www.nurcity.com

Doç.Dr. M.Sami Polatöz

Kâinatın bir başlangıcı olduğu gibi elbette bir sonu da olacaktır. Bu sonun nasıl olacağı ile ilgili bilim adamlarının çalışmaları hızla devam etmektedir. Kâinatın nasıl son bulacağı hususunda hâkim iki görüş olup, bunlar arasındaki çekişmeye son nokta konmak üzeredir. Birinci görüşe göre kâinatın şu anda devam etmekte olan genişlemesi duracak ve tersine dönecek, yani kâinat büzülerek kendi içine çökecektir. İkinci görüşe göre ise, kâinatın genişlemesi süreklilik göstermekte olup yaklaşık trilyon yıl sonra yıldızlar yakıtlarını tüketecek ve söneceklerdir. Son yapılan çalışmalardan çıkan sonuçlarla, ikinci görüş ağırlık kazanmaya başlamıştır.

Bilimsel verilerle tesbit edilmiş bulunan genişlemenin durabilmesi için çekim kuvvetlerinin yeterince etkili olması gerekmektedir. Bu ise kâinattaki toplam kütlenin belli bir eşik değerden büyük olmasına bağlıdır. Bu eşik değer kritik kütle olarak adlandırılmış ve teorik olarak hesaplanmıştır. Kâinattaki kütle yoğunluğunun bu kritik kütlenin yoğunluğuna oranı kozmologlar tarafından Omega sembolü ile gösterilmektedir. Eğer Omega ile eşit ya da büyükse, belli bir zaman içerisinde çekim kuvvetleri genişlemeyi durdurak ve geriye döndürecektir. Omega’nın 1’den küçük olduğu durumda ise, genişleme süreklilik gösterecektir. Astronomlar yıllardır, kâinat için gerçek Omega değerini hesaplamaya çalışıyorlardı.

Omega’nın 1 olduğunu göstermek, kâinatın başlangıcı olduğunu açıklayan teoriler açısından tam bir zafer olacaktı. Bu teorilere göre başlangıçta çok yoğun olan kâinat bir balon gibi şişerek hızla genişlemiştir. Genişlemenin devam etmesi ile birlikte eğrilik yarıçapı büyümekte, eğrilik ise giderek azalmaktadır. (Doğrunun eğriliği sıfır, eğrilik yarıçapı ise sonsuzdur). Bugün ise bu genişlemenin çok artmasından dolayı kâinat tamamıyla düz bir konumdadır. Einstein’ın çekim teorisi, kâinatın eğriliği ile kütle miktarı arasında bir ilişki kurmaktadır. Bu teoriye göre düz kâinat elde etmek ancak ve ancak Omega’nın 1 olması ile mümkündür.

Kâinatın geleceği ile yakından ilgili bu Omega değerinin bulunması için, kâinattaki toplam kütleyi hesaplamak gerekir. Akla gelebilecek ilk şey, bütün görünenlerin kütlesini toplamaktır. Bu yanlış sonuç verecektir, çünkü galaksi kümelerinin çekim etkilerinin incelenmesi neticesinde, mevcut görünenlerin 10 katı kadar görünemeyen kütlenin kara delik olarak var olduğu tespit edilmiştir. Görünen ve görünmeyen bütün kütle dahil edildiğinde bile Omega’nın 1 değerinin çok altında kaldığı hesaplanmıştır.

