Kozmik Kareler -2 >> 12 Adımda Evren Nasıl Oluştu

Yoktan var olmak imkansızdır derler, ama uzay-zaman ve enerji büyük patlamayla birlikte oluştu. Daha önce belki bizim gibi evrenleri doğuran bir sanal parçacık uzayı vardı. Peki Evren ile içindeki parçacıklar, galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve nihayet hayat nasıl oluştu? 12 adımda görelim.

“Günümüzde fizik, uzay, Evren ve varoluş felsefemiz, amacımız, son hedefimiz gibi konularda ne kadar ilgisiz olduğumuza şaşıyorum. Çılgın bir dünyada yaşıyoruz. Dikkatli olun.” –Stephen Hawking, fizikçi.

1. Büyük patlama ve uzay-zaman

Başlangıçta hiçbir şey yoktu; yani bugünkü Evren’de bulunan hiçbir şey. Uzay-zaman, madde ve enerji Evren’i doğuran büyük patlamayla oluştu. Belki de büyük patlamaya sanal parçacık uzayındaki rastgele kuantum salınımları yol açtı.

 

2. Madde ve antimadde

Büyük patlama enerjinin bir kısmını madde ve antimaddeye dönüştürdü. Bugün Evren’in yüzde 68’i uzayın gittikçe hızlanarak genişlemesinden sorumlu olan karanlık enerjiden oluşuyor. Ancak, boşluğun enerjisi desek de karanlık enerjinin gerçekte ne olduğunu bilmiyoruz.

Evren’in yüzde 27’si karanlık maddeden oluşuyor. Geri kalan yüzde 5’ten azı da bildiğimiz maddeden, baryonlardan oluşuyor ki buna antimadde dahil.

Her durumda büyük patlamadan sonra Evren kısa bir süre için ışıktan hızlı genişledi ve aşırı genişlediği için hızla soğudu. Başlangıçta Evren’de biraz daha fazla madde vardı. Madde ve antimaddenin neredeyse tamamının birbirini yok etmesinin ardından geriye maddeden oluşan evrenimiz kaldı.

 

3. Atomların oluşumu ve ilk ışık

Evren ilk başta karanlıktı. Evet, ışık vardı ama süper yoğun evreni dolduran proton, nötron ve elektronların arasında kendine yol bulup uzaya yayılamıyor, uzayı aydınlatamıyordu. Büyük patlamadan 380 bin yıl sonra Evren yeterince genişleyip soğudu ve ilk ışık yandı. Bu sırada elektronlar atom çekirdeklerinin çevresinde yörüngeye girdi ve ilk nötr atomlar oluştu.

 

4. İlk yıldızlar

Her ne kadar Carl Sagan bizler yıldız tozuyuz, atomlarımız patlayan yıldızların çekirdeğinde dövüldü dese de ilk yıldızlarda insanları oluşturan karbon elementi yoktu. İlk yıldızlar sadece büyük patlamada oluşan hidrojen ve helyum gazı ile az miktarda lityum içeriyordu.

Böylece dev gaz bulutlarından en büyük yıldızlar doğdu. Günümüzde bütün yıldızlar ağır elementler içerdiği için bu kadar büyük yıldız oluşması imkansız; ama kısa ömürlü ilk yıldızlar hızla patlayarak Evren’i karbon, oksijen, argon, neon, silikon, demir gibi ağır elementlerle tohumladılar.

 

5. Süpernovalar ve ağır elementler

5 milyar yaşındaki Güneşimizin tersine, ömrünü 10 milyon yıl içinde süpernova halinde patlayarak tamamlayan ilk yıldızlar uranyum ve toryum gibi Dünya kabuğunu sıcak tutan, aynı zamanda mutasyona bağlı evrimi hızlandıran en ağır elementleri üretemezdi.

Bunları çarpışan nötron yıldızları ve kara delikler üretti. Örneğin, Dünya’nın altını çarpışıp birleşerek kara deliğe dönüşen nötron yıldızlarının son anlarında oluştu. Şimdi bu tür çarpışmaların yol açtığı kütleçekim dalgalarını LIGO ile gözlemliyoruz.

 

6. Parçacık ve gökcisimlerinin büyüklüğü

Bu videoda Evren varsayımsal sicimlerden 13 milyar ışık yılına kadar tüm ölçeklerde karşılaştırılıyor. Evren 600 milyon ışık yılından büyük ölçeklerde simetrik, homojen bir ağsı ve ipliksi yapı gösteriyor.

Evren’de kuantum salınımlarına bağlı düzensizlikler (madde-enerji topaklanmaları) Evren’in büyük patlamadan sonra kısa süre için ışıktan hızlı genişlemesi neticesinde uzaya seyrek olarak dağıldı. Böylece 1 milyar ışık yılı ölçeği ve üstünde görülen simetrik ağsı yapı ortaya çıktı. Galaksiler ve yıldızlar görünmez karanlık madde ağlarının üzerine inci gibi dizildiler.

