Masum Ama İhtişamlı Görünüş

nurdanhaber | Haber Merkezi | |

DÜNYA’DAN GÖKYÜZÜ, MASUM AMA İHTİŞAMLI GÖRÜNÜŞ

Karanlık Ay’sız bir gecede, şehir ışıklarından uzak bir yerde, bulutsuz berrak bir zamanda başımızı kaldırıp baktığımızda gördüğümüz manzara: Romantikler için romantik, şairler için şiir gibidir. Zifiri karanlığın arkasında “Hey, beni de gör!” dercesine durmadan gözkırpan binlerce yıldız. Bu görünüş, sadece bu gün değil, Dünya kurulduğundan beri insan ruhunu alıp, başka dünyalara götüren, yaratılış ve hayatın çeşitliliği ile ilgili düşüncelere kapı açan, bazılarına “Bu yıldızların her biri birer güneştir, etrafında gezegenleri olabilir, bu gezegenlerin bazılarında bizim gibi gören, düşünen, tefekkür eden canlılar olabilir.” dedirten, bazılarına ise, donanma elektrik lambalarının kudretli bir sultanı hatırlatması gibi, şu kainatın Sâni-i Zülcelâlinin kemâl-i saltanatını ve cemâl-i san’atını bütün ihtişamıyla nazar-ı dikkate gösteriyor tarzında bir tefekküre daldıran bir manzaradır.

Berrak gecelerde geceyarısında gökyüzünde çıplak gözle gördüğümüz tüm ışıklı noktalar, üç muhtemel gezegen hariç, hepsi Galaksimiz Samanyolu’na ait Güneş civarı bölgesi içindeki yıldızlardır. Bu üç muhtemel gezegen Mars, Jüpiter ve Saturn’dür. Muhtemel diyoruz çünkü, bir gezegeni görmek Güneş ufkun altında olduğu zaman gezegenin ufkun üstünde olmasına bağlıdır. Merkür ve Venüs’ün Güneş etrafındaki yörüngeleri Dünya yörüngesinden küçük olduğu (iç yörünge) için bu iki gezegeni gece yarısı görmek mümkün olmaz, ya  gözlem anından önce batmıştır veya henüz doğmamıştır. Mars, Jüpiter ve Saturn’ün yörüngeleri Dünya yörüngesinden büyük olduğundan, Güneş’e açısal uzaklıkları 180 derece olabilir. Güneş’e açısal uzaklığı 180 derece olan tüm gök cisimleri, Güneş battığında doğar, doğduğunda batar, yani tüm gece görünürler. Dünya Güneş etrafında dolandığından, Dünya-Güneş doğrultusuna ters yönde, yani geceyarısı manzarası her gün yaklaşık bir derece kayar. Bu yüzden batı ufkuna yakın yıldızlar birkaç gün sonra görünmez olur, buna karşılık doğu ufkunda görünmeyen yıldızlar görünmeye başlarlar. Gözlem bir yıl boyunca devam ederse, Dünya’yı çepeçevre saran tüm yıldızlar görülebilir. Sonuçta geceyarısı gökyüzü manzarası mevsimden mevsime %50, her altı ayda ise tamamen değişmiş olur. Bu yüzden kutup yıldızı ve civari hariç, çünkü her mevsim görünürler, kışın görünen yıldızlar yazın, yazın görünenler ise kışın görünmez olurlar.

Samanyolu’nun yandan görünüşünün hayali bir çizimi.

Galaksimizin dışına çıkabilseydik ve diskine dik bakabilseydik, 15 ışık yılı uzakta M83 galaksisi gibi görünecekti.

Şekil 1:   Solda, Samanyolu’nun yandan görünüşünün hayali bir çizimi. Sağda, Galaksimizin dışına çıkabilseydik ve diskine dik bakabilseydik, 15 ışık yılı uzakta M83 galaksisi gibi görünecekti.  Evreni Anlama Serüveni[1] adlı kitaptan sayfa 453, 459.

