Tarihte uzay senaryoları

Thomas Dick adındaki İskoç bir papaz, Evren’in haddinden fazla iskân edildiğini öne sürecek kadar ileri gitmişti. Bu din adamı popüler bir kitabında, Evren’de yaklaşık 2,5 milyar gezegende, canlıların yaşadığını öne sürmüştü.

Bundan çok kısa bir süre sonra 1875 yılında, “New York Sun” adlı saygın bir gazetede, tüm zamanların “en büyük keşfinden” bahsediliyordu. Yeni geliştirilmiş teleskoplarla, astronomlar sözde ayda yaşayan olağanüstü canlıları görmüşlerdi. Ayda yaşayan canlılar, Gazete’nin tarifine göre, 1,20 m büyüklüğünde, kızıl saçlı ve kanatlıydılar.

Tabii çok geçmeden bunun sadece hayali bir haber olduğu anlaşılmıştı. Fakat insanların, Evren’de başka canlıların yaşadıklarına inanmaya her an hazır oldukları, daha sonraki yıllardaki, hayali Mars insanlarıyla iyice ortaya çıkmıştı.

İtalyan astronom Giovanni Schiaparelli’nin komşu gezegenlerde gördüğü geometrik yapıları, yapay kanallar olarak açıklamasından sonra, Mars Haritası büyük bir sansasyon yaratmış ve Mars insanlarının varlığına inananlar birdenbire çoğalıvermişti.

Yazar H. G. Wells’in 1897 yılında yayımlanan bilim kurgu romanı, Marslıların Dünya’ya büyük bir saldırı düzenleyerek, Dünyalıları köleleştirmesini konu almaktaydı. Bu senaryo insanları öylesine derinden etkilemişti ki, 1938 yılında Orson Welles’in benzer konulu bir piyesi, New York Radyosu’nda yayınlandığında, binlerce insan şehri terketmişti.

Daha 50′li yılların ortasında UFO hikâyelerinin babası olarak bilinen Pole George Adamski, Venüs’e yaptığı uzay gezisini anlatarak binlerce yandaş toplamıştı. Venüslüler, sözde 1000 yıl yaşayabiliyorlardı ve gezegenlerinde her şey otomatikleştiği için, günde yalnızca iki saat çalışmaları yeterliydi.

Aynı tarihlerde ölçüm aygıtlarıyla çalışmaya başlayan astronomlar, Mars ve Venüs gibi komşu gezegenlerde, primitif bitkilerin veya mikroorganizmaların yaşadıklarına dair kanıtlar bulmuşlardı.

Ve Gerçekler

Ne var ki altmışlı ve yetmişli yıllarda kanıtların doğru olmadığı ortaya çıktı. Daha gelişkin gözlem sondalarıyla yapılan incelemeler sonucunda, Mars’ın adeta steril bir buz kütlesi, Venüs’ün ise madeni ergitebilecek sıcaklıkta olduğu anlaşıldı.

Daha üç yıl önce NASA araştırmacılarının bir basın toplantısında yaptıkları bir açıklamaya göre, Dünya’mızın dışında yaşamın izlerine rastlanmıştı. Kanıt olarak bir zamanlar Mars’tan koparak Evren’de yuvarlanan ve bundan 13.000 yıl önce Antarktik Bölgesi’ne düşen bir göktaşını göstermişlerdi.

Patates büyüklüğündeki bu taşın içinde, bilim adamları, bakterilerin fosilleşmiş kalıntılarını bulmuşlardı. Bir süre önce ise, NASA araştırmacıları 1911 yılında Mısır’da bulunan bir Mars taşında da, mikroorganizmalara ait izlerin bulunduğunu açıkladılar. Fakat olaya şüpheli yaklaşan jeologlar, mikroorganizmaların Dünya’ya ait olabileceğini savundular.

Belki de Mars ve Venüs gibi komşu gezegenlerde, primitif bitkilerin yaşadığı düşüncesi hatalıydı. Ancak, Güneş Sistemi’nde yaşam belirtileri olmadığını söylemek için henüz erken.

Uzay aracındaki yerçekimi

Uzay mekiğinin içindeki astronotların havada yüzer gibi dolaştıklarını, eşyaların ortalarda uçuştuklarını televizyonda görmüşsünüzdür. Uzay mekiğinin dönüp durduğu yükseklik, dünyanın boyutları ile mukayese edildiğinde o kadar da fazla değildir. Peki nasıl oluyor da bu kadar bir yükseklikte yer çekimi sıfırlanıyor? Koskoca Ay’ı bile yörüngesinde tutan dünyamızın çekim gücü, ufacık bir uzay aracına nasıl etkili olamıyor?

Aslına uzay aracında da yer çekiminin yok olması söz konusu değildir. “Yerçekimsiz ortam” deyimi doğrudur ama bu, mekiğin yörüngesindeki uçuşundan doğan bir durumdur.

Astronotları (veya kozmonotları) bu ortama alıştırmak için özel hazırlanmış yolcu uçaklarının kullanıldıklarını duymuşsunuzdur. Uçak belirli bir yüksekliğe gelince aniden ve hızla bir eğri çizerek yere doğru inişe geçer. Saniyeler süren bir sürede uçağın içinde yer çekimsiz ortam yaratılmış olur.

Uzay mekiğinin ve uzay istasyonlarının dünya etrafında dönüşü, uçağın yaptığı hareketin veya çizdiği rotanın sürekli olan bir şeklidir. Yerden bakınca düz gidiyormuş gibi görünür ama uzay aracı devamlı düşüş halindedir. Eğer düz gitseydi (uzaydan baktığınızı düşünün) yörüngeden çıkar giderdi. Nasıl lunaparkta eğlence trenleri önce yükseğe çıkar sonra oradan hızla düşermiş gibi inerse, uzay aracının da dönüşü, aslında bu düşüş hareketinin devamlı bir halidir.

Uzay araçlarının uçtukları yükseklikte şüphesiz yer çekimi vardır ama bu sadece aracı yörüngede tutmaya yarar. Dünya’dan Ay’a doğru düz bir hat üzerinde yolculuk yaptığınızı düşünün. Ay ile Dünya arasında öyle bir nokta vardır ki burada Dünya’nın yerçekimi kuvveti biter Ay’ınki başlar. Yani uzayda nereye giderseniz gidin bir şeyin sizi çekmesinden kurtuluş yoktur.

Ay’ ın öteki yüzü

Ay Dünya’ya daima aynı tarafını gösteriyor. Bunun sadece Ay-Dünya çifti için mi geçerli olduğunu, benzer başka ikililerin de bulunup bulunmadığını ileride göreceğiz. Ama daha önce, aynı yüzü göstererek hareket etme özelliği üzerinde durmamızda yarar var.
Cisimlerin çok çeşitli ve karmaşık olabilen hareketlerini biraz daha anlaşılır hale getirmek için hareketleri sınıflandırırız. Öteleme ve dönme, bir katı cismin veya şeklini iyi-kötü koruyan bir cismin yapabileceği iki temel hareket bileşeni. Öteleme yapan bir cismin yöneldiği doğrultu aynı kalırken yeri değişir. Dönen bir cismin ise, eğer kendi ekseni etrafında dönüyorsa yeri aynı kalır, fakat yönü değişir. Genel bir hareket her zaman öteleme ve dönme bileşenlerine ayrılabilir.

Ötelemede, cismin hareket ederken izlediği yörünge bir doğru da olabilir, herhangi bir eğri de. Özel bir öteleme, daire veya ona yakın kapalı bir yörünge üzerinde tekrarlanan ötelemedir. Bu hareket de çoğunlukla dönme olarak adlandırılır; ama karışıklığı önlemek amacıyla burada dolanma diye anacağız. Örnek vermek gerekirse, Dünya bir taraftan Güneş’in çevresinde dolanırken, bir taraftan da kendi ekseni etrafında döner; bir dönme dolapta dolap döner, ama ona asılı sepetler ve içindeki insanlar dolanırlar. Sema eden Mevlevi hem döner hem de dolanır. Dönmek fiilinden türeyen ve çoğu zaman onun yalın hareket anlamından çok uzak anlamlar taşıyan sözcük, deyim ve atasözlerini okuyucunun merakına ve zevkine bırakarak, daha ilginç bir konuya “dönelim”.
Dünya ve onun sadık uydusu Ay. Bu ayrılmaz ikilinin oluşum kuramları ne derse desin, bilinen bir gerçek var: Aralarındaki kütleçekimi birbirlerinden ayrılmalarını önlerken, aynı zamanda birbirleri etrafında dolanmalarını da sağlıyor. Daha doğrusu, hem Dünya hem de Ay ikisinin ortak kütle merkezi etrafında dolanıyorlar. Aynı zamanda, kütleçekimi bir cismin kendi ekseni etrafında dönmesini pek etkilemediği için, taa yaradılışlarından (belki de daha öncesinden) kazandıkları dönme hareketlerini de dolanmaya ek olarak sürdürüyorlar. Bunu birbirleri etrafında dolanan iki Mevlevinin durumuna benzetebiliriz; her ikisinin de dönme ve dolanma yönleri saat kollarının tersine. Kutupyıldızı tarafından bakabilseydik, Ay-Dünya, Dünya-Güneş çiftlerinin, hatta uydu-gezegen, gezegen-Güneş sistemlerinin çoğunun, bu kurala uyduklarını görecektik.

Dikkat ederseniz, bu birbiri etrafında dolanma hareketi bağımsız değil; yani Ay Dünya etrafında kaç defa dolanıyorsa, aynı süre içinde Dünya da Ay etrafında tam o kadar dolanır. İki Mevlevi için de öyle. Ama kendi etrafında dönmeleri bağımlı olmak zorunda değil; her biri ayrı ayrı istediği hızda dönebilir. İşte burada Ay bir sürprizle karşı karşıya bırakıyor bizi: Hangi hızla dolanıyorsa aynı hızla da dönüyor kendi etrafında… Sonuç? Ayın sadece belli bir yarısı görülebiliyor; “öteki yüzünü” Dünya’dan görmek mümkün değil. Görebilmek için, Ay etrafında Dünya’nın yapamadığı şekilde dolanabilen bir uzay seferini beklememiz gerekiyordu. Ancak o zaman Ay’ın arka yüzünün önünden epeyce farklı olduğu anlaşıldı: Daha düzgün dağılmış kraterleri var ve ön yüzündeki, deniz olabilecekleri düşünülerek mare adı verilmiş olan geniş düzlüklere benzer düzlükleri yok… Dünya’ya gelince, o böyle bir özellik göstermiyor; kendi etrafında dönme hızı dolanma hızından yaklaşık 30 kez fazla. Bu yüzden, bir Ay sakini Dünya’yı görecek bir yerde ise, onun çepeçevre büyük bir kısmını devamlı olarak görebiliyor. Üstelik kendi göğünde Dünya hep aynı noktada yer alıyor. Tabii buna karşılık Ay’ın arka yüzünden Dünya hiçbir zaman görülemiyor.
Bu durumun çok ince bir şekilde ayarlanmış olduğu açık; yoksa, birkaç yıl ya da yüzyıl bekleyerek, Ay’ın yavaş yavaş başka taraflarını da görmemiz mümkün olurdu. Bu olmadığı gibi, Ay’ın adeta kendini kilitlediği bu kararlı denge durumu etrafında çok küçük salınımlar yaptığı gözlenmiş. Yani uzun bir süre beklemenin de faydası yok; Ay’ın bu davranışının, başka bir nedene bağlı olmadan, tümüyle rastlantı eseri ortaya çıkmış olması çok uzak bir olasılık. Tersine, onu bu sonuca iterek, sonunda dönme hızını dolanma hızına kilitleyen bir mekanizma olmalı. Hatta, biraz daha ileri giderek, eğer böyle bir mekanizma varsa, o zaman başka gökcisim çiftlerinde de benzer kilitlenmelerin olabileceğini beklemeye hakkımız var.
Gerçekten, sadece Güneş sisteminde bile, Jüpiter’in en büyük dört uydusu olan İo, Avrupa (Europa), Ganimet (Ganymede) ve Kalisto (Callisto)’nun da hep aynı yüzlerini Jüpiter’e çevirmiş olarak dolandıklarını görüyoruz. Ayrıca, Samanyolu’nun ayazında neredeyse kaybolmanın eşiğindeki minik Plüton da, kendisinden biraz küçük uydusu Şaron (Charon)’a hep aynı yüzünü göstermekte ısrarlı. Birbirlerine çok yakın dolandıkları için, Plüton bizim Ay’ı gördüğümüzden yedi kat büyük, fakat kendi etrafında dönerek her iki yüzünü de cömertçe gösteren uydusunu, tepesinde hep aynı konuma çakılmış gibi görüyor. Karşılık olarak Şaron’un ise, hep aynı yüzünü göstererek etrafında dönen ve içine sanki 200 Ay sığdırılabilecek donmuş bir ana gezegeni var.

