Son 100 yılda gökbilimciler, pulsarları, kara delikleri ve uzak yıldızların yörüngelerinde dolanan ötegezegenleri keşfetti. Ancak tüm bu buluşlar, Edwin Hubble’ın 1920’lerde yalnızca birkaç yıl içinde yaptığı keşiflerin yanında gölgede kalır. Hubble, evrenin genişlediğini ve bu genişlemenin giderek hızlandığını ortaya koydu. Fakat bu gerçeği ilk fark eden kişi aslında o değildi.
Evrenin genişlemesi, 20. yüzyılın en çarpıcı keşiflerinden biriydi. Buradaki “genişleme”, galaksiler arasındaki mesafenin zamanla arttığı ve bunun evrenin her yerinde, her yönde aynı şekilde gerçekleştiği anlamına gelir. Nerede bulunduğunuz ya da hangi yöne baktığınız fark etmez — her yönde genişleyen bir evren görürsünüz.
Evrenin bugünkü genişleme hızını tanımlayan ölçüme Hubble sabiti ya da H₀ (H-sıfır şeklinde okunur) denir. Bu değerin ölçümünde, ilk yıllara göre büyük ilerlemeler kaydedildi. Ancak günümüzde astronomi dünyasını meşgul eden yeni bir tartışma var: H₀ sabiti için yapılan iki bağımsız ölçüm, birbiriyle uyuşmuyor. Oysa bu ölçümlerin aynı sonucu vermesi beklenirdi. Bu durum, literatürde “H₀ gerilimi” ya da “Hubble gerilimi” olarak anılıyor.
Evrenin Genişlediği Nasıl Keşfedildi?
Edwin Hubble genç ve hırslıydı. 30 yaşındayken, Güney Kaliforniya’daki Mount Wilson Gözlemevi’ne geldi. Tam da o sıralarda, dünyanın en büyük teleskopu olan Hooker Teleskopu hizmete girmişti. Spiral bulutsuların fotoğraf plaklarını çekmeye başladı. Bu cam plakalar, yüzeylerini kaplayan ışığa duyarlı bir emülsiyonla gökyüzünün görüntüsünü kaydediyordu
Astronomide uzaklık ölçmek oldukça zordur. Karanlık bir gecede size doğru tutulan bir el fenerinin ne kadar uzakta olduğunu tahmin etmeye çalıştığınızı düşünün. Galaksiler çok farklı büyüklük ve kütlelere sahip olur. Bu yüzden yalnızca parlaklıklarına ya da görünen boyutlarına bakarak uzaklıklarını belirlemek pek işe yaramaz.
Hubble, bu sorunu çözmek için Henrietta Swan Leavitt’in on yıl önce yaptığı önemli bir keşfi kullandı. Leavitt, Harvard Kolej Gözlemevi’nde bir “insan bilgisayar” olarak çalışıyordu. Fotoğraf plaklarındaki binlerce yıldızın konumunu ve parlaklığını büyük bir titizlikle ölçüyordu. Leavitt’in özellikle ilgilendiği yıldız türü, parlaklıkları düzenli olarak artıp azalan Sefeid değişkenleriydi. Bu yıldızların parlaklık döngüsü ile gerçek parlaklıkları arasında bir ilişki olduğunu buldu.
Bir Sefeid yıldızının döngü süresi ölçüldüğünde, ne kadar parlak göründüğüne bakılarak uzaklığı hesaplanır. Buna, ışığın uzaklıkla ters orantılı olarak azaldığını söyleyen ters kare yasası denir. Yıldız ne kadar uzaksa, o kadar sönük görünür.
Hubble, açık olan her gecede spiral bulutsuların fotoğraflarını çekerek bu yıldızları aradı. 1924’ün sonunda M31 (Andromeda) galaksisinde 12 Sefeid yıldızı buldu. Bu galaksinin uzaklığını 900.000 ışık yılı olarak hesapladı. Gerçek uzaklık yaklaşık 2,5 milyon ışık yılıydı ama o sırada Sefeid değişkenlerinin iki farklı türü olduğunu bilmiyordu.
Ama Hubble burada durmadı. İkinci büyük keşfi de astronomların evrene bakışını kökten değiştirdi. Çok sayıda galaksiden gelen ışığı bir tayfa ayırarak, yani her dalga boyundaki ışık miktarını ölçerek incelediğinde, ışığın her zaman daha uzun — yani daha kırmızı — dalga boylarına kaydığını fark etti.
