Ana Sayfa Evrenbilim Evrenin Kısa Tarihi: Başlangıçtan Günümüze…

Evrenin Kısa Tarihi: Başlangıçtan Günümüze…

145
0
Evrenin Kısa Tarihi: Başlangıçtan Günümüze…

Siyah ekranda binlerce gökada benek benek. Gökadalar daha büyük oldukları görüntünün merkezinde kümeleniyor. Birkaç bulanık sarı gökada kümenin merkezini oluşturuyor. Bu gökadalar, belirli bir yapıları olmayan yumuşak, parlayan toz topları gibi görünüyor. Yüzlerce çizgi kümenin merkezini çevreliyor, sanki biri gökadaların ışığını dairesel bir desende dağıtmış gibi. Binlerce küçük gökada, tek tek toz zerreleri gibi tüm görüntüyü noktalıyor. Bu küçük gökadalar boyut, şekil ve renk olarak kırmızıdan maviye kadar değişiyor. Farklı renkler görüntü boyunca rastgele dağılmış durumda; kırmızı veya mavi gökadaların belirgin bir deseni veya kümelenmesi yok. Kaynak: NASA, ESA, CSA, STScI

Hem James Webb hem de Hubble uzay teleskoplarından yapılan gözlemler, MACS0416 galaksi kümesinin bu renkli görüntüsünü oluşturdu.

Galaksilerin farklı renkleri mesafeleri gösterir, daha mavi galaksiler daha yakın, daha kırmızı galaksiler ise daha uzak veya tozludur.

Bazı galaksiler, ışığın içinden geçtiği alanı kütle çekimsel olarak büken büyük kütlelerin neden olduğu bir çarpıtma etkisi olan kütle çekimsel merceklenme nedeniyle çizgiler halinde görünür.

Evrenimiz birçok farklı dönemden geçti

Evrenimizin dönemleri bugün yaşamın var olması için gerekli sahneyi hazırlamıştır. Bilim insanları kozmik tarihi çözerek, evrenin kökeninden ve evriminden olası kaderine kadar bunun nasıl gerçekleştiğini araştırıyorlar.

Bir infografiğin arka planını lacivert bir dikdörtgen oluşturuyor. Sol üst köşede, "Evrenin Tarihi" yazıyor. Uzatılmış konik bir şekil, görüntünün genişliğini kaplıyor. Boynuzun daha küçük ucu, çok küçük bir noktadan başlayarak görüntünün sol tarafında ve daha geniş ucu sağ tarafta. Boynuzun ana hatları hızla genişleyerek boynuzun sol ucunu görüntünün yüksekliğinin yaklaşık dörtte biri kadar takip ediyor. Çan şekli, görüntünün sağ tarafına yaklaştıkça giderek genişliyor. Boynuzun en sağ tarafı bir çan gibi dışarı doğru genişliyor. Boynuzun solundan sağına doğru onu bölen 8 oval var. İlk oval, koyu mavi bir arka plan üzerinde açık mavi lekeler içeriyor. Altında, "10^-32 saniye, Şişme, ilk genişleme" yazıyor. İkinci oval, açık mavi bir sis, mavi ve beyaz küreler ve kısa, sıkı zikzaklar çizen mavi çizgiler içeriyor. Beyaz kürelerin yarısında artı işaretleri, yarısında ise eksi işaretleri var. İkinci ovalin altında, "1 mikrosaniye, İlk Parçacıklar, nötronlar, protonlar ve elektronlar oluşuyor" yazıyor. Üçüncü ovalde de benzer bir mavi sis var, ancak beyaz ve mavi küreler, pozitif veya negatif işaretler olmadan küçük kümeler halinde birbirine yapışmış. Zikzaklı çizgiler kalıyor. Üçüncü ovalin altında, "3 dakika, İlk Çekirdekler, helyum ve hidrojen oluşuyor" yazıyor. Dördüncü ovalde, taze kahverengi bir yumurta gibi üzerinde koyu mavi benekler bulunan açık mavi bir arka plan var. Arka planın önünde birkaç küçük küre var. Her küre, bir veya iki oval dış hatla çevrili. İki ovali olan kürelerde, ovaller aynı boyutta ancak birbirine dik. Her iki durumda da, her ovalin üzerinde, bir yörünge izliyormuş gibi ovalin çizgisiyle kesişen tek bir nokta var. Hala birkaç zikzaklı çizgi var, ancak önceki iki ovalden çok daha az. Dördüncü ovalin altında, "380.000 yıl, İlk Işık, ilk atomlar oluşuyor" yazıyor. Beşinci oval, birkaç beyaz noktayla mavi kamuflaj benzeri bir desen içeriyor. Altında, "200 milyon yıl, İlk Yıldızlar, gaz ve toz yıldızlara yoğunlaşıyor" yazıyor. Altıncı oval, daha şeffaf görünmesine rağmen benzer bir mavi kamuflaj deseni içeriyor. Beşinci ovalden daha fazla sayıda beyaz nokta ve her yere dağılmış birkaç beyaz spiral şekil var. Altında, "400 milyon yıl, Galaksiler ve Karanlık Madde, galaksiler karanlık madde beşiklerinde oluşuyor" yazıyor. Yedinci ovalde, mavi kamuflaj deseni solmuş ve arkasında çok ince bir sisle koyu mavi bir arka plan bırakmış. Birkaç beyaz nokta ve beyaz spiral var. Yedinci ovalin altında, "10 milyar yıl, Karanlık Enerji, genişleme hızlanıyor" yazıyor. Sekizinci oval, yedinci oval ile benzerdir — koyu mavi bir arka plan, ince bir sis, farklı boyutlarda onlarca beyaz nokta ve farklı boyutlarda birkaç spiral şekil içerir. Ancak, sekizinci oval diğer ovallerden önemli ölçüde daha büyüktür,çan şeklinin parıltısının en sonunda dururken. Sekizinci ovalin altında, "13,8 milyar yıl, Bugün, insanlar evreni gözlemliyor." yazıyor. Kaynak: NASA

