gözlemevinde Schmidt teleskobunu kullandı. Geniş görüş alanına sahip bu teleskop, Zwicky’nin süpernova adını verdiği çok parlak yıldızları bulmak için idealdi.
Zwicky’nin varsayımına göre bir süpernova, büyük bir yıldızın olağanüstü ölümünü (kısa süreliğine gözlemlenebilen ve nova denilen, normal patlayan yıldızlardan çok daha büyük yoğunluğa sahip bir yıldızın tahrip edici patlaması) temsil ediyor. Yıldız, içinde bulunduğu galaksinin tamamından daha fazla parlamasını sağlamaya yetecek seviyede enerjiyi serbest bırakıp yeni gezegenlerin temellerini oluşturacak parçacıkları püskürtüyor ve ardında nötron yıldız denilen bir kalıntı bırakıyor. Neredeyse tamamen nötronlardan ya da elektriksel yükü olmayan atomaltı parçacıklardan oluşan bu yıldız kalıntısı, evrende varlığı bilinen en yoğun ve küçük yıldız.
Günümüzde süpernova olarak adlandırdığımız yıldızlar ilk olarak MÖ 185’te, Çin’de gözlemlendi. Başka birkaç süpernova, teleskobun geliştirilmesinden önce görülmüş, sonrasında da yüzlercesinin gözlemi kaydedilmişti. Zwicky 120 tane keşfetti. Günümüzde ise süpernova avı bilgisayar kontrolündeki teleskoplar kullanılarak sürüyor. Her galakside bir yüzyılda sadece iki ya da üç süpernova görülüyor; ancak yüz milyar galaksiye sahip bir evrende kuramsal olarak saniyede otuz süpernova gerçekleşiyor olabilir.
Galaksimizin en büyük yıldızlarından biri olan Betelgeuse ömrünün sonuna yaklaştı; bir milyon yıl içinde süpernova olarak patlaması bekleniyor. İlkel çağlardan beri gözlemlenen ve Avcı Takımyıldızı’nın bir parçası olan bu parlak, turuncu-kırmızı “dev yıldız”, hidrojenini tüketti. Çekirdeği sıkıştı, dış katmanları büyüdü ve çıplak gözle görülebilen çok büyük bir yıldıza dönüştü.
Kozmik ışınlar ya da yüksek enerjili radyasyon, yapay uydulardaki elektronik aletleri etkileyebilen süpernovaların yan etkisi. Aynı zamanda yolcu uçaklarının uçuş kontrol sistemlerinin bozulmasının da olası nedenleri arasında. Eğer etkili koruma yöntemleri geliştirilemezse, gelecekte insanlı uzay araçlarıyla yapılabilecek gezegenler arası yolculuklar için de önemli bir engel teşkil ediyor. 1933’te Zwicky, modern astrofiziğin en büyük gizemlerinden biri olan karanlık maddeyi keşfetti. Adından anlaşıldığı gibi karanlık madde, teleskoplarla gözlemlenemiyor ancak yıldızlar ve diğer görünür madde üzerindeki yerçekimi etkisi sayesinde varlığı anlaşılabiliyor. Zwicky, Coma galaksi kümesindeki yıldız kütlelerinin, yerçekimi gücüyle bu galaksileri bir küme halinde tutamayacağını fark ettiğinde bu sonuca ulaştı. Karanlık maddenin evrendeki “kayıp kütle”ye karşılık geldiğini gördü. 1970’lerde Vera Rubin, tuhaf bir tutarsızlık (galaksilerin kenarlarındaki yıldızların yerçekimi yasası kullanılarak hesaplanandan daha hızlı hareket etmesi) keşfettiğinde Zwicky’nin kuramına kanıt sağlamış oldu. Günümüzde karanlık maddenin, evrenin madde-enerji yapısının yaklaşık yüzde 26’sını, karanlık enerjinin (evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olan bilinmeyen güç) yüzde 68, görülebilen maddenin ise sadece yüzde 5’ini oluşturduğu düşünülüyor.
Beyaz Cüceler ve Karadelikler: Chandra
Sömürgelik yıllarında Lahor’da (günümüzde Hindistan sınırları içinde bulunuyor) doğan Chandra ya da Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995), belki de 1930 yılında fizik alanında Nobel Ödülü kazanan bilim insanı Sir C. V. Ramen’dan ilham almıştı. Lisansüstü eğitimi için İngiltere’ye giden Chandra devrimsel fikirleri karşıtlık ve şüpheciliğe neden olunca Amerika’ya taşındı.