Süpernovalarla Omega’nın Hesaplanması

Omega’nın hesaplanmasında yeni kullanılmaya başlanan bir yöntem şudur: En uzaktaki süpernovalar kullanılarak kâinatın genişlemesinin Big Bang’dan itibaren ne kadar yavaşladığı ve dolayısı ile bu yavaşlamaya sebep olan kütle miktarı hesaplanmaya çalışılmaktadır. Süpernovanın parlaklık miktarı, dünya ile aradaki mesafe ile direkt ilgili olduğundan bu parlaklığın ölçülmesi ile ışığın katettiği yol hakkında bilgi toplanmaktadır. Bu mesafe sayesinde kâinatın genişleme hızının artması veya azalması anlaşılabilmektedir. Eğer mesafe az ise süpernova daha parlak görünecek mesafe fazla ise süpernova daha silik olacaktır. Harvard Smithsonian Astrofizik merkezinden Robert Kirshner, gözlemlerini kullanarak süpernovanın parlaklığının, sabit genişleme hızında olması gereken parlaklıktan daha fazla mı yoksa az mı olduğunu ölçtü. 1997 yılının mart ayında, Şili Cerro Toloto İnter-Amerikan gözlemevindeki 4 metrelik teleskopla, gözün görebileceğinin 10 milyonda biri parlaklıktaki bir süpernovayı görülebilen kâinatın ucunun yarısı kadar uzaklıkta olduğu tespit edildi. Gelen mesajı analiz eden Kaliforniya’daki Lawrance Berkeley Laboratuarından Saul Perlmutter ve ekibi çok ilginç sonuçlara ulaştı: Hızda bir azalma beklenirken, tersine hafif bir artma bulunmuştu. Böylece, hem kâinatta Omega’yı bir yapıp genişlemeyi durduracak miktarın çok altında bir kütle olduğu ortaya çıkıyor, hem de hafif ivmeye sebep olan ve çekim kuvvetinin tersi yönde etki eden başka bilinmeyen bir kuvvetin varlığı ortaya çıkıyordu. Bu durum mevcut teorilerin izah edemediği bir durumdu. Çünkü mevcut teoriler Omega’nın 1, kâinatın düz olduğu ve kainatın genişlemesinin hiçbir zaman ivmeli olamayacağı üzerine bina edilmişti. Perlmutter ve arkadaşlarının elde ettiği bu sonuç, 40 farklı süpernovada test edildi ve benzer sonuçlara ulaşıldı. 1998 yılının Ocak ayındaki Amerikan Astronomi Topluluğu’nun toplantısında bu sonuçlar duyuruldu. Birkaç hafta sonra Avusturalya’daki Mount Stromlo and Siding Spring gözlemevinden Schmidt ve grubu 14 uzak süpernova’da benzer sonuçlara ulaştı. Böylece mevcut teorilerde bir şeylerin eksik olduğu kesin olarak ortaya çıkmış oldu.

Kozmoloji Sabiti (Lamda) Var mı?

Bu eksikliği tamamlamak ancak bütün kâinatı kaplayan garip bir kuantum kuvvetin varlığı ile mümkün olabiliyordu. Astronomlar bunu kozmoloji sabiti veya Lamda olarak adlandırıyorlar. Bu sabitle kâinatın ivmeli genişlemesi sağlanabiliyordu. Eğer Omega+Lamda’nın bir olduğu gösterilebilirse kâinatın düz olması meselesi de izah edilebilecekti. Bu ise kozmoloji denklemlerine bir bilinmeyen daha eklemeyi gerektiriyordu. Lamda ile uğraşan Einstein’ın, Lamda’yı hayatının en büyük gafı olarak nitelendirmesi, hesaplanmasındaki zorluktan ileri geliyordu. Kuantum teorisinden hareketle hesaplanan Lamda değerleri ise çok büyük olup gerçeği yansıtmamakta idi.

