Astronomi ve uzay bilimleri alanında en çok merak edilen ve en çok konuşulan konu uzaydaki cisimlerin büyüklüğüdür.

        Büyüklükleri algılayabilmek için genelde kıyaslamalar kullanırız. Örneğin gezegenlerin büyüklüğü ile, yıldızları kıyasladığımızda gezegenlerin aslında çokta büyük olmadığını fark ederiz. Sonra bir galaksinin içerisinde milyarlarca yıldız olduğunu fark edince aslında yıldızlarında çok fazla büyük olmadığını fark ederiz. Sonra evrende milyarlarca galaksi olduğunu öğrendiğimizde galaksilerin boyutlarının da evrenle kıyasla hiçbir şey ifade etmediğini görürüz. Evrendeki madde miktarı yoğunluğunun çok az olduğunu, aslında evrenin büyük bir kısmının boşluk olduğunu öğrendiğimizde, yıldızlar arasındaki mesafeler, galaksiler arası mesafeler gözlerimizin önünde canlanır ve aklın alamayacağı boyutlar, büyüklükler ve miktarlarla karşılaşırız.  

Astronomi insanlık tarihinin en eski bilimi olarak kabul edilmektedir. Uzayı araştıran bu bilimin tek bir kaynağı vardır. Uzaydaki cisimlerden dünyamıza gelen ışıklar. Astronomi alanında bilinen birçok şey uzaydaki cisimlerden dünyaya ulaşan elektromanyetik dalgaların yorumlanması sonucu elde edilmektedir. Bu ışıklar sayesinde evrende ne kadar yıldız olduğunu, bu yıldızların dünyaya olan uzaklıklarını hatta içeriğinde bulunan maddeleri dahi bilebilmekteyiz.

Evrende Ne kadar Yıldız Vardır?

Bilinen evrende yaklaşık 100 000 000 000  (yüzmilyar)  adet galaksi bulunmaktadır. Her galaksinin içerisinde ortalama 300 000 000 000 (üçyüzmilyar) adet yıldız bulunmaktadır. Yani evrendeki yıldız miktarı rakamsal olarak 3 x10²² olarak ifade edilir. Bu rakamları algılayabilmek veya gözümüzde canlandırabilmek neredeyse imkânsızdır. Ancak bunu algılayabilmek için güzel bir tanımlama yapılmıştır. Evrendeki yıldız miktarı, Dünya daki tüm sahillerde bulunan kum tanesi miktarından daha fazladır.

Evrenin büyüklüğünü algılayabilmek için içerisinde bulunan yıldızların sayısını bilmek yeterli bir argüman değildir. Yıldızlar arasında bulunan boşluk, evrenin büyüklüğünü belirleyen asıl parametredir. Çünkü bildiğimiz kadarıyla Bilinen evrenin %99 u boşluktur. Evrendeki tüm maddeler, toplam hacmin sadece %1 ‘ini doldurabilmektedir. Bu da demek oluyor ki sayıları sözel olarak ifade edemeyeceğimiz kadar fazla olan yıldızların arasında muazzam mesafeler bulunmaktadır.

Yıldızlar Ne Kadar Uzaktadır?

Güneş Dünyamıza en yakın yıldızdır ve uzaklığı yaklaşık olarak 150 000 000 (yüzellimilyon) kilometredir. Peki, Dünyamıza Güneş haricindeki en yakın yıldız ne kadar uzaklıktadır. Bu sorunun cevabını vermek için kilometre birimi yetersiz kalmaktadır. Bunun nedenle; uzaydaki cisimlerin uzaklıklarını belirlemek için “ışık yılı” adı verilen bir birim kullanılmaktadır.  Peki, nedir bu ışık yılı denilen şey? Işık yılı her ne kadar zaman birimi olarak görünse de aslında bir mesafe birimidir ve ışığın bir yılda kat ettiği yolu temsil eder. Bu mesafeyi;

YOL= HIZ x ZAMAN formülünden hesaplayabiliriz. Işığın boşluktaki hızı bir saniyede 300 00 km dir. Bu muazzam bir hızdır. Yani bir ışık demeti bir saniye içerisinde dünyanın etrafını yaklaşık 58 defa dolaşabilir. Saniyede 300 000 km hızla hareket eden bir cisim 1 yılda ne kadar mesafe alır? Bir yılın kaç saniye olduğunu bilirsek bu sorunun cevabını da biliriz. O halde ışık hızı;

300 000 x 60 x 60 x 24 x 365 = 9 460 800 000 000 km dir. Yani yaklaşık olarak 9,5 trilyon kilometredir.

Asıl sorumuzun cevabını şuanda verebiliriz. Dünyamıza Güneş haricindeki en yakın yıldızın uzaklığı ne kadardır. Yaklaşık olarak 3,7 Işık yılı uzaklığındadır. Yani yukarıda 1 ışık yılını kilometre cinsinden bulmak için yazdığımız rakamı 3,7 ile çarparak sorumuzun cevabını bulabiliriz.

