arasında boşluk olduğunu (“Cassini ayrımı”) ve dört tane daha ay olduğunu gözlemledi.
2004’e gelindiğinde Cassini adlı robotik uzay aracı Satürn’ün yörüngesine ilk kez ulaştı ve gaz dolu dev Satürn’ün özel halkalarını oluşturan karmaşık taş ve buz şeridinin fotoğraflarını gönderdi. Halkanın yapısının nasıl ve neden oluştuğunu anlamaya çalışan ve hâlâ devam eden görev, Güneş sistemimizin kökenini ve evrimini kavrayabilmeyi amaçlıyor.
Söz konusu görev, Satürn’ün aylarından biri olan (altmıştan fazlalar) Enceladus’ın güney kutbundaki gayzerlerden buz fışkırdığını ve burada su buharı olduğunu da keşfetti. Bilim insanları bu durumu ayın buzlu tabakasının altındaki bir yeraltı okyanusunun varlığına bağlıyor. Islak bir ortam elbette mikrobik hayat için uygundur. Bu keşif, Güneş sistemimizde yaşamın olabileceği yerlerle ilgili bakış açımızı genişletmiş oldu.
Evreni Birleştiren Madde: Isaac Newton ve Albert Einstein
İngiliz matematikçi ve fizikçi Isaac Newton evrenin fiziksel olarak nasıl bir arada durduğu sorusuna ilk bilimsel açıklamayı getirdi.
1684’te gökbilimci Edmond Halley (1656-1742), Newton’a gezegenlerin yörüngeleri konusunda danıştı ve Newton’ın eksiksiz bir bilimsel kuramının olduğunu duyunca çok şaşırdı. Newton kuramında, yerçekiminin evreni bir arada tutan evrensel bir güç olduğunu söylüyordu.
Newton aynı gücün (yerçekiminin) hem kısa hem de çok uzun mesafelerde etkili olduğunu, bir elmayı yeryüzünde, gezegenleriyse Güneş’in etrafındaki yörüngelerinde tutması örnekleriyle anlattı. Daha çok maddeye ya da kütleye sahip cisimler daha büyük çekim kuvvetine maruz kalmaktadır. Newton çalışmasını 1687’de Doğa Felsefesinin Matematiksel İlkeleri – Principia adıyla yayımladı. Kitap, yerçekimi ve hareket yasalarını kapsıyordu ve kabul edilen tek evrene dair bilimsel görüş haline geldi.
İki yüzyıl sonra Yahudi fizikçi Albert Einstein, Newton fiziğini geliştirecek; uzay, zaman ve yerçekimi kavrayışımızı değiştirecekti. Einstein görelilik kuramında (1916) yerçekiminin Newton’ın tanımladığı gibi bir güç değil, kütlenin varlığından kaynaklanan eğri bir alan olduğunu anlattı. Madde ve enerjinin ağır bir bedenin bir yatağı eğmesine benzer bir şekilde uzayın geometrisini eğdiğini, yerçekimi dediğimiz etkinin de işte bu olduğunu açıkladı. Işınlarının bile yerçekimi tarafından bükülüp Güneş gibi çok büyük cisimlerin etrafında bükülmüş bir yörünge izlemesi bunun sonucudur. 1919’daki Güneş tutulması sırasında İngiliz gökbilimci Arthur Eddington’ın (1882-1944) Dünya’dan bakıldığında Güneş’in arkasında kalan uzak bir yıldızın ışığının Dünya’ya gelirken Güneş’in etrafında büküldüğünü (kesildiğini) gözlemlemesiyle Einstein’ın kuramı önemli ölçüde doğrulanmış oldu.
Büyük Patlama ve Evrenin Kökeni: Georges Lemaître ve Edwin Hubble
Belçikalı Cizvit rahip ve gökbilimci Georges Lemaître (1894-1966) 1927’de daha sonra evrenin kökenini açıklayan “Büyük Patlama” kuramına dönüşecek olan “genişleyen evren” fikrini oluşturdu. Lemaître, evrenin genişlemesinin zamanda tek bir âna (modern hesaplamayla 13,8 milyar yıl önceye), yani aşırı derecede sıkışmış ve yoğun bir “İlk Atom” ya da “Kozmik Yumurta”nın patlamasına kadar izlenebileceği varsayımında bulundu. Yayımlanan bulguları, çevirisine yardımcı olan İngiliz gökbilimci Arthur Eddington 1931’de bu fikri “muhteşem” diyerek tanımlayana kadar Belçika dışında çok okunmadı.
Ancak evrenin genişlemesi kuramı ve Büyük Patlama modelinin kanıtlanmasına yardımcı olan kişi, Lemaître’in daha iyi bilinen çağdaşı Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble (1889-1953) idi; bu sayede evrenbilimin kurucusu unvanını kazandı.
