Damla
New member
EVRENDE KAÇ GALAKSİ VAR? KOZMİK SAYIMI YAPARKEN HESAP MAKİNESİ BİLE İSTİFA EDİYOR!
Dün gece gökyüzüne bakarken aklıma çok ciddi bir soru takıldı: Acaba evrende kaç galaksi var? Sonra düşündüm, bizim mahalledeki otoparkta kaç araba olduğunu bile sayamıyoruz. Bir de kalkıp milyarlarca ışık yılı ötedeki galaksileri saymaya çalışıyoruz. İnsanlık olarak kendimize gerçekten zor işler buluyoruz! Üstelik evrenin bir köşesinde, belki de bizim gibi gökyüzüne bakıp uzaylıların varlığını tartışan başka canlılar var. Onların da kendi forumları varsa muhtemelen şu anda "Evrende kaç galaksi var, bizimki neden bu kadar kalabalık?" diye tartışıyorlardır.
Peki işin bilimsel tarafı ne? Evrenin tamamında kaç galaksi bulunuyor? Gökbilimciler bu sayıyı nasıl hesaplıyor? Daha da önemlisi, evrenin büyüklüğünü anlamaya çalışırken kendi yerimizi nasıl yorumlamalıyız? Gelin, teleskoplarımızı hazırlayalım, hayal gücümüzü çalıştıralım ve kozmik bir yolculuğa çıkalım. Uzay giysisi zorunlu değil ama merak duygusu şart!
1. Evrende Kaç Galaksi Var? Bilim İnsanlarının Tahmini Ne Söylüyor?
Önce en çok merak edilen sorunun cevabını verelim: Gözlemlenebilir evrende yüz milyarlarca galaksi olduğu kesin olarak biliniyor. Daha ayrıntılı hesaplamalar, özellikle sönük ve küçük galaksileri de hesaba kattığında, sayının yaklaşık iki trilyona kadar çıkabileceğini öne sürmüştür. Ancak bu rakamı evrenin kesin nüfus sayımı olarak görmek doğru olmaz. Tahminler, kullanılan yöntemlere ve galaksilerin ne kadarını tespit edebildiğimize bağlı olarak değişir.
Burada önemli bir ayrıntı var: Gözlemlenebilir evren ile evrenin tamamı aynı şey değildir.
Gözlemlenebilir evren, ışığı Büyük Patlama'dan bu yana geçen kozmik zaman içinde bize ulaşabilmiş bölgeleri kapsar. Evrenin yaşı yaklaşık 13,8 milyar yıldır. Ancak uzayın genişlemesi nedeniyle gözlemlenebilir evrenin bugünkü yarıçapı yaklaşık 46 milyar ışık yılıdır. Yani ışığın yolculuk süresiyle bugünkü uzaklık arasında doğrudan bir eşitlik kuramayız.
Evrenin tamamının ne kadar büyük olduğunu, hatta sonsuz olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Dolayısıyla bütün evrendeki galaksilerin toplam sayısını da kesin olarak söyleyemiyoruz.
Şöyle düşünün: Bir stadyumda seyirci saymaya çalışıyorsunuz ama yalnızca projektörlerin aydınlattığı tribünleri görebiliyorsunuz. Görünen bölümde yüz binlerce kişi olabilir. Karanlıkta kalan tribünlerde kaç kişinin oturduğunu ise tahmin edebilirsiniz, fakat kesin bir sayı veremezsiniz. Üstelik stadyumun dışına doğru uzanan tribünlerin sonu olup olmadığını da bilmiyorsunuz.
İşte gökbilimcilerin karşılaştığı durum bundan çok daha karmaşık, ama temel mantık benzer.
2. Galaksi Nedir? Yıldızlarla Dolu Kozmik Bir Şehir
Galaksi, kütle çekimiyle bir arada tutulan yıldızların, gazın, tozun, karanlık maddenin ve diğer kozmik bileşenlerin oluşturduğu devasa bir sistemdir. Bazı galaksiler yüz milyarlarca yıldız barındırabilirken bazıları çok daha küçük ve sönük olabilir.
Bizim evimiz Samanyolu Galaksisi'dir. Güneş Sistemi de bu galaksinin içindedir. Güneş, Samanyolu'ndaki yüz milyarlarca yıldızdan yalnızca biridir. Dünya ise Güneş'in çevresinde dolanan gezegenlerden biri olarak bu devasa yapının küçük bir parçasını oluşturur.
Biraz ölçek hesabı yapalım. Güneş ışığının Dünya'ya ulaşması yaklaşık sekiz dakika yirmi saniye sürer. Buna karşılık Samanyolu'nun bir ucundan diğerine olan çapının yaklaşık 100 bin ışık yılı olduğu tahmin edilir. Yani ışık, galaksimizin bir ucundan diğerine ulaşmak için yaklaşık 100 bin yıl yol alır.