Çok sık karşılaşılmasa da, uzayda buna benzer pek çok çift olmalı. Eşlerden biri diğerini gökte aynı noktada asılı görürken, eşi de kendisinin sadece bir yüzünü görmeye mahkûm. Hatta belki, her ikisinin de karşılarında hiç dönmeden göğe çakılı olarak gördükleri eşleri bulunan çiftlerin bile olması mümkün. Hiçbir maddesel bağları bulunmaksızın bunu başarabilmeleri, aralarındaki kütleçekimi sayesinde…

Gezegen ve uyduların, yörüngeleri boyunca yaptıkları hareketlerin genel özelliklerini incelerken izlenen basit modelde, bütün gökcisimleri maddesel nokta olarak kabul edilir ve kendi etraflarındaki dönme hareketi, istenirse yörüngesel hareketten bağımsız olarak ele alınır. Gökcisimleri simetrik olsalar, boyut ve şekillerini hiç değiştiremeyen ideal katı cisim gibi davranabilselerdi, bu yaklaşım yeterli olabilirdi. Böyle olmadıkları için, kütleçekimi kuvvetlerinin değişik yön ve büyüklükteki etkilerine maruz kalan değişik kısımları farklı şekilde hareket edebiliyor. Mesela Dünya’nın Ay’a yakın bir bölümünü, arkadaki daha uzak bir bölümde olduğundan daha büyük bir çekim kuvveti etkiliyor. Bu da, Dünya’yı bu kuvvetler doğrultusunda uzatacak bir etki yaratıyor. Ama, Dünya döndüğü için bu uzatmanın ekseni de dönerek yer değiştiriyor ve değişik bölgelerin, sürekli olarak değişen göreceli hareketlerine neden oluyor. Bunun en dikkat çeken örneği denizlerdeki gel-git akımları. Bir gökcismini oluşturan mağma, kaya, toprak, kara, su, atmosfer gibi bütün bölümler, buna benzer fakat çok değişik ölçülerde gel-git hareketleri yaparlar. Bölümlerin kendi içindeki ve bölümler arasındaki bu göreceli hareketler, sürtünme ve viskozite gibi özelliklerin neden olduğu tersinmez, yani geri döndürülemez etkileşimler yoluyla, gökcisminin kendi etrafındaki dönme kinetik enerjisini azaltarak (daha doğrusu, dönme enerjisini ısıl enerjiye çevirerek) yavaşlatır. Yani birbiri çevresinde dolanan her gök çiftinin kendi eksenleri etrafındaki dönme hızları gittikçe azalır. Dünya, ekseni etrafındaki bir dönüşünü şu sıralarda 86 164 saniyede (23 saat 56 dakika 4 saniyede) tamamlamaktadır ve her 4 milyon yılda bunu bir dakika gecikerek yapacaktır. (Dünya Güneş etrafında da dolandığı için, bir gün sonra Güneş’i aynı yerde görünceye kadar 86400-86164 = 236 saniye daha geçer, böylece bir güneş günü tamamlanır.)

Yavaşlama nereye kadar sürecek? Tabii ki göreceli hareketler de yavaşlamaya paralel olarak azalıp sona erinceye kadar. Gökcisminin birini ele alırsak, onun içinde uzama ekseni diye basite indirgediğimiz doğrultunun sürekli olarak değişmesi, kendi etrafındaki dönme hızının, eşinin onun çevresindeki dolanma hızından farklı olmasından kaynaklanıyor. Bu iki hız aynı olsaydı, gökcismi eşini kendi göğünde hep aynı noktada görecek, böylece o yöne çevrilmiş olan uzama ekseni de değişmeyecekti. Tıpkı Ay’ın şimdi Dünya’yı görmekte olduğu gibi… Aslında olay bu kadar basit değil; Ay hâlâ‚ Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönerken yarattığı simetrisizliklerin etkisi altında, ama bu etkiler çok zayıf.

Peki, erişilen bu son durumun kararlılığını sağlayan ne? Ay niçin ısrarla bize aynı yarısını göstermeye devam ediyor? Çünkü, biz ona mükemmel bir küre olmayı yakıştırsak da, uzama ekseni boyunca uzayarak simetrisi bozulmuş durumda. Üstelik, hızlı soğuması yüzünden akıcılığını büyük ölçüde yitirdiği, böylece neredeyse mükemmel bir katı cisim haline geldiği için, uzama ekseni de değişmez şekilde içine hapsolmuş. Dünya’nın çekim etkisi altında bu eksenin bir ucu, dolayısiyle Ay’ın bir yüzü, daima Dünya’ya çevrili olarak kalmaya mahkûm. Bu kabaca, statik dengesi bozuk bir tekerleğin, ağırlığının etkisi altında yatay ekseni etrafında dönerek hep aynı noktasının aşağı gelmesine benzetilebilir. Bu konumdan biraz ayırsanız da, kararlı olarak sonunda yine aynı konuma yaklaşır. Benzer şekilde, diyelim ki uzama ekseni eşlerin merkezlerini birleştiren doğrultudan biraz saptı. O zaman gökcisminin karşısındaki eşe yakın bulunan yarısı, uzaktakinden daha büyük bir kuvvetle eş tarafından çekileceği için, gökcismi (yeterince katıysa) yine eski doğrultusuna gelmeye çalışacaktır. Buna göre, varılan son kilitlenme durumu, gökçifti için ancak rastlantı ile elde edilebilecek bir “başarı” değil, bir yazgıdır.

Sözünü ettiğimiz gel-git hareketlerinin yol açtığı kinetik enerjinin ısıl enerjiye dönüşerek azalması, her iki gökcisminde de etkisini gösterir. Başlangıçtaki hızlarına ve dönme yönlerine, büyüklüklerine ve daha başka etmenlere bağlı olarak farklı da olsa, her ikisinin de dönme hızları ortak dolanma hızına yaklaşır. Buna ek olarak, çiftin dolanma hareketine karşılık gelen dolanma kinetik enerjisi de kayıplardan etkilendiği için, ortak dolanma hareketi de yavaşlar. Bunun sonucu olarak, çifti oluşturan gökcisimleri birbirlerinden gitgide uzaklaşır.

Ay bir zamanlar, belki de Dünya’ya her iki yüzünü de gösterme cömertliğine sahipken, ona daha yakındı; yani gökte daha büyük bir yer kaplayarak ve dönerek parlıyordu. Şimdi daha küçük bir Ay’ın bir yüzü ile yetiniyoruz, ama onu hâlâ Dünya’nın her yerinden görebiliyoruz. Çok uzak bir gelecekte, Ay ve Dünya birbirlerine hep aynı yüzlerini göstererek ve daha yavaş dönecek/dolanacaklar; artık Ay Dünya’nın her yerinden görülemeyecek. Ama bunun gerçekleşebilmesi için gereken süre çok uzun.

Atmosfer

Yerküreyi saran hava tabakası. Yunanca “atnos”: buhar ve “sphaira”: küre sözcüklerinden.

Atmosfer Yüksekliğe Göre Değişir

Hayvanlar ve bitkiler ancak atmosfer içinde yaşayabilir, çünkü atmosfer onları dış tehlikelerden (göktaşları, morötesi ve kozmik ışınlar) korur, onlara hem ısı, hem de yaşamaları için mutlaka gerekli olan oksijen gibi maddeleri sağlar. Bunun için astronotlar, sürekli olarak, yapay bir atmosferin yaratıldığı bir kabinde veya uzay elbisesi içinde yaşayabilirler.

Yerden yukarıya yükseldikçe, atmosferin tekdüze olmadığını anlarız: basıncı, yoğunluğu, sıcaklığı ve bileşimi, yükseldikçe değişikliğe uğrar. Yükseklik sıfırken, yani deniz düzeyinde, Dünya’yı saran tüm hava kalınlığının yükünü taşırız. Atmosfer basıncı denilen bu yük oldukça önemlidir: santimetrekareye l kg’dan fazla düşer (l 033 gr). Biz yükseldikçe bu basınç azalır. Bu olayı dağcılar çok yüksek tepelere, örneğin Himalayalar’a (8 000 metre) tırmandıkları zaman daha iyi anlarlar. Astronotlara gelince, uzay giysilerinden çıkacak olsalar, Dünya’da olduğu gibi vücutları her yandan basınç altında bulunmayacağı için düpedüz patlarlar.

500 Kilometre Yükseklikte Atmosfer

Sıcaklık da aynı şekilde değişir; önce azalır, sonra yavaş yavaş artarak çok yükseklerde birkaç yüz dereceye ulaşır. Atmosfer, sıcaklık derecesinin düşey doğrultuda değişmesi göz önünde tutularak, şu tabakalara ayrılmıştır: troposfer (yükseldikçe ısı, belli bir oranda eksilir), stratosfer (ısı değişmez denilebilecek bir durumdadır), mezosfer (ısı önce artar, sonra eksilir), termosfer (yükseldikçe ısı artar).

Vazgeçilmez Bir Korunma

Güneş, bizi aydınlatan ışık ışınlarından başka morötesi ışınlar da yayar; ama morötesi ışınlar yaşam için o kadar tehlikelidir ki, eğer bunlar yere kadar ulaşabilseydi yeryüzünde yaşama olanağı bulunmazdı. Neyse ki, 25 kilometre kadar yukarıda, bu ışınları geniş ölçüde durduran bir ozon tabakası vardır. Ama bunların bir kısmı gene de atmosferden sızarak yere ulaşır. Tedbir almadan uzun süre güneş banyosu yapan dikkatsizlerin vay haline!

Tüm meteoroloji olayları atmosferde olup biten hareketlerden doğar. Bu hareketlerin yarattığı yağmur yeryüzünde yaşamın sürüp gitmesini sağlar.

En yakın Yıldızlar

Güneş sıradan bir yıldızdır. Kütle ve ışıma gücü bakımından ortalamanın biraz üzerinde olmakla birlikte parlak, büyük kütleli yıldızların yanında biraz soluk benizli kalır. Bazı yıldızların kütlesi Güneş’in kütlesinin birkaç katı, bazılarınınki ise 100 katı olabilir ama yakınımızdaki yıldızların tipik kütlesi Güneş’in kütlesinin üçte biri civarındadır. Yıldızlar kimi zaman çiftler halinde bulunur. Bu durumda yıldızların yörünge hareketlerini birbirlerine uyguladıkları karşılıklı kütle çekim kuvvetleri belirler. Bu karşılıklı dans astronomlara çift yıldızların kütlelerini doğrudan ölçme olanağı sağlar.

Tek başına bulunan yıldızların kütleleri, ışıma güçleri ve renkleri gözlenerek, dolaylı bir yoldan ölçülür. Bir yıldızın ışıma gücü kütlesine çok duyarlı bir biçimde bağlıdır: kütle ikiye katlandığında ışıma gücü 10 kat artar. Yıldızın ışıma gücü arttıkça sıcaklığı da artar. Yıldız hemen hemen mükemmel bir fırına ya da kara cisme benzer. Kara cismin sıcaklığı arttıkça yaydığı karakteristik ışınımın dalgaboyu kısalır, sıcaklık azaldıkça dalgaboyu uzar. Bu nedenle sıcak kara cisimler mavi, soğuk kara cisimler ise kırmızı renklidir. Genelde, yaydığı ışınımın dalgaboyu kara cismin sıcaklığının bir ölçüsüdür. Astronomlar bir yıldızın sıcaklığını renginden, ya da başka bir deyişle ışığının tayfını elde ederek ölçerler. Yıldızlar bir dereceye kadar ideal ışınım yayıcılar olduklarından, yıldızın büyüklüğünü rengine ve ışıma gücüne bakarak anlayabiliriz: ışıma gücü yüksek, sıcak ve mavi olanlar dev; sönük, serin ve kırmızı olanlar cücedir.

Yakın yıldızlar arasında her renkten ve parlaklık sınıfından örnekler vardır. Yıldızlar hakkında bildiklerimizin çoğunu bu yakın yıldızları inceleyerek elde ederiz. Yakın yıldızlar göreceli olarak parlak olduklarından astronomlar bunların kimyasal yapıları ve hatta kimi zaman büyüklükleri ve kütleleri konusunda ayrıntılı bilgiler elde edebilirler. Yakın yıldızlar derken Güneşimize ek olarak birkaç yüz başka yıldızdan söz ediyoruz. Bu yıldızlardan bazıları boyut olarak Güneş’ten birkaç bin kat büyük kırmızı dev yıldızlar, diğerleri gene boyut olarak Güneş’ten birkaç bin kat küçük beyaz cücelerdir. Tüm bu yıldızların kütleleri Güneş’in kütlesine yakındır. Bu yıldızların çoğunluğu ise ne dev ne de cücedir. Büyük ölçüde şişmiş ya da büzülmüş yıldızlar Güneş’le karşılaştırıldığında büyük bir olasılıkla evrimlerinin ileri aşamalarında olan yıldızlardır.

Buradan bir model çıkıyor: yıldızların yüzey sıcaklığına karşı ışıma güçlerinin çizildiği diyagramda yıldızların çoğunluğu ana kol adı verilen düz bir çizgi üzerinde yer alırlar. Bu diyagram astronomlar için öylesine önemli ve vazgeçilmezdir ki özel bir adı bile vardır: Ejnar Hertzsprung ve Henry Norris RusselFin adlarına izafeten bu diyagrama Hertzsprung-Russell diyagramı adı verilir. Ana kol üzerinde yıldızların ışıma güçleri arttıkça sıcaklıkları da artar.

Ana kolu farklı kütlelerde oldukları halde tümü de hidrojen yakan yıldızların geometrik yeri olarak yorumlayabiliriz. Hidrojen tükeninceye kadar çok uzun zaman geçer. Bu süre örneğin Güneş için 10 milyar yıldır. Bu nedenle hidrojen yakan ana kolda yıldızların yeri tüm hidrojen tükeninceye kadar çok az değişir. Güneş sarı renkli bir ana kol yıldızıdır. Çok değil, eğer bizden yalnızca 10 parsek uzakta olsaydı, çıplak gözle zar zor görülebilen bir ışık noktası halinde olurdu.

