Çok uzak galaksilerden ne öğrenebiliriz?

Eğlenceli, heyecan verici bu konuşmada genç Henry Lin gökyüzünde beklenmeyen bir şeye bakıyor: çok uzak galaksi kümeleri. Evrenin en büyük parçalarının özelliklerini inceleyerek Intel Bilim Fuarı Ödülü sahibi olan Harry, kendi galaksi ve dünyamızın bilimsel gizemleri hakkında birçok şey öğrenebiliriz diyor.

Burada birkaç gökada kümesi görüyoruz.

Tam da adlandırıldıkları gibiler.

Bunlar, birbirlerine karşılıklı kütleçekimle bağlı

gökadalardan oluşan dev topluluklardır.

Yani ekranda gördüğünüz noktaların çoğu

birer yıldız değil,

birer gökada, yani yıldız topluluğu.

Şimdi göstereceğim resimlerden,

umuyorum ki gökada kümelerinin

güzel nesneler olduğunu çabucak göreceksiniz

Bunun ötesinde,

bence gökada kümeleri gizemli,

şaşırtıcı

ve yararlı.

Yararlılar, çünkü onlar evrenin en büyük laboratuvarları.

Gökada kümelerini laboratuvar olarak betimlemek,

onlarla deney yapılabileceği

anlamına gelir.

Bu deneyleri 4 temel türde düşünebiliriz.

Tanımlayacağım ilk tür

çok büyüklerin incelenmesi.

Ne kadar büyük?

Bu, gökada kümelerinden birinin resmi.

Öylesine büyük kütleli ki,

ışık içinden geçerken bükülüyor,

kümenin aşırı kütleçekimi tarafından çarpıtılıyor.

Ayrıca, eğer dikkatli bakarsanız

kümenin etrafındaki halkaları görebilirsiniz.

Sayısal olarak konuşursak,

bu bir tek gökada kümesinin kütlesi

bir katrilyon güneş kütlesinden büyüktür.

Bu sistemlerin kütlelerinin büyüklüğünü kavramak güç.

Tabi kütlelerinin ötesinde,

ek bir özellikleri daha var.

Bunlar aslında yalıtılmış sistemler,

dolayısıyla onları, tüm evrenin

küçük ölçekli birer örneği olarak düşünebiliriz.

Ve evrene büyük ölçekte yönelttiğimiz

soruların bir bölümünü,

örneğin kütleçekimin nasıl işlediğini,

bu sistemleri inceleyerek yanıtlayabiliriz.

Bu, çok büyüklere dair deneydi.

İkincisi ise çok sıcak olanlar.

Şimdi, eğer bir gökada kümesi görüntüsü alır ve

tüm yıldız ışığını bundan çıkartırsam,

elimde bu büyük mavi leke kalır.

Bu sahte bir renk.

Şu an gördüğümüz aslında X-ışın ışığı.

Soru şu: Eğer gökadalar değilse,

bu ışığı yayan ne?

Yanıt sıcak gaz,

milyonlarca derecelik gaz,

yani plazma.

Bu kadar sıcak olma nedeni

bir önceki sayfada yatıyor.

Bu sistemlerin aşırı büyük kütleçekimleri

gazdaki parçacıkları çok yüksek hızlara ivmelendiriyor.

Yüksek hız ise yüksek sıcaklık demektir.

Düşüncenin temeli bu,

ancak bilim, oldukça kaba bir taslaktır.

Bu plazmanın pek çok temel özelliği var ki,

hâlâ aklımızı karıştırıyor,

bizi hayrete düşürüyor ve

çok sıcakların fiziğine dair

kavrayışımızın sınırlarını zorluyor.

Üçüncüsü, çok küçüklerin incelenmesi.

Bunu açıklamak için, oldukça rahatsız edici

bir gerçekten söz etmem gerek.

Evrenin malzemesinin büyük bölümü

atomlardan oluşmamıştır.

Size yalan söylendi.

Büyük bölümü, karanlık madde dediğimiz

son derece gizemli bir şeyden oluşmuştur.

Karanlık madde etkileşim yapmayı pek sevmez,

kütleçekimi ile olan dışında.

Tabi onun hakkında daha fazlasını bilmek istiyoruz.

Eğer bir parçacık fizikçisi iseniz,

parçacıkları çarpıştırdığınızda neler olacağını bilmek istersiniz.