          Bu grafik evrenin tarihini ana hatlarıyla anlatıyor.

0 SANİYE | Başlangıçta evren son derece küçük, sıcak ve yoğun olarak ortaya çıktı

Bilim insanları evrenin başlangıcında tam olarak neyin var olduğundan emin değiller, ancak normal madde veya fiziğin olmadığını düşünüyorlar. Olan şeyler muhtemelen bugün beklediğimiz gibi davranmıyordu.

Tamamen siyah bir görüntünün ortasında küçük bir beyaz ışık parıltısı belirir. Flaş hızla genişler, mor renkte parlar ve tüm görüntüyü tüketir. Beyaz ışık küçülür ve görüntünün merkezinde bir iğne ucu kadar olur. Çökerken, mor akıntılar ve dalgalar beyaz ışığın merkezinden dışarı doğru titreşir. Dalgaların yanında yüzlerce küçük galaksi akar — sarmal ve küresel ışık noktası koleksiyonları. Galaksiler merkezden dışarı doğru yarışırlar, başlangıçta çok küçük noktalar olarak başlarlar ve yaklaştıkça daha büyük lekeler ve lekeler haline gelirler ve ekranı lekelerler. Kaynak: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi/CI Laboratuvarı

Sanatçının evrenin başlangıcına ait yorumu, erken kozmosun ve genişlemesinin tasvirleriyle birlikte.

10^-32 SANİYE | Evren hızla, korkusuzca şişti

Evren ilk ortaya çıktığında, hemen hemen anında dengesizleşti. Uzay, enflasyon olarak bilinen çok kısa bir süre boyunca ışık hızından daha hızlı genişledi. Bilim insanları hala bu üstel genişlemeyi neyin yönlendirdiğini araştırıyorlar.

1 MİKROSANİYE | Enflasyonun sonu bizim hikayemizi başlattı: Enflasyon devam etseydi biz burada olmazdık

Enflasyon sona erdiğinde, evren genişlemeye devam etti, ancak çok daha yavaş. Daha önce hızlı genişlemeyi sağlayan tüm enerji ışığa ve maddeye gitti – normal şeyler!