Buna ek olarak ana koldan uzakta yer alan yıldızlar da vardır. Bu yıldızların ışıma güçleri uç değerler alır, çok küçük ya da çok büyük. Yıldızlar da buna göre cüce veya dev olarak sınıflandırılırlar. Kırmızı devler ve mavi devler, kırmızı cüceler ve beyaz cüceler vardır. Güneş gibi bir yıldız helyum yakarken dev olmaya mahkûmdur. Yalnızca yüz milyon yıl veya biraz daha fazla zaman alan bu evre göreceli olarak kısa ömürlü olduğundan, kırmızı devler ana kol yıldızlarına oranla daha ender rastlanan yıldızlardır. Beyaz cüce, tüm yakıtını bitiren Güneş türü bir yıldızın geçireceği son evredir.

Evrenin genleşmesi

1920′lerde, Edwin Hubble, Wilson Dağı Gözlemevi’ndeki 100″ lik yeni inşa edilmiş teleskopu kullanarak, birkaç nebuladaki (bulutsu) değişen yıldızları, doğası astronomi çevrelerinde hararetli bir tartışma konusu olan, dağınık cisimleri ortaya çıkarmıştır. O’nun Sefeid Değişkenleri olarak adlandırılan bir yıldızlar sınıfına benzeyen karakteristik bir kalıba sahip bu değişen yıldızlar için keşfi devrimyaratmıştır.

Daha önceden, Harvard Koleji Gözlemevi’nde çalışan bir kadın astronomlar grubunun üyesi, Henrietta Levitt, bir Sefeid Değişken Yıldız’ın bu periyotları ve bunun parlaklığı arasında yoğun bir korelasyon olduğunu göstermişti. Bu yüzden, Hubble, bu yıldızların ve akılarının periyodunu ölçerek, bu nebulaların kendi galaksimiz içindeki bulutlar olmadığını, fakat kendi galaksimizin kıyısının çok ötesinde dış galaksiler olduklarını gösterebilmişti.

Hubble’ın ikinci devrimsel keşfi, O’nun Sefeid’e dayalı galaksi mesafe belirlemeleri ve bu galaksilerin göreli hızlarının ölçümleri planıdır. Daha uzak galaksilerin bizden daha hızlı bir şekilde uzaklaştıklarını göstermiştir: Evren statik değildir, ancak genleşmektedir. Bu keşif, modern kozmoloji çağının başlangıcını belirlemiştir.

Bugün, Sefeid Değişkenleri, galaksilere olan uzaklıkları ölçmek için en iyi metot olarak kalmıştır ve bunlar genleşme oranı ve Evren’in yaşını belirlemede çok önemlidir.

Sefeid Değişkenleri Nedir?

Güneş ve Sefeid Değişen Yıldızlar dahil, bütün yıldızların yapısı yıldızdaki maddenin donukluğu (opaklığı) ile belirlenir. Eğer madde çok donuksa, o zaman fotonların yıldızın sıcak merkezinden dışa dağılması uzun sürecektir ve güçlü sıcaklık ve basınç eğimleri yıldızın içinde gelişebilir.

Eğer madde neredeyse saydam ise, o zaman fotonlar yıldızın içinde kolaylıkla hareket ederler ve herhangi bir sıcaklık eğrisini silerler. Sefeid Yıldızlar, iki hal arasında salınırlar: Yıldız, yoğun haldeyken, atmosferindeki bir tabakadaki helyum tek başınaiyonlaşır. Fotonlar, tek başına iyonlaşmış helyum atomlarındaki bağlı elektrondan dışa saçılırlar, bu yüzden, tabaka çok donuktur ve tabaka boyunca büyük sıcaklık ve basınç eğimleri oluşur.

Bu büyük basınçlar, tabakanın (ve tüm yıldızın) genleşmesine sebepolur. Yıldız, genleşmiş haldeyken, tabakadaki helyum iki kat iyonlaşır, böylece tabaka ışınıma daha geçirgen olur ve tabaka boyunca daha zayıf basınç eğimleri olur. Yıldızı çekim gücüne karşı destekleyecek basınç eğimi olmaksızın, tabaka ve (tüm yıldız) büzülür ve yıldız sıkıştırılmış haline geri döner.

Sefeid Değişken Yıldızlar, beş ila yirmi Güneş kütlesi arasında kütlelere sahiptirler. Daha kütleli yıldızlar, daha parlaktırlar ve daha genişlemiş kaplamalara sahiptirler. Kaplamaları daha genişlemiş olduğundan ve kaplamlarındaki yoğunluk daha düşük olduğundan, tabakadaki yoğunluğun ters kare köküne orantılı olan değişebilirlik periyotları daha uzundur.

Sefeidleri Kullanmadaki Zorluklar

Sefeidleri mesafe belirteçleri olarak kullanmakla birlikte, çok sayıda zorluk da olmaktadır Yakın geçmişe kadar, astronomlar, yıldızlardan gelen akıları ölçmek için fotoğraf klişeleri kullanmışlardır. Klişeler, yüksek derecede doğrusal değildi ve sıklıkla hatalı akış ölçümleri ortaya çıkıyordu.

Kütleli yıldızlar, daha kısa ömürlü olduklarından, daima kendi tozlu doğum yerlerinin yakınında konumlanmış olurlar. Özellikle çoğu fotoğraf görüntüsünün çekildiği mavi dalga boylarındaki toz ışığı emer ve eğer uygun bir şekilde düzeltilemezse, bu toz emilmesi hatalı parlaklık belirlemelerine yol açabilir.

Sonuç olarak, uzak galaksilerdeki Sefeidleri, yerden tespit etmek çok zor olmaktadır: Yerküre’nin dalgalanan atmosferi, bu yıldızları ana galaksilerinin yayılan ışığından ayırmayı imkansız hale getirmektedir.

Sefeidleri, mesafe belirteçleri olarak kullanmaktaki bir diğer tarihi zorluk, yakınındaki bir Sefeid modeline olan mesafeyi belirleme problemi olmuştur. Son yıllarda, astronomlar kendi Samanyolu Galaksimizin uydu galaksilerinden ikisi olan Büyük Magellan Bulutu (LMC) ve Küçük Magellan Bulutu’na (SMC) mesafeleri belirlemede, birkaç çok güvenilir ve bağımsız metot geliştirmişlerdir. LMC ve SMC büyük sayıda Sefeid içerdiğinden dolayı, bunlar mesafe ölçeğini ayarlamak için kullanılabilir.

Son Gelişmeler

Son teknolojik ilerlemeler, astronomların çok sayıdaki diğer eski zorluğun üstesinden gelmesini sağlamıştır. CCD’ler (şarj bağlı cihazlar) olarak adlandırılan yeni detektörler, doğru akı ölçümlerini mümkün kılmıştır. Bu yeni detektörler, aynı zamanda, kızılötesi dalga boylarında da hassastır. Toz, bu dalga boylarında çok daha fazla saydamdır. Çoklu dalga boylarındaki akıları ölçerek, astronomlar, toz etkilerini düzeltebilmiş ve çok daha doğru mesafe belirlemeleri yapabilmişlerdir.

Bu ilerlemeler, “Lokal Grup”tan oluşan yakın galaksiler üzerine doğru bir çalışmayı sağlamıştır. Astronomlar, Sefeidleri hem metal zengini M31 iç bölgesinde (Andromeda) hem de metali zayıf dış bölgede gözlemlemişlerdir. Bu çalışma, Sefeidlerin özelliklerinin hassas olarak kimyasal miktarlara bağlı olmadığını göstermiştir.

Bu ilerlemelere rağmen, astronomlar, Yerküre’nin atmosferi ile sınırlı olarak, sadece en yakın galaksilerin mesafelerini ölçebilmişlerdir. Evren’in genleşmesine bağlı olarak harekete ilaveten, galaksiler komşuların kütle çekimine bağlı olarak “izafi hareketlere” sahiptirler. Bu olağandışı hareketlerden dolayı, astronomların, Hubble Sabiti’ni belirleyebilmek için uzak galaksilere mesafeleri ölçmeleri gerekmektedir.

Evren’in daha derinlerine inmeye çalışırken, astronomlar, galaksilere izafi mesafeleri belirlemek için bir dizi yeni teknik geliştirmiştir: bu bağımsız izafi mesafe ölçekleri şu anda 10′dan daha iyisinde anlaşmışlardır. Örneğin, spiral galaksinin dönme hızı ve parlaklığı arasında Tully-Fisher Bağıntısı olarak adlandırılan, çok sıkı bir ilişki vardır.

Astronomlar aynı zamanda, bir beyaz cücenin patlayıcı yanmasına bağlı olduğu düşünülen, hepsi hemen hemen aynı tepe parlaklığına sahip, Tip Ia Süpernovası’nı bulmuşlardır. Bununla beraber, büyük sayılardaki prototip galaksilere mesafelerin doğru ölçümleri olmaksızın, astronomlar, bu izafi mesafe ölçümlerini ayarlayamazlardı. Bu yüzden, Hubble Sabiti’nin doğru belirlemelerini yapamamışlardır.

Geçen birkaç on yıl içinde, önde gelen astronomlar, farklı veri setlerini kullanarak, Hubble Sabiti için 50 km/sn/Mpc ila 100 km/sn/Mpc arasında değişen değerler rapor etmişlerdir. 1 faktör 2 belirsizliğe karşılık gelen bu farklılığı çözmek, gözleme dayalı Evren Bilim’deki göze çarpan en önemli problemlerden biridir.

Yıldızların güç kaynakları

Bir an için kütleçekiminin Güneş’in tek güç kaynağı olduğunu düşünelim. Oluşum sürecindeki ilkel Güneş’in dağınık yıldızlararası gaz bulutu halinden başlayarak çökmesi sırasında merkezdeki sıkışma arttıkça sıcaklık da artar. Güneş’in sahip olduğu toplam kütle çekimi enerjisi E=GM-/R olarak gösterilebilir. Burada G Newton’un kütle çekim sabiti, M Güneş’in kütlesi, R ise yarıçapıdır. M=2x 1033 gram ve R=7xlOH) cm alınırsa Güneş’in sahip olduğu toplam kütleçekimi enerjisi 4xl048 erg olarak bulunur.

L ile gösterilen Güneş’in ışıma gücü -yani enerjisini yayma hızı- ise saniyede 4xl033 erg civarındadır. Dolayısıyla gücünü yalnızca kütleçekimi enerjisinden alsaydı, Güneş’in E/L oranından hesaplanabilecek yaşam süresinin yaklaşık 30 milyon yıl olması gerekirdi. Bu ise Güneş sistemindeki en eski kayaların yaşı olan beş milyar yıldan çok daha kısa bir süredir. Bu çok açık çelişkinin çözümü, nükleer enerjidedir.

Modern simya olarak adlandırabileceğimiz nükleer füzyon yoluyla elementlerin birbirine dönüşmesi yıldızlara gücünü veren enerji kaynağıdır. Evrende en bol bulunan element olan hidrojen, Güneş’in merkezindeki yoğun sıcaklık ve basınç altında yavaş yavaş helyuma dönüşmektedir. Bir helyum atomunun kütlesi, dört hidrojen atomunun toplam kütlesinden yüzde 0.7 daha küçüktür. Bu kütle farkı hemen hemen saf enerji biçiminde gamma ışınları, nötrino, pozitron ve bu parçacıkların kinetik enerjileri olarak ortaya çıkar. Güneş’in merkezinde serbest kalan bu radyoaktif enerji yüzeye yaklaşırken yumuşar ve Güneş atmosferini terkederken hemen hemen tümüyle zararsız sarı ışığa dönüşür. Bununla birlikte, yıldızların nükleer yakıtları eninde sonunda tükenir.

Güneşimizin yaşam süresini hesaplayabilmek amacıyla, tüm çekirdeğini (ki bu, kütlesinin yaklaşık olarak %10′udur) nükleer yakıt olarak kullanabileceğini varsayalım. Einstein’ın meşhur formülüne göre, ilke olarak madde, gram başına c2 erg enerjiye dönüştürülebilir. Burada c ışık hızıdır. Bu mantık, ancak madde-karşı madde yokolması sırasında sağlanabilecek yüzde yüz dönüşüm verimliliği varsaymaktadır. Yıldızlarda ise kesinlikle karşı-madde bulunmaz. Yıldızların enerji kaynağı, verimliliği yalnızca yüzde 0.7 olan nükleer füzyondur.

Bu da yıldızların enerji deposunun, eğer tümüyle helyuma dönüşebilirse, çekirdeklerinin kütlesinin yüzde 0.7’si kadar olduğu anlamına gelir. Nükleer reaksiyonların oluşabileceği ölçüde sıcak olan Güneş’in çekirdeği, toplam kütlesinin onda biri kadardır. Bu nedenle de Güneş’in enerji deposunun 0.0007 Mc2 olduğu söylenebilir. Burada 0.1 MQ =2×1032 gram, çekirdeğin kütlesi olup, eşdeğer enerjiyi hesaplayabilmek için bu sayıyı 0.007c2 ile çarpıyoruz. Bu hesap bize Güneş’in enerji deposunun 1.4×1051 erg olduğunu söylüyor. Bu yakıl, saniyede 4xl033 erg oranında tüketildiğinde yaklaşık 10 milyar yıl yetecek ölçüde çoktur. Buradan da Güneş’in, hidrojen yakıtının henüz, yalnızca yansını tüketmiş olduğu sonucuna varıyoruz.