Galaksimiz Samanyou’nun yandan görünüşünün hayali çizimi Şekil 1 (solda) de görülmektedir. Samanyolu diski içinde Güneş’in yeri sarı ok ile gösterilmiştir. Galaksimizin dışına çıkabilseydik ve milyonlarca ışık yılı uzaktan diske dik bakabilseydik, 15 milyon ışık yılı uzaktaki M83 galaksisi gibi görünecekti (Şekil 1 sağda). Galaksimizin yandan görünüşü bir mercek veya kabaca mercimek gibidir. Ortasında BULGE adı verilen bir şişkin bölge bulunmaktadır. Samanyolu diskinin çapı 160 bin ışık yılıdır. Işık hızıyla diski boydan boya geçebilseydik, yolculuk süresi 160 bin yıl olurdu. Samanyolu yıldızlarının neredeyse tamamı diskte ve şişkin bölge içindedir. Tüm Galaksi diskini içine alan halo, aslında küre şeklindedir ve üç bileşeni vardır. Metalce fakir yaşlı yıldızlardan oluşan birinci bileşeni disk ve bulge yıldızlarına oranla çok azdır (%1 mertebesinde); ikinci bileşen gaz halodur. 100 000 ila bir milyon derece sıcalığında plazma (ionlaşmış gaz) halonun varlığını X-Işını teleskopları ortaya koymaktadır; üçüncü bileşeni ise karanlık madde halosudur. Halonun bu üçüncü bileşeni hesaba dahil edilirse halonun kütlesi tüm galaksi kütlesi içinde baskın hale gelir.

Samanyolu diskinin kalınlığı 3000 ışık yılıdır. Çapı ile orantılı düşünürsek, üst üste konmuş iki müzik CD’si (Compact Disk) büyüklüğünde ve kalınlığındadır. Bu durumda, merkezi şişkin bölge (BULGE) yapışık iki CD nin merkezinde bir fındık kadar olur.

Şekil 2 – Antalya, Saklıkent, RTT150 Telekop binasının sağından, arka fonda güneybatı ufkundan yükselen Samanyolu (Foto: Tuncay Özışık, 18 Temmuz 2010, Saat 01:10, TÜBİTAK Ulusal Gözlemevi (TUG) Arşivinden).

Güneş Samanyolu diski içinde bir yıldız olduğundan ve Dünya’dan bakmak Güneş’ten bakmak gibi sayıldığından[2], Samanyolu diski gökyüzünde Dünya’yı çepeçevre saran ışıklı sis bandı gibi görünür. Şekil 2 de RTT150 teleskobu binasının sağından arka fonda yükselen Samanyolu görülmektedir. Yaz aylarında geceyarısı güneybatı ufkundan yükselen Samanyolu tüm gökyüzünde görülür ve nihayet kuzeybatı yönünde ufkun altına iner. Sanki gökyüzünde yol varmış ve bu yoldan arabalarla saman taşınıyor, dökülen sihirli samanlar yüzünden yol gece bile görünüyor. Latincede “via lactea” sütlü yol demektir. Helen medeniyetinde ona “galaxies kuklos”, yani “sütlü çember” adı verilmiştir. Bu yüzden günümüzün astronomları Samanyolu için Milky Way (Sütlü Yol) deyimini kullanır. Tahıl tarımının bizim medeniyetimizde çok daha önemli olduğu, buna karşılık süt ve süt ürünlerinin Latin ve Helen kültüründe daha baskın olduğu anlaşılıyor.

Samanyolu’nun Şekil 2 de görünen parçası, Samanyolu diskinin yazın ufkumuzun üstünde görülen parçasıdır. Samanyolu, ufkun altına indiği yerden bitmez, devam eder, Dünya’yı çepeçevre[3] sarar ve tekrar güneybatı ufkundan yükselir. Samanyolu yazın görüldüğü gibi kışın da görülür, ancak, kışın görülen parça ile, yazın görülen parça aynı değildir. Dünya Güneş etrafındaki yörüngesi üstünde 180 derece farklı bir konuma gelmiştir, gece manzarası tamamen değişmiştir. Samanyolu diskinin yazın görülemeyen parçasının tamamı olmasa da, kışın görülebilir parçası görünür hale gelmiştir.

