Evrende İkinci Bir Büyük Patlama Gerçekleşebilir Mi?

  Evrende yeni, ikinci, bir büyük patlama (big bang) gerçekleşebilir mi? Bu önemli soruyu bu yazımda konu olarak belirledim. Çünkü James Webb’in elde ettiği veriler ve yapılan yeni çalışmalar bu konuyu gündeme getirdi.
  Bildiğiniz üzere Big Bang, bilimde (astronomi, kozmoloji, fizik gibi alanlarda) evrenin başlangıcına dair bir paradigmayı teşkil eder. Daha açık bir ifadeyle bilim insanlarının, evrenin başlangıcına dair üzerinde uzlaştığı ve çalışmalarını bu teoriyi baz alarak yaptığı görüştür. Bu görüşü destekleyen birçok kanıtın olması onu bu denli güçlü bir paradigma (bilimde hâkim görüş) haline getirmiştir. Big Bang’i destekleyen en güçlü iki kanıt şunlardır: evrenin genişlemesi ve kozmik mikrodalga arka plan ışınımı(cosmic mikrowave background radiation, CMB veya CMBR).Evrenin genişlemesi olgusu                                                                                                    Edwin Hubble ile bilim dünyasına girmiştir ve Hubble; bize evrenin genişlediğini, bu genişleme dolayısıyla nesnelerin birbirinden uzaklaştığını ve nesnelerden gelen ışıkların uzaklık dolayısıyla git gide kırmızıya kaydığını(red shift) yani Doppler çakışmasının(décalage)[2] gerçekleştiğini gözlemleri sonucu söylemiştir. Hubble’ın ortaya attığı bu kanun (Hubble Kanunu) bize uzak galaksilerin uzaklıklarıyla doğru orantılı hızda bizden uzaklaştığını göstermiştir.[9] CMBR yani kozmik arka plan ışımasıysa uzaydan her zaman aynı şekilde gelen bir ışıma yani radyasyondur. Bu radyasyonu evrenin sürekli arka planında bulunan bir uğultu gibi de düşünebiliriz. İşte tüm bu deliller evrenin başlangıçta çok çok küçük bir hacme sıkışık olduğunu ve ısıl dengeye gelince (yoğunluk dalgalanmalarının ve kuantum dalgalanmalarının da etkisi vardır) hacmin -ani bir patlama gibi- çok kısa sürede yüksek hızda genişleyerek (kozmik enflasyon) evreni oluşturduğunu söyleyen Big Bang’i bilimin en ünlü fenomenlerinden biri haline getirmiştir.

  Big Bang, her ne kadar bilimde hâkim görüş olsa da bu eksik noktalar içermediği anlamına gelmez. Bu eksik noktalar yapbozun kayıp parçalarıdır. Bu yapbozun eksik parçalarından biri ilk galaksilerin oluşması için yeterli zaman olmadığından bunların nasıl meydana geldiğidir. İlk(erken) galaksiler sarmal kollarındaki çarpışmalar sonucu eliptik olmaları vb. birçok sebepten ötürü sönüklerdir[1].Bu sebeple bu galaksileri tespit etmek bir hayli zordur. James Webb Uzay Teleskobu (JWST) alıcılarını Büyük Ayı takımyıldızına yakın küçük bir gök parçasına çevirdiğinde çok ilginç bir sonuçla karşılaştı. “Derin Alan” görüntüsü adı verilen bu görüntüde Colarado Boulder Üniversitesinden Dr. Erica Nelson, alışılanın aksine parlak altı adet erken galaksi örneği tespit etti. Genellikle galaksilerin parlaklığıyla büyüklükleri doğru orantılı olduğundan bu erken galaksilerden bazılarının yaklaşık Samanyolu ağırlığında olduğu tahmin ediliyor. İşte eksik parça tam olarak burada ortaya çıkıyor. Nelson bu durum için: “Bu çok şaşırtıcı. Erken evrenin kendini bu denli hızlı organize edebilmesini bekleyemezsiniz. Bu galaksilerin oluşmaları için yeterli zaman yoktu.” diyor[1].
  Bu keşfin ilginçliğinden etkilenen astronomlar bu tip galaksilere “evren kırıcı” adını verdiler çünkü bu galaksilerin yapbozda oluşturduğu boşluk Lambda-CDM(Λ-CDM) yani Karanlık Enerji (Lambda)-Soğuk Karanlık Madde modeli adı verilen ve son derece başarılı olan standart evren genişleme modelinin doğruluğunu tehdit ediyor. Bu modelin varsayımları (bkz. Dipnot 2) -özellikle de karanlık enerjiyi kozmik genişlemenin sebebi olarak görmesi- bize evrendeki galaksi ve yıldızların oluşumuna dair çok önemli ipuçları sunuyor. Modele göre Big Bang’in hemen ardından evren homojen (eşit dağılmış), sıcak ve pürüzsüzdü. Karanlık madde bu ateş topunda -daha normal madde birleşip yapılar oluşturamayacak haldeyken- normal                                                                                   maddenin birleşip yapılar oluşturmasını sağladı. Karanlık madde, yoğunluk dalgalanmalarına sebebiyet verdi ve bu dalgalanmalar sonucu normal maddeden gaz molekülleri meydana geldi. Bu sürecin sonucunda evren; hidrojen, helyum ve karanlık madde olmak üzere üç madde bileşeninden oluşuyordu. Bahsettiğimiz bu süreçte, bir yandan da CMBR yani arka plan ışınımı evrenin dört bir yanına yayıldı. Daha sonra bahsettiğimiz üç bileşen kütleçekiminin fazla olduğu yerlere çekilip yoğunlaştılar. Bu yoğunlaşmalar sonucu gaz haleleri (ışık saçan gaz halkaları) meydana geldi ve bu haleler git gide çevresindeki gazları toplayarak büyüdü. Bir yerden sonra haleler kendi kütleleri altında çökmeye başladı ve erken galaksileri meydana getirdiler. Kısa süre sonra halelerdeki helyum ve hidrojen birleşerek ilk yıldızları oluşturmaya başladılar. Erken galaksiler zamanla birbirlerine çarptılar ve çarpışmalar sonucu daha büyük galaksiler oluştu. Böyle böyle galaksilerin boyutları ve dolayısıyla kütleleri arttı ve Samanyolu gibi galaksiler ortaya çıktı. “Büyüyen galaksiler” süreci Λ-CDM’in en önemli ve kayda değer öngörüsüdür. Bu öngörü ışığında yapılan simülasyonlar, bu öngörüyle evren modellemesi yaptıklarında karşılaştıkları evrenin günümüzdeki evrene çok benzediğini gördüler. İşte uzmanlar bu benzerliğe bakarak bu modelin ve galaksi büyümelerinin -bu modelin bir parçası olduğundan- doğru olduğuna kanaat getirdiler. Galaksi büyümeleri erken galaksilerin sönük ve dolayısıyla küçük olduğunu öngörüyordu (bkz. Şekil 2).