Güneş’in çekirdeğinde sürüp giden nükleer reaksiyonların sonuçlarından biri de nötrino adı verilen zayıf etkileşimli parçacıkların üretilmesidir. Bütün termonükleer reaktörler nötrino üretirler. Nötrinolar bu reaksiyonların kaçınılamaz ürünleridir. Güneş’in enerjisini nükleer füzyonla açıklayan teori, nötrinoların Güneş’in merkezinde çok büyük miktarlarda üretildiğini öngörür. Çevresiyle etkileşimi son derece zayıf olan bu parçacıklar ışık hızıyla hareket eder ve Güneş’in yüzeyinden doğrudan doğruya dışarıya kaçarlar.

Güneş’ten kaynaklanan nötrinolar Güney Dakota’da yeryüzünün yaklaşık iki kilometre altında bulunan Homestake altın madeninde yaklaşık 300 000 litre karbon tetraklorür (GG14) sıvısının gözlendiği büyük ve önemli bir deney sistemi sayesinde algılanabiliyor. Yeraltı madeni, kozmik ışınların girişimini önlemek üzere özel olarak seçilmiştir. Normal klor izotopu bir nötrino soğurarak radyoaktif bir argon izotopuna dönüşür: CI37 + Nötrino -> Ar37 + Elektron.

Her iki ayda bir karbon tetraklorür sıvısı boşaltılmakta, filtre edilmekte ve çok küçük miktarlarda da olsa radyoaktif argon içerip içermediği büyük bir titizlikle araştırılmaktadır. Güneş kaynaklı nötrinoların soğurulması nedeniyle her gün bir tane radyoaktif argon oluşacağı öngörülmektedir. İki aylık inceleme sonucunda genellikle birkaç tane argon atomuna rastlanmakta, bu yolla da Güneş’te nötrino üretildiği kanıtlanmakladır. Bununla birlikte, deney sonucunda saplanan nötrinolar, teorik olarak öngörülen parçacıkların üçte biri kadardır. Ya Güneş’in içindeki sıcaklıkla ilgili teorilerimiz, tam doğru değil, ya da nötrinolara ilişkin yeni fizik keşfedilmeyi bekliyor.

Güneş’in merkezinde üretilen nötrinoların gerçekten algılanabiliyor olması son derece şaşırtıcı bir sonuçtur. Dünyamızdan yüz elli milyon kilometre uzakta çalışan ve Güneş’e enerjisini sağlayan nükleer reaktörün kesin kanıtıdır. Bununla birlikte, yaklaşık 20 yıldan bu yana devam eden klor deneyi, yalnızca Güneş’ten kaynaklanan çok yüksek enerjili nötrinolara karşı duyarlıdır. Her tür enerjiye sahip Güneş nötrinolarını algılayabilecek deneyler de yoldadır.

Bunlardan ikisinde (İtalya ve Rusya’da olanlar) bir nötrino galyum atomuna çarptığında ortaya çıkan germanyum izotopunun radyoaktif çekirdeğini inceleyebilmek amacıyla detektör sıvısı olarak galyum kullanılmaktadır. Japonya’da hazırlanan bir üçüncü deneyde sudan saçılan nötrinoların neden olduğu hızlı elektronların saçtığı ışık algılanmaktadır. Tüm bu deneyler Güneş kaynaklı nötrinoları saymakta ve kozmik ışınlar tarafından üretilen fazladan nötrinolardan korunmak amacıyla bir dağın altında veya yerin yaklaşık bir kilometre altındaki maden ocaklarında konumlandırılmaktadır.

Uzayda sıcaklık

Sıcaklık bir cismin atomik yapısı ile ilgilidir. Bir cismin molekülleri çok titreşiyorlarsa o cisim sıcak, az titreşiyorlarsa soğuktur. Bu nedenle sıcaklığa sahip olabilen tek şey maddedir. Uzay ise yüzde 99,99 vakumdur yani boşluktur, pratikte içinde molekül, atom ve parçacıkların bulunmadıkları kabul edilebilir. Dolayısı ile uzayın bir sıcaklığı olamaz.

Uzayın sıcaklığı yoktur ama uzayda bulunan cisimlerin sıcaklıkları vardır. Evrenin ortaya çıkışını açıklamaya çalışan ‘büyük patlama’ teorisi doğru ise rastlanabilecek en yüksek sıcaklık o anda olmalı. Gittikçe soğuyan evrende yıldızların ve onlara yakın gök cisimlerinin, atomik yapılarına göre belli sıcaklıkları vardır. Uzayın en az yoğun olduğu yerlerdeki cisimlerin sıcaklıklarının ise, atomik hareketlerin durduğu sıcaklıktan 3 derece fazla yani eksi 270 derece civarında olduğu tahmin ediliyor.

Avrupa Uzay Ajansı’ndan yapılan bir açıklamaya göre ise uzayda dönüp duran Hubble teleskopu uzaydaki şimdiye kadar rastlanan en soğuk bölgenin fotoğrafını çekmiş. 5000 ışık yılı uzaklıkta, Centaurus takımyıldızında bulunan bu bölgedeki sıcaklık mutlak sıfır noktasından l derece daha sıcak yani eksi 272 dereceymiş.

İnsanların uzayın sıcaklığını merak etmelerinin asıl nedeni uzaya çıkan astronotlardır. Onların nasıl bir sıcaklık ile karşılaştıkları, üzerlerindeki giysilerin buna nasıl dayandıkları hep merak konusu olmuştur. Astronotların gittikleri en uzak yer Ay’dır. Dünyamız atmosferi dışında ve Ay’daki sıcaklık ise Güneş’in ışığına doğrudan maruz kalınıp kalınmadığına bağlıdır.

Buralarda güneş ışığını doğrudan alan yerler, suyun kaynama noktasından bile yüksek bir sıcaklığa, 120 dereceye kadar ısınırlar. Güneş görmeyen yerlerde ise sıcaklık eksi 156 dereceye kadar düşer. Astronotlar kısa bir sürede 280 derecelik bir ısı farkı ile karşılaşabilirler. Bu nedenle astronotların giysilerinin ve uzay araçlarının izolasyon tasarımları çok önemlidir.

Yeryüzünde üzerimize kat kat giysiler bile giysek, vücut ısısını atmosfere oldukça çabuk veririz. Rüzgar bu ısı kaybını daha da hızlandırır. Ay’da ve uzayda yürüyen bir astronot ise içi vakum olan bir termosun içinde gibidir. Dışarıya ısı kaybı çok az olduğundan ve kendi vücudu sürekli ısı ürettiğinden üşümekten çok sıcaklık hisseder.

“Boşluk” nedir?

Göründüğünün tam tersine, evren çok az sayıdaki maddi cisimlere göre çok daha büyük oranda bir boşluktan oluşmuştur: nitekim gökcisimleri, yıldızlar arası boşluk’ta tek tek kalmışlardır. Maddenin en küçük düzeyinde, yani atomda da elektronlarla çekirdek arasında oldukça büyük bir boşluk yer alır.

İlkçağ’dan beri Aristoteles gibi bilginler, «doğanın boşluktan nefret ettiğini» öne sürerlerdi. Bu eski fizik biliminin açıklayamadığı bazı olayları bir nedene bağlamak için yarattığı ünlü bir deyim olmuştur.

İtalyan fizikçisi Torricelli (1608-1647) ancak XVII. yy .da atmosfer basıncı konusundaki denemeleri sırasında, barometrik boşluğu gerçekleştirerek bunun tersini kanıtlamıştır. 1654 yılında, Alman Otto von Guericke bir cam fanus içindeki havayı boşaltan, hava boşaltma makinesini icat etti.

Günümüzde bütün laboratuvarlarda ve sanayide bunun için geliştirilmiş araçlar (döner tulumbalar, sulu veya civalı hortumlar) kullanılır. Bütün bu makineler hava veya gazı tam olarak boşaltamazlar, çünkü her birinin bir boşluk sının vardır. Yıldızlar arası boşluk bile tam değildir: içinde yoğunluğu azalmış gazlar ve tanecikler bulunur.

Ağırlıkları ne olursa olsun bütün cisimler boşlukta eşit hızla düşer. Boşluk, sıvıların daha düşük bir sıcaklıkta kaynamasını sağlar. Boşluk, soğuk ile birlikte kullanılırsa besinlerin korunmasına (konserve) yardım eder (havasız kutulara kapatma).

İçinde maddesel iletken olmadığından sesi iletmez; ısıya karşı da mükemmel bir yalıtkandır. Buna karşılık, ışınları geçirir: Güneş’in sıcaklığını işte bu yüzden duyarız: Güneş ışığı gezegenler arası boşluğu ısıtmadan gelir, Dünya’yı ısıtır; gene bu boşluk sayesindedir ki, bulutsuz gecelerde, çok uzakta olmalarına rağmen yıldızların ışığını açık seçik görebiliriz.

Depremler ve Astronomi

Anadolu bilginlerinden Thales, astronomi hesaplarına dayanan Güneş tutulmalarını hesaplayan ve bunların depremlerle olan bağlantısını bulan ilk kişi sanılmaktadır. Aristo’nun adı da Mezopotamya’da bulunan yeğeninden buradaki rasathanelerde saptanan Güneş ve Ay tutulmalarının kayıtlarını istemesi şeklinde geçmektedir.

Bu konuda Thales’in tutulma olayına bağladığı kehanetlerinin önemli bir rol oynadığı düşünülebilir. Thales, tutulan kayıtları ve yaşadığı zamanın astronomi olaylarını incelemiş ve Anadolu’da meydana gelecek büyük bir depremi önceden haber vermiştir.

Hesaplara göre bir tam Ay tutulmasının ardından 23.5 ay sonra bir tam Güneş tutulması meydana gelmektedir. Aynı bölge üzerinde tam Güneş tutulmasının tekrar meydana gelmesi için yaklaşık 54 sene geçmesi gerekmektedir. Bu nedenle her üçüncü tutulma, yani aralarında 54 yıllık bir zaman süresi bulunan iki Güneş tutulması genellikle az farklı enlem ve boylamlara rastlayacaktır.

Kuzey yarım kürede başlayan bir tutulma devresi, Güney yarımkürede kısmi tutulmalar ile sona erer. Tutulmanın etkili olduğu bölgelerde büyük çekim gücünün oluşması ve yer katmanlarının zayıf olan yerlerinde depremlerin oluşması kaçınılmazdır.

Önemli zarar oluşturacak bir depremin meydana çıkması için Ay’ın gerçek bir tetikleme yapması gerekir. Bunun için Ay, öncelikle Zodyak’ın enerji yoğunlaşma noktaları veya “Kozmik Güç Noktaları” adı verilen sabit burçlardan birinde olması gerekir. Sabit burçlar Boğa, Aslan, Akrep ve Kova’dır.

Tetikleme burçlarından geçen Ay’ın, diğer burçlardaki gezegenler ile “Görünüm Rotasyonu” adı verilen 30 derecelik yolculukta yapacağı açılar çok önemlidir. Eğer tüm gezegenler ile sert açılar yapıyorsa ortaya büyük tahribat yapacak bir deprem çıkacaktır. Örneğin, sabit burçlardan Boğa’ya giren Ay, 30 derece süren kuşaktaki rotasyonunda bazı gezegenler ile olumlu açılar, bazıları ile sert açılar yaparsa tetikleme görevi gerçekleşemez.

Dünya aniden durursa

Biz fark etmiyoruz ama dünya kendi ekseni etrafında epeyce hızlı dönüyor. Viraja giren bir arabada hissettiğimiz gibi dairesel bir yol üzerinde dönen bir cisme dışarı doğru bir kuvvet etki eder, onu dışarı fırlatmaya çalışır. Bu kuvvete ‘merkezkaç kuvveti’ deniliyor.

Dünyadaki her cismin üzerinde dönüşten dolayı bir merkezkaç kuvveti etkisi vardır. Ancak bu merkezkaç kuvveti, yerçekimine göre çok zayıftır. Eğer zayıf olmasaydı zaten dönerken atmosferle birlikte uzaya fırlar giderdik.

Dünya aniden frene basılmış gibi durursa, güçlü yerçekiminden dolayı uzaya gitmezdik. Aksine merkezkaç kuvveti ortadan kalkacağından dünya bizi daha çok çekecek, ağırlığımız daha da artacaktı. Bu ağırlık artışının yüzde 5 civarında olacağı sanılıyor.

Dünya aniden durursa atmosfer dünyanın dönme hızı ile dönmesine devam ederdi. Fren yapmış arabadaki insanlar ve eşyalar gibi, yere, kayalara sabitlenmemiş her şey bu hızla ileri fırlar, büyük depremler olur, denizler karalara karışır, hayat yok olurdu ama hiçbir şey uzaya gitmezdi.

Gerçi dünyanın böyle aniden durmasını yaratacak bir kuvvet bilinmiyor ve böyle bir olasılık yok ama ömrü yeterse dünyanın dönüşü ilerde, duruyormuş gibi yavaşlayabilir. Dünyanın dönüşü zaten başlangıçtan beri gittikçe yavaşlıyor.

Nasıl dünyanın uydusu Ay’ın dönüşü, yerin çekim gücünden dolayı yavaşlamış ve kendi etrafındaki dönüş hızı ile dünya etrafındaki dönüşü eşit hale gelmişse, dünyanın dönüş hızı da Güneş’in çekim gücünden dolayı gittikçe yavaşlayarak aynı hale dönüşebilir.

