Burada, hayatının bir noktasında yıldızlara bakıp
"Sadece biz miyiz, yoksa başka gezegenlerde bizimki gibi hayat var mı?"
diye düşünen tek
ben olmadığıma eminim.
Ama tahminimce bu soruyla, kariyerini ona göre
şekillendirecek kadar takıntılı olan
tek kişi benim.
Devam edelim.
Bu soruya nasıl geliyoruz?
Yapmamız gereken ilk şey
gökyüzünden kendi gezegenimiz Dünya'ya dönüp bakmak olacaktır.
Dünya'nın, içinde hayat olan bir gezegen olmakla
ne kadar şanslı olduğunu bir düşünün.
En azından bir bakıma şanslı olmalı.
Güneş'e birazcık daha yakın veya
ondan çok az daha uzak olsaydık
Dünya'daki tüm sular ya kaynıyor ya da buz tutmuş olacaktı.
Demek istediğim, bir gezegende su olup olmadığı aşikâr değil.
Eğer kurak bir gezegenimiz olsaydı,
içinde bu kadar çok hayat olmazdı.
Hatta bugün sahip olduğumuz tüm su önceden var olsaydı,
hayatı devam ettirmek için doğru tür kimyasallar
o sulara eşlik etmeseydi,
sulak bir gezegenimiz olurdu, ama ölü gibi bir gezegen.
İşlerin yolunda gitmeyeceği birçok olasılık var,
peki ya yolunda gitme olasılıkları?
Bir gezegenin, en azından yaşam kaynağına
sahip olabilmesi için gerekli olan
temel bileşenler ile oluşma olasılığı nedir?
Hadi bunu birlikte keşfedelim.
Eğer yaşayan bir gezegeniniz olsun istiyorsanız,
ihtiyacınız olan ilk şey
bir gezegendir.
(Gülüşmeler)
Ama her gezegen olmaz.
Muhtemelen daha özel ve dünyaya benzer bir gezegene ihtiyacınız olacak.
Dağlık bir gezegen.
Bu sayede hem okyanus hem de kara olur
ve yıldızından ne çok uzakta ne de ona çok yakında durmalı,
tam olması gereken ısıda olmalı.
Suyun sıvı kalabilmesi için uygun sıcaklıkta.
Galaksimizde bu gezegenlerden kaç tane var?
Son yılların en büyük keşiflerinden biri
gezegenlerin inanılmaz derecede yaygın olduklarıdır.
Neredeyse her yıldızın etrafında bir gezegeni vardır.
Bazı yıldızların daha fazla.
Bu gezegenler arasında,
yaklaşık yüzde birkaç tanesi dünyaya yeterince benziyor
ve onları muhtemel yaşayan gezegenler olarak sınıflandırıyoruz.
Galaksimizde yaklaşık 100 milyar yıldız olduğunu düşünürsek,
doğru gezegeni bulmak o kadar da zor değil aslında.
Yani bu, neredeyse bir milyar muhtemel yaşayan gezegen demek.
Ama bu, doğru sıcaklıkta olması
veya tüm gerekli bileşene
sahip olması için yeterli değil.
Ayrıca doğru kimyasallara da ihtiyacınız olacak.
Yaşayan bir gezegen yapmak için ikinci ve önemli malzeme ise
bence oldukça sezgisel:
Su.
Tüm bunlardan sonra sıcaklığı suyu sıvı halde tutmaya uygun olursa
gezegenimizi, muhtemel yaşayan bir gezegen olarak tanımlarız.
Dünya'da hayat suya bağlıdır.
Ama daha genel olarak,
su, kimyasalların birleşme noktası olmak için oldukça uygundur.
Çok özel bir sıvıdır.
Böylece ikinci temel malzememiz su.
Üçüncü malzeme ise, bence
biraz daha şaşırtıcı olabilir.
Bazı organik maddelere ihtiyacımız olacak,
çünkü organik hayat düşünüyoruz.
Biyomoleküller üretebilen
kimyasal bağların merkezinde olduğu görülen
organik molekül ise hidrojen siyanürdür.
Bunun nasıl bir molekül olduğunu bilenleriniz,
uzak durmanız gereken bir şey olduğunu biliyorsunuz.
Anlaşılan o ki
sizler gibi gelişmiş yaşam formlarınız için
gerçekten kötü olan şey
kimyayı başlatması açısından da bir o kadar iyidir,
yaşamın kaynağına yol açan doğru türde kimya için.
Şimdi ihtiyacımız olan üç malzeme tamam:
Uygun sıcaklıktaki gezegen,
su ve hidrojen siyanür.
Bu üçü ne sıklıkta bir araya gelmeli?
İçinde su ve hidrojen siyanür olan
kaç gezegen var?
İdeal bir dünyada,
şimdi teleskoplarımızdan birini uygun sıcaklıktaki bu gezegenlerden birine
çevirip kendimiz bakabilirdik.
Yalnızca "Bu gezegenlerde su ve hidrojen siyanür var mı?"
Maalesef, bunu yapabilmek için yeterince büyük teleskoplarımız yok.
