Evren'deki Hızınız: Her Şey, Durmaksızın Hareket Halindedir!

Bu yazıyı okurken muhtemelen sabit bir şekilde, hiç hareket etmeksizin oturduğunuzu hissediyorsunuz. Ancak kozmik bir skalada bakacak olursanız, hiçbirimiz hareketsiz değiliz. Her şey, durmaksızın hareket etmektedir.

Dünya'nın Hızı

Kendi Etrafındaki Hızı

En basitinden, ekvator üzerinde ölçecek olursak Dünya, kendi etrafında saatte 1670 kilometre hızla dönmektedir. Ekvatordan 39.9^o kuzeyde bulunan Ankara'da yaşayan birisi için bu hız, saatte 1280 kilometre civarındadır. Bu, saniyede 0.36 kilometreye ya da saniyede 360 metreye denk gelmektedir! O kadar da hızlı sayılmaz, öyle değil mi?

Güneş Etrafındaki Hızı

Öte yandan Dünya da Güneş etrafında dönmektedir. Bu dönüş, saniyede 30 kilometre hıza sahiptir. Merkür ve Venüs gibi Güneş Sistemi'nin daha iç kısmında yer alan gezegenler çok daha hızlı dönmektedirler. Mars ve ondan daha dış tarafta bulunan gezegenler ise çok daha yavaş dönmektedir.

Güneş'in Hızı

Ama Güneş'imizin kendisi de sahip değildir. Bir yıldız olan Güneş'in içinde bulunduğu Samanyolu Galaksisi devasa bir yapıda ve sürekli hareket halindedir. Biz, Samanyolu Galaksisi'nin merkezindeki kara delikten yaklaşık 25.000 ışık yılı uzakta bulunmaktayız. Yani şimdi yola çıkıp, galaksimizin merkezine ışık hızında gidecek olsak, Dünya'da 25.000 yıl geçtikten sonra oraya varabilirdik.

Tabii ki ışık hızına erişen bir aracımız bulunmamaktadır. Elimizdeki en hızlı uzay aracı, Yeni Ufuklar (New Horizons) adındaki NASA aracıdır. Bu araç insanlar için tasarlanmamıştır; ancak içine insan sığdırabilecek olsaydık ve yolculuğu, aracın maksimum hızı olan saatte 58.000 kilometre ile yapacak olsaydık, Samanyolu Galaksisi'nin merkezine ancak 466 milyon yıl boyunca, durmaksızın yolculuk yaptıktan sonra varabilirdik. Günümüzden 466 milyon yıl önce omurgalı atalarımızın henüz karalara çıkmadığını, karasal omurgalılara evrimleşecek sürecin bile henüz başlamadığını düşünecek olursak, bu sürenin ne kadar devasa olduğunu anlayabiliriz.

Günümüzdeki güncel ölçümlere göre Güneş'imiz, Samanyolu Galaksisi içinde saniyede 200-220 kilometre hızla hareket etmektedir. Bu hızla, galaksi merkezi etrafındaki 1 tam turunu 200-250 milyon yılda tamamlayabilmektedir. Güneş'imizin doğuşundan beri sistemimiz, Samanyolu Galaksisi etrafında 18 tur atmıştır ve şu anda 19. tur içerisindeyiz. Yani Güneş'imiz, sizin bu yazıyı okumanız sırasındaki göreli konumunda ne son bulunduğunda, dinozorlar gezegenimize henüz hakim olmamışlardı ve evrimsel süreçlerinin daha en başında olan canlılardı; gezegene daha yeni yayılıyorlardı.

Galaksimizin Hızı

Peki ya galaksimiz? O sabit midir? Kesinlikle hayır! Evren'imizin doğum anı olan Büyük Patlama'dan bu yana 13.82 milyar yıl geçmiştir ve o gün bugündür her şey, durmaksızın hareket halindedir. Buna galaksimiz de dahildir.