İnsan zihni bu mesafeleri anlamakta zorlanıyor. Zaten günlük hayatımızda en uzak yolculuğumuzun karşı kıyıya geçmek olduğu düşünülürse, birkaç yüz bin ışık yılını kafamızda canlandırmak biraz haksızlık olur.
Bir de galaksilerin birbirinden ne kadar uzak olduğunu düşünün. Samanyolu'nun en yakın büyük komşularından Andromeda Galaksisi yaklaşık 2,5 milyon ışık yılı uzaklıktadır. Yani orada bugün gördüğümüz ışık, yolculuğuna insanlık henüz Dünya üzerinde ortaya çıkmadan çok önce başlamıştır.
Uzay aynı zamanda geçmişe açılan bir pencere gibidir. Ne kadar uzağa bakarsak çoğu durumda evrenin o kadar eski hâllerini görürüz. Başka bir deyişle teleskoplar yalnızca uzaklığı değil, kozmik tarihi de araştırmamızı sağlar.
3. İki Trilyon Galaksi Sayısı Nereden Çıktı?
"Tamam, yüz milyarlarca galaksi var diyorsunuz ama iki trilyon nereden çıktı?" diye soranlar için işin perde arkasına bakalım.
Gökbilimciler evrenin tamamını tek tek fotoğraflayıp galaksileri işaretleyemiyor. Bunun yerine belirli gökyüzü bölgelerini ayrıntılı biçimde inceliyor, gördükleri galaksileri sınıflandırıyor ve elde ettikleri verileri daha geniş alanlara uygulayan istatistiksel yöntemler kullanıyorlar.
Özellikle Hubble Uzay Teleskobu'nun derin alan gözlemleri, evrenin çok küçük bir bölümünde bile ne kadar fazla galaksi bulunabileceğini gösterdi. Hubble Ultra Derin Alan görüntüsü, gökyüzünün son derece küçük bir parçasına odaklanmasına rağmen binlerce galaksiyi ortaya çıkardı.
Buradaki önemli nokta, galaksilerin hepsinin aynı parlaklıkta olmamasıdır. Büyük ve parlak galaksileri görmek görece kolaydır. Ancak küçük, sönük ve çok uzak galaksiler teleskopların algılama sınırlarının altında kalabilir.
2016 yılında Christopher Conselice ve çalışma arkadaşlarının yayımladığı bir araştırma, gözlemlenebilir evrende daha önce tahmin edilenden çok daha fazla galaksi bulunabileceğini öne sürdü. Araştırmacılar, doğrudan görülemeyen sönük galaksileri de hesaba katan modellerle sayının yaklaşık iki trilyon olabileceğini hesapladı.
Bu, her galaksinin tek tek gözlemlendiği anlamına gelmiyor. Araştırma, gözlenen dağılımlardan ve galaksilerin evrimine ilişkin modellerden hareket eden bir tahmindi.
Bilimsel araştırmaların güzel tarafı da burada ortaya çıkıyor: Yeni veriler geldiğinde eski tahminler değişebiliyor. Bilim insanları bir rakamı sırf daha önce yayımlandı diye sonsuza kadar savunmuyor; kanıtlar değiştiğinde hesaplarını yeniden gözden geçiriyorlar.
Kısacası, iki trilyon galaksi fikri gökyüzündeki bütün galaksilerin sayıldığı anlamına gelmez. Evrenin ne kadar kalabalık olabileceğini anlamamıza yardımcı olan bilimsel bir tahmindir.
4. Peki Neden Bütün Galaksileri Göremiyoruz?
Burada birkaç önemli engel var.
İlk olarak, ışık sonsuz hızda hareket etmez. Işık hızı saniyede yaklaşık 300 bin kilometredir. Dünya üzerinde bu hız inanılmaz görünür; ancak kozmik ölçekte mesafeler o kadar büyüktür ki ışığın bize ulaşması milyonlarca, hatta milyarlarca yıl sürebilir.
İkinci olarak, evren genişlemektedir. Çok uzak galaksilerden gelen ışık, uzayın genişlemesi nedeniyle dalga boyu uzamış hâlde bize ulaşabilir. Bu olaya kozmolojik kırmızıya kayma denir. İlk bakışta görünür ışıkta parlayan bir kaynak, ışığının büyük bölümü kızılötesi dalga boylarına kaydığı için farklı araçlarla incelenmek zorunda kalabilir.
Üçüncü olarak, bazı galaksiler son derece sönüktür. Yıldız sayıları az olabilir veya ışıklarını büyük bir alana yaydıkları için arka plandan ayırmak zorlaşabilir.