Bu sabiti hesaplamada yeni bulunan bir metot ise, gravitasyonel çekim merceği adı verilen bir hadiseyi kullanmaktı. Uzak bir galaksiden dünyamıza gelen ışın, yoldaki bir galaksinin çekim kuvveti ile bu ışını eğmesi sonucu birden fazla görüntüye sahip olur. Eğer Lamda varsa, bu kâinatın hacmini genişletecek bir kuvvetin var olduğunu gösterecek ve daha büyük hacimdeki bir kâinatta bu tip etkiler daha fazla olacaktır. Bu etkiden yola çıkarak Lamda için 0.7 gibi teorik bir üst limit hesaplanmıştır. Bu durumda düz kâinat modelini gerçekleyebilmek için ise Omega’nın ait limitinin 0.3 olması gerekmektedir. Lamda ve Omegaların değerleri ile ilgili çalışmalar devam etmekte olup henüz kesin neticelere ulaşılamamıştır. 2.000’li yıllarda fırlatılacak olan NASA’nın Mikrodalga Anisotropi uydusu ve Avrupa Uzay Ajansı’nın PLANCK uçuşları sayesinde kesin değerlerin ortaya çıkması beklenmektedir.

Kâinat Sürekli Genişleyecek mi?

Kâinat genişlemesini durdurup kendi içine çökmeyeceğine göre, acaba bir sonu olmayacak mı? İvmelenerek genişleyen kâinatı başka bir son beklemektedir. Kabaca trilyon yıl sonra bütün yıldızlar yakıtlarını tüketecek ve söneceklerdir. Daimi karanlık içerisinde zaman zaman aydınlanmalar olacak, büyük yıldızlar kendi içlerine çökerek kara delik haline gelecektir. Bir radyasyon patlamasını müteakip10122 yıl sürecek olan Hawking radyasyonu karanlıktaki tek görüntü olacaktır. Bu sürenin sonunda bütün karadelikler yok olacak 10 üzeri 10²⁶ yıl gibi inanılmaz uzun bir süre boyunca bir şey olmayacaktır. Kuantum teorisine göre bu sürenin sonunda en kararlı element olan demirin atomu delinecek ve minik karadeliğe dönüşerek yok olacaktır.

Yukarıda ifade edilen yıldızların 1 trilyon yıl sonra yakıtlarını tamamen tüketmesi ile “Isının ölümü” denilen termodinamik kıyamet başlamış olacaktır. Ancak güneş sistemimiz için kıyamet bundan çok önce gerçekleşebilir. Güneşin yakıtını tüketmesi bizim sonumuz olacaktır. Bir galaksinin merkezindeki büyük bir karadeliğin başka bir galaksiyi yutması gelişen teleskoplarla görüntülenebilmiştir. Benzer bir hadise, içinde bulunduğumuz Samanyolu galaksisinin başına da gelebilir.

Kuran’da kıyamet anlatılırken göğün ve yerin yarılması, yıldızların düşmesi, denizlerin kaynaması, dağların yürütülmesi veya pamuk gibi atılması, ay ve güneşin biraraya gelmesi, güneşin dürülüp ışığının alınması gibi belirtiler verilmektedir. Bütün bu belirtiler güneş sisteminden daha büyük ölçekte, en azından galaksi ölçeğinde yıkımlara işaret etmektedir. Kimbilir belki dünya ve etrafındakiler bir karadeliğe doğru seyahat etmektedirler. Ve termodinamik kıyametten çok önce karadeliğin merkezine çekilirken şiddetli çarpışmalar olacak, güneşe yaklaşma veya çarpışmaların etkisiyle artan volkanik faaliyetlerle denizler kaynayacak, yıldızlar karadeliğin merkezine doğru bizle birlikte çekileceklerdir.

Her ne kadar kâinatın sonu bugünkü bilgilerimizle tam olarak kestirilemese de kâinatın genişlemesi sabit bir gerçek olarak önümüzde durmaktadır. Bu genişlemenin sürekli devam edeceği de bulunmuştur. Kâinatın genişlemesini 1400 sene önce haber veren “Göğü gücümüzle Biz kurduk; Şüphesiz Biz onu genişleticiyiz” (Zariyat, 47) kudsi ifadesinde geniş zaman kullanılması her iki hakikati da teyit eder mahiyettedir.


Referans
- Robert Matthews, New Scientist , 11 April 1998, To infinity and beyond