Küçük alt atomik parçacıklar – protonlar, nötronlar ve elektronlar – artık etrafta dolaşıyordu, ancak evren bunların birleşip atom oluşturması için çok sıcaktı.

Parçacıklar, özellikle kümelenmiş noktalarda, birlikte çekimlendi. Kütle çekimi ile parçacıkların birbirine yapışma yeteneği arasındaki itme ve çekme, salınımlar veya ses dalgaları yarattı .

Koyu mavi bir arka planın önünde, izleyiciden farklı mesafelerde yüzlerce küçük kırmızı ve mavi küre etrafta süzülüyor. Ekranın ortasında, ön planda iki büyük kırmızı ve mavi küre çarpışıyor. Çarpıştıklarında, dışarıya doğru beyaz bir ışık parıltısı yayılıyor. Işık söndükçe, iki küre artık birbirine yapışmış bir şekilde tekrar görünür hale geliyor. İlk çarpışmadan sonra, arka planda birkaç benzer çarpışma ve beyaz ışık parıltısı görülüyor. Sol üst köşede, bir mavi küre ve bir kırmızı küre içeren bir küme, iki kırmızı küre ve bir mavi küre içeren başka bir kümeye doğru yarışıyor. Çarpışıyorlar ve beyaz bir ışık parıltısı oluyor. Işık dağıldıkça, onun yerinde iki kırmızı küre ve iki mavi küre içeren bir küme görünüyor ve tek bir kırmızı küre ekranın ortasına doğru süzülüyor. Kaynak: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Sanatçının, proton ve nötronların çarpışarak iyonize döteryum (bir proton ve bir nötrondan oluşan bir hidrojen izotopu) ve iyonize helyum (iki proton ve iki nötrondan oluşan) oluşturmasının yorumu.

ÜÇ DAKİKA | Protonlar ve nötronlar çok iyi bir şekilde birleşmiş

Yaklaşık üç dakika sonra evren genişledi ve protonlar ile nötronların birbirine yapışması için yeterince soğudu . Bu, ilk elementleri yarattı: hidrojen, helyum ve çok az miktarda lityum ve berilyum.

Ancak elektronların protonlar ve nötronlarla birleşmesi için hala çok sıcaktı. Bu serbest elektronlar, ışığı dağıtan ve evreni karanlık gösteren sıcak, sisli bir çorbada yüzüyordu.

Bulanık gri bir sisin içinde, yüzlerce orta boy kırmızı küre ve küçük yeşil küre kıpırdanıyor, orijinal konumlarından bir çap öteye asla gitmiyor. Yüzlerce parlayan mavi ışık hançeri farklı küreler arasında zıplıyor, onlara çarptığında yön değiştiriyor. Aniden, kırmızı ve yeşil küreler birleşerek kahverengiye dönüşüyor. Hançerler artık kürelerle çarpışmıyor ve bunun yerine her yöne doğru açık uzaya doğru yarışıyor. Tek bir parlayan mavi ışık hançeri kürelerden ve sisten uzaklaşarak binlerce minik yıldızla benekli açık bir karanlığa doğru ilerliyor. Kaynak: NASA/JPL-Caltech

Bu sanatçının animasyon konsepti, iyonize atomları (kırmızı lekeler), serbest elektronları (yeşil lekeler) ve ışık fotonlarını (mavi flaşlar) göstererek başlar. İyonize atomlar, nötr atomlar (kahverengi lekeler olarak gösterilir) oluşana kadar ışığı dağıtır ve ışığın uzayda daha uzağa gitmesi için yolu açar.

380 BİN YIL | Nötr atomlar oluştu ve ışık için boş bir alan bıraktı

Evren genişledikçe ve daha fazla soğudukça, elektronlar atomlara katıldı ve onları nötr hale getirdi. Elektron plazması ortadan kalktığında, biraz ışık çok daha uzağa gidebilirdi.

