Bilim insanları evrenimizin nasıl başladığı konusunda oldukça net bir fikir birliğine sahip. Büyük Patlama teorisine göre, 13,8 milyar yıl önce sonsuz derecede küçük ve yoğun bir nokta ani bir şekilde genişlemeye başladı ve o zamandan bu yana evren hızlanarak genişlemeye devam ediyor. Peki evren tam olarak ne zaman sona erecek?
Evrenin tam olarak ne zaman sona ereceğinin matematiksel hesabı gerçekten mevcut. Üstelik evrenin nihai sonu, daha önce düşünüldüğünden çok daha erken olacak. Ancak bu “erken”, hâlâ akıl almaz derecede uzun bir zaman anlamına geliyor. Yeni tahminlere göre, evrendeki son hareketlilik yaklaşık 10⁷⁸ yıl sonra sona eriyor.
Evrenin Sonu İçin Yapılan Tahmin Nasıl Hesaplandı?
Yeni hesaplamalar, beyaz cüceler ve nötron yıldızları gibi ölü yıldızların parlayan kalıntılarının tam olarak ne zaman yok olacağını tahmin etmeye çalıştı. Bu yavaş çözülme sürecinin temelinde, 1970’lerde ortaya atılan Hawking radyasyonu teorisi vardı.
Teoriye göre, kara deliklerin olay ufku çevresinde tuhaf bir kuantum süreci gerçekleşiyor. Normalde sanal parçacık çiftleri sürekli oluşur ve hemen birbirlerini yok eder. Ancak kara deliğin çevresinde kütleçekim alanı o kadar yoğundur ki bu yok oluş engellenir. Parçacıklardan biri kara deliğe düşer, kütlesini azaltır; diğeri ise uzaya kaçar. Bu süreç, zamanla kara deliğin yavaşça buharlaşmasına neden olur.
Bu fikir, yalnızca kara deliklerle sınırlı kalmadan, benzer şekilde güçlü yerçekimine sahip diğer kompakt gök cisimlerine de uygulandı. Sonuçlara göre, buharlaşma süresi yalnızca bu cisimlerin yoğunluğuna bağlı. Olay ufku gerekmeksizin, uzay-zamanın eğriliği bu çözülme sürecini tetikleyebiliyor.
Beyaz cücelerin tamamen çözülerek yok olması için gereken süre bu şekilde hesaplanırken, şaşırtıcı bir sonuç ortaya çıktı: Nötron yıldızları ve yıldız kütlesindeki kara delikler, aynı zaman ölçeğinde yani yaklaşık 10⁶⁷ yıl içinde yok oluyor.
Özetle 10⁶⁷ yıl sonra nötron yıldızları ve yıldız kütlesindeki kara delikler Hawking radyasyonu yoluyla tamamen yok olacak. 10⁷⁸ yıl sonra da tüm yıldızların sönmesi, gezegenlerin donması, madde dönüşümünün durması ve evrenin tam karanlığa gömülmesi gibi süreçler gerçekleşecek. Peki ama bu nasıl gerçekleşecek? Aslında cevap, hangi teoriyi en ikna edici bulduğunuza bağlı.
Evrenin Sonu İle İlgili Olası Senaryolar
Evrenin genişlemekte olduğunu ilk fark ettiğimiz andan itibaren, herkesin zihninde tek bir soru öne çıktı: Her şey nasıl sona erecek? Bugün biliyoruz ki evrenimiz, çok daha küçük, yoğun, sıcak ve düzgün bir halden başladı. Zamanla evren genişledi, soğudu ve evrim geçirdi. Aynı zamanda kütleçekimin etkisiyle madde bir araya geldi.
1970’ler ve 1980’lerde, evrenin büyük miktarda karanlık madde içerdiği anlaşıldı. Üstelik bu karanlık madde, normal maddeden daha fazlaydı. 1990’lardan itibaren, evrenin ve onun genişleme hızının karanlık enerji tarafından kontrol edildiği ortaya çıktı.
Tüm bu bulgular, çarpıcı bir sonuca işaret ediyordu. Bildiğimiz fizik yasaları ve evrenin içeriği dikkate alındığında, evren sonsuza kadar genişlemeye devam edecekti. Karanlık enerji ise bu süreç boyunca sabit bir enerji yoğunluğuyla varlığını sürdürecekti. Ama yeni bilgiler ışığında, bu sonucun kesin olup olmadığından artık emin değiliz.
1990’lı yılların başında elde edilen bazı veriler, evren hakkında bildiklerimizle tam olarak örtüşmüyordu. Örneğin, evrenin genişleme hızına bakıldığında, eğer içinde sadece madde ve radyasyon varsa, yaşı en fazla 9 ila 12 milyar yıl olmalıydı. Oysa teleskoplarla gözlemlenen bazı yıldızlar ve yıldız kümeleri 14 ila 16 milyar yaşında görünüyordu.