 

7. İkinci kuşak yıldızlar ve kayalık gezegenler

Avrupa Uzay Dairesi (ESA) Herschel gözlemevinin bu fotoğrafında galaksimizdeki yeni bir yıldız oluşum bölgesi görülüyor. Patlayan veya gazını uzaya üfleyerek sönen yıldızların artıklarından yeni yıldızlar doğuyor.

Güneşimiz de 5 milyar yıl sonra dış katmanlarını uzaya üfleyerek sönecek ve beyaz cüceye dönüşecek. Ancak Evren’de gezegen gibi tümüyle soğumuş beyaz cüce yok; çünkü bunun için yüzlerce milyar yıl geçmesi lazım ve Evren sadece 13,8 milyar yıl yaşında.

 

8. Genç güneş sistemleri

Atacama Çölü’ndeki ALMA gözlemevinin kızılötesi ışıkla çekilen fotoğrafında genç yıldız HL Tauri’nin çevresindeki gezegen öncesi disk görülüyor. Güneş Sistemi de böyle bir gaz ve toz diskinin gezegenler halinde toplanmasıyla oluştu.

Günümüzde hemen bütün yıldızlarda yüzde 1-2 ağır element var ve yeni süpernovalar patladıktan sonra genç kayalık gezegenler bu maddeleri içeren gezegen öncesi disklerde oluşacak.

 

9. Hayata elverişli dünyalar

Az da olsa Güneş Sistemi’ne benzeyen genç yıldız sistemi Beta Pictoris’in temsili resmi. Bir gezegende hayatın ortaya çıkması için kabuk ve atmosfer kimyası yaşama uygun olmalı. Ayrıca atmosferin kalınlığı, ısı tutma kapasitesi ve yıldızın sıcaklığına göre güneşe uygun mesafede yer almalı.

Sıvı barındırabilmek için su moleküllerinin oluşmasını önleyen karbon zengini yıldız sistemlerinde değil (Bkz: Elmas Gezegenler), Dünya gibi az karbon içeren silikon ağırlıklı yıldız sistemlerinde oluşmalı. Kıtaların kayması, depremler ve yanardağ faaliyetleri ile hem atmosferi hem de okyanusları geri dönüştürüp temizleyen doğal kliması olmalı.

 

10. Dünya ve Güneş

Bazı teorilere göre Dünya daha Ay oluşmadan evvel kısmen bakteri düzeyinde hayata elverişliydi. Ancak Ay’ı yaratan büyük gezegen ve asteroit çarpışmaları hayatı yok etti. Kalıcı hayat ancak Geç Dönem Ağır Bombardıman 3,9 milyar yıl önce sona erdikten ve Güneş Sistemi sakinleşip Dünya soğuduktan sonra ortaya çıktı.

Aslında Dünya’dan 1 milyar yıl önce Mars’ta oksijenli atmosfer, denizler, bir okyanus ve belki de hayat vardı. Ancak Mars’ın çekirdeği hızla soğudu, dönmeyi durdurdu ve manyetik alan ortadan kalkınca Güneş, Mars atmosferini uzaya üfleyerek yok etti. Mars kururken Dünya yeşerdi.

 

11. Bizimkiler: Atalarımız, akrabalarımız

Homo sapiens sapiens (yani biz) 195 bin yıl önce Doğu Afrika’daki büyük açlık ortamında çırpınan küçük bir toplulukta 5000 yıl içinde süper hızlı bir evrim geçirerek ortaya çıktı. 90 bin yıl öncesine kadar sayımız birkaç bini aşmadı.

Yapılan araştırmalar insan türünün atalarının bizim yapabildiğimiz her şeyi yapabildiğini, yapma potansiyeli olduğunu gösteriyor. Irkçılığa son darbeyi indirmek için şunu söyleyebiliriz ki atalarımızın başını taşla ezip yiyen Homo erectus’tan (dik yürüyen insan) tek farkımız düşünme ve iletişim becerilerimizin, sosyal becerilerimizin biraz daha iyi olmasıydı.

 

12. Zeki uygarlık?

Bundan 20 bin yıl önce uygarlığın temellerini attık, fakat ateşin ve aletlerin bulunuşu Homo erectus’tan bile eski (3 milyon yıl). Ayrıca Homo sapiens sapiens 50 bin yıl önce mağara resimleri yapabiliyordu. Şimdi de 7 milyar 300 milyon nüfusumuzla gezegenin kontrolünü ele geçirdiğimiz sanıyoruz.

Ancak dikkatli olmazsak bırakın Kurtuluş Günü 2 filminde geri gelen uzaylıları veya dinozor katili asteroit çarpışmalarını; soyumuz küresel ısınmaya bağlı iklim değişikliğinin tetiklediği açlık ve savaşlarla tükenecek. Tekilliğin nihai kurtuluşumuz olmasına ise 50-100 yıl var. Dikkatli olun, zamanımız kalmadı.