HER GALAKSİDE BİYOLOJİK HAYAT MÜMKÜN DEĞİLDİR

Büyük patlama teorisine göre, yaratılışının ilk 20 dakikası içinde yaratılan (kozmik nükleosentez), heyula adını verdiğimiz ilkel maddesinden (%75 Hidrojen, %25 Helyum) ilkel yıldızlar, ilkel yıldızlardan da ilkel galaksiler yaratılmıştır. Yıldızların görevi, ileride yaratılacak olan biyolojik canlıların ihtiyacı Hidrojen ve Helyum dışındaki diğer elementleri (metaller) nükleer füzyon vasıtasıyla üretmektir. Galaksilerin görevi hem yıldızları bir arada tutmak, hem de element üretiminin devamını sağlamaktır. Galaksiler olmasaydı, ilk yıldızlar periyodik tablodaki elementlerin sadece bir kısmını, demire kadar olanlarını üretecek, süpernova olunca da bu elementler uzaya saçılacak, saçılanların bir kısmı süpernova etkisi ve enerjisiyle demirden daha ağır elementler haline gelecek, ama ikinci nesil yıldızlar olmayacaktır. Çünkü genişleyen kainat içinde galaksiler olmasaydı, ikinci nesil yıldızları teşekkül ettirmek mümkün olmazdı. Oysa, yıldız teşekkülünün (stellar formation) devam ettirilmesi gerekmektedir ki, yıldızlar arası ortam, galaktik gaz ve toz, demir ve diğer elementler (metaller) bakımından zamanla daha zengin hale gelsinler. Bu da ancak, galaksi kümesi içinde bulunan bir galakside, o da yeterince büyük (Samanyolu gibi) ise ve galaksi çarpışmalarının devam etmesi durumunda  mümkün olmaktadır.  Demir eksikliği anlamında, sanki anemi hastalığına tutulmuş gibi, anemik diyebileceğimiz galaksiler vardır. Bu galaksiler demir ve diğer elementleri, metalleri[4], henüz üretememiş veya üretemeyen galaksilerdir. Eğer uzayda, galaksiler içinde, bizim gibi biyolojik hayata sahip canlılar arıyor isek, bu canlılar demir bakımından fakir galaksilerde olmayacaktır. Demir, bakır, kalsiyum, silisyum, sodyum gibi hayat için önemli daha başka birçok elementin eksikliği insan metabolizmasında çeşitli hastalıklara sebep olduğunu biliyoruz. Metallerin eksik olması problem olduğu gibi, fazla olması da problemdir. Metal fazlalığı metal zehirlenmesine sebep olur.

SAĞLIKLI GALAKSİLERDE HAYAT İÇİN ELVERİŞLİ BÖLGELER

Yıldızları sayesinde, yeterli miktarda demir ve diğer elementleri üretebilmiş sağlıklı galaksilerde biyolojik hayat mümkün olabilir. Ancak, bu imkan ve ihtimal, Drake denkleminde olduğu gibi (Bkz. Nurdan Haber, “Drake Eşitliği” başlıklı yazımız), galaksi içindeki tüm yıldızlara teşmil edilemez. Astrofizikçiler yıldızlar gibi galaksilere biyolojik hayat için elverişli bölgeler (habitable zones) tarif etmektedirler.

Yıldızlarda hayata elverişli bölgenin sınırları termodinamik prensipler (adetullah) çerçevesinde tarif edilmektedir. Canlıları taşıyan bir gezegenin muhtaç olduğu enerji, o gezegene hamîlîk yapan yıldızdan gelen ışık ile temin edilmektedir. Söz konusu gezegen hamîsine (yıldıza) çok yakın ise, yıldızın ışığı gezegendeki biyolojik hayat için tehlikeli olabilir, buna karşılık söz konusu gezegen hamisinden fazla uzak ise bu sefer de biyolojik canlıların hayatlarını sürdürmesi için gerekli enerji sağlanamamış olur. Bu nedenle biyolojik canlıları taşıyan gezegenler yıldızlarına çok yakın olamadıkları gibi çok uzak da olamazlar. Gezegen hamî yıldızı çevreleyen ve adına hayata elverişli bölge denen alan içinde olmalı; aksi takdirde o gezegende biyolojik canlılığın devam etmesi mümkün olmaz.