Dün gece gökyüzüne bakarken aklıma çok ciddi bir soru takıldı: Acaba evrende kaç galaksi var? Sonra düşündüm, bizim mahalledeki otoparkta kaç araba olduğunu bile sayamıyoruz. Bir de kalkıp milyarlarca ışık yılı ötedeki galaksileri saymaya çalışıyoruz. İnsanlık olarak kendimize gerçekten zor işler buluyoruz! Üstelik evrenin bir köşesinde, belki de bizim gibi gökyüzüne bakıp uzaylıların varlığını tartışan başka canlılar var. Onların da kendi forumları varsa muhtemelen şu anda "Evrende kaç galaksi var, bizimki neden bu kadar kalabalık?" diye tartışıyorlardır.
Peki işin bilimsel tarafı ne? Evrenin tamamında kaç galaksi bulunuyor? Gökbilimciler bu sayıyı nasıl hesaplıyor? Daha da önemlisi, evrenin büyüklüğünü anlamaya çalışırken kendi yerimizi nasıl yorumlamalıyız? Gelin, teleskoplarımızı hazırlayalım, hayal gücümüzü çalıştıralım ve kozmik bir yolculuğa çıkalım. Uzay giysisi zorunlu değil ama merak duygusu şart!
1. Evrende Kaç Galaksi Var? Bilim İnsanlarının Tahmini Ne Söylüyor?
Önce en çok merak edilen sorunun cevabını verelim: Gözlemlenebilir evrende yüz milyarlarca galaksi olduğu kesin olarak biliniyor. Daha ayrıntılı hesaplamalar, özellikle sönük ve küçük galaksileri de hesaba kattığında, sayının yaklaşık iki trilyona kadar çıkabileceğini öne sürmüştür. Ancak bu rakamı evrenin kesin nüfus sayımı olarak görmek doğru olmaz. Tahminler, kullanılan yöntemlere ve galaksilerin ne kadarını tespit edebildiğimize bağlı olarak değişir.
Burada önemli bir ayrıntı var: Gözlemlenebilir evren ile evrenin tamamı aynı şey değildir.
Gözlemlenebilir evren, ışığı Büyük Patlama'dan bu yana geçen kozmik zaman içinde bize ulaşabilmiş bölgeleri kapsar. Evrenin yaşı yaklaşık 13,8 milyar yıldır. Ancak uzayın genişlemesi nedeniyle gözlemlenebilir evrenin bugünkü yarıçapı yaklaşık 46 milyar ışık yılıdır. Yani ışığın yolculuk süresiyle bugünkü uzaklık arasında doğrudan bir eşitlik kuramayız.
Evrenin tamamının ne kadar büyük olduğunu, hatta sonsuz olup olmadığını henüz bilmiyoruz. Dolayısıyla bütün evrendeki galaksilerin toplam sayısını da kesin olarak söyleyemiyoruz.
Şöyle düşünün: Bir stadyumda seyirci saymaya çalışıyorsunuz ama yalnızca projektörlerin aydınlattığı tribünleri görebiliyorsunuz. Görünen bölümde yüz binlerce kişi olabilir. Karanlıkta kalan tribünlerde kaç kişinin oturduğunu ise tahmin edebilirsiniz, fakat kesin bir sayı veremezsiniz. Üstelik stadyumun dışına doğru uzanan tribünlerin sonu olup olmadığını da bilmiyorsunuz.
İşte gökbilimcilerin karşılaştığı durum bundan çok daha karmaşık, ama temel mantık benzer.
2. Galaksi Nedir? Yıldızlarla Dolu Kozmik Bir Şehir
Galaksi, kütle çekimiyle bir arada tutulan yıldızların, gazın, tozun, karanlık maddenin ve diğer kozmik bileşenlerin oluşturduğu devasa bir sistemdir. Bazı galaksiler yüz milyarlarca yıldız barındırabilirken bazıları çok daha küçük ve sönük olabilir.
Bizim evimiz Samanyolu Galaksisi'dir. Güneş Sistemi de bu galaksinin içindedir. Güneş, Samanyolu'ndaki yüz milyarlarca yıldızdan yalnızca biridir. Dünya ise Güneş'in çevresinde dolanan gezegenlerden biri olarak bu devasa yapının küçük bir parçasını oluşturur.
Biraz ölçek hesabı yapalım. Güneş ışığının Dünya'ya ulaşması yaklaşık sekiz dakika yirmi saniye sürer. Buna karşılık Samanyolu'nun bir ucundan diğerine olan çapının yaklaşık 100 bin ışık yılı olduğu tahmin edilir. Yani ışık, galaksimizin bir ucundan diğerine ulaşmak için yaklaşık 100 bin yıl yol alır.