Biz Ay’ın nasıl hep aynı yüzünü görüyorsak, o zaman Güneş’ten bakılınca da dünyanın hep aynı yüzü görülebilir. Tabii bu dünyanın dönüşünün tamamen durması demek değildir ama fizik kurallarına göre olması gereken budur.

Milyonlarca yıl sürecek bu dönemde, 6 ay gece, 6 ay gündüz olmasına, ortalığın epeyce ısınmasına, atmosferik hava akımlarının yönlerinin değişmesine, manyetik kutupların ve kuvvetin kaybolmasına, biyolojik ritmin alt üst olmasına rağmen, canlı yaşamın buna adapte olacağı muhakkaktır.

Ne var ki tüm bunlar oluşmadan önce, 5 milyar yıl sonra Güneş dev bir kızıl yıldıza dönüşeceğinden zaten dünyamız yaşanabilir bir yer olmaktan çıkacaktır.

Evrende yolculuk

Böyle bir soruyu ilkçağlarda okyanus kıyısında yaşayan bir kişiye ‘bu denizlerin sonuna yolculuk nasıl olurdu’ diye sorsaydınız herhalde hayal gücünü bile kullanamazdı. Biz bugün evren hakkında o zamanın insanının dünya hakkında bildiğinden daha çok şey biliyoruz.

Şimdilik bilebildiğimiz kadarıyla evrenin büyüklüğünü daha iyi anlayabilmek için gelin hayali bir uzay aracı ile hayali bir uzay yolculuğuna çıkalım ve içinde bulunduğumuz Samanyolu galaksisinin ikizi Andromeda galaksisine bir gidip gelelim.

Tabii bu uzay aracının hızı dünyamızdaki yolcu uçaklarınınki kadar, yani saatte l 000 kilometre civarında olursa, Güneş’e bile varmak yıllarca sürer. Onun için aracımızın hızının ışık hızı, yani saniyede 300 000 kilometre olduğunu varsayalım. Bu hızı tahayyül edebilmek için bir silahtan çıkan merminin hızının saniyede bir kaç kilometre olduğunu belirtelim.

Dünyadan hareket eder etmez, bir saniyeden biraz fazla bir süre içinde Ay’ı sollar, 8 dakika sonra Güneş’te oluruz. Güneş’in sıcaklığından bir an evvel kurtulmak için yolumuza devam edersek 5,5 saat sonra gezegenleri arkamızda bırakarak Güneş istemimizden çıkarız. Buraya kadar 6 milyar kilometre yol gelmişizdir ve geriye dönüp baktığımızda artık Dünya’nın yanında Ay’ı seçemeyiz.

Güneş sisteminden çıkarken rotamızı en yakın yıldıza çevirelim. 4 yıl 3 ay sonra Proxima Centauri’ye varırız. Buralardan artık Güneş sistemimizin devleri Jüpiter ve Satürn de dahil hiç bir gezegen gözle görülemez sadece Güneş sönük bir yıldız olarak gözümüze çarpar.

Madem hayali bir seyahat yapıyoruz, burada geçen ömrümüzün de sınırlı olmadığını kabul edelim. 20 bin yıl sonra içinde bulunduğumuz yıldız grubu Samanyolu’nun sınırına ulaşıp dışarı çıkarız Burada artık Güneş de gözden kaybolur. Bir kaç yüz bin yıl daha boşlukta gidip geriye baktığımızda 100 milyar yıldızdan oluşan Samanyolu’nu hızla dönen büyük bir girdap gibi görürüz.

İçinde bulunduğumuz Samanyolu galaksisine diğer ülkeler mitolojiden kaynaklanan, ’süt’ veya ’sütlü yol’ anlamında ‘Milky way’ adını vermişlerdir. Anadolumuzda ise bu yıldızlar topluluğu, saman çalan bir hırsız kaçarken dökülen samanlara benzetilip ‘Saman uğrusu’ adı verilmiş bu ad zamanla Samanyolu’na dönüşmüştür.

Güneşimiz 4,5 milyar yaşındadır ve Samanyolu’nda bir turunu 220 milyon yılda tamamlar. Yani Güneş, gezegenler ve biz, bugüne kadar galakside 20 turu tamamlamış bulunuyoruz. 22 milyon yıl sonra yirmi birinci tur da tamamlanmış olacaktır. Son tur başladığında dinozorlar dünyada ortaya çıkmışlardı. Bir turda dünyada olup bitenlere bakın

Dinozorlar 21. tur bitmeden dünyadan silinip gittiler. İnsanlık tarihi ise ancak 200 bin yıl evveline kadar gidebiliyor. Afrika’da bulunan, insanı andıran maymun kalıntıları ise 3,5 milyon yıllık, yani ‘Taş Devri’ çizgi filmindeki Fred’in hiç bir zaman bir dinozoru olamadı.

Neyse biz yolculuğumuza devam edelim. Bu arada gözümüze bizim Samanyolu’na benzer başka yıldız grupları da çarpar. Bunlardan en yakın olanına 400 000 yıl sonra ulaşırız. Işık hızı ile yoluna devam eden uzay aracımız 3 milyon yıl sonra Samanyolu’nun ikizi olarak bilinen Andromeda galaksisini de geçerek galaksiler grubunun dışına çıkar ve daha büyük bir boşluğa dalar.

Aslında biz dünyadan baktığımızda bu mesafeden 3-4 bin kat daha uzak gök cisimlerini de gözlemleyebiliriz ama iyisi mi boşlukta kaybolmaktansa artık geri dönelim, evimize varmak için daha 3 milyon yıllık yolumuz var.

Güneş ve özellikleri

Samanyolu galaksisinde bilinen 200 milyar yıldızdan birisi olan Güneş kütlesi sıcak gazlardan oluşan ve çevresine ısı ve ışık yayan bir yıldızdır.

Güneşin çapı dünya çapının 110 katı (1.4 milyon km), hacmi 1.3 milyon katı ve ağırlığı 333.000 katı kadardır. Güneşin yoğunluğu ise Dünyanın yoğunluğunun ¼’ü kadardır. Güneş kendi ekseni etrafında saatte 70 000 km hızla döner. Bir turunu ise 25 günde tamamlar.

Güneş % 75 hidrojen, % 20 helyum ve % 5 de diğer elementlerden oluşur. Güneşte hidrojenin helyuma dönüşmesi sırasında (füzyon - erime birleşme) büyük bir enerji ortaya çıkar. Saniyede 600 milyon ton hidrojen helyuma dönüşür. Buda her saniye Güneşin 4.5 milyon ton hafiflemesine yol açar. Güneşteki füzyon olayı sonucunda kızıl kırmızımsı bir alev 15-20 bin km yükselir ki bu olaya Güneş Fırtınası denir. Bu bilgilere bakarak günün birinde Güneşin çevresine ısı ve ışık yayamayacağını ve dolayısı ile yeryüzünde yaşamın sona ereceğini düşünebiliriz. Ancak bu çok uzun yıllar sonra olacak bir olaydır.

Güneşin yüzey sıcaklığı 6 000 °C ve merkezindeki sıcaklık ise 1.5 milyon °C’dir. Güneşten çıkan enerjinin 2 milyonda birlik kısmı yeryüzüne ulaşır. Güneş’in üç günde yaymış olduğu enerji, Dünya’da bilinen bütün petrol, kömür ve ormanlardan elde edilecek enerjiye eşittir. Güneş ışınları 8.5 dakikada yeryüzüne ulaşır. Güneş Dünyaya en yakın yıldızdır.

Astronomi nedir?

Gökbilim
Astronomi (Yunanca: αστρονομία = άστρον + νόμος, astronomia = astron + nomos, “yıldızların kanunu”) yörüngesel cisimleri ve Dünya atmosferinin dışında gerçekleşen, yıldızlar, gezegenler, kuyrukluyıldızlar, kutup ışıkları, gökadalar ve kozmik fon radyasyonu gibi gözlemlenebilir tüm olay ve olguları inceleyen bilimdir. Evrenin doğuşu ve büyümesi, evrimi, gökcisimlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri konumlarının hesaplanması ile ilişkilidir. Astronomi gözlemleri salt astronomi ile ilişkili değildir, aynı zamanda genel görelilik kuramı gibi fizikte çok önemli bir yeri olan teorilerin ispatı için de bilgi sağlarlar. Gözlemsel astronomiye bir tamamlayıcı etken olarak teorik astrofizik de astronomik oluşumları açıklamaya çalışır.

Astronomi, en eski bilimsel metodolojilerden birine sahiptir. Antik Yunan’da oluşan astronomi metodolojisi, ileri gözlem yöntemlerinin ve araçlarının geliştirilmesinin erken dönemlerde gerçekleşmesini sağlamıştır .Tarihte amatörler, pek çok önemli astronomik keşfin altına imzalarını atmışlardır ve astronomi, günümüzde hala amatörlerin önemli roller oynayabileceği pek az bilimden biridir (özellikle geçici durumların gözlemlenmesinde).

Modern astronomi, astroloji ile karıştırılmamalıdır. Astroloji, insanların yaşamlarının ve karakterlerini gökcisimlerinin konumlarından etkilendiğini iddia eden bir inanç sistemidir. Her ne kadar her iki alan da aynı kökenden gelse de, ikisi birbirinden tamamen farklıdır. Astrologların aksine astronomlar bilimsel yöntemi kullanırlar.

Karadelik nedir?

Karadelik, teleskop veya radyoteleskop gibi hiçbir fiziki gözlem aletiyle varlığı keşfedilemeyen, ancak etrafında meydana getirdiği tesir ve değişikliklerle teşhis edilebilen, çekim gücü sonsuza yakın olduğu için ısı, ışık ve ses dahil herşeyi yutan son derece yoğunlaşmış küçük bir uzay sahası.

Yakın zamanlara kadar astronomi ilmi kara deliklerden tamamen habersizdi. Uzayda bu şekilde herşeyi yutabilecek dehşetli bir çekim gücünün varlığı hiç düşünülmemişti. Ancak gerek fiziki ömrünü tamamlayarak ölen yıldızların sonunun ne olduğunun yavaş yavaş anlaşılması ve gerekse galaksilerin çeşitli noktalarında görülen tuhaf olaylar; birçok gök cisminin arkasında hiçbir iz bırakmadan yok olması; gaz ve toz bulutlarının bir nokta etrafında meydana getirdiği spiral şeklindeki dönüşüm, uzayın bu noktalarında çekim gücü korkunç bir cismin varlığını apaçık ortaya koyuyordu. Karadelik ilk defa Einstein’in genel relativite (izafiyet) teorisinden faydalanılarak 1939′da Amerikalı bilim adamı Robert Oppenheimer ve Hartland S.Synder tarafından açıklandı.

İleri sürülen bir hipoteze göre, karadelik, yıldızların meydana gelişi ve devamının bir neticesidir. Milyonlarca sene boyunca parlayan bir yıldız sonunda yakıtını tüketmektedir. Bu yüzden de şiddetli bir şekilde büzülmekte ve bu şekilde meydana gelen ters tepki yıldızın tekrar ısınmasına yol açmakta ve sonunda yıldızı infilak ettirmektedir. Patlıyan yıldızın bir bölümü uzaya dağılırken çekirdek, büzülmesine devam etmekte ve yoğunluğu da giderek artmaktadır. Sonunda koskoca yıldızın çapı birkaç kilometreye inince yoğunluk müthiş bir ölçüye çıkmakta ve artık ısıyı ve ışığı yutacak bir hale gelmektedir. Madde o kadar sıkışır ki, mesela 696.000 km yarıçapındaki güneşin bu şekilde büzülmesi ile 2,5 km yarıçapında bir karadelik meydana gelir.

Yıldızlarda enerji, zincirleme nükleer reaksiyonlar sonucu meydana gelir. Nükleer füzyon reaksiyonu ile birlikte hidrojen çekirdeği helyum çekirdeğine, o da karbon çekirdeğine dönüşür. Bu zincirleme reaksiyonlar akıl almaz büyüklükte enerjiler açığa çıkarır. Açığa çıkan enerjinin çoğu ısı olmak üzere muhtelif radyasyonlar halinde uzaya yayılır. Bu reaksiyonların milyonlarca sene devam etmesi sonucunda hacimce küçülen, kütlece büyüyen ve dolayısı ile çekimi kuvvetli çok fazla bir uzay sahası meydana gelmiş olur. Bu dairesel uzay sahası karadelik olarak çevresindeki gaz, yıldız, ışık gibi kütle taşıyan her cismi çekerek yutar.

Bir başka hipoteze göre karadelik süper nova olarak tanımlanan çok büyük kütleye sahip yıldızların infilakinden sonra enerjisinin tükenmesi ile meydana gelir. Süper-nova demirden çok ağır metallerden meydana geldiği için füzyon hadisesi meydana gelemez. Enerjisini füzyon reaksiyonu ile ısıya ve radyasyon parçalarına çeviremeyen bu büyük yıldız sonunda infilak eder. Samanyolu galaksisindeki güneş sisteminin böyle bir süper-novanın infilakı ile hasıl olduğu ve Samanyolu galaksisinde buna benzer binlerce karadelik meydana geldiği zannedilmektedir. Astronomlara göre bir karadeliğin yıldızları yuta yuta büyümesi, zamanla bütün bir galaksiyi yutacak hale gelmesine yol açabilecektir.

