlar dönemi yaşayacaktır.
Yıldız ve gökada oluşumu sürerken hidrojen (atom numarası, Z=1) ve helyum (Z=2) ötesindeki elementlerin de yıldız merkezlerinde yavaş yavaş birikerek kısaca “metaller” olarak isimlendirilen Lityum (Z=3) ve ötesi ağır elementlerin toplam madde miktarına olan oranlarının yükselmesi, katı yüzeyli gezegenlerin oluşumunda ve dolayısıyla hayata giden yolda önemli birer ara adım olarak dikkat çekiyor. Bu dönemde Evren genişlemekte ancak içerdiği madde, gökadaların Evren’i genişletme hızlarını yavaşlatma yönündeydi. Güneş’in Samanyolu içinde ikinci veya üçüncü kuşak bir yıldız olarak ortaya çıkmasına yakın bir dönemde yani bugünden 6 milyar yıl kadar önce Evren içinde taşıdığı boş-uzayın enerjisi olarak kabul edilen, karanlık enerji nedeniyle hızlanarak (ivmelenerek) genişleme dönemine girdi. Elbet de bu hızlı genişleme, kütle-çekimin atomlardan gökada kümelerine kadar olan güçlü kütle çekim etkisini ortadan kaldırmadı. Samanyolu, Andromeda, Üçgen (Triangulum) takımyıldızındaki büyük gökada ve 50 kadar diğer daha küçük gökadadan oluşan Yerel Küme, karanlık enerjinin etkisinin hâkim güç olduğu dönemden çok önceleri birbirine bağlı bir yapı olduğu için henüz bu bağlarını korumakta. Tahmin edilen gelecek senaryosunda Yerel Küme’mizin tüm gökadaları, Samanyolu-Andromeda kaynaşmasıyla oluşacak çekirdek çevresinde, devasa bir eliptik gökada oluşturmak üzere bir araya gelecek. Bu devasa yapının adı şimdiden konmuş durumda: Milkdromeda yani İngilizce Samanyolu kelimesi olan Milky Way’in ilk ve Andromeda’nın son bölümünü bir araya getirerek oluşturulan bir isimlendirme. Bu kelimenin Türkçesi için benzer bir birleştirmeyle Samandromeda adını önerebiliriz. Samanyolu ve Andromeda’nın bundan 4 milyar yıl kadar sonra tek bir gökada oluşturmak üzere birbirilerini çektiklerini uzun zamandır biliyoruz.
Samanyolu-Andromeda gökadası çarpışması, dünyamızın perspektifinden resmediliyor. Sol üstte Andromeda, resmi dike yakın bir açıyla kesen ve parlak bir kuşak olarak duran Samanyolu’nun sol tarafındaki en parlak gök cismi. Sağ üstte, Andromeda’nın yapısı belirginleşmiş ve bugünden 1 milyar yıl kadar sonraya ait. Yapılan hesaplar iki gökadanın birbirinin içinden geçmeleri ve sonrasındaki savrulmaları sırasında hiçbir yıldızın birbiriyle çarpışmayacağını ancak bildiğimizden çok farklı ve tanınmaz şekillere sokacağını gösteriyor.
Kendi yerel gökadalar grubumuz dışındaki tüm gökadalar, gruplar, kümeler ve üst-kümeler, birbirlerinden ve bizim yerel kümemizden hızlanarak uzaklaşacak. Yeteri kadar uzun zaman sonra Yerel Küme dışındaki tüm gökadalar, kümeler ve üst-kümeler bizden o kadar uzaklaşacaklar ki bunları var olan veya inşa edeceğimiz en büyük teleskoplarla bile görmek mümkün olmayacak. Büyük Patlama kalıntısı ışıma bile görünmezliğe kavuşacak. Daha sonra Yerel Küme gökadaları, mutlak görünmezliğin başladığı olay ufkumuzu aşacak ve Evren’de görünen tek gök cisimleri Samandromeda’daki yıldızlar, gezegenler, yeni bulutsu ve kümeler olacak. Yani her ne kalırsa büyük birleşme felaketinden...
Bugünkü gökyüzümüzün güzelliklerinin ve görebildiğimiz uzaklıklara kadar ulaşabilen teleskop görüntülerimizin değerini bilelim. İnsanlık olarak 200 bin, gezegenimiz olarak 4,5 milyar yıl, Samanyolu olarak 12 milyar yıl, Evren olarak da 13,8 milyar yaşındayız ve belki de Evren’in en güzel çağındayız.
*Mehmet Emin Özel, Fatih Sultan Mehmet Vakıf Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İstanbul
