Evrenin Genişlediğini Nerden Biliyoruz?

Evrenin genişlemekte olduğu bilinmektedir. Peki, bilim insanları evrenin genişlemekte olduğu bilgisini temelde neye dayandırarak söylüyorlar? Bunu yanıtlayabilmek adına evrenin genişlemekte olduğu fikrinin ilk çıkış noktasına bakalım.

Edwin Hubble galaksi uzaklıklarıyla ilgili ölçümler yamaktaydı. Yaptığı ölçümleri Amerikalı bir astronom olan Vesta Slipher’in yapmış olduğu ölçümlerle kıyasladı. Bu kıyaslama sonucunda belli bir zaman önce ölçülmüş, belli bir kaynaktan gelen ışığın dalga boylarının uzadığını fark etti. Bu keşif evrenin genişlemekte olduğuna dair ilk kanıtlardan biriydi. Bu keşfin ne anlama geldiğini anlayabilmek adına Doppler etkisine bakmamız gerekmekte.

Evrenin Genişlediğini Nerden Biliyoruz?

Bizim bu konuda -evrenin genişlemesi ve Doppler etkisi ilişkisi- asıl ihtiyaç duyduğumuz nokta ışık dalgaları. Aslında aynı olgu ses dalgalarında olduğu kadar ışık dalgalarında da geçerli ama biraz daha farklı bir biçimde.

Işık için kırmızı renk daha uzun boylarını temsil ederken mavi renk daha kısa dalga boylarını temsil etmektedir. Buna bakarak dünyadan uzaklaşmakta olan bir yıldızın ışığının kırmızıya kayması beklenir ancak işler pekte öyle yürümemekte. Uzaklaşmakta olan bir yıldızın ışığının kırmızıya kaydığı doğrudur ancak bir de görünmeyen mor ötesi ışık vardır. Mor ötesi ışığın dalga boyu oldukça kısadır ve bu sebepten dolayı doğrudan göz aracılığı ile gözlemlenemez. Mor ötesi ışık ile gözlemci arasındaki mesafe artıkça dalga boyu uzar ve mor ötesi ışığın bir kısmı görünür tayfın mavi kesimine kaymaya başlar. Bu nedenle görünün tayfta değişim pekte olmaz. Yıldızların renkleri farklıdır ve bunu asıl sebebi sıcaklıklarının farklı olmasıdır.

Evrenin Genişlediğini Nerden Biliyoruz?

Doppler etkisini tek tek tayf çizgilerine uygulamaya başladığımız zaman önem taşımaya başlar. Buna anlayabilmek adına çok az bir tayf çizgisi nedir, ne değildir bakalım. Newton 1665 yılında odasına tamamen karartı ve panjurda küçük bir yarık oluşturdu, panjurdan geçen ışık huzmesini bir prizmadan geçirdi ve gün ışığının gökkuşağı (Newton’un gök kuşağı renkleri olarak adlandırdığı ve kırmızıdan maviye doğru renkleri barındıran görüntüye spektrum veya tayf adı verilir) renklerini oluşturduğunu fark etti.

Newton’un bu çalışmasından sonra başka bir bilim insanları saçılan ışığı daha dikkatli inceledi ve renklerin ortasında siyah bantlar bulunduğunu fark etti. Çeşitli çalışmalar sonucunda bu bantların belirli renklerdeki yani dalga boylarındaki ışığı emen maddeler olduğu sonucuna varıldı. Yani tayf üzerinde bulunana belirli noktalarda yoğunlaşmış olan siyah çizgilerin aslında yıldızların içerisinde bulunana kimyasal elementlerin oluşturmuş olduğu bir kimliktir. (Bu siyah bantlara soğrulma çizgileri veya emilme çizgisi denir)

Güneşin tayf çizgisi

Tayf üzerindeki soğrulma çizgileri üzerine yapılan çalışmalar sonucunda; uzun yıllar gözlemlenen yıldızların soğrulma çizgilerinin zamanla farklı yerlerde konumlandığı gözlemlendi. Bunun nedeni üzerine yapılan çalışmalarda, ışık kaynağı ile gözlemci arasındaki mesafenin değişiminden kaynaklandığı belirlendi.
Vesta slipher –Hubble’ın ölçümlerini kıyasladığı bilim insanı- çeşitli sarmal nebulalardan gelen ışık tayflarının soğrulma çizgilerinin dalga boyundaki değişimle aynı miktarda değiştiğini fark etti. Işık tayflarındaki bu kayma nebulaların dünyaya ya da dünyadan uzağa doğru hareket ettiklerini gösteren Doppler etkisi olarak yorumlanmıştı. Ancak bu bilgi daha evrenin genişliyor olduğu sonucuna varmamız için yeterli değildi. Çünkü bunların göreceli hızlar olduğu ve galaksimizin kimi galaksilere yakınlaşma eğilimi gösterirken kimi galaksilerden uzaklaşma eğilimi gösterebileceği düşünüldü. Mevcuttaki bulgulara bakıldığında başka türlü olduğundan şüphelenmek için gerekçe de yoktur.
Hubble ölçümlerini Vesta slipher’in ölçümleriyle karşılaştırması sonucunda; uzaklaşma hızı ile galaksi uzaklığı arasında doğrusal bir ilişki keşfetti. Bu da demek oluyordu ki bizden çok uzakta olan galaksiler bize yakın olan galaksilerden daha hızlı bir biçimde uzaklaşıyordu. Bizden 2 kat uzak olan galaksiler 2 kat daha hızlı, 3 kat uzak olan galaksiler ise 3 kat daha hızlı uzaklaşıyordu( v= H x U) Bu bulgu tüm galaksilerin birbirinden uzaklaştığı anlamına gelir ve eğer bir cisim uzaklaşıyorsa bu onun bir noktadan yola çıktığı anlamına gelir.

Yazan: Rana CAN

Kaynak*

Diğer Kaynaklar

 İlk Üç Dakika / Steven Weinberg

Hiç Yoktan Bir Evren / Lawrence M. Krauss

YouTube Kanalımız

Leave a reply

Please enter your comment!
Please enter your name here