Karadelik, küçük ve buna karşılık güçlü ise nötron yıldızı ismini alır. Nötron yıldızının meydana gelişi, nükleer enerjisini tüketen yıldızın, toplam atomlarındaki elektronların ve çekirdeklerin birbirine yapışması ile olmaktadır. 10 milyon kg/m³’ten daha yoğun proton ve elektronlar, nötron meydana getirmeye başlarlar. Süper sıkışık bir kütleye sahib olan bu yıldız, kendi ekseni etrafında hızlı bir dönüş kazandığı için yeni nükleer parçacıkları, oldukça dar hüzmeler halinde dışarıya doğru fırlatır. Bu sırada elektromanyetik radyasyon meydana gelir.

Karadelik, uzayda ışığı yansıtmadığından gözlenemez, bu sebepten maddesiz bir cisim olarak düşünülmesi yanlıştır. Madde olduğu, kuvvetli çekimi ve yıldızı yutmadan önce meydana gelen ışın neşri ile anlaşılabilmektedir. 1971 senesinde Uhuru uydusu ile Cygnassx-l uzay sahasında darbeli x ışını yayınları alınmış ve bu bölgede bir karadelik olduğu ispatlanmıştır. Bu karadeliğin çapı 14,5 km ve kütlesi güneş kütlesinin on katı büyüklüktedir.

Karadelikle ilgili diğer bir hipotez ise, daha ilgi çekicidir. Güneş kütlesinin bir ile 1000 milyon katına eş bir süper karadelik yeterli ölçüde gaz, yıldız gibi uzay kütlelerini yutarsa, yutulan kütlelerden açığa çıkan enerjilerin toplamı neticesinde ya çevreye yalnız enerji parçacıkları yayar veya infilak eder. Yalnız enerji parçacıkları yayan karadelik kuvasar ismini alır. Karadelik, infilak ederse yeni galaksiler, nebulalar meydana gelir.

Yıldızların doğum ve ölümü

Bir yıldız nasıl doğar?

Bir hücrenin ana rahminin karanlıklarında insana, dönüşmesi gibi, milyarlarca sene önce uzayın karanlıklarında yaratılmış küçük bir hidrojen gazı kümesi, akıllara sığmaz bir kudret tarafından gece gördüğümüz o pırıl pırıl yıldızlara dönüştürülür. Bu küçük gaz kümesi, bir yıldız için tohum görevi görür.

Evrendeki galaksilerin soğuk ve karanlık ortamında “nebula” adı verilen gaz ve toz bulutları yer alır. Nebulaların içindeki gaz ve tozlar yıldızların hammaddesini teşkil eder. Bunlar, galaksilerdeki şok dalgalarının tesiriyle bir küre oluşturur ve gravitasyon denen çekim kuvveti onları bibirbirlerine yaklaştırarak sıkıştırır. Milyonlarca yıl süren bir süreç sonunda yüksek yoğunluğa ulaşan bulut kümesi iyice ısınır. Sıcaklık yükseldikçe bu yoğunluk ve çarpmalar daha da artar. Çarpışmalar sonucu bulut ışıldamaya başlar. Sonunda bulutların içindeki nükleer fırın ateş alarak 10 milyon dereceye ulaşan bir sıcaklık ortaya çıkar. Bu sırada, Hidrojen helyuma dönüşürken; bir kısım kütle de enerjiye dönüşerek yıldızların o devasa sıcaklık ve ışımasına sebeb olur. Geceleri üzerimizde pırıl pırıl yanan o mücevherlerin macerası işte böyle başlar.

Kırmızı dev

Hidrojen tepkimesi, elbetteki sonsuza kadar sürüp gitmez. Yıldızların merkezi, bir nükleer santral gibi çalışır.. Hidrojen bitince, çekirdekte fokur fokur kaynayıp duran nükleer fırın yavaş yavaş sönerken, bu defa yıldızın dış kabuk kısımlarında kalan hidrojenler kullanılmaya başlanır. Bunun sonucu olarak yıldızın kabuk kısmı ısınır ve helyum miktarı dış kısımlarda da artar. Sonunda yıldız şişer ve yarıçapı yüz kat artarak koskocaman bir deve dönüşür.Yıldızın yeni ismi artık “kırmızı dev”dir. Bu arada sıcaklık da azalmaya başlamıştır ve 10 milyon dereceden aşağı bir seviyeye doğru iner

Ölüm içinde doğum

Kırmızı devin yarıçapındaki aşırı büyümeler sırasında, onun merkezi olan çekirdek bölgesinde yeni bir takım faaliyetler görülür. Yıldızların külü olarak da nitelendireceğimiz helyum, yeni bir yakıt yerine geçmeye hazırlanır. Çocuğun doğum zamanı geldiğinde anne karnında görülen ritmik sancılar gibi, hidrojenini yiyip bitirmiş ve adeta ölmüş olan yıldızın rahminde görülen kasılmalar ve basınç, yeni bir doğum sancısıdır. Bu basınç sonunda çekirdek büzüşür sıcaklığı 10 kat artarak yaklaşık 100 milyon dereceye ulaşır. İşte bu sıcaklık, helyumun ateş alması için yeterlidir. Helyumun ateş almasıyla “üçlü alfa süreci” dediğimiz birleşme ile üç helyum çekirdeği kaynaşır ve sonuçta yeni bir element olan, karbon meydana gelir. Tabii ki bu dönüşüme, muazzam bir füzyon enerjisi eşlik eder.

Güneşin akibeti de böyle olacaktır. Merkezdeki hidrojenin bitmesiyle, incelmiş kabukta yer alan hidrojen helyuma dönüşmeye başlayacak ve bu arada genişleyecektir. Sonuçta yüzey bölgesindeki çekim gücü azalacak, atmosferi de uzaya doğru genleşerek ışık fırtınası gibi esecektir. Böylece Güneş kocaman bir dev yıldızı andıracak görülebilen yüzeyi, göbeğinden öylesine uzaklaşacaktır. Diğer bir deyişle, artık göbek nerede, sınır nerede belli olmayacaktır. Çünkü güneş artık Güneş değil “kırmızı dev” dir. Kırmızı dev, Merkür ve Venüs gezegenleri ile birlikte büyük bir ihtimalle yerküremizi de saracaktır. Ömrünün son anlarını yaşayan güneş bu durumuyla kollarını uzatıp yavrularını sıcak sinesine alan bir dev anasına dönecek ve onları da bünyesine katıp eritecektir.

Beyaz cüce geliyor

Helyum yanmaya devam ettikçe bir yandan da içe çöküş hızlanmış sıkışma artmıştır..Yıldız dış tabakalarını uzaya fırlatır atar. Rengi beyazsımsı bir hâl alır. Bu safhadaki bir yıldıza artık “beyaz cüce”adı verilir. Beyaz cüce içindeki yakıtı yakmaya devam ederek, yüzlerce milyon yıl alan bir süreç sonunda demir haline gelir. Demire dönüşüm süreci tamamlandığında ışığı sönmüş, soğuk ve karanlık bir görünüm almıştır ve artık adı “siyah cüce” dir. Yakacak bir yakıtı kalmadığından parlaması da sona ermiştir. Görüldüğü gibi demire dönüşüm çoğu yıldızların son durağıdır.

Güneşten daha büyük yıldızların sonu: “kırmızı süper devler”

1.44* Güneş kütlesi arasında olan büyük yıldızlar ise, karbona dönüşüm sürecini tamamladıktan sonra karbon elementinden ibaret çekirdeğinde sıcaklık öylesine yüksek bir noktaya çıkartılırki bu nükleer potada karbon elementi oksijene dönüşmeye başlar. Bu arada çevrede kabuk kısmında helyumun karbona dönüşümü henüz devam etmektedir. Bu durumda kırmızı dev yıldızın dış tabakaları daha da genişleyerek bir kırmızı süper dev ortaya çıkar. Çekirdekte sıcaklık 1 milyar dereceye ulaşmış bu sıcaklıkta atom kütlesi 12 olan karbon, atom kütlesi 4 olan helyumla kaynaşarak atom kütlesi 16 olan oksijen çekirdeği meydana gelmektedir. Atomlar büyüdükçe elementlerin doğması için gerekli “eşik enerji” de o nisbette artıyor ve bir kısım maddenin yok olmasıyla açığa çıkan enerji de o nisbette büyüyor. Bu işlemlerde öylesine çok enerji açığa çıkar ki sonunda yıldız kararsız hale gelir ve dış tabakaları yıldız rüzgarıyla uzaya püskürtülür. Sonunda geride, yıldızın orijinal kütlesinin % 10 unu oluşturan ve genişlemekte olan iyonlaşmış bir gaz kabukla çevrelenmiş karbon çekirdek kalır. Sonunda karbon çekirdek basamak basamak büyük elementlere dönüşürek tümüyle demir olur. Demir oluşumunun füzyon reaksiyonlarının son halkası olduğunu belirtmiştik. Demirden daha ağır elementlerin sentezi sonucunda dışarıya enerji verilmez, tam tersine ortamdan enerji alınır.Bu noktadan sonra, dışarıdan enerji sağlanmadıkça hiçbir nükleer süreç oluşmaz.

Yoğunlaşarak sona gidiş:

Nötron yıldızları

Eğer yıldızın kütlesi güneşin kütlesinin 1.44 katından büyükse böyle büyük yıldızlar cüce olarak kalmazlar. İç sıcaklıkları ve yoğunlukları öyle yükselir ki yakıtı demir, nikel, krom, kobalt haline gelir. Yıldızın etrafında tabakalar oluşur. Demir haline gelmiş yakıt artık yanamaz. Sıcaklık ve basınç elektron ve protonları birbirine yapıştırarak nötron haline getirir. Demir çekirdek 100 km çapında bir top halindedir. Ve yıldız, kritik bir sıcaklıkta bir milyar katı bir ışık çıkararak patlar. Bu bir süpernova patlamasıdır. Patlamayla birlikte etrafa korkunç bir şok dalgası ve nötrino akışı başlar. Patlayan malzeme gaz bulutları halinde uzaya dağılır. Süpernova patlamasından geriye 10-20 km. genişliğinde bir çekirdek kalır. Burada, elektronlarla protonlar birleşmiş ve nötron hâline gelmiştir. Yıldız artık bir nötron yumağı hâline gelmiş, yoğunluğu ve çekim gücü korkuç boyutlara ulaşmıştır. Bunlara nötron yıldızı denir. İçlerinde bir nükleer reaksiyon bulunmadığından bir ışıma yapamazlar. Boyutu küçüldüğü için dönüş hızı da artmıştır. Saniyede onlarca, yüzlerce dönüş yapar. Bazıları ise düzenli aralıklarla radyo dalgaları çıkarır. Bunlara da pulsar adı verilir.

Bir kâinat kuruluyor

İçinde yaşadığımız kâinatın macerası yukarıda sözünü ettiğimiz bu süpernova patlaması ile başladı. Güneş sistemimize beşiklik eden süpernovanın, Samanyolunun 30 bin ışık yılı kadar bir mesafede cereyan ettiği hesap ediliyor. Gerçi bundan milyarlarca önce olduğu tahmin edilen hadiseyi gören kimse yok yeryüzünde. Ancak dünya üzerindeki ve vücudumuzdaki elementler, geçmişimizde bir süpernova macerasını ortaya koyuyor. Patlama sırasında bir şok dalgası patlayan yıldızın iç tabakalarını parçalar, bu bölgenin sıcaklığını 5 milyar dereceye kadar yükselterek nükleer sentezi başlatır. Ve daha ağır elementler böylece teşekkül etmeye başlar. Çünkü bu kâinatın bir köşesine bir dünya kurulacak ve onda ağır elementlere ihtiyaç olacaktı. Bunların üretilmesi içinde böyle bir müthiş sarsıntıya ihtiyaç vardı. Büyük bir ihtimâlle süpernova patlamasının neden olduğu basınç dalgası, yıldızlararası gaz ve tozu sıkıştırarak Güneş sisteminin yoğunlaşmasına neden olmuştu.Evet, yerküremizde bazı ağır atom türlerinin bulunması, Güneş sisteminin oluşmasından kısa bir zaman önce yakınlarda bir süpernova patlamasına işaret etmektedir. Kosmosda rastlanan kimyasal element bolluğuna ve nisbetine baktığımızda, kırmızı devler ve süpernovaların yüksek enerjili laboratuvarlarında imal edildikleri konusunda şüpheye yer bırakmıyor. Çevremizdeki hatta organlarımızı teşkil eden karbon ve oksijen elementine ve hatta kanımızda kırmızı rengi veren hemoglobinin merkezinde yer alan demir elementine varıncaya kadar hayatı mümkün kılan elementler çok uzun zaman önce ve çok uzaklarda kırmızı dev yıldızların fabrikasında akıl almaz yüksek sıcaklıklarda imâl edilmişler.

Kainatın hangi köşesine giderseniz gidin. Aynı kimyasal terkiblerle karşılaşıyorsunuz. Aynı elementler tarlasından yeni yeni birbirinden farklı harika teşekküllerle karşılaşıyorsunuz.

*1.44 sayısı güneşin kütlesiyle orantılı olup, belirli bir yıldızların sonlarıyla ilgili sınırı ortaya koyar. Limitin altındaki yıldızların akibeti beyaz ve siyah cüce olmak; limitin üstündekiler ise süpernova, nötron yıldızı ve daha sonra da bir karadelik hâline gelmektir.