Bir başka sorun da evrendeki madde miktarıydı. Normal madde, karanlık madde ve nötrinoların tamamı bir araya geldiğinde bile, evrenin sahip olması gereken kritik yoğunluğun yalnızca yaklaşık yüzde 30’una ulaşıyordu. Bu küçük ama önemli fark, evrenin kaderi hakkında son derece büyük sonuçlar doğuruyordu.
Evrenin Sonu İle İlgili Kesin Olarak Ne Biliyoruz?
Fiziksel kozmoloji bilimi açısından bakıldığında, genişleyen evrende iki temel etken sürekli bir çekişme halindedir. Bir yanda, evrenin genişleme hızı vardır. Diğer yanda ise yerçekiminin etkileri bulunur. Madde ve enerjinin uzay-zamanı eğip bükerek birbirini çekme eğilimi vardır.
Eğer evren yalnızca madde ve radyasyondan oluşuyorsa ve başlangıçta genişlemeye başlamışsa, bu iki güç arasındaki dengeye göre evrenin üç farklı geleceği olabilir:
- Genişleme hızı, evrendeki madde ve radyasyonun yerçekimi etkisinin üstündedir. Bu durumda yerçekimi genişlemeyi yavaşlatsa bile durduramaz. Evren sonsuza dek genişlemeye devam eder. Bu senaryo, Büyük Donma ya da ısı ölümü olarak bilinir.
- Tam tersi de mümkün. Eğer evrende yeterince madde ve radyasyon varsa, yerçekimi genişlemeyi yavaşlatır, durdurur ve sonunda tersine çevirir. Evren önce genişler, sonra büzüşmeye başlar ve sonunda bir çöküşle son bulur. Buna Büyük Çöküş denir.
- Üçüncü seçenek ise tam bir denge halidir. Ne fazla, ne eksik: tam kıvamında bir evren. Evrende bir atom daha olsaydı çöküş başlayacaktı, ama o atom yok. Bu durumda evren genişlemeye devam ederken, bu genişleme hızı zamanla yavaşlar ve sıfıra doğru yaklaşır ama asla tamamen durmaz. Bu durum kritik evren olarak adlandırılır.
Ancak zamanla Evrenin yalnızca madde ve radyasyondan oluştuğu varsayımı, yeni verilerle çelişmeye başladı. Bu noktada karanlık enerji için işine girdi. Bu gizemli enerji, evrenin yapısında görünmese de etkileriyle kendini belli ediyordu.
Bilim insanları, karanlık enerjinin uzun süre sabit kaldığını düşünüyordu. Yani zamanla değişmeyen, uzaya eşit şekilde dağılmış bir enerji türü olduğu sanılıyordu. Fakat yeni gözlemler, yaklaşık 7 milyar yıl önce bu enerjinin çok hafif bir şekilde zayıflamaya başlamış olabileceğini gösteriyor. Bu da evrenin genişlemesini eskisi kadar hızlandırmadığı anlamına geliyor.
Sonuç olarak
Belki de karanlık enerji sabit değil. Belki zamanla değişiyor, evriliyor, şekil değiştiriyor. Eğer bu doğruysa, evrenin geleceği hakkında bildiğimizi sandığımız her şey altüst olabilir.
Karanlık enerji zayıflarsa, evrenin genişleme hızı yavaşlar. Belki de bir noktada tamamen durur. Ardından her şey geri çöker. Galaksiler, yıldızlar, hatta atomlar… Hepsi tek bir noktada yeniden birleşir. Bu, Büyük Çöküş senaryosudur.
Tersine, karanlık enerji güçlenirse evrenin kaderi çok daha sert olur. Genişleme hız kazanır, her şey birbirinden hızla uzaklaşır. Galaksiler parçalanır, yıldızlar dağılır, atomlar bile ayrışır. Evren, kendi dokusundan sökülerek yok olur. İşte bu da Büyük Yırtılma’dır.
Peki, hangi son gerçek olacak? Şu an kimse bilmiyor. Çünkü karanlık enerjinin doğası hâlâ bir sır. Ama şunu biliyoruz: Bu olasılıkların hiçbiri hayal ürünü değil. Hepsi fizik yasalarının izin verdiği sonlar. Evrenin sonunu belirleyecek olan şey, o gizemli enerjinin zamanla ne yaptığı.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Skibba, Ramin. (2020). Crunch, rip, freeze or decay — how will the Universe end?. Nature. 584. 187-187. 10.1038/d41586-020-02338-w.
- Wondrak, Michael & van Suijlekom, Walter & Falcke, Heino. (2023). Gravitational Pair Production and Black Hole Evaporation. Physical Review Letters. 130. 10.1103/PhysRevLett.130.221502.
- Scientists calculate when the universe will end — it’s sooner than expected. Yayınlanma tarihi: 15 Mayıs 2025. +Kaynak site: Space. Bağlantı: Scientists calculate when the universe will end — it’s sooner than expected
Matematiksel