Hubble’ın gözlemleri, kırmızıya kaymış bu galaksilerin Samanyolu’ndan uzaklaştığını gösteriyordu. Üstelik bu sadece bazı galaksiler için geçerli değildi. Görünen o ki, galaksiler ne kadar uzaktaysa, bizden o kadar hızlı uzaklaşıyordu.
Hubble Gerçekten Evrenin Genişlemesini Tek Başına mı Keşfetmişti?
Hubble, galaksilerin “uzaklaşma hızları”ndan söz ediyordu. Ancak bu galaksilerin neden uzaklaştığını, yani evrenin genişlemekte olduğunu fark etmemişti.
Bu bağlantıyı kuran kişi, Belçikalı kozmolog ve Katolik rahip Georges Lemaître oldu. Einstein’ın genel görelilik kuramının, genişleyen bir evreni tarif ettiğini fark etti. Galaksiler arasındaki uzayın genişlemesinin, kırmızıya kaymaya neden olabileceğini ve bu sayede galaksilerin birbirinden (ve bizden) uzaklaşıyormuş gibi göründüğünü öne sürdü.
Lemaître, evrenin genişlemesinin bir başlangıcı olması gerektiğini savunan ilk kişiydi. Bu başlangıcın, daha sonra “Büyük Patlama” olarak anılacak kozmik bir olayla başladığını öne sürdü. 1927’de yazdığı makalede, galaksilerin Dünya’ya olan uzaklıklarıyla orantılı bir şekilde uzaklaşmaları gerektiğini ifade ediyordu. Ancak o dönemde bu iddiayı destekleyecek herhangi bir gözlem ya da ölçüm bulunmadığı için makalesi fazla ilgi görmedi.
Üstelik sonuçlarını yayımladığı dergi, o yıllarda neredeyse hiç tanınmayan bir astronomi dergisiydi ve makale Fransızca yazılmıştı. Bu da çalışmanın bilim dünyasında fark edilmesini iyice zorlaştırdı. Fakat iki yıl sonra Hubble, galaksilerin gerçekten de Dünya’dan uzaklaştığını gösteren verileri yayımlayınca, Lemaître’nin öne sürdükleri doğrulanmış oldu.
2018 yılında, Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), bütün üyelerine bir oy pusulası gönderdi. Konu, evrenin genişlemesine atfedilen Hubble Yasasının adını artık Hubble-Lemaître Yasası olarak değiştirilmesi ile ilgili idi. Sonunda 2018 yılının Ekim ayında bu kabul edilecekti.
Sonuç Olarak;
Edwin Hubble, 1936 yılında yayınladığı, keşiflerine ilişkin kitabı “Nebulaların Bölgesi” ile ününü pekiştirdi. Hubble’ın astronomiye son büyük katkısı Palomar Dağı üzerindeki Hale teleskobunun tasarımı ve yapımındaki merkezî rolü oldu. Hooker’dan dört kat daha güçlü olan Hale 40 yıl boyunca dünyanın en büyük teleskobu olacaktı.
Daha da uzun bir süre dünyanın en büyük teleskobu olabilirdi, ama yapımı İkinci Dünya Savaşı yüzünden yarım kaldı. Hubble, 1949 yılında hizmete girdiğinde nihayet Hale ile ilgilenmeye başladı. Ama çok geçti; bir kalp krizi geçirdi ve hiçbir zaman eski sağlığına kavuşamadı.
Hubble’ın içine ukde olan tek şey çok istediği Nobel Ödülünü alamamış olması oldu. Ne var ki, astronomi için ödül yoktu ve Nobel komitesi astronominin fiziğin bir dalı olarak görülebileceğine karar verdiğinde artık çok geçti.
Edwin Hubble belki de adının, Hubble Uzay Teleskobuna verilmiş olmasından teselli bulurdu. Bu teleskop şimdi kendisinin yerine uzayın derinliklerini araştırıyor.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Who really discovered Hubble’s Law?; Bağlantı: https://www.sciencefocus.com/
- Hubble E. A RELATION BETWEEN DISTANCE AND RADIAL VELOCITY AMONG EXTRA-GALACTIC NEBULAE. Proc Natl Acad Sci U S A. 1929 Mar 15;15(3):168-73. doi: 10.1073/pnas.15.3.168. PMID: 16577160; PMCID: PMC522427.
- The Day Edwin Hubble Realized Our Universe Was Expanding; yayınlanma tarihi: 17 Ocak 2019; Bağlantı: https://www.livescience.com/
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