İnsan zihni bu mesafeleri anlamakta zorlanıyor. Zaten günlük hayatımızda en uzak yolculuğumuzun karşı kıyıya geçmek olduğu düşünülürse, birkaç yüz bin ışık yılını kafamızda canlandırmak biraz haksızlık olur.
Bir de galaksilerin birbirinden ne kadar uzak olduğunu düşünün. Samanyolu'nun en yakın büyük komşularından Andromeda Galaksisi yaklaşık 2,5 milyon ışık yılı uzaklıktadır. Yani orada bugün gördüğümüz ışık, yolculuğuna insanlık henüz Dünya üzerinde ortaya çıkmadan çok önce başlamıştır.
Uzay aynı zamanda geçmişe açılan bir pencere gibidir. Ne kadar uzağa bakarsak çoğu durumda evrenin o kadar eski hâllerini görürüz. Başka bir deyişle teleskoplar yalnızca uzaklığı değil, kozmik tarihi de araştırmamızı sağlar.
3. İki Trilyon Galaksi Sayısı Nereden Çıktı?
"Tamam, yüz milyarlarca galaksi var diyorsunuz ama iki trilyon nereden çıktı?" diye soranlar için işin perde arkasına bakalım.
Gökbilimciler evrenin tamamını tek tek fotoğraflayıp galaksileri işaretleyemiyor. Bunun yerine belirli gökyüzü bölgelerini ayrıntılı biçimde inceliyor, gördükleri galaksileri sınıflandırıyor ve elde ettikleri verileri daha geniş alanlara uygulayan istatistiksel yöntemler kullanıyorlar.
Özellikle Hubble Uzay Teleskobu'nun derin alan gözlemleri, evrenin çok küçük bir bölümünde bile ne kadar fazla galaksi bulunabileceğini gösterdi. Hubble Ultra Derin Alan görüntüsü, gökyüzünün son derece küçük bir parçasına odaklanmasına rağmen binlerce galaksiyi ortaya çıkardı.
Buradaki önemli nokta, galaksilerin hepsinin aynı parlaklıkta olmamasıdır. Büyük ve parlak galaksileri görmek görece kolaydır. Ancak küçük, sönük ve çok uzak galaksiler teleskopların algılama sınırlarının altında kalabilir.
2016 yılında Christopher Conselice ve çalışma arkadaşlarının yayımladığı bir araştırma, gözlemlenebilir evrende daha önce tahmin edilenden çok daha fazla galaksi bulunabileceğini öne sürdü. Araştırmacılar, doğrudan görülemeyen sönük galaksileri de hesaba katan modellerle sayının yaklaşık iki trilyon olabileceğini hesapladı.
Bu, her galaksinin tek tek gözlemlendiği anlamına gelmiyor. Araştırma, gözlenen dağılımlardan ve galaksilerin evrimine ilişkin modellerden hareket eden bir tahmindi.
Bilimsel araştırmaların güzel tarafı da burada ortaya çıkıyor: Yeni veriler geldiğinde eski tahminler değişebiliyor. Bilim insanları bir rakamı sırf daha önce yayımlandı diye sonsuza kadar savunmuyor; kanıtlar değiştiğinde hesaplarını yeniden gözden geçiriyorlar.
Kısacası, iki trilyon galaksi fikri gökyüzündeki bütün galaksilerin sayıldığı anlamına gelmez. Evrenin ne kadar kalabalık olabileceğini anlamamıza yardımcı olan bilimsel bir tahmindir.
4. Peki Neden Bütün Galaksileri Göremiyoruz?
Burada birkaç önemli engel var.
İlk olarak, ışık sonsuz hızda hareket etmez. Işık hızı saniyede yaklaşık 300 bin kilometredir. Dünya üzerinde bu hız inanılmaz görünür; ancak kozmik ölçekte mesafeler o kadar büyüktür ki ışığın bize ulaşması milyonlarca, hatta milyarlarca yıl sürebilir.
İkinci olarak, evren genişlemektedir. Çok uzak galaksilerden gelen ışık, uzayın genişlemesi nedeniyle dalga boyu uzamış hâlde bize ulaşabilir. Bu olaya kozmolojik kırmızıya kayma denir. İlk bakışta görünür ışıkta parlayan bir kaynak, ışığının büyük bölümü kızılötesi dalga boylarına kaydığı için farklı araçlarla incelenmek zorunda kalabilir.
Üçüncü olarak, bazı galaksiler son derece sönüktür. Yıldız sayıları az olabilir veya ışıklarını büyük bir alana yaydıkları için arka plandan ayırmak zorlaşabilir.