Bazı gezegenlerin atmosferindeki molekülleri tespit edebiliriz.
Ama bunlar genellikle yıldızlarına
oldukça yakında duran büyük gezegenlerdir.
Burada konuştuğumuz gibi
tam olması gereken gezegenler gibi değil,
daha küçük ve uzaktalar.
Başka bir yol bulmamız lazım.
Düşündüğümüz ve daha sonra takip ettiğimiz diğer bir fikir ise
gezegenler oluştuklarında içinde bu moleküllerden var mı
diye bakmak yerine,
onlara, yeni gezegenler oluşturan maddeler olarak bakmak.
Gezegenler, genç yıldızların çevresindeki toz ve gaz yörüngelerinde oluşur.
Bu yörüngeler, maddelerini yıldızlararası ortamdan alır.
Anlaşılan o ki, gökyüzüne bakıp varoluşsal sorular sorarken
yıldızların arasında gördüğünüz boşluk,
göründüğü kadar boş değil.
Aslında gaz ve toz ile dolu,
bunlar bulutlar hâlinde bir araya gelir,
daha sonra bu yörüngeleri, yıldızları ve gezegenleri oluşturmak için çökerler.
Bulutlara baktığımızda her zaman gördüğümüz şeylerden biri de
sudur.
Bence suyu bize özel bir şey
olarak düşünme eğilimimiz var.
Su, evrendeki en yaygın moleküllerden biridir,
bu yıldız ve gezegen oluşturan
bulutlar da dâhil.
Yalnızca bu da değil --
su oldukça güçlü bir moleküldür:
Yok etmek aslında o kadar basit değildir.
Yıldızlararası ortamda bulunan bu suyun birçoğu
bulutlardan yörüngelere ve gezegenlere olan tehlikeli yolculuğunda
hayatta kalacaktır.
Yani su tamamdır.
İkinci malzeme bir sorun çıkarmayacak.
Çoğu gezegen suya bir şekilde erişim sağlayarak oluşacaktır.
Peki ya hidrojen siyanür?
Siyanürleri ve benzer diğer organik molekülleri ayrıca
bu yıldızlararası bulutlarda da görüyoruz.
Ama burada, moleküllerin bulutlardan yörüngelere giden yolda
hayatta kalacağından çok emin değiliz.
Bunlar daha hassas ve narinler.
Yani eğer bu hidrojen siyanürü yeni oluşan gezegenlerin
etrafında konumlandığını bileceksek,
onu gerçekten yörüngenin kendisinde görmemiz gerek,
gezegen oluşturan yörüngelerde.
Yaklaşık on yıl önce,
bu hidrojen siyanüre ve gezegen oluşturan yörüngelerdeki
diğer molekülleri aramak için bir program başlattım.
Bulduğumuz sonuç işte bu.
İyi haber, bu altı görüntüdeki
parlak pikseller, bu şekilde görmemizi sağlayan teleskopumuza göre
yüzlerce ışık yılı uzakta
gezegen oluşturan yörüngelerdeki
hidrojen siyanürden
kaynaklanan salınımı gösteriyor.
Çok iyi haber ise
bu yörüngelerin içinde gerçekten hidrojen siyanür var.
Sonuncu ve anlaşılması en zor olan malzeme.
Kötü haber ise yörüngenin neresinde olduğunu bilmiyoruz.
Bunlara bakılırsa,
yani kimse bunların güzel görüntüler olduğunu söyleyemez,
onları çektiğimizde bile bize güzel gelmediler.
Piksel boyutunun oldukça büyük olduğunu görüyorsunuz,
aslında bu yörüngelerin kendisinden bile daha büyük.
Buradaki her piksel,
güneş sistemimizden daha büyük bir şey ifade ediyor.
Bu da şu anlama geliyor:
Hidrojen siyanürün yörüngenin neresinden geldiğini bilmiyoruz.
Bu bir sorun,
çünkü uygun sıcaklıktaki bu gezegenler
her yerde hidrojen siyanüre ulaşamıyorlar.
Ulaşabilmeleri için toplandıkları
yere çok yakında olmaları gerekli.
Sadede gelecek olursak, bunu benzer bir örnek üzerinden düşünelim,
Amerika'da selvi ağacı yetiştirme ile ilgili bir örnek.
Varsayalım ki
Avrupa'dan yeni döndünüz,
orada çok güel İtalyan selvi ağaçları gördünüz
ve şunu anlamlandırmak istiyorsunuz:
Onları Amerika'ya getirmek mantıklı mı?
Burada selvi ağacı yetiştirebilir misiniz?
Selvi uzmanlarıyla konuştunuz
ve aslında burada, Amerika boyunca uzanan
ne çok sıcak ne de çok soğuk bir bölge olduğunu söylediler.
Ayrıca bu gibi yüksek çözünürlüklü güzel bir haritanız veya görüntünüz varsa,
bu selvi ağacı bölgesinin aslında yeşil ve verimli geniş
ormanlık alan ile örtüştüğünü gözlemlemek çok basit.