Samanyolu Galaksi'miz, kendisine yıkan olan galaksiler, gruplar ve kümeler tarafından durmaksızın çekilmektedir. Yani galaksimizin hareketine yakın komşuları karar vermektedir diyebiliriz. Tabii ki, bizim galaksimiz de onların hareketine yön vermektedir. Astrofizikçiler, bu karşılıklı etkileşimin haritasını çıkarmayı başarmışlardır:

Hawaii Üniversitesi

İşte siz, yukarıdaki haritada Milky Way ismiyle gösterilen nokta içerisinde bulunan 200 milyar civarındaki yıldızdan birisi etrafında dönen yüzeyinin 4'te 3'ü sularla kaplı bir kaya parçası üzerinde yaşamaktasınız!

Galaksimizin Hızını Nasıl Belirleriz?

Buraya kadar fark etmiş olabileceğiniz gibi, hız dediğimiz kavramı her zaman diğer cisimlere göre belirleyebilmekteyiz. Dünya'nın kendi etrafındaki hızını eksenine göre, yörünge hızını Güneş'e göre, Güneş'in hızını galaksi merkezine göre belirledik. Peki ya galaksimizin hızını neye göre belirleyeceğiz? Evren'in merkezine göre mi?

Sahi... Evren'imizin bir merkezi var mıdır?

Hayır! En azından bildiğimiz bir merkezi bulunmamaktadır. Her ne kadar Büyük Patlama ve sonrasında yaşanan genişlemeyi bir balonun şişmesine benzetiyor olsak da, bu pek doğru bir benzetme değildir. Çünkü balon belli bir merkezden dışa doğru, içindeki havanın artmasından dolayı şişmektedir. Büyük Patlama ise, Evren'in her yerinde, aynı anda olmuş bir olaydır.

Evren'in genişleme sebebi, içerisindeki maddenin artması değildir! Evren'in kendi dokusunun, dışa doğru esnemesinden kaynaklanmaktadır. Yani Evren, belli bir merkezden dışa doğru genişlememiştir. Dolayısıyla belli bir merkezi de bulunmamaktadır.

Bunu nereden biliyoruz? Kozmik Mikrodalga Artalan Işıması'ndan... Ya da kısa ismiyle CMB sayesinde...

Bu ışıma, Büyük Patlama'dan günümüze kalan bir radyasyondur. Antenli televizyonların belli bir kanal bulamadıkları zaman gösterdikleri karlı ekranı hepimiz biliriz. Bu ekrandaki noktacıkların %1 civarı, Evren'in her yanını kaplayan CMB'nin, yani Büyük Patlama'nın ardında bıraktığı izin anteniniz tarafından tespit edilmesinden kaynaklanmaktadır.

Bu ışıma, oldukça düzgün bir dağılıma sahiptir. Nereye bakarsak bakalım ortalamada 2.725 Kelvin sıcaklığa sahiptir. "Mutlak sıfır sıcaklık" olarak isimlendirdiğimiz sıcaklık, 0 Kelvin değerine sahiptir. Yani hiçbir cisim, bundan daha soğuk olamaz! Dolayısıyla bu ışıma, mutlak sıfırdan sadece 2.725 Kelvin daha sıcaktır.

Bu ışımada çok ufak sıcaklık farklılıkları görmekteyiz. Örneğin aşağıdaki görselde, Evren'in farklı noktalarına baktığımızda gördüğümüz sıcaklık farklılıklarını görmekteyiz.

Discover

Görebileceğiniz gibi sıcaklık farkları, sadece miliKelvinler dolayında, yani 1 Kelvin'in binde biri düzeyinde! İşte aşırı hassas detektörler kullanarak bu farkları bile tespit edebilmekteyiz.