Chandra’nın en ünlü kuramı bir yıldızın (Güneş gibi) kalbindeki nükleer enerji kaynağı tükendiğinde ve yıldız böylece evriminin son evresine yaklaştığında beyaz cüce denilen küçük, dengeli, yavaş yavaş soğuyan maddeye dönüşmeyebileceğini öne sürüyor. Eğer kütlesi belli bir limitin (“Chandrasekhar limiti” denen, bir nötron yıldızı meydana getiren kütleden daha yüksek bir değer) üstündeyse süpernova şeklinde patlayacak, ardından karadelik oluşturmak için içine doğru çökecektir. Bir karadeliğin yerçekimi öyle güçlüdür ki, ona çok yaklaşan ışık dahil her şeyi içine çeker.
Karadelik, yakınına gelen her şeyin içine çekilmesine neden olacak kadar güçlü bir yerçekimine sahip, sıkışıklığı sonsuz bir noktadır.
Chandra bu sonuca varmak için beyaz cüce halindeki yıldızların bilinen özellikleri üzerinde matematik, kuantum mekaniğinin yeni fikirleri ve özel görelilik kuramını uyguladı.
Büyük kütlelere, 1925’te Wolfgang Pauli tarafından oluşturulan ve elektron bozunum ilkesi olarak da bilinen Pauli Dışlama İlkesi’nin uygulanabileceği kanısına vardı. Bu, iki elektronun aynı kuantum alanını işgal edemeyeceğini ifade eder. Chandra’ya göre bunun bir sonucu büyük, çöken bir yıldızın büzüşen basıncının elektronları ışık hızına yakın hızlarda, yüksek enerji seviyelerine doğru hareket etmeye zorlaması olacaktır. Bu durum bir patlamayı beraberinde getirecek, ölmekte olan yıldızı çevreleyen elektron gazlarının kabuğunu sürükleyecek ve geride sıkışık, çökmeye devam eden bir parça bırakacaktır.
Chandra’nın yıldızların yapısı, kökeni ve dinamikleri üzerine yaptığı çalışmalar ve karadeliklerle ilgili tahminleri daha sonra doğrulandı.
Pulsarlar, Kuasarlar ve Küçük Yeşil Adamlar: Susan Jocelyn Bell
Kuasarlar ilk olarak 1950’lerde, radyo dalgaları araştırılırken keşfedildi. Görülebilen evrenin kenarında, yaklaşık 10-15 milyar ışık yılı uzağımızda bulunmaktadırlar. Kuasarlardan yayılan radyo dalgaları, ışık ve radyasyon Dünya’ya ulaştığında aslında 10-15 milyar yıl öncesine bakmış oluyoruz.
Bir kuasarın düz, sarmal, diske benzer bir gaz yapısıyla (yıkılma diski) çevrelenmiş süper kütleli bir karadelik olduğuna inanılıyor. Çok güçlü bir yerçekimi kuvvetine sahip ve yıldızları, hatta küçük galaksileri bile karadeliğin içine çekebiliyor; çok büyük bir radyasyon enerjisine ve ışığın belirgin bir alev halinde ortaya çıkmasına (ki kuasarların konumu bu şekilde bulunabiliyor) neden oluyor.
İngiliz gökbilimci Susan Jocelyn Bell (d. 1943), Cambridge Üniversitesi’nin yakınlarında bir alanda kazıklara bağlanmış tellerden oluşan basit bir anten kullanarak yeni keşfedilen kuasarları gözlemlerken zayıf ama düzenli radyo sinyalleriyle karşılaşınca şaşırdı. Araştırma ekibi “Küçük Yeşil Adamlar”ın uzaydan iletişim kurmaya çalışıp çalışmadıklarını merak etti; ancak sinyallerin dönen nötron yıldızlardan (1935’te Fritz Zwicky’nin bir süpernova patlamasından sonra yıldızdan geriye kalanlar olduğu varsayımında bulunduğu, nötronlardan yani elektrik yüküne sahip olmayan atomaltı parçacıklardan oluşan çok yoğun küçük yıldızlar) geldiğini fark etti. Bunlara “puslar” adı verildi. Bell, o dönem öğrenci olduğu için keşfiyle Nobel Ödülü alma şansını kaçırdı ve bu onu öfkelendirdi.
Galaksimizde yaklaşık 30.000 nötron yıldızı bulunduğu düşünülüyor. Dev radyo teleskopları, nötron yıldızlarının sinyallerini yakalamaya çalışmaktadır.
Tekillik: Stephen Hawking
Yaşayan en ünlü bilim insanlarından biri olan Stephen Hawking yaradılış, evrim ve evrenin şu anki yapısını kavrayışın kolaylaşması için
