evrenin bebeklik fotoğrafı.
ama burada “bebeklik” derken bile biraz insafsız davranıyoruz. çünkü bugün yaklaşık 13,8 milyar yaşında olduğunu düşündüğümüz evrenin, henüz 380 bin yaşlarındaki halinden bahsediyoruz. yani insan ömrüne uyarlarsak, 80 yaşındaki bir adamın aşağı yukarı bir günlük haline bakmak gibi.
büyük patlamadan sonraki ilk dönemlerde evren, bugün gece gökyüzüne baktığımız o sakin ve karanlık yer değildi. her taraf aşırı sıcak ve yoğun bir parçacık çorbasıydı. elektronlar, protonlar ve fotonlar sürekli birbirleriyle etkileşiyordu. ışık vardı ama bir yere gidemiyordu. çünkü foton dediğimiz ışık parçacıkları daha birkaç adım atmadan serbest elektronlara çarpıp yön değiştiriyordu. bir nevi sisli havada uzun farları açmak gibi, şık var, fakat önünü göremiyorsun.
sonra evren genişledikçe soğumaya başladı. yaklaşık 380 bin yıl geçtiğinde sıcaklık, elektronların protonlara bağlanıp hidrojen atomlarını oluşturabileceği seviyeye kadar düştü. serbest elektronların ortadan büyük ölçüde çekilmesiyle fotonların önü açıldı ve evren, ilk kez şeffaf hale geldi.
işte o anda serbest kalan ışığın bir kısmı halaburada.
kozmik mikrodalga arka plan ışıması dediğimiz şey tam olarak bu.
tabii “hala burada” derken sanki milyarlarca yıldır aynı ışık odanın içinde dönüp duruyormuş gibi düşünmemek lazım. uzay genişledikçe bu ışığın dalga boyu da uzadı. başlangıçta çok daha yüksek enerjili olan bu ışık, milyarlarca yıllık kozmik genişlemenin ardından bugün mikrodalga bölgesine kadar gerildi. sıcaklığı da yaklaşık
2,7 kelvin, yani mutlak sıfırın yalnızca birkaç derece üzerinde.
daha acayibi şu:
bu ışık belirli bir yerden gelmiyor. gökyüzünde teleskobu nereye çevirirsen çevir, onu görüyorsun. çünkü aslında baktığımız şey uzayın içinde duran uzak bir cisim değil. baktığımız her yönde, evrenin ışığa karşı şeffaf hale geldiği o eski sınırı görüyoruz. biraz sisin içinde durup çevrene baktığında her yönde sisin son görebildiğin yüzeyini görmek gibi. bu yüzden kozmik mikrodalga arka plan ışıması bana kalırsa astronomideki en tuhaf şeylerden biri. çünkü bir teleskopla galaksiye baktığında geçmişe bakarsın. ama
cmb*'ye baktığında neredeyse
“ışıkla görebileceğimiz geçmişin son duvarına” bakarsın. daha gerisini normal ışıkla göremeyiz. çünkü daha öncesinde evren zaten şeffaf değildi.
bir de internette mutlaka görmüşsünüzdür; kırmızı, sarı, mavi lekelerden oluşan oval bir evren haritası vardır. işte o harita cmb'nin sıcaklık haritasıdır. ilk bakışta rastgele lekeler gibi görünür ama aslında o küçücük sıcaklık farkları, erken evrendeki çok küçük yoğunluk farklılıklarını gösterir. ve işin en güzel tarafı burada başlıyor: o küçücük düzensizlikler olmasaydı, bugün galaksiler de olmayabilirdi. bazı bölgelerde madde çok az daha yoğundu. kütle çekim zamanla buralara daha fazla madde topladı. yüz milyonlarca, milyarlarca yıl boyunca o küçücük farklılıklar büyüdü; galaksiler, galaksi kümeleri, yıldızlar, gezegenler ortaya çıktı. dolayısıyla o haritadaki lekeler bir bakıma bugün gördüğümüz bütün kozmik yapıların çocukluk hali.
samanyolu'nun da.
güneş'in de.
dolaylı olarak bizim de.
işin bir başka güzel tarafı, bunun büyük patlama fikrinin sonradan uydurulmuş bir süsü olmaması. sıcak ve yoğun bir başlangıç fikrinden hareket eden fizikçiler, böyle bir kalıntı ışınımın evrenin her tarafında bulunması gerektiğini daha gözlemlemeden önce öngörmüşlerdi. sonra 1960'larda gerçekten bulundu. üstelik keşfin kendisi de biraz komik:
arno penzias ve
robert wilson antenlerinde nereden geldiğini anlayamadıkları inatçı bir parazit yakalıyorlar. cihazı kontrol ediyorlar, çevresel kaynakları araştırıyorlar, hatta antene yuva yapan güvercinlerin bıraktığı pisliği bile temizliyorlar.
ses gitmiyor.
çünkü sorun antende değil.
anten, evrenin bebekliğini dinliyor.
bugün cmb'yi ölçerek evrenin yaşını, geometrisini, içindeki normal madde ve karanlık madde miktarlarını ve ilk dönemlerdeki yoğunluk dağılımını inanılmaz hassasiyetle sınayabiliyoruz. yani gece gökyüzündeki en eski şey bir yıldız değil. bir galaksi de değil... her yönden üzerimize gelen, yaklaşık 13,8 milyar yıldır yolculuk eden ve artık gözümüzün göremeyeceği kadar soğumuş bir ışık.
televizyonların analog olduğu dönemleri hatırlayanlar için daha şiirsel bir detay da bırakayım:
eskiden televizyon boş kanalda karıncalandığında gördüğümüz o rastgele parazitin çok küçük bir kısmının kaynağı gökyüzünden gelen mikrodalga ışınımdı. bunu doğrudan “ekranda büyük patlamayı izliyorduk” diye anlatmak biraz romantize etmek olur ama fikir olarak insanın hoşuna gidiyor. çünkü cmb'nin bana kalırsa en güzel tarafı bilimsel tarafından bile önce şu:
evren, çocukluğundan kalma bir fotoğrafı hâlâ yanında taşıyor.
ve biz yaklaşık 13,8 milyar yıl sonra dönüp o fotoğrafa bakarak nereden geldiğimizi anlamaya çalışıyoruz :)
devamını gör...