Ama yine de bu dalgalanma, normalde beklediğimizden 100 kat kadar daha büyüktür. Evren'in normalde çok düzgün özelliklere sahip olması gerektiğini bilmekteyiz; dolayısıyla bu miliKelvinlik farklar bile olmamalıydı! O halde bu sıcaklık farkı da neyin nesidir? Hareketin!

Aslında bu fark, sıcaklık farkından kaynaklanmamaktadır. Gezegenimizin, Güneş'imizin ve galaksimizin Evren içinde hareket ediyor olmasından kaynaklanmaktadır. Biz hareket ettikçe, ölçüm araçlarımız da hareket etmektedir. Buna bağlı olarak da, kızıla kayma ve maviye kayma dediğimiz olaylar yaşanmaktadır.

Bir ambulansın sireni, size yaklaşırken aşırı tizleşir ve sizden uzaklaştıkça bu durum tersine döner, öyle değil mi? İşte bu, hareket halindeki cisimlerden yayılan dalgalar ile gözlemcinin birbirlerine göre hareketinin bir sonucudur.

Ambulans size yaklaşırken, her milisaniyede yaydığı yeni ses dalgaları, bir öncekilerin üzerine biner. Bu, sesin giderek güçlenmesine neden olur. Ancak sizden uzaklaşırken, ambulansın hızı nedeniyle, birbirini takip eden ses dalgaları arasındaki mesafe artar. Bu nedenle ses azalır. İşte buna, Doppler Etkisi denmektedir.

Doppler Etkisi sadece ses dalgaları için geçerli değildir. Işık dalgalarında da aynı durumu görmekteyiz. Evren'in zıt taraflarına bakıp da farklı sıcaklık değerleri görmemizin tam olarak nedeni de budur. Çünkü sıcaklığın yayılmasını sağlayan dalgalar Doppler Etkisi'ne uğramaktadır. Bizim hareketimiz, Evren'in bir kısmındaki art alan ışımasının daha sıcak (yani kırmızı), diğer bir kısmındaki art alan ışımasının ise daha soğuk (yani mavi) gibi gözükmesine neden olmaktadır.

İşte bu kayma miktarlarına bakarak galaksimizin hızını belirlememiz mümkündür. Çünkü CMB, Evren içinde sabit bir referans noktasına en yakın adaydır. Yapılan ölçümlere göre Güneş'imiz, Evren içinde CMB'ye göre saniyede 368 kilometre hızla ilerlemektedir. Samanyolu Galaksisi'nin ve diğer 29 galaksinin içinde bulunduğu Yerel Küme ise, CMB'ye göre saniyede 627 kilometre hızla ilerlemektedir.

Özet ve Sonuç

Yani eğer ki sabit bir şekilde koltuğunuzda oturduğunuzu sanıyorsanız, yanılıyorsunuz:

• Bir yıldızın etrafında, saniyede 30 kilometre hızla dönen bir gezegenin üzerindesiniz.
• Bu gezegen, kendi etrafında saniyede yaklaşık olarak 400 metre hızla dönmektedir.
• Bu gezegenin etrafında döndüğü yıldız, bir galaksinin merkezinde saniyede 250 kilometre hızla dönmektedir.
• Bu galaksi, Evren'in içinde yaklaşık olarak saniyede 600 kilometre hızla ilerlemektedir.

Kısaca, siz bu yazıyı okumaya başladığınızdan beri Evren içinde yaklaşık 360.000 kilometre yol aldınız bile! Ayrıca oturduğunuz sandalye de, bu videonun başından beri, eskiden olduğu konumuna göre, yalnızca Dünya'nın dönüşüne bağlı olarak 240 kilometre civarında yol aldı!

Bu yazıda verdiğimiz sayılar, elbette farklı ölçümlere göre bir miktar değişebilmektedir. Biz burada, ortalama sayıları yansıtmaya çalıştık. Farklı kaynaklarda, ölçümün metoduna bağlı olarak ufak tefek farklılıklar bulmanız normaldir. Kaynaklarımızda bunlardan bazılarına yer verdik.