Geniş bir oval dikdörtgen siyah bir arka plan boyunca uzanır. Oval, uzunluğunun yaklaşık iki katı genişliğindedir. Mavi, sarı ve kırmızı olmak üzere değişen renklerde beneklerle kaplıdır. Renkler, büyük kırmızı, turuncu ve sarı lekelerinin yanı sıra diğer mavi ve yeşil lekeleri oluşturmak üzere bir araya gelir. Sol alt köşede, solda mavi, ortada sarı ve sağda kırmızı olmak üzere bir renk yelpazesine sahip yatay bir dikdörtgen vardır. Dikdörtgenin üzerinde "sıcaklık" yazan bir etiket vardır. Dikdörtgenin altında, sol tarafta mavinin altında "daha soğuk" yazan bir etiket vardır. Sağ tarafta, kırmızının altında "daha sıcak" yazan bir etiket vardır. Kaynak: ESA ve Planck İşbirliği

ESA’nın (Avrupa Uzay Ajansı) Planck uzay teleskopu tarafından çekilen, tüm gökyüzü boyunca kozmik mikrodalga arka planının (CMB) bir görüntüsü. CMB, evrende gözlemleyebildiğimiz en eski ışıktır. Donmuş ses dalgaları, mavi (daha soğuk) ve kırmızı (daha sıcak) renklendirmeyle gösterilen sıcaklıktaki minik dalgalanmalar olarak görülebilir.

Nötr atomlar oluştukça, alt atomik parçacıklar arasındaki itme ve çekmeyle oluşan ses dalgaları durdu. Dalgalar dondu ve çevrelerinden biraz daha yoğun dalgalanmalar bıraktı.

Fazla madde, hem normal hem de “karanlık” olmak üzere daha fazla maddeyi çekti. Karanlık madde, çevresi üzerinde kütle çekimsel etkiye sahiptir ancak görünmezdir ve ışıkla etkileşime girmez.

Lacivert bir arka planın önünde, izleyiciden farklı mesafeleri temsil eden farklı boyutlarda onlarca açık mavi küre yüzüyor. Ön planda, merkezlerinde küçük artı işaretleri bulunan üç büyük mavi küre var. Ekranda birkaç sarı ışık çizgisi yarışıyor. Çizgiler mavi kürelerle çarpıştıkça, küreler yanıp sönüyor ve hafifçe büyüyerek sarı çizgileri emdikten sonra orijinal hallerine dönüyorlar. Sarı ışık çizgileri kürelerden yeniden ortaya çıkmıyor. Kaynak: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Bu animasyon, fotonların (hafif parçacıklar) nötr hidrojen atomları tarafından emilimini göstermektedir.

AYRICA 380 BİN YIL | Evren karanlık oldu – buna ne derseniz deyin, bilim insanları bu zaman dilimine Karanlık Çağ adını veriyor

Kozmik mikrodalga arka planı dışında, yıldızlar henüz oluşmadığı için bu çağda pek fazla ışık yoktu. Ve var olan ışık da genellikle çok uzağa gidemiyordu çünkü nötr hidrojen atomları ışığı emmede gerçekten iyiydi. Bu, kozmik karanlık çağlar olarak bilinen bir çağı başlattı.

Yoğun bir turuncu sis, yoğun sisin içinden zar zor görülebilen siyah bir arka planın önünde yüzüyor. Sisin içinde düzinelerce parlayan mor küre var, görselin merkezinde bir daire şeklinde kümelenmiş. Mor küreler teker teker parlak beyaz dairesel ışık flaşları gönderiyor. Her ışık flaşının ardından, çapı görüntü boyutunun yaklaşık altıda birine ulaştığında kaybolmadan önce kürenin merkezinden dışarı doğru genişleyen beyaz bir halka var. Kaynak: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi 

Bu animasyon, gazın çekim etkisi nedeniyle kümelenmeye başlamasıyla yıldız oluşumunun başlangıcını göstermektedir. Bu protoyıldızlar, içlerindeki madde sıkıştıkça ısınır ve yüksek hızlarda maddeyi dışarı atarak, burada genişleyen ışık halkaları olarak gösterilen şok dalgaları yaratır.