Karanlık madde de istisna değil.

Peki bunu nasıl yaparız?

Bu soruyu yanıtlamak için

bir başka soru sormak zorundayım.

Soru şu: Gökada kümeleri çarpıştığı zaman ne olur?

Şu görüntüye bakalım.

Gökada kümeleri, evreni temsil eden

küçük ölçekli evren dilimleri olduğuna göre,

onların da büyük bölümü karanlık maddeden oluşur.

Buradaki mavimsi mor renkte gördüğünüz şey budur.

Kırmızı, sıcak gazı temsil ediyor

ve tabi birçok gökada görebiliyorsunuz.

Bu, parçacık hızlandırıcılarında olan şeyin

çok çok büyük ölçekteki hâlidir.

Bu çok önemli bir şey,

çünkü bunun anlamı şu:

Laboratuvarda tespiti zor olan çok küçük etkiler

birbirlerine eklene eklene,

doğada gözleyebileceğimiz bir şeye dönüşebilir.

Aslında bunun komik bir yanı var.

Gökada kümelerinin, karanlık maddeye dair

bize bilgi verebilme nedeni,

gökada kümelerinin, çok küçüklerin fiziğine dair

bize bilgi verebilme nedeni,

tam olarak, kendilerinin çok büyük olmasıdır.

Dördüncüsü, çok gariplerin fiziği.

Şimdiye kadar söz ettiklerim kesinlikle çılgıncaydı.

Eğer daha garip bir şey varsa

o da karanlık enerjidir.

Eğer havaya bir top fırlatırsam,

yukarı gitmesini beklerim.

Beklemediğim şey ise,

giderek artan bir hızla yukarı gitmesidir.

Benzer biçimde, evrenbilimciler de

evrenin genişlemesini anlıyor.

Giderek artan bir hızla genişlemesinin

nedenini ise anlamıyorlar.

Bu ivmeli genişlemenin nedenine

bir isim verdiler:

Karanlık enerji, dediler.

Onun hakkında da daha fazlasını bilmek istiyoruz.

Aklımızdaki sorulardan biri şu:

Karanlık enerji evreni büyük ölçekte

nasıl etkiler?

Kuvvetine bağlı olarak,

belki yapılaşma hızlı veya yavaş oluyordur.

Evrenin büyük ölçekli yapısında sorun,

korkunç karmaşık olması.

Bu bir bilgisayar simülasyonu.

Bunu basitleştirecek bir yol bulmak gerekiyor.

Bu konuda düşünürken bir benzetim kullanmayı seviyorum.

Eğer Titanik'in batışını anlamak istersem,

yapılması gereken en önemli şey

gemiden kopan her küçük parçanın

ayrı ayrı konumlarını modellemek değildir.

Yapılması gereken en önemli şey

en büyük iki parçanın izini sürmektir.

Benzer biçimde, en büyük parçalarının izini sürerek

büyük ölçekte evren hakkında çok şey öğrenebilirim.

Bu en büyük parçalar da

gökada kümeleridir.

Konuşmamın sonuna yaklaşırken,

biraz kandırılmış gibi hissedebilirsiniz.

Demek istediğim, konuşmaya

gökada kümelerinin nasıl yararlı olduğunu

ve bunun bazı nedenlerini anlatarak başladım.

Ama gerçekte neye yararları var?

Buna yanıt olarak,

Henry Ford'dan bir alıntı yapmak istiyorum.

Kendisine arabalara dair soru sorulduğunda

şöyle demişti:

"Eğer insanlara ne istediklerini soracak olsaydım,

daha hızlı atlar istediklerini söylerlerdi."

Günümüzde toplum olarak

pek çok zorlu problemle yüz yüzeyiz.

Ve bu problemlerin çözümleri çok açık değil.

Daha hızlı atlar değil.

İnanılmaz büyük miktarda

bilimsel yaratıcılık gerekecek.

Dolayısıyla, evet, odaklanmalıyız,

evet, konsantre olmalıyız.

Ama şunu da unutmamalıyız ki,

yenilik, yaratıcılık, esinlenme...

Tüm bunlar

görüş alanımızı genişlettiğimizde,

bir adım geri çekilip

uzaktan baktığımızda gelir.

Ve ben, bunu yapmak için, bizi kuşatan evreni

incelemekten daha iyi bir yol düşünemiyorum.

Teşekkürler.

(Alkış)