Astronomi

Edwin Hubble’ın Hubble Yasası Neden Hubble – Lemaitre Olarak Değişti?

Son 100 yılda gökbilimciler pulsarları, kara delikleri ve uzak güneşlerin yörüngesinde dönen gezegenleri keşfetti. Ama bütün bunlar Edwin Hubble’ın 1920’lerde birkaç yıl içerisinde yaptığı keşifler yanında sönük kalır. Edwin Hubble, bize Evrenimizin genişlediğini ve hızlandığını gösterdi. Ama bunun farkına varan ilk kişi aslında o değildi.

1929’da şimdiye kadar yapılmış en şaşırtıcı keşiflerden biri Amerikalı astronom Edwin Hubble’dan geldi. Kendisi gözlemlerinin sonuçlarından yola çıkarak bizlere, Evrenin genişlediğini gösterdi. Sadece bu da değildi. Galaksiler birbirinden uzaklaştıkça hızları da artıyordu. Günümüzde Hubble Yasası olarak bilinen, onun ortaya koyduğu ilkeler, kozmolojinin merkezinde yer almaktadır. Bilimsel keşiflerin, o keşfi yapanların isimleriyle tarih kitaplarına geçtiğini düşünürüz. Ancak ne yazık ki işler her zaman bu biçimde yürümez. Aslında tarih bunun örnekleri ile doludur.

Edwin Hubble, Samanyolumuzun dışında bulanık gök cisimleri gördü. Daha sonra bunların, uzak galaksiler olduğu anlaşıldı. Hubble’ın yaptığı şey, uzak bir galaksinin bizden ne kadar uzakta olduğunu ölçümleyip, bizden ne kadar hızlı uzaklaştığını hesaplamaktı. Diğer galaksilerin de uzaklıklarını ölçtüğünde, evrenin günümüzdeki genişleme hızını hesaplayabiliyordu

Kısaca Edwin Hubble

Yaşadığı çağın en ünlü astronomu olan Edwin Powell Hubble,1889’da dünyaya geldi. Çocukluğunda büyükbabasıyla çok yakın olan Edwin, büyükbabasının sekizinci yaş günü için ona verdiği teleskop sayesinde astronomi ile tanışmış oldu. Wheaton Kolejinde temel eğitiminin ardından, astronomi okumak istiyordu. An­cak babası sabit bir gelir getireceği için onun hukuk oku­masında ısrarcıydı. Edwin babasını yatıştırmak için resmi olarak hukuk okudu. Ama kendi hayallerini gerçekleştirmek için yeterince fizik dersi de aldı.

Sonrasında akademik ve atletik hünerleri ona Oxford’da burs kazandırdı. Hubble için tek hayal kı­rıklığı, babasının dayatmasıyla Oxford’da yine hukuk okuyacak olmasıydı. Hubble’ın babası 1913’te hastalanıp ölünce Hubble’ın İngiltere macerası da sona erdi. Sonraki 18 ay boyunca ailesine destek olmak için lise öğretmenliği yapmaya ve yarı zamanlı olarak hukuki danış­manlık vermeye başladı. Ailenin durumu bir miktar düzelince de, Chicago Üniversitesi’nde tanıştığı bağlantıları sa­yesinde, Yerkes Rasathanesi’nde yüksek li­sans yapmaya başladı.

Bir gökbilimci olarak sergilediği beceriler neticesinde de kısa süre sonra Hooker Teleskobuyla uzayın derinliklerini gözlemleyebileceği Wilson Dağı Gözlemevi’nden teklif aldı. Burada o dönem için dünyanın en güçlü teleskopları bulunmaktaydı. Hubble, rasathanede kısa zamanda ilgi odağı oldu. Gelişinden dört yıl sonra, 4 Ekim 1923 gecesinde Hubble, kariyerinin en büyük keşfini gerçek­leştirdi. Bu bir nebulada keşfedilen ilk Şefe yıldızıydı. Bu keş­fin önemli olmasının sebebi, Şefe yıldızlarının parlaklıkları ölçülerek uzaklıklarının hesaplanabilir olmasıydı.

Sefe yıldızının Güneş’ten 7000 kat daha par­lak olduğu ortaya çıktı. Asıl parlaklığıyla görünürdeki parlaklığını kıyaslayarak Hubble, yıldızın uzaklığını hesapladı. Andromeda Nebulası Dünya’dan aşağı yukarı 900 000 ışık yılı uzaktaydı. Bu bizim galaksimizin bir parçası olmadığı anlamına geliyordu. Bulunduğu rasathane, evrende tek bir galaksi olduğuna inananlarla doluydu. Bu nedenle araştırmalarına devam etti.

Sefe değişeni veya Sefe (Cepheid), özel bir değişken yıldızlar sınıfının üyelerine verilen addır

Hubble çalışmalarını 1924 Amerikan Bilim ve Geliş­me Derneği’nin toplantısında açıkladı. Hubble’ın hesaplarının sonuçları gerçekten sansasyo­neldi ve Hubble bir anda gazetelerin ve sokaktaki tartış­maların konusu haline geldi. Ancak sonraki başarısı bunu neredeyse unutturacaktı.

Evrenin Genişlediği Nasıl Keşfedildi?