Benzer şekilde galaksilere de hayata elverişli bölge tarifi yapılmaktadır. Ancak, galaksi diskinin bir parçası olarak düşünülen hayata elverişli bölgenin yeri ve kalınlığının hesabı çok daha karmaşıktır. Lineweaver, Fenner ve Gibson[5]’un 2004 yılında yaptığı teorik hesaplara göre, Galaksi içinde hayata elverişli bölge öncelikle demir ve diğer elementler (metaller) bakımından yeterli olmalı; fazlası veya eksiği olmamalıdır. Demir ve diğer elementler bakımından fakir bölgelerde Dünya gibi katı gezegenler olmuyor, fazla olması durumunda ise Jüpiter gibi katı yüzeyi olmayan dev gezegenler Dünya benzeri gezegenlerin teşekkülünü engelliyor, teşekkül etmiş ise de parçalıyor.  Ayrıca biyolojik hayatı taşıyan gezegen ve hamî  yıldız süpernovalardan uzak olmalı. Aksi takdirde, patlayan bir süpernova biyolojik hayatı bir anda yok edebilir.

HAYATA ELVERİŞLİ BÖLGE SAMANYOLU’NDA VAR MI? VARSA NERESİNDE?

Lineweaver ve arkadaşları Samanyolu içindeki metal bolluğu dağılımını, süpernova ihtimalini ve disk içinde bir yılda yıldız teşekkülünü göz önünde bulundurup bir hesap yapmışlar. Elde ettikleri ve 2004 yılında yayınladıkları sonuca göre Samanyolu içindeki hayata elverişli bölge, Samanyolu diski içinde merkeziden 7 kpc (kiloparsek)(23 bin ışık yılı) uzakta başlayan, 9 kpc (29.5 bin ışık yılı) uzakta son bulan, yani kalınlığı sadece 2 kpc (6.5 bin ışık yılı) olan bir halkadır. Yakın bir tarihte, Spitoni, Gioannini ve Matteucci (2017)[6] tarafından bir başka bağımsız araştırmanın da aynı sonucu tespit ettiğini görüyoruz. Bu araştırmacılara göre Samanyolu içinde hayata en elverişli bölge Galaksi merkezi etrafında dolanan yarıçapı 8, kalınlığı 2 kpc olan disk içinde bir halkadır.

Samanyolu diski içinde Güneş benzeri bir yıldız, bu halkanın içindeyse, bu yıldızın Dünya benzeri bir gezegeni varsa, ve bu gezegen ve yıldız hayata elverişli bölge içinde yer alıyorsa, o gezegende biyolojik hayat var olabilir. Hayata elverişli halkanın iç çemberinin çevrelediği Galaksi şişkin bölgesini de içine alan Samanyolu diskinin iç bölgesi hayata uygun değildir; çünkü bu bölge Galaksimizin diğer bölgelerine göre yıldız sayısı bakımından çok daha kalabalık bölgesidir. Böylesi kalabalık bölgelerde gezegenlerin yıldızlarına çekim kuvveti ile bağlı kalması ihtimali çok azdır. Gezegenli yıldızın yakınından geçen bir başka yıldız gezegenleri yıldızdan koparabilir. Ayrıca, bu bölge demir ve diğer elementler (metaller) bakımından galaksimizin en zengin bölgesidir. Dünya benzeri gezegenlerin teşekkülü Jüpiter türü gezegenlerce engellenmekte, teşekkül etmiş ise parçalanmaktadır. Disk içinde merkezden dışarı doğru metal bolluğu azalmaktadır. Dünya benzeri gezegenlerin teşekküle en uygun yer yukarıda konumu ve boyutları verilen hayata elverişli olarak tanımlanan halkanın içidir. Ayrıca bu bölgede, süpernova ihtimali, yıldız sayısının çok olması bakımından, galaksinin diğer bölgelerine göre, fazladır. Dünya benzeri bir gezegen parçalanmadan kalsa, gezegeninden koparılmasa bile, gezegene yeterince yakın, bir süpernova yüzünden, gezegendeki biyolojik hayat bir anda yok olabilir.