Hubble, profesyonel kariyerine heyecan verici bir dönemde başladı. Henrietta Leavitt (1868-1921), Büyük Macellan Bulutu ve Küçük Macellan Bulutu’nun (Samanyolu’nun kenarına yakın, günümüzde cüce galaksiler olarak bilinen cisimler) değişken parlaklıklara sahip binlerce yıldızı kapsadığını fark etti. Gözlemleri evren algımızı kökten değiştiren, yıldızların arasındaki uzaklıkları ölçmeyi sağlayan bir yöntemin geliştirilmesini sağladı. Gökbilimciler evrenin önceden düşünülenden çok daha büyük olduğunu fark etmeye başladı. Ardından Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı, değişen, genleşen ya da daralan evren fikrini ortaya koydu. Einstein da dahil olmak üzere birçok insan bu yeni görüşün inanılması zor olduğunu düşünüyordu.
1936’da Hubble’ın yaptığı galaksi sınıflandırması. İçinde bulunduğumuz Samanyolu Galaksisi, gökyüzünde parlak bir şerit halinde görünür ve çubuklu sarmal galaksi kategorisindedir. 100.000 ışık yılı genişliğinde gaz, toz ve tahminen 100 milyar yıldızı barındıran yassı, dönen bir daireden oluşur. Güneş sistemimiz, galaksinin ortasında değil, küçük bir sarmal kolunda yer alıyor.
Hubble’ın katkıları sarmal nebula olarak bilinen ve gökyüzünde görülebilen puslu ışık benekleriyle başladı. Bu gaz bulutları bizim galaksimizde miydi yoksa çok uzaktaki yıldız gruplarında mıydı? Gözlemlerini California’da, dünyanın o tarihteki en büyük teleskobu olan 254 santimetrelik Hooker teleskobunun bulunduğu Wilson Dağı Gözlemevi’nde yapıyordu. İncelemelerini gökyüzünün Andromeda Nebulası denen bölümü üzerinde yoğunlaştırdı. İlk kez resimlerde belli belirsiz yıldızlar görünüyordu. 1923’te bu yıldızların galaksimizin bir parçası olamayacak kadar uzak oldukları, dolayısıyla Samanyolu Galaksisi’ndeki en uzak yıldızlardan en az on kat daha uzak, tümüyle yeni bir galaksiye (günümüzde Andromeda Galaksisi olarak biliniyor) ait oldukları sonucuna vardı. Daha derin araştırmalar başka galaksilerin keşfini beraberinde getirdi. Şüphesiz, daha önce hayal edilenden çok daha büyük bir evrenin parçasıydık. Hubble galaksileri karşılaştırdı ve galaksi sınıflandırması için günümüzde de hâlâ kullanılan bir yöntem oluşturdu.
Başka bir önemli keşif 1929’da, Hubble düzenli evren genişlemesiyle ilgili verilerini yayımladığında gerçekleşti. Kırk altı galaksiyi inceleyerek galaksilerin arasındaki uzaklık arttıkça birbirlerinden uzaklaşma hızlarının da arttığını keşfetti. Bu, Hubble’ın bir galaksi Dünya’dan ne kadar uzaksa, uzaklaşma hızının da o kadar artacağını ifade eden (galaksiler arasındaki mesafe durmaksızın artar, dolayısıyla evren genleşir) yasasının temeliydi. Ardından Hubble yenilenmiş haliyle günümüzde de kullanılan evren genişlemesi denklemini oluşturdu. Evrenin genişleme oranını megaparsaniye11 başına saniyede 500 kilometre olarak hesapladı. Bu, Dünya’dan 3,26 milyon ışık yılı uzakta bir galaksinin saniyede 500 kilometre uzaklaştığı anlamına geliyordu. Bu tahmin evrenbilimde en önemli sayılardan biri olan, evrenin genişliği ve yaşını hesaplamaya yarayan “Hubble sabiti” olarak biliniyor.
Günümüzde Hubble’ın galaksiler arasındaki uzaklığı eksik hesapladığı, böylece genişleme oranı hesabının da çok büyük olduğu düşünülüyor. Gökbilimciler, söz konusu sayıyı megaparsaniye başına saniyede 70 kilometre olarak tahmin ediyorlar; ancak Hubble sabiti değerinde hâlâ önemli ölçüde belirsizlik mevcut.
1990’da yapılan ve bu önemli gökbilimcinin adı verilen Hubble Uzay Teleskobu, Hubble sabitini doğrulamak ve mükemmelleştirmek
Yaklaşık 3,26 milyon ışık yılı.