Güneş tutulması nedir?

Ay Güneş’ten yaklaşık 400 kere daha küçük fakat bize Güneş’ten 400 kere daha yakın olduğu için gökyüzünde ikisi de aynı büyüklükte gözükürler. Bir Güneş Tutulması, Ay’ın Güneş ile Dünya arasına girmesi ve bazı özel koşulların sağlanması neticesinde meydana gelir. Tutulmanın olabilmesi için, Ay’ın Yeniay safhasında olması ve Yer etrafındaki yörüngesinin düzlemi ile Yer’in Güneş etrafındaki yörünge düzleminin arakesit noktaları doğrultusunun Güneş’in merkezinden geçmesi gerekir. Diğer bir deyişle Güneş Ay ve Dünya aynı doğrultuda olmalıdır. Bilindiği üzere bir yıl içerisinde 12 ay vardır. Yani Ay, Dünya etrafında yılda 12 kez dolanır. Dolayısıyla,eğer Ay’ın yörünge düzlemi Dünya’nınkiyle çakışık olsaydı, bir yılda 12 kez Güneş tutulması meydana gelebilirdi. Fakat durum böyle değildir. Ay’ın yörünge düzlemi ile Dünya’nınki arasında yaklaşık 5° 9′ lık bir açı vardır. Bu açı nedeniyle Dünya, Ay ve Güneş, Ay’ın Dünya etrafındaki her dolanımında tam olarak aynı doğrultuda bulunmazlar. Böylece her ay bir Güneş tutulması oluşmaz. Nitekim bir yılda en az iki, en çok beş Güneş tutulması meydana gelebilir.

Tam, halkalı ve parçalı olmak üzere üç tip Güneş tutulması vardır. Bir Güneş tutulmasının tam veya halkalı oluşu Ay’ın Dünya’ya uzaklığı ile belirlenirken, parçalı oluşu Ay, gözlem yeri ve Güneş arasındaki açıyla, bir başka deyişle, her üçünün tam olarak aynı doğrultuda bulunmamasıyla ilgilidir. Bilindiği gibi Ay, Dünya çevresinde basıklığı az da olsa elips şeklindeki bir yörüngede dolanır. Bundan dolayı Dünya’ya olan uzaklığı her an değişmektedir. Eğer tutulma anında Ay Dünya’ya yeteri kadar yakınsa, görünen çapı Güneş’in görünen çapından büyük olur, Güneş diskinin tamamı örtülür ve Tam Tutulma meydana gelir. Aksi takdirde Güneş diskinin tamamı örtülmez, diskin sadece iç kısmı örtülür ve bir Halkalı Tutulma oluşur. Bazan da Ay ve Güneş’in konumları öyledir ki, Ay, Güneş diskinin ancak bir kısmını örter. Bu durumda da Parçalı Tutulma meydana gelir. Tam ve halkalı tutulmaların maksimum örtülme evresinden önceki ve sonraki dönemlerinde de doğal olarak parçalı tutulma evresi bulunur.

Ay’ın yarıçapı Dünya’nınki ile mukayese edildiğinde çok küçük olduğundan, Dünya’nın tamamı Güneş ve Ay diskinin dış teğetlerinin oluşturduğu gölge konisinin içine girmez. Bu nedenle bir Güneş Tutulması Dünya üzerinde ancak belirli bölgelerden görülebilir. Halbuki Ay Tutulması’nda durum böyle değildir. Ay tutulması o anda gece olan yerlerin tümünden gözlenebilir. Ay tutulmalarında Dünya, Ay ile Güneş’in arasına girer ve Dünya’nın gölgesi Ay’ın tamamını perdeleyebilecek kadar büyük olur.

Tam Güneş tutulması diğer tutulma türlerine göre çok daha önemlidir. Zira, tam tutulmada Güneş’in tamamı Ay tarafından birkaç dakika için örtüldüğünden, bu sırada yapılacak gözlemlerden yıldızımızın dış atmosfer tabakaları, özellikle koronanın fiziği hakkında önemli bilgiler elde edilir.

Göktaşı nedir?

Uzaydan Dünya yüzeyine düşen maddelerin genel adı. Dünya atmosferine ortalama olarak senede bir kaç bin göktaşı girer. Ancak bunların, beş yüz kadarı buharlaşmadan yere göktaşı olarak düşer. Göktaşları, Dünya atmosferine saniyede 11-72 km arasında değişen bir hızla girerler. Sürtünmeden meydana gelen ısıdan dolayı büyük bir kısmı eriyerek toz parçacıkları halinde yeryüzüne inebilir.

Göktaşları, kimyasal bileşimlerine göre taşsı (Aerolit), demirli (Siderit) ve taşsı demirli (Siderolit) olmak üzere üç gruba ayrılırlar. Taşsı göktaşları demir, silisyum, karbon, magnezyum, alüminyum ve oksijenden meydana gelir. Demirli göktaşlarının içinde nikel, galyum, germanyum ve iridyum bulunur. Taşsı demirli, göktaşları ise olivin ile çeşitli metaller içerir.

Büyük göktaşları yeryüzüne düştüğü zaman, krater meydana getirir.

Küresel ısınma nedir?

Fizik kurallarına göre Güneş ışınları Yeryüzü’ne düştüğü zaman, Yeryüzü aynı miktarda enerjiyi Uzay’a geri yansıtır. Yeryüzü, bu bağlamda kızılötesi ışınları atmosfer içinden geçirir. Burada molekül kümelerinin oluşturduğu bir çeşit ‘’battaniye'’ (başta karbon dioksit olmak üzere), giden radyasyonu bir süre tutarak, Yeryüzü’nün ısınmasına neden olur.

Moleküller seralardaki cam gibidir. Bu nedenle bu olguya sera etkisi adı verilmiştir. Sera etkisi, yeni bir olgu değil; Dünya’nın oluşumundan bu yana hükmünü sürdürüyor. Sera etkisi olmasaydı, Dünya’nın yüzey sıcaklığı -20 derece olurdu ve okyanuslar buz tutardı. Sonuçta Dünya’da yaşam olmazdı.

Böylece gelecek milenyumda sorulması gereken soru, sera etkisinin devam edip etmeyeceği ile ilgili değil, fosil yakıtı kullanmaya devam eden insanoğlunun atmosfere salacağı karbondioksitin sera etkisinde önemli bir değişiklik yaratıp yaratmayacağı ile ilgili olmalı.

Sera etkisine yol açan etmenler bilindikten sonra, gelecek yüzyılda Dünya’nın ne kadar ısınacağı konusunda bir tahminde bulunmak da çok zor olmayabilir. Ne yazık ki bu o kadar kolay değil. Dünya, çok karmaşık bir gezegen; bu nedenle Yeryüzü’nü bir bilgisayar modeline indirgemek o kadar kolay değil. Sera etkisiyle ilgili tüm tartışmalarda, Gezegen’i tek bir modele indirgeyememenin getirdiği bilinmezlik, kesin bir yargıya varmayı güçleştiriyor.

Yine de herkesin birleştiği tek nokta, atmosfere salınan karbondioksit miktarının giderek artması. Bugün günde 360 ppm (parts per million) olan karbondioksit miktarı, 1958 yılında 315 ppm; Endüstri Devrimi’nden önce ise yaklaşık 270 ppm. olduğu sanılıyor.

Buna bağlı olarak Dünya’nın sıcaklığının da son yüzyılda 0.5 derece arttığı tespit edildi. Bu arada yapılan ölçümlere göre 90′lı yıllar yakın tarihimizin en sıcak 10 yılı olarak kayıtlara geçti. Ancak bilimsel çevreler bu konuda çelişkili bir tavır sergiliyor. Kaldı ki değişik cihazlarla yapılan son uydu kayıtları, Dünya’da bir ısınma eğilimi olduğunu yalanlıyor.

Eğer orta derecede bir ısınma olduğu varsayımından yola çıkarsak, insanların bu olgudan sorumlu olup olmadıklarını ve gelecekte Dünya’daki iklimlerin nasıl değişeceğini görmek için bilgisayar modellerinden yararlanmamız gerekecek. Ne var ki modeller, Antartik Bölgesi’ndeki buzullardan, Sahra Çöllerindeki kumların yapısına dek pek çok değişkeni içerdiği için çok karmaşık bir görüntü veriyor.

Bu elektronik simülasyonlarda önemli bir yer tutan bulut veya okyanus akıntıları gibi etmenler hata kaldırmıyor; en ufak bir hesaplama hatası geleceğe ilişkin tahminlerde çok büyük yanılgılara yol açabiliyor. Geleceğe yönelik tüm bilimsel öngörülerde olduğu gibi bilim adamları bu konuda da yetersiz verilere dayanarak önemli kararlar almak zorunda kalıyorlar.

Küresel ısınmaya ilişkin en güvenilir tahminler Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’nden (IPP) gelmektedir. Bu konsorsiyumda 2.000′den fazla iklim bilimcisi çalışmaktadır. Son yapılan tahminlere göre, 2100 yılında Dünya’nın sıcaklığı 1 ile 3.5 derece arasında artacak. En iyi tahminle artış 2 derece olacak.

Tarihsel ısınma trendine bir gözattığımız zaman M.S. 950 ile 1350 yılları arasında sıcaklığın bugüne göre 1 derece fazla olduğunu görürüz. Bilim adamlarına göre bu zaman dilimi tarihin en düzgün, en zararsız hava rejimine sahipti. Oysa bundan 10.000 yıl önce, son Buzul Çağı’nda sıcaklık bugüne göre 5 derece daha düşüktü.

Geçmişte yaşanan bu sıcaklık dalgalanmaları bugün yaşansa, bazı bölgeler sular altında kalırken, bazı bölgeler kuraklıktan kırılacak ve sonuçta insanoğlu çeşitli hastalıklarla uğraşmak zorunda kalacak. Uygarlık, geçmişte bu değişikliklere maruz kalmış ve ayakta kalmış; ancak benzer değişiklikler bugün meydana gelse etkileri daha hızlı ve daha yıkıcı olacak.

IPP’nin tahminlerindeki bu farklılık insanların havaya saldıkları karbondioksit miktarının bilinememesinden kaynaklanıyor. Çünkü insanların küresel ısınmaya vereceği tepki bilinemiyor. Büyük bir olasılıkla insanoğlu aşırı karbonu kontrol altına alabilecek bir teknoloji üretecek.

Bazıları karbondioksiti kontrol edebilmek için bacalardan salınan gazı yeraltına vermeyi önerirken, kökten çözümden yana olanlar en başta karbondioksit üretimini kontrol altına almanın en akılcı yol olduğunu ileri sürüyor.

Bu görüş 1997′de 84 ulus tarafından imzalanan Kyoto Protokolu’nda dile getirildi. Ancak Amerikan Senatosu bu kararı onaylamadığı için ABD’de arabaların, santrallerin ve fosil yakıtı kullanan diğer kurumların ürettiği karbon miktarına yasal sınırlama getirilemedi.

Küresel ısınma konusuna aşırı tepki vermek ne kadar yanlışsa, gözardı etmek de o kadar yanlış. Alternatif enerji kullanımı ve karbon emisyonunu kontrol altına almak gibi sağduyulu politikaların geleceği garanti altına alacağına kesin gözüyle bakılıyor. Bu tür önlemlerin küresel ısınma tehdidini ortadan kaldırıp kaldırmayacağı şimdilik bilinmiyor, ancak en azından torunlarımız bu kararları aldığımız için bizlere teşekkür edecek.

Dünya neden dönüyor?

Sadece dünya değil, diğer gezegenler de, uyduları da, Güneş de, güneş sistemi de, galaksiler de dönüyorlar. Bütün bu dönüşlerin ne zaman, niçin ve nasıl başladıkları bilinmiyor. Dünyanın dönüş sebebi basitçe, başlangıçta gaz bulutu şeklinde olduğu, bu gaz bulutunun sürekli döndüğü, sonradan katılaşıp dünya oluşunca onu durduracak bir kuvvet olmadığından dönmesine devam ettiği şeklinde izah ediliyor.

Dünyanın ve güneş sisteminin oluşumu ile ilgili en çok kabul gören varsayıma göre 10-15 milyar yıl önce bir gaz bulutu oluşmaya başlıyor. 5-6 milyar yıl önce muhtemelen yakınlarda bir yerde bir süpernova patlamasından oluşan şok dalgaları, gaz ve toz parçalarından oluşan bu bulutun dönmeye başlamasını sağlıyor.

Başlangıçta bir küre görüntüsünde olan bulut gittikçe daha hızlı dönüyor ve yoğunlaşıyor. Bunun sonunda da şekli düzgün bir disk halini alıyor. Merkezkaç kuvvetin etkisiyle bir miktar madde merkezden dışarı doğru atılıyor. Kendi aralarındaki çekim güçlerinin etkisiyle birleşen bu parçalar, dünya ve diğer gezegenleri oluşturuyorlar. Merkeze doğru çökenlerden de Güneş meydana geliyor.

Dünyanın ve gezegenlerin hem kendi çevrelerinde hem de Güneş’in etrafında aynı yönde, aynı düzlemde ve Güneş’in dönüş yönü doğrultusunda dönmeleri bu teoriyi destekliyor. Ancak Venüs’ün diğer gezegenlere göre ters yönde dönmesi, Uranüs’ün kutbu Güneş’e bakacak şekilde tepe taklak dönmesi, Pluto’nun diğerlerine göre hayli eğik düzlemi de teoriyle çelişiyorlar.