200 MİLYON YIL | Yıldızlar gün ışığını yarattı (o gün ışığı hala hidrojen atomları tarafından engelleniyordu)

Zamanla, daha yoğun alanlar daha fazla maddeyi içine çekti, bazı yerlerde o kadar ağırlaştı ki bir çöküşü tetikledi. Madde içe doğru düştüğünde, nükleer füzyonun başlaması için yeterince sıcak hale geldi ve ilk yıldızların doğumunu işaret etti!

Siyah bir arka planın önünde milyonlarca parlayan yeşil nokta var. Görüntü boyunca uzanan ince, incecik bir ağ oluşturuyorlar, tıpkı toz toplamış eski örümcek ağları gibi. Zamanla, ağın köşelerinde daha fazla nokta toplanıyor. Ağ kalınlaştıkça, köşeler büyüyor ve birbirlerine ve merkeze doğru hareket etmeye başlıyor. Daha küçük noktalar, bir kovanın etrafında vızıldayan arılar gibi kümelerin etrafında dönüyor, ta ki onlara katılmak için içeri çekilene kadar. Sonunda, kümeler birleşerek parlayan yeşil bir kütle oluşturuyor. Merkezi kütle daha fazla noktayı yakalıyor ve ekranın en uzak noktalarındakileri bile onu çevrelemeye zorluyor. Kaynak: Simülasyon: Wu, Hahn, Wechsler, Abel (KIPAC), Görselleştirme: Kaehler (KIPAC)

Çekim etkisiyle karanlık maddenin yapı oluşturmasının simülasyonu.

400 MİLYON YIL | Karanlık madde, galaksileri birbirine bağlayan görünmez bir ip gibi davrandı

Evren genişledikçe, daha önce yaratılan donmuş ses dalgaları — ki bunlara artık yıldızlar, gaz, toz ve yıldızların ürettiği daha fazla element dahildir — esnedi ve daha fazla kütle çekmeye devam etti. Malzemeyi bir araya getirmek sonunda ilk galaksileri, galaksi kümelerini ve geniş ölçekli, ağ benzeri yapıyı oluşturdu.

Sınırsız üç boyutlu bir küp, siyah bir arka planın önünde soldan sağa doğru döner. Küpte birçok organik bulut benzeri leke vardır. Bunlar öncelikle morumsu mavi ve siyahtır, merkezleri dış kısımlarından daha koyudur. Bulutlar arasındaki boşlukta, küpün daha gerisinde daha fazla lekenin görülebildiği açık mavi yarı saydam bir malzeme vardır. Küp döndükçe, lekeler giderek daha kırmızı hale gelir ve mavi yarı saydam malzeme giderek daha şeffaf hale gelir. Parlak kırmızı olduktan sonra, lekeler solmaya başlar ve tamamen kaybolmadan önce yarı saydam sarı bir sis haline gelir. Soldukça, milyonlarca küçük sarımsı yıldız görünür hale gelir. Yıldızlar küpün her boyutunu noktalar. Kaynak: M. Alvarez, R. Kaehler ve T. Abel 

Bu animasyonda, yıldızlardan gelen ultraviyole ışık, elektronlarını kopararak hidrojen atomlarını iyonlaştırır. Zaten iyonlaşmış bölgeler mavi ve yarı saydamdır, iyonlaşmaya uğrayan bölgeler kırmızı ve beyazdır ve nötr gaz bölgeleri karanlık ve opaktır.

1 MİLYAR YIL | Yıldızlardan gelen ultraviyole ışık evreni sonsuza dek şeffaf hale getirdi

İlk yıldızlar devasa ve sıcaktı, yani yakıt kaynaklarını hızla yaktılar ve kısa ömürler yaşadılar. Ancak, yıldızların etrafındaki nötr hidrojeni parçalamaya yardımcı olan ve ışığın daha uzağa gitmesine izin veren enerjik ultraviyole ışık yaydılar.