Galaksi diskinin dış kısımları, hayata elverişli olarak tanımlanan halkanın dış çemberinin dışında kalan bölgesi Galaksi merkezine göre demir ve metaller bakımından fakirdir. Demir ve diğer elementler bakımından daha fakir olan bu bölgede Dünya benzeri gezegenler teşekkül etmez, etse bile bu gezegenlerde biyolojik canlılar olmaz. Biyolojik canlılara gerekli olan demir ve diğer elementler tam kararında olmalı; fazla veya eksik olması hayat için uygun değildir.

“GALAKSİMİZDE HAYAT TESADÜFEN VAR OLMUŞ” DENEBİLİR Mİ?

Galaksimizin ve hayata elverişli halkasının boyutları bellidir; yukarıda verildi. Hayata elverişli halkanın hacmi (4.5 trilyon ışık yılı küp)  tüm galaksi hacmine (2000 trilyon ışık yılı küp) oranla sadece %0.2 dir. Yıldız sayısı çok az olması bakımından haloyu hesap dışında bıraksak bile, çünkü Samanyolu yıldızların %99 u disktedir, hayata elverişli halkanın hacmi disk hacminin (60 trilyon ışık yılı küp) sadece %7.5 ğu kadardır.

Bu durumda, “Galaksimizde hayat tesadüfen var olmuştur.” denebilir mi? Cevap gayet açık! “evet” demek mümkün olsaydı, “Galaktik hayata elverişli bölge” kavramı olmazdı ve Drake denklemi tartışmasında (bkz. Nurdan Haber, Drake Eşitliği başlıklı yazımız) olduğu gibi, galaksimiz içindeki tüm yıldızlar biyolojik hayat sahibi, medeni, radyo haberleşmesi yapabilen canlılara mesken olması bakımından eşit şansa sahip olurdu. Galaksimiz için hayata elverişli bölge tanımı yapılmışsa, ve bu bölge dışında biyolojik hayat mümkün değilse, Dünya gezegeninin hamîsi Güneş’in Galaksi merkezinden 8.5 kpc uzakta, yani Galaksimizin hayata elverişli bölgesi içinde olması tesadüflere bağlanamaz.

Demek ki, Güneş’in Samanyolu içindeki konumunu belirleyen bir irade vardır, ve bu irade sahibi  Varlık, Vacib-ül Vucut, Yüce Yaratıcı Güneş isimli yıldızda Dünya gezegenini, ve Dünya’da biyolojik hayatı bilerek, isteyerek ulvi bir gaye için yaratmıştır.

Prof.Dr. Zeki EKER, 

Akdeniz Üniv. Fen Fakültesi.

Uzay Bilimleri ve Teknolojileri Bölümü,

Antalya

—————————-

[1] Theo Koupelis, Evreni Anlama Serüveni, Nobel Akademik Yayıncılık, Ankara, Ekim 2017.

[2] Samanyolu’nun büyüklüğü yanında Dünya ve Güneş arasındaki mesafe yok gibidir. Sanki Dünya/Güneş birlikte Samanyolu içinde tek bir noktadır.

[3] Ufkun altı Dünya’nın öteki tarafı, yani aydınlık tarafıdır, bu yüzden diskin kışın görülen parçası yazın görülmez.

[4] Astrofizik literatüründe metal kelimesi periyodik tabloda hidrojen ve helyum dışındaki tüm elementler anlamında kullanılmaktadır.

[5] Lineweaver, C.H., Fenner, Y., ve Gibson, B.K. (2004), Science, January issue, (Science dergisi, 2004 Ocak sayısı)

[6] Spitoni, E., Gioannini, L. and Matteucci, F. (2017), Astronomy and Astrophysics, 605, A38


Etiketler: , , ,
Kategoriler: Prof. Dr. Zeki Eker Yazarlarımız

Yazı hakkında görüşlerinizi belirtmek istermisiniz?