Kullanılan teknik Avusturyalı fizikçi Christian Doppler’in keşfettiği bir fizik kuralına dayanıyordu. 1842’de Doppler, bir nesnenin hareketinin aynı nesne­nin yaydığı bütün dalgalan da etkileyeceğini ilan etmişti. Bu etkiye Doppler etkisi denir. Kısaca özetlersek, dalga üreten bir nesne gözlemciye yaklaşırsa gözlemci, dalga boyunda bir azalma görür. Fakat dalga üre­ten nesne gözlemciden uzaklaşırsa dalga boyunda artış olur. Doppler etkisini kullanarak yıldızların hızını hesapla­mak birçok kişiye garip gelebilir ama bu yöntem gerçek­ten de işe yaramaktadır.

Işık durumunda, sabit bir gözlemciye doğru hareket eden bir nesne tarafından yayılan dalga boyları daha sık ve dolayısıyla daha mavi görünür. Uzaklaşan bir nesne tarafından yayılan dalga boyları daha az sıklıkta ve dolayısıyla daha kırmızı görünür. Bu bilgilerin eşliğinde yaptıkları çalışmadan yola çıkarak,  Hubble ve meslektaşları, 1929’da astronomiyi değiştirecek bir makale yayınladılar.

Bu makale, Samanyolu’ndan görülebilen galaksilerin hepsinin hızlandığını açıklıyordu. ( İncelemek isterseniz: A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae). Hubble ve ortak yazarlarının gözlemlediği şey, bizzat evrenin genişlemesiydi. Keşif, evrenin yaşının hesaplanmasını da sağladı. Bugün artık biliyoruz ki evrenimiz yaklaşık 13.7 milyar yaşında. Makaleye göre, bizden uzaklaşan cisimlerin uzaklaşma hızları (kırmızıya kayma), bizden uzaklıklarıyla doğru orantılıdır. Dolayısıyla bizden çok uzakta olan cisimler, bizden çok daha fazla uzaklaşma hızlarına sahiptirler. Bu gözlem daha sonra Hubble Yasası olarak bilinecekti.

Hubble Gerçekten Evrenin Genişlemesini Tek Başına mı Keşfetmişti?

Einstein, 1915 yılında Genel Görelilik Teorisi sayesinde bizi, uzay-zaman kavramının derinliklerine soktu. Teorisi o zamanların durağan evren modeline karşı olarak uzayın, zaman içinde kendini genişletip, büzebildiğini öngörüyordu. Ancak durağan evren modelini baştan kabul ettiği için, teorisine güvenmek yerine sonradan teorisine fazladan bir sabit ekledi. “Kozmolojik sabit” olarak adlandırdığı bu sabit ile evrenin genişlemesini de teorisinde durdurmuş oluyordu.

1931’de Einstein, Hubble’a şahsen teşekkür etmek için Wilson Dağı’nın tepesine kadar tırmanacaktı.

Kendisi daha sonra bu fikrini en büyük hatası olarak kabul edecekti. Bu nedenle, Einstein Hubble’in keşfini duyduğunda çok sevindi. Sonucunda, Hubble’ın keşfiyle kozmolojik sabit birdenbire gereksiz hale geldi. Neticede, Einstein’ın sezgileri doğru çıkmıştı.

Hubble – Lemaitre Yasası

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. Nitekim, Belçikalı fizikçi Georges Lemaitre, Albert Einstein’ın denklemlerinden yola çıkarak evrenin genişlediğini teorik olarak gösteren ilk kişidir. Hem de Edwin Hubble’dan iki yıl önce!

Georges Lemaitre,( sağ); Genişleyen evren modelini ilk ortaya koyan Belçikalı rahip ve kozmolog.

Lemaitre, 1927’de yazdığı makalede galak­silerin Dünya’ya olan uzaklıklarıyla orantılı hızlarda, da­ha da uzaklaşmaları gerektiğini söylüyordu. İlk başta söy­lediklerini kanıtlayacak bir gözlem veya ölçüm olmadığı için makalesi pek rağbet görmedi. Sonuçlarını yayınladığı dergi o zamanlarda hiç bilinmeyen bir astronomi dergisi idi ve Fransızca yayınlandığı için kimsenin dikkatini çekmemişti. Ancak iki yıl sonra Hubble, galaksilerin gerçekten de Dünya’dan uzaklaştığı­nı ispatlayan makalesini yayınlayınca Lemaitre, haklı çıkmıştı.

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 Teleskobu’na verilmiş olmasından teselli bulurdu. Bu teleskop şimdi kendisinin yerine uzayın derinliklerini araştırıyor.



Kaynaklar ve ileri okumalar:


Dip Not

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de 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 konularda 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

Sibel Çağlar

Merhabalar. Matematik öğretmeni olarak başladığım hayatıma 2016 yılında kurduğum matematiksel.org web sitesinde içerikler üreterek devam ediyorum. Matematiğin aydınlık yüzünü paylaşıyorum. Amacım matematiğin hayattan kopuk olmadığını kanıtlamaktı. Devamında ekip arkadaşlarımın da dahil olması ile kocaman bir aile olduk. Amacımıza da kısmen ulaştık. Yolumuz daha uzun ama kesinlikle çok keyifli.
Başa dön tuşu