Big Bang - 1

Günümüzde büyük patlama teorisi genel kabul görmüş durumda. Peki, bu teoriye yol açan faktörler neydi ve Big Bang yani Büyük Patlama’nın gerçek olduğu nasıl kanıtlandı? Big Bang yazı dizisinin ilki olan bu bölümde Büyük Patlama teorisinin yaklaşık bir asırlık gelişim sürecinden bahsedeceğim. İkinci yazımda ise zamanı geriye sarıp Büyük Patlama’nın ilk 1 saniyesine gideceğiz. Maddenin hiçlikten nasıl meydana geldiğini izah etmeye çalışacağım. O halde başlayalım.

1929 yılına kadar evrenin statikçe sonsuz boyutta olduğu ve her zaman var olduğu düşünülüyordu. California’daki gözlem evinde Edwin Hubble’ın (Andromeda Gökadasını keşfederek evrende kendi galaksimiz Samanyolu dışında da galaksiler olduğunu ortaya çıkardı. Aynı zamanda Hubble teleskobu adını Edwin Hubble’dan almaktadır.) en büyük keşfi ışık tayfından faydalanarak galaksilerin hızla bizden uzaklaştığını tespit etmesi oldu. Görünür ışık dalga boyunun spektrumunun bir ucu maviyi diğer ucu kırmızıyı gösterir. Maviden kırmızıya doğru gidildikçe dalga boyu genişler. Galaksiler ne kadar uzaktaysa o kadar uzunlukta dalga boyu ışık gönderirler. Eğer bir galaksi bizden uzaklaşıyorsa ışık dalgaları yayılır, uzar ve rengi maviden kırmızıya dönmeye başlar. Buna kızıl değişim denir.

Tüm galaksiler saatte yaklaşık 1,6 milyon kilometre yol alır. ⁽¹⁾  Edwin Hubble’ın keşfi önemli bir hipotezin kurulmasını sağladı: Galaksiler birbirinden uzaklaştıklarına göre bir zamanlar hepsi tek bir noktada toplanıyor olabilirdi. Evren belirli bir noktadan dışarıya doğru genişliyordu. Bu evrenin bir başlangıcı olduğuna dair ilk kanıttı. Hubble’ın gözlemleri Büyük Patlama fikrini ortaya çıkardı.

Uzayın ne kadar derinine bakarsak büyük patlamaya biraz daha yaklaşmış oluruz. Milyarlarca ışık yılı uzaktaki yıldızların ışığı bize milyarlarca yılda ulaşır. Gökyüzüne baktığımızda aslında birçok yıldızın ve galaksinin milyarlarca yıl önceki halini görürüz. Bu çok uzak yıldızların dalgaları bize gelene kadar o kadar çok uzar ki artık radyo dalgalarına dönüşür. Bu antik ışığı ancak teleskoplar ile görebiliriz.

New Jersey’deki Horn Antenna radyo teleskobu tesadüfen büyük patlama ile ilgili büyük bir keşif yaptı. 1960’lı yıllarda Bell telefon laboratuvarlarında Arno Penzias ve Robert Wilson Samanyolu’ndaki gaz bulutlarını bularak radyo dalgalarını ölçüyorlardı. ^[1] Fakat kullandıkları Horn Antenna’ya sürekli parazit karışıyordu. Bu parazit sesinin nereden geldiğini başta anlayamadılar. Sorunun radyo teleskobunun içine giren kuşlardan kaynaklandığını düşündüler. Baştan aşağı her yeri temizlediler. Fakat ses bir türlü gitmiyordu. Üstelik anteni nereye çevirirlerse çevirsinler ses aynı şiddette gelmeye devam ediyordu ve her yerden algılanıyordu. Böylece sesin kaynağını bulmaya çalıştılar. Antenlerine vuran radyasyon o ana kadar saptanmış herhangi bir şeyden daha eskiydi ve çok uzaktan geliyordu. Princeton Üniversitesi’nde büyük patlamanın artçı sarsıntılarını araştıran bilim insanları ile bir araya geldiler ve yaptıkları araştırma sonucunda duydukları sesin aslında zamanın başlangıcının yankısı olduğunu anladılar. Büyük patlama öyle güçlü ve öyle sıcaktı ki bu ısının kalıntılarına hala rastlanıyordu. Sıcak ışık yayıldıkça ve soğudukça görünebilir bir ışık halini aldı. Maviden kırmızıya döndü. Sonra mikrodalgalar ve en sonunda da radyo dalgalarına dönüştü. Buna kozmik mikrodalga arkaplan ışıması denir. Bu zayıf elektromanyetik radyasyon sürekli olarak dünyaya ulaşır ve doğrudan büyük patlama anından kalmadır. Büyük patlamanın en büyük kanıtı olarak gösterilen antik radyasyonun keşfi ile Arno Penzias ve Robert Wilson 1978 yılında Nobel Fizik Ödülü'nü kazandılar.

Dünya’ya ulaşan en eski elektromanyetik ışımanın sıcaklığı her yerden aynı ölçülüyordu. Bu, evrenin ışık hızından çok daha büyük bir hızla genişlediğini gösterdi. Evrenin ilk zamanlarını görebilmek için evrenin bir radyasyon haritasını çıkarmamız gerekecekti. 2001 yılında yörüngeye fırlatılan WMAP uydusu (Wilkonson Mikrodalga Anizotropi Sondası) uzayı tarayarak evrenin ilk zamanlarından beri var olan ve tüm evreni saran radyasyonları ölçümledi. Böylelikle evrenin bebeklik fotoğrafı ortaya çıktı. Bu gökyüzü sıcaklık haritasında, daha sıcak (kırmızı) ve daha soğuk (Mavi) bölgeler arasındaki sıcaklık değişiklikleri ancak derecenin binde biri kadardır.

Kozmik mikrodalganın arkasındaki radyasyonun keşfi bilimin en büyük keşiflerinden biridir. Bu sayede Büyük Patlama teorisi resmen ispatlandı. Şimdi geri en önemli sorunun cevabını bulmak kalıyordu: Madde nasıl oluştu?

⁽¹⁾ Bu durum sadece galaksiler için mümkündür. Günümüzde bu itmenin karanlık maddenin etkisiyle gerçekleştiği düşünülmektedir. Bir galaksiyi oluşturan yıldızlar ve gezegenler arası çekim kuvveti hepsini bir arada tutar. İtme kuvveti bu yıldız ve gezegenler kümesine yani galaksilere doğrudan etki eder. Örneğin, dünya güneşin çekim gücü altında ve onun yörüngesinde seyir alır. Güneş hareket etse dahi dünya güneşe çekim gücünden dolayı bağlı kalmaya devam eder.

Kaynaklar
[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Big_Bang
http://www.space.com/25126-big-bang-theory.html
http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-powered-the-big-bang/
The Most Important Second Ever, BigBang , (National Geographic- Documentary)