Haritayı biraz bozsam,
çözünürlüğünü iyice azaltsam bile,
yine de bu bölge ile örtüşen
verimli arazi olacağını söylemek mümkün.
Peki ya tüm Amerika
tek bir piksele sığdırılırsa?
Çöünürlük bu kadar düşük olursa,
O zaman ne yaparsınız?
Şimdi Amerika'da selvi yetiştip yetiştiremeyeceğinizi nasıl söylersiniz?
Cevap 'hayır' olacak.
Tabii ki de burada verimli bir arazi var,
yoksa pikseldeki o yeşil tonu göremezdiniz.
Ama o yeşil tonun doğru
yerde olduğunu söylemenin yolu yok.
İşte bu da bu hidrojen siyanür yörüngelerinin tek pikselli
fotoğraflarıyla karşılaştığımız
problemin ta kendisi.
İhtiyacımız olan buna benzer bir şey,
en azından az önce size gösteriğim düşük çözünürlüklü haritalar.
Böylece, hidrojen siyanürün nerede olduğunu ve gezegenlerin oluşurken ona
ulaşabileceği bir örtüşme olup olmadığını söyleyebiliriz.
Birkaç yıl önce Şili'nin kuzeyindeki
bu yeni, muhteşem teleskop ALMA,
Atacama Büyük Milimetre/Milimetre-altı Dizisi,
imdadımıza yetişti.
ALMA birçok farklı yönden muhteşem
fakat odaklanacağım şey
gördüğünüz gibi bunu bir teleskop olarak adlandırıyorum.
Ama aslında siz burada birçok çanak görüyorsunuz.
Bu, 66 ayrı çanaktan oluşan,
birlik içinde çalışan bir teleskop.
Bu şu anlama geliyor:
Bu teleskopun büyüklüğü, çanakları birbirinden
uzağa koyabildğiniz kadardır.
ALMA'nın durumunda bu uzaklık birkaç km'dir.
Yani 1.6 km'den daha uzun bir teleskopunuz var.
Bu kadar büyük bir teleskopunuz olduğunda,
gerçekten çok küçük olan şeyleri yakınlaştırabilirsiniz,
gezegen oluşturan yörüngelerdeki hidrojen siyanürün haritasını yapmak gibi.
ALMA birkaç yıl önce hizmete açıldığında,
onu kullanmak için önerdiğim ilk fikirlerden biri de buydu.
Peki ya bir yörüngedeki hidrojen siyanür haritası nasıl görünür?
Hidrojen siyanür doğru konumda mı?
Cevap 'evet'.
Bu harita.
Hidrojen siyanür salınımının yörünge boyunca yayıldığını görüyorsunuz.
Her şeyden önce, neredeyse her yerde bundan var,
ki bu çok iyi bir haber.
Ama çok daha parlak bir salınım var,
yıldızın yakınından yörüngenin merkezine doğru gidiyor.
Bu da onu tam olarak görmek istediğimiz yer.
Bu alan, gezegenlerin oluştuğu yere yakın.
Bir yörüngeye doğru giden tek şey bu değil --
burada üç tane daha örnek var.
Hepsinin aynı şeyi gösterdiğini görebilirsiniz --
yıldızın merkezine yakın bir yerden gelen
fazla miktarda hidrojen siyanür salınımı.
Doğruyu söylemek gerekirse, bunu her zaman görmeyiz.
Tam tersini gördüğümüz yörüngeler de var,
merkeze doğru olan salınımında bir delik olanlar.
Bu görmek istediğimiz şeyin tam tersi, öyle değil mi?
Gezegenlerin oluştuğu yerin etrafında
hidrojen siyanür varsa, burası araştırma yapabileceğimiz yer değil demektir.
Ama çoğu durumda
sadece hidrojen siyanürü tespit etmiyoruz,
ayrıca doğru konumunu tespit ediyoruz.
Tüm bunlar ne anlama geliyor?
Başta da söylediğim gibi,
uygun sıcaklıktaki bu gezegenlerden fazlasıyla var,
belki bir milyar kadar.
Eğer doğru malzemeler sağlanırsa
bu gezegenlerde hayat olabilir.
Ayrıca her zaman düşünüyoruz ki,
orada doğru malzemelerimiz --
yani su ve hidrojen siyanür var.
Ayrıca orada, siyanürlerden gelen
diğer organik moleküller de olacak.
Bu, yaşam için en temel malzemeleri barındıran gezegenlerin
galaksimizde inanılmaz bir şekilde yaygın olma olasılığını gösteriyor.
Yaşamın olabilmesi için gereken her şey
temel malzemelere sahip olmak,
böylece orada birçok yaşayan gezegen olabilir.
Tabii bu biraz zor.
Gelecek yılların hem astronomi
hem de kimya açısından zorluğu olarak
sadece ne zaman
muhtemel yaşayan bir gezegene sahip olmaktan
gerçekten yaşayan bir gezegene sahip olmaya gideceğimizi anlamak diyebilirim.
Teşekkürler.
(Alkışlar)