İlk olarak 1687 yılında Sir Isaac Newton’un ‘Hareketlerin Kanunları’ isimli kitabında belirttiği gibi, eğer bir şey hareket ediyorsa ve ona hiçbir dış kuvvet etki etmiyorsa hareketine sonsuza kadar devam eder. Dünyanın ilk dönüş hareketini nasıl kazandığı tam olarak bilinmiyorsa da onu etkileyecek önemli ölçüde bir dış kuvvet olmadığından dönüşüne epey bir süre devam edeceği kesin.

Yıldızların titremesi

Geceleri gökyüzünde gördüğümüz yıldızların birçoğu bizim güneşimizden de büyüktürler ama o kadar uzaktadırlar ki, ancak birer nokta olarak gözükürler. Gezegenlerin yıldızlardan farkları, güneş sistemimiz içinde bizimle beraber güneşin etrafında dönüyor olmalarıdır. Bu nedenle çok uzak olan yıldızlar gökyüzünde ’sabit’ dururken, gezegenler sürekli yer değiştirirler. Bu gezegenler güneşe yakınlık sırası ile Merkür, Venüs, dünyamız. Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve Plüto’dur.

Güneş sistemimizde bile mesafeler o kadar büyüktür ki. dünyamıza 8 dakikada gelen güneş ışığı, Neptün’e ancak 4 saatte ulaşır. Zaten güneş sistemimizde bulunmalarına rağmen Neptün ve Plüto teleskop kullanmadan dünyamızdan görülemezler. Güneş Neptün’e o kadar uzaktır ki, bu gezegenden bakıldığında görünümü parlak bir yıldızdan farksızdır. Güneş ışıklarının dünyamıza gelmek için 8 dakikada aldığı bu yolu, saatte 1000 kilometre hızla giden modern bir jet uçağı ancak 17 yıl civarında gidebilirdi.

Güneş sistemimizin dışındaki mesafeler ise inanılmaz. Örneğin, Andromeda galaksisinin ışığı dünyaya 2.2 milyon yılda ulaşmaktadır. Yani biz bu galaksiyi bu kadar yıl evvelki hali ile görüyoruz. Şimdi ne yapıyorlar acaba?

Aysız berrak bir gecede gökyüzünde gözle görülebilen yıldız sayısı 7000′dir. Küçük bir teleskopla 25 milyon yıldız görülebilir. Ama örneğin ABD’deki Mount Palomar gözlem evindeki teleskopla tüm gökyüzü taranabilse 2 milyar yıldız görülebilir. Halbuki sadece Samanyolu galaksisinde 100 milyar yıldız olduğu tahmin edilmektedir.

Yıldızların göz kırpıyormuş gibi ışıklarının kırpışmasının sebebi, çok uzaktan geliyor olmaları ve atmosferimizdir. Yeryüzünde nispeten ılınan hava devamlı olarak yükselme meylindedir. Bu durum gece de devam eder. Yıldızların zayıf ışıkları bu yükselen hava dalgası içinde kırılırlar. Bazen gözümüze tam olarak ulaşamazlar, yani kesik kesik gelirler.

Bu evimizdeki sıcak radyatörün veya bir ateşin ya da yazın çok sıcak yolların üzerindeki yükselen havanın arkasındaki şekillerin görüntüsünü dalgalandırmasına benzer. Gerçi görülebilir gezegenlerden gelen ışıklar da yükselen hava dalgaları ile kırılır ama onların ışıkları daha güçlü olduklarından gözümüze ulaşmada kesinti olmaz ve göz kırpmazlar.

Evren Sonsuz mudur?

“Bazıları Dünya’nın ateş içinde sona ereceğini söylüyorlar, diğerleri de buz içinde.” Aynen Robert Frost’un, şiirinde, Yerküre için iki olası kader hayal ettiği gibi, Evren bilimciler de, Evren için iki olası son öngörmektedirler:

Sonsuz Genleşme
Büyük Sıkıştırma
Evren’in oluşumu genleşme devinirliği ve kütle çekim gücü arasında bir savaşımla belirlenmiştir. Kütle çekimin kuvveti, Evren’in yoğunluğuna bağlı iken, genleşme oranı Hubble Sabiti, H0, ile belirlenir. Eğer Evren’in yoğunluğu, Hubble sabitinin karesi ile orantılı olan “kritik yoğunluk”tan daha az ise, o zaman Evren, sonsuza dek genleşecektir. Eğer Evren’in yoğunluğu, “kritik yoğunluk”tan daha büyük ise, o zaman çekim gücü sonunda kazanacak ve Evren, kendisi üzerine çökecektir.

Evren’in Geometrisi

Evren’in yoğunluğu aynı zamanda onun geometrisini de belirler. Eğer Evren’in yoğunluğu kritik yoğunluğu aşarsa, o zaman Uzay’ın geometrisi kapanır ve bir kürenin yüzeyi gibi pozitif olarak eğilir. Bu da foton yollarının yavaş yavaş uzaklaştığı ve sonunda bir noktaya geri döndüğü anlamına gelir. Eğer Evren’in yoğunluğu kritik yoğunluktan daha az ise, o zaman Uzay’ın geometrisi açıktır ve bir eyerin yüzeyi gibi negatif olarak eğilir.

Eğer Evren’in yoğunluğu tam olarak kritik yoğunluğa eşit olursa, o zaman Evren’in geometrisi bir kağıt parçası gibi düz olur. Bu yüzden, Evren’in geometrisi ve kaderi arasında doğrudan bir bağ vardır.

Büyük Patlama Kuramı’nın bir uzantısı olan Şişirilme Teorisi’nin en basit versiyonu, Evren’in yoğunluğunun kritik yoğunluğa çok yakın olduğunu ve Evren’in geometrisinin bir kağıt parçası gibi düz olduğunu tahmin etmektedir.

MAP’tan Gelen Ölçümler

MAP Uydusu, Evren’in geometrisi dahil olmak üzere Büyük Patlama Kuramı’nın temel parametrelerini ölçmeyi amaçlamaktadır. Eğer Evren açık ise, o zaman kozmik mikrodalga fon dalgalanmaları, yarım dereceli ölçek üzerinde en büyük olur. Eğer Evren düz ise, dalgalanmalar dereceli ölçek üzerinde en büyük olur.

Eğer Evren kapalı olursa, dalgalanmalar daha büyük ölçekte bile en büyük olur. Bu yüzden, MAP’in dalgalanma ölçeği ölçümü Evren’in yoğunluğunu araştırmaktadır ve Evren bilimcilere, Evren’in nihai sonunun iç yüzünü gösterecektir.

Dünya Ne Kadar Hızlı

Dünyanın ekvatorundaki bir noktanın dönüş hızı saniyede 467 metredir yani bu noktada koltuğunda oturan biri zaten bu hızla hareket etmektedir. Dünyamız Güneş’in etrafında daireye yakın eliptik bir yörüngede dönerken hızı saniyede 30 kilometredir.

Güneş sistemimiz Samanyolu galaksisinde merkezden 25 bin ışık yılı uzaklığında, ortalarda bir yerdedir. Sistemimiz bu merkez etrafında, galaksideki diğer yıldızlarla birlikte saniyede 220 kilometre hızla döner. Her bir turunu 240 milyon yılda tamamlar.

Genişleyen evren teorisine göre galaksilerin hareketleri ‘hız’ terimi ile ifade edilemez ama yine de Samanyolu galaksisinin Aslan burcundaki takım yıldızlara doğru saniyede 600 kilometre hızla hareket ettiği varsayılıyor.

Bütün bu hızlar sabit bir noktaya göredir. Nihai hızı bulmak için bütün bu hızları üst üste koyup toplamak doğru olmaz. Hareketler bazen aynı bazen ters yöndedirler. Bütün bunlar göz önüne alınıp, vektörel olarak toplanınca, galaksimiz dışındaki sabit bir noktaya göre hareket hızımız saniyede 390 kilometre çıkar.

Peki nasıl oluyor da bu kadar büyük bir hızı hissetmiyoruz? Bunun nedeni vücudumuzda anatomik olarak hız ölçen bir organımızın olmamasıdır. Bir arabada saatte 90 kilometre sabit bir hızla giderken gözlerinizi kaparsanız, hareket ettiğinizi anlayamazsınız. Sert bir virajı hissedersiniz ama çok uzun ve yumuşak bir virajı algılayamazsınız.

İnsanların duyu organları hız ve yöne değil, bunlardaki değişimlere hassastırlar. Dünya ile birlikte yaptığımız yolculukta hareketlerin hepsi sabit hızdadırlar. Yörüngeler düz olmasalar da mesafeler o kadar büyüktürler ki düz kabul edilebilirler.

Ses hızı saniyede 331 metre, ışık hızı 300 bin kilometre iken siz pazar günü oturduğunuz koltuğunuzda saniyede yaklaşık 400 kilometre hızla gidiyorsunuz. Bu hızla bir yere çarpmadan gidebilmek büyük şans doğrusu.

Gece neden karanlık

Cevap çok basit gibi görünüyor. Zira güneş batmıştır. Bir cismin diğer bir cismi aydınlatabilmesi için ışınlarının ona çarpması ve yansıması gerekir. Güneş ışınları boşlukta yayılırken aydınlatacakları bir engele çarpmadıkları için uzay karanlık görünür. Eğer dünya atmosferi olmasaydı gündüzleri de gökyüzü karanlık olacak, Güneş beyaz bir top gibi görünürken Güneş ile birlikte yıldızlar da görüneceklerdi.

Ancak cevap bu kadar basit değildir. Evrende ışık veren sadece Güneş değildir. Aynı, hatta çok daha güçlü ışık kaynağı sonsuz sayıda yıldız vardır. Tüm bu yıldızlardan gelen toplam ışınımın gökyüzünü aydınlatması, en azından gökte nokta gibi parıldayan yıldızların aralarının aydınlık olması gerekmez mi? Sonsuz sayıdaki galaksilerde ışık saçan sonsuz sayıda yıldız ve sınırsız bir evren varken niçin gökyüzü hala karanlık?

Paradoks, yaygın görüşe aykırı, çelişkili yanlarıyla mantığı hiçe sayar görünen düşünce veya yanlışlığı herkesçe bilinen fakat doğruluğu büyük bir kesinlikle ortaya konulan (tam tersi de olabilir) sonuç olarak tanımlanır.

Gökyüzü karanlıktır ama bilimsel tüm verilere göre karanlık olmaması gerekir. Bu bilim tarihindeki en büyük paradokslardan biridir. Yüzyıllarca insanların kafalarını yoran bu bilimsel açmaz, en açık şekilde 1823 yılında Alman fizikçi Heinrich Olbers tarafından ortaya atılmış olduğundan ‘Olbers Paradoksu’ diye adlandırılır.

Olayı enerji yönünden açıklayanlar, yıldızlar da dahil, bilinen evrenin ortalama yoğunluğunun çok düşük olmasına bağlıyorlar. Evrende ortalama madde yoğunluğu olarak bir santimetreküp hacme bir hidrojen atomu düştüğünü, bütün bu kütle tamamen ışık enerjisine dönüşse bile gökyüzünü aydınlatamayacağım. gökyüzünün sürekli aydınlık görülebilmesi için evrende bulunandan 10 trilyon kat daha fazla maddenin ışık enerjisine dönüşmesi gerektiğini ileri sürüyorlar.

Bu açıklama mantığa uygun gibi geliyor, ama bilimsel kanıtlanabilirliği biraz az. Yıldızların çok uzaklarda oldukları, ışınlarının dünyaya gelene kadar uzayda bulunan minik toz parçacıkları tarafından soğuruldukları tezi de doğru değil, çünkü bu durumda yıldızlar sönük görünseler de, toz parçacıklarının parıldayarak gökyüzünü aydınlatmaları gerekiyor.

Ünlü paradoksa en tatminkar açıklama, evrenin gittikçe genişlemekte olduğunun ispatından sonra geldi. Buna göre genişleyen evrende gittikçe uzaklaşan yıldızların ışınlarının dalga boylan kırmızıya kaymakta, ışığın görülebilir sınırından, görülemeyen kızılötesi kısmına geçmektedirler.

Aynı şekilde genişleyen evrende bizden gittikçe uzaklaşan yıldızların uzaklaşma hızları çok yüksek olduğundan, tersi yönde bize doğru gelen ışınlarının hızları göreceli olarak yavaşlamakta, bu nedenle biz onların büyük bir kısmını gökyüzünde göremiyor olabiliriz.

Gökyüzünde teorik olarak saptanan sayıda yıldız olmayabilir, olsa da bize görünmeyebilirler. Örneğin Güneş’in ortaya çıkışı evrene göre çok yenidir. Aynı şekilde sonradan ortaya çıkıp da ışınlan henüz bize ulaşamamış önemli sayıda yıldız olabilir.

Aynı görüş Güneş gibi parlayan, yani yakıt yakıp enerji üreten yıldızların belirli ömürleri olduğunu, genç yıldızların ışınları bize ulaşana kadar mevcutların bir kısmı söneceğinden yine pek bir şeyin değişmeyeceğini savunuyor.

Doğan yıldızlar, sönen yıldızlar, uzaklaşan yıldızlar. Büyük denge değişmiyor. Mevcut verilere göre her ne kadar gökyüzünün aydınlık olması gerekiyor ise de, o hep karanlık.