Büyük Patlama Teorisi

Evet, bilim kategorimizin ikinci yazısını evrenin oluşumunun teorisi ile devam ettirelim. İşte karşınızda Büyük Patlama Teorisi yada yaygın adı ile “Big Bang” .

“İlkin bir patlama yaşandı… Zaman ve uzaya sebebiyet veren bir patlama. İlkin bir patlama yaşandı… O uzaydaki bir gezenin dönmesini sağlayan patlama. İlkin bir patlama yaşandı… Bildiğimiz şekliyle yaşamın ortaya çıkmasını sağlayan bir patlama.” -Death Stranding

Bölüm 1 : Büyük Patlama Teorisi

Genişleyen evrende genişlemenin bir başlangıcı vardır. Bu başlangıç sıfır zamanda ve sıfır yarıçaplı bir noktada gerçekleşen büyük patlama teorisiyle açıklanmaktadır.

Bu teoriye göre,

  • Evrenin bir başlangıcı vardır.
  • Evren oluşmadan önce aşırı sıcak ve yoğun bir haldeydi.
  • Evren genişlemektedir

Bölüm 2: Evrenin Genişlemesi ve Kozmik Ardalan Işıması

Genişleme sonucunda evrenin yoğunluğu ve sıcaklığı azalmaktaydı. Evren bu zaman diliminde plazma hâlindeydi. Serbest elektronlar ışınımlar için saydam olmayan bir etkiye sahipti. Yani, evren opaktı ve ışınım, bu ortamda ilerleyememekteydi. Fakat evrenin devam eden genişlemesiyle 3000 Kelvin’in altına düşen sıcaklık, çekirdek ve elektronların birleşerek atomlar oluşturmasını sağladı. Bu andan itibaren evren, belirli dalga boyularında gerçekleştirilen soğurmalar hariç, ışınım için saydam bir hâl aldı. Madde ve enerjinin birbirinden ayrıldığı bu dönemde aynı zamanda, bir ışınımın olması ve bu ışınımın evrenin her noktasından aynı değerde ölçülebilir olması gerekir.

Nitekim bilim insanları radyo teleskopları ile evrenin farklı noktalarından gelen bu ışınımın varlığını tespit etmişler ve onu kozmik arka plan ışıması olarak adlandırmışlardır.

Kozmik Ardalan Işıması:

Evrenin yaklaşık 380.000 yıl yaşındaki halinden arta kalan ve günümüzde evrenin her bölgesinden yaklaşık 2.73 K sıcaklıkta ölçtüğümüz bir mikrodalga ışınımıdır.

Bölüm 3: Doppler Olayı ve Kırmızıya Kayma

Kırmızıya kayma, gök adalardan gelen ışınların daha düşük frekanslara yani daha düşük enerjilere kaymasıdır. Doppler olayı göz önüne alınarak yapılan hesaplara göre, bize yaklaşmakta olan gök cisimleri maviye, bizden uzaklaşmakta olan gök cisimleri ise kırmızıya kaymaktadır. Doppler olayını kullanarak astronomlar uzaydaki cisimlerin bize doğru gelmekte olduğunu veya bizden uzaklaşmakta olduğunu saptayabilmektedir. Vardıkları sonuca göre, evren genişlemekte olduğundan tüm gökadalar, nebulalar ve diğer gök cisimleri, hem birbirlerinden hem de bizden uzaklaşmaktadırlar.

Gök adaların uzaklıkları Hubble yasası ve Doppler olayı dikkate alınarak hesaplanır. Gök adanın uzaklığını belirlemek için ışık tayfı incelenir. Tayf çizgilerinin kızıla kayması ölçülür ve buradan hareketle gök adanın uzaklaşma hızı hesaplanır. Daha sonra Hubble yasasına göre gök adanın uzaklığı belirlenir.

Hubble ve Lundmark yaptıkları araştırmalarında gök adaların uzaklıklarının artmasıyla tayflarındaki kırmızı kaymanın arttığını bulmuşlardır. Yani, uzak gök adaların uzaklaşma hızları ve dalga boyu değişimleri büyük, yakın gök adalarınki daha küçüktür. Bu durum, gök adaların Dünya’dan uzaklıkları ile uzaklaşma hızlarının orantılı olduğunu göstermesi açısından önemlidir.

Bölüm 4: Gök Adaların Uzaklaşma Hızı ve Hubble Yasası

Hubble yasasına göre Gökadaların (galaksilerin) uzaklaşma hızı uzaklıklarıyla doğru orantılıdır.

Gök adaların uzaklaşma hızı:

(v = H d) Bağıntısı ile bulunur

  • H; Hubble sabiti (km/s)/parsek
  • ⱱ; Radyal hız (km/s)
  • d; Uzaklık(parsek)

Hubble sabiti, 50 (km/s)/Mpc ile 100 (km/s)/ Mpc arasındadır.

Hubble sabiti için tam bir değer bulunmamasının nedeni, gök adaların belirli bir noktaya göre uzaklıklarının tam olarak hesaplanamamasıdır.