Peki, farklı bir soru ya daha cevap arayalım. Dünya ya en uzak yıldız ne kadar uzaklıktadır. Aslında bu sorunun cevabını verebilmek için bazı sınırlar çizmemiz gerekmektedir. Çünkü evreni sınırsız olarak kabul edersek bu sorunun cevabı tanımsız olacaktır. O yüzden bilinen evrendeki en uzak yıldızın uzaklığı ne kadar doğrudur diye sormak lazım.

Bilinen Evren Nedir?

Bilinen evren kavramı, evrenin oluşum teorileri içerisinde en çok kabul gören büyük patlama (Bİgbang) teorisinin bir sonucudur. Bigbang her şeyin başlangıcı kabul edildiği gibi zamanında başlangıcıdır. 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen bu olay bize zamanın 13,8 milyar yıl önce başladığını söyler. Bu bilgiyi aklımızda tutalım…

Biraz önce uzay hakkında bildiğimiz her şeyi, uzaydaki cisimlerden gelen ışıklar sayesinde bilebildiğimizi belirterek, ışığın muazzam hızlarda hareket ettiğinden bahsetmiştik. Işık her ne kadar hızlı hareket etse de, uzayda bir yerden bir yere gitmesi aradaki mesafenin çokluğundan dolayı zaman almaktadır. Örneğin Güneş’in Dünyaya olan uzaklığına 150 milyon km demiştik. Güneşten çıkan bir ışık demetinin saniyede 300 000 km hızla Dünya’ya ulaşması yaklaşık 8 dakika sürer. ZAMAN=YOL / HIZ denkleminden hesaplarsak basitçe bulabiliriz. Peki, Güneş haricindeki en yakın yıldızın ışığının Dünya’ya ulaşması ne kadar sürer? 3,7 ışık yılı uzaklığında bulunan bu yıldızdan çıkan bir ışık demetinin dünyaya ulaşması 3,7 yıl sürer.

Zamanın başlangıcının 13,8 milyar yıl önce olduğunu söylemiştik. Öyleyse Dünyanın bulunduğu konuma ışık gönderebilecek en uzak cismin maksimum 13,8 ışık yılı uzaklığında olması gerekmektedir. Dolayısıyla Dünyanın bulunduğu konumdan gözlemleyebileceğimiz en uzak cisim 13,8 milyar ışık yılı uzaklığındadır. Çünkü 15 milyar ışık yılı uzaklığındaki bir cisimden çıkan ışık demetinin, Dünyanın bulunduğu konuma gelmesi için yeterli süre geçmemiştir.

Sonuç olarak; Bilinen evren denilen şey, Dünya merkezde olmak üzere 13,8 milyar yarıçapındaki bir küredir. Ancak unutulmamalıdır ki bilinen evren dediğimiz şey evren olmayabilir. Bilinen evrenin ötesi var mıdır? Yok mudur?  Veya varsa ne vardır? Bu soruların cevapları bilim dünyası içerisinde hala gizemini korumaktadır. Bu konuda çok fazla teori üretmek mümkündür ancak çarpıcı teorilerden bir tanesi şudur; “ Bilinen evren, evren denizindeki bir baloncuktan ibarettir.”

Uzay – Zaman İlişkisi

Evrenin büyüklüğü ve içerisinde bulunan şeylerin miktarı aklımızın sınırlarının çok ötesindedir. Uzay hakkında en ilginç konulardan bir tanesi de zaman kavramıdır. Yukarıda bahsedilen bilgilerden yola çıkarak farklı bir yorum yapalım. Güneşten çıkan bir ışığın Dünya’nın bulunduğu konuma gelmesi 8 dakika sürüyor demiştik. Yani kafamızı çevirip güneşe her baktığımızda aslında Güneş’in 8 dakika önceki halini görürüz. Veya Güneş’e en yakın yılız olan Proxima Centauri ye her baktığımızda onun 3,7 yıl önceki halini görürüz. Örneğin altı yıl önce keşfedilen bir süpernova patlamasında ( Süpernova; büyük yıldızların muazzam bir enerji patlamasıyla ömürlerini sonlandırma şeklidir.) patlayan yıldızın Dünya’dan 5 milyar ışık yılı uzaklığında olduğu tespit edilmiştir. Bu şu demektir, o yıldız patladığında daha dünya oluşmamıştı. Çünkü Dünyanın yaşı 4,3 milyar yıldır. O yıldız patlayıp ışığının Dünyanın bulunduğu konuma gelmesi 5 milyar yıl sürmüştür.

Kafamızı kaldırıp gökyüzüne baktığımızda aslında şimdiki zamana değil geçmişe bakarız. En yakındaki yıldızlar için yıllar öncesine, en uzaktaki yıldızlar için milyarlarca yıl öncesine…

Astronom Abdullah Karalar

Okyanus Kolejleri Uzay Bilimleri Araştırma Merkezi (UBAM) Sorumlusu