Siyah dikdörtgen bir arka plan üzerinde bir animasyon. Görselin solunda mavi metin ve grafikteki çizgi ile oluşturulmuş bir grafik var. Grafiğin y ekseninde "Genişleme Hızı" yazıyor. X ekseninde "Zaman" yazıyor. Başlangıç ​​noktasında, x ekseninde "10 milyar yıl önce" yazıyor. X ekseninin yarısında "7 milyar yıl önce" yazıyor. X ekseninin sonunda "şimdi" yazıyor. Grafikte kendini dışarı çizen bir çizgi var. Y ekseninin en üstünden başlıyor. Grafiğin sol üst köşesinden sağ alt köşesine düz bir çizgi çizecekmiş gibi doğrusal olarak sağa doğru eğimli. 7 milyar işareti civarında, çizginin eğimi çok yavaş bir şekilde azalmaya başlıyor. X ekseninin dörtte üçü ve y ekseninin aşağı dörtte üçü boyunca çizgi, hızla yukarı doğru kıvrılmadan önce minimuma ulaşıyor. Hızla yukarı doğru eğimli hale gelir ve "şimdi" olarak etiketlenen x ekseninin sonuna ulaştığında y ekseninin tepesinden bir çeyreğe ulaşır. Aynı zamanda, görselin sağ tarafında, içinde parlayan daha açık mavi küreler (galaksiler ve yıldızlar) ve daha açık mavi bir ağ tutan küçük koyu mavi bir küre bulunur. Çizgi grafikte ilerledikçe küre genişler. İlk başta, şişmesi grafikteki azalan çizgiye karşılık gelecek şekilde yavaşça yavaşlar. Çizgi minimumuna ulaştığında ve eğim azaldığında, küre genişlemesini daha da yavaşlatır. Daha sonra, çizgi tekrar yukarı doğru yay çizdiğinde, küre hızla genişler ve görüntünün sağ yarısından daha büyük hale gelir ve grafiğe tecavüz eder. Kaynak: NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi

Evrenin zaman içindeki genişlemesinin grafiğini gösteren animasyon. Kozmik genişleme enflasyonun sona ermesinin ardından yavaşlarken, yaklaşık 5 milyar yıl önce hızlanmaya başladı. Bilim insanları hala bunun nedenini bilmiyor.

10 MİLYAR YIL SONRA | Karanlık enerji baskın hale geldi, kozmik genişlemeyi hızlandırdı ve büyük bir soru yarattı…?

Evrenin zaman içindeki genişleme oranını inceleyen bilim insanları, bunun hızlandığına dair şok edici bir keşifte bulundular.

Sonunda çekim etkisinin maddenin kendisini çekmesine ve genişlemeyi yavaşlatmasına neden olması gerektiğini düşündüler.

Karanlık enerji olarak adlandırılan gizemli bir basınç, kozmik genişlemeyi hızlandırıyor gibi görünüyor. Evrenin hikayesinin yaklaşık 10 milyar yılında, karanlık enerji -her ne ise- madde üzerinde baskın hale geldi.

Mürekkep siyahlığının önünde küçük mavi bir küre asılı duruyor. Kürenin alt yarısı gölgede kalmış, bu da onu yarım küre gibi gösteriyor. Küre, üzerinde dönen beyaz desenler bulunan zengin bir mavi renkte — Dünya. Görüntünün ön planında, küçük kraterler ve çukurlarla kaplı gri bir ufuk var — Ay. Kaynak: NASA

Ay’ın göğünde yükselen Dünya’nın bir görüntüsü. Apollo 8 astronotları, Ay’a ilk mürettebatlı görev sırasında bu manzarayı gördüler.

13,8 MİLYAR YIL | Bugün bildiğimiz evren: Başlangıçtan itibaren 359.785.714.285,7 iki hafta

Bugün oluşumuzu evrenimizin gösterdiği her biri benzersiz aşamasına borçluyuz. Ancak bilim insanlarının bu çağlar hakkında hala birçok sorusu var.

Yakında fırlatılacak olan Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu,  evrenin evrimini ve nihai kaderini yöneten, yeterince anlaşılmamış iki yönü olan karanlık enerji ve karanlık madde gibi kozmik gizemleri keşfetmek için geçmişe bakacak.

Önceki İçerikGüneş Rüzgarı Arz Manyetik Alanında Büyük Bir Bozulmaya Yol Açtı…
Sonraki İçerikMars’ta Okyanuslar Olabilir…