Son 100 yılda gökbilimciler pulsarları, kara delikleri ve uzak güneşlerin yörüngesinde dönen gezegenleri keşfetti. Ama bütün bunlar Edwin Hubble’ın 1920’lerde birkaç yıl içerisinde yaptığı keşifler yanında sönük kalır. Edwin Hubble, bize Evrenimizin genişlediğini ve hızlandığını gösterdi. Ama bunun farkına varan ilk kişi aslında o değildi.
1929’da şimdiye kadar yapılmış en şaşırtıcı keşiflerden biri Amerikalı astronom Edwin Hubble’dan geldi. Kendisi gözlemlerinin sonuçlarından yola çıkarak bizlere, Evrenin genişlediğini gösterdi. Sadece bu da değildi. Galaksiler birbirinden uzaklaştıkça hızları da artıyordu.
Günümüzde Hubble Yasası olarak bilinen, onun ortaya koyduğu ilkeler, kozmolojinin merkezinde yer almaktadır. Bilimsel keşiflerin, o keşfi yapanların isimleriyle tarih kitaplarına geçtiğini düşünürüz. Ancak ne yazık ki işler her zaman bu biçimde yürümez. Aslında tarih bunun örnekleri ile doludur.
Kısaca Edwin Hubble
Yaşadığı çağın en ünlü astronomu olan Edwin Powell Hubble,1889’da dünyaya geldi. Çocukluğunda büyükbabasıyla çok yakın olan Edwin, büyükbabasının sekizinci yaş günü için ona verdiği teleskop sayesinde astronomi ile tanışmış oldu. Wheaton Kolejinde temel eğitiminin ardından, astronomi okumak istiyordu.
Ancak babası sabit bir gelir getireceği için onun hukuk okumasında ısrarcıydı. Edwin babasını yatıştırmak için resmi olarak hukuk okudu. Ama kendi hayallerini gerçekleştirmek için yeterince fizik dersi de aldı. Sonrasında akademik ve atletik hünerleri ona Oxford’da burs kazandırdı. Hubble için tek hayal kırıklığı, babasının dayatmasıyla Oxford’da yine hukuk okuyacak olmasıydı.
Hubble’ın babası 1913’te hastalanıp ölünce Hubble’ın İngiltere macerası da sona erdi. Sonraki 18 ay boyunca ailesine destek olmak için lise öğretmenliği yapmaya ve yarı zamanlı olarak hukuki danışmanlık vermeye başladı. Ailenin durumu bir miktar düzelince de, Chicago Üniversitesi’nde tanıştığı bağlantıları sayesinde, Yerkes Rasathanesi’nde yüksek lisans yapmaya başladı.
Bir gökbilimci olarak sergilediği beceriler neticesinde de kısa süre sonra Hooker Teleskobuyla uzayın derinliklerini gözlemleyebileceği Wilson Dağı Gözlemevi’nden teklif aldı. Burada o dönem için dünyanın en güçlü teleskopları bulunmaktaydı.
Hubble, rasathanede kısa zamanda ilgi odağı oldu. Gelişinden dört yıl sonra, 4 Ekim 1923 gecesinde Hubble, kariyerinin en büyük keşfini gerçekleştirdi. Bu bir nebulada keşfedilen ilk Şefe yıldızıydı. Bu keşfin önemli olmasının sebebi, Şefe yıldızlarının parlaklıkları ölçülerek uzaklıklarının hesaplanabilir olmasıydı.
Sefe yıldızının Güneş’ten 7000 kat daha parlak olduğu ortaya çıktı. Asıl parlaklığıyla görünürdeki parlaklığını kıyaslayarak Hubble, yıldızın uzaklığını hesapladı. Andromeda Nebulası Dünya’dan aşağı yukarı 900 000 ışık yılı uzaktaydı.
Bu bizim galaksimizin bir parçası olmadığı anlamına geliyordu. Bulunduğu rasathane, evrende tek bir galaksi olduğuna inananlarla doluydu. Bu nedenle araştırmalarına devam etti.
Hubble çalışmalarını 1924 Amerikan Bilim ve Gelişme Derneği’nin toplantısında açıkladı. Hubble’ın hesaplarının sonuçları gerçekten sansasyoneldi ve Hubble bir anda gazetelerin ve sokaktaki tartışmaların konusu haline geldi. Ancak sonraki başarısı bunu neredeyse unutturacaktı.
Evrenin Genişlediği Nasıl Keşfedildi?
Kullanılan teknik Avusturyalı fizikçi Christian Doppler’in keşfettiği bir fizik kuralına dayanıyordu. 1842’de Doppler, bir nesnenin hareketinin aynı nesnenin yaydığı bütün dalgalan da etkileyeceğini ilan etmişti. Bu etkiye Doppler etkisi denir.
Kısaca özetlersek, dalga üreten bir nesne gözlemciye yaklaşırsa gözlemci, dalga boyunda bir azalma görür. Fakat dalga üreten nesne gözlemciden uzaklaşırsa dalga boyunda artış olur. Doppler etkisini kullanarak yıldızların hızını hesaplamak birçok kişiye garip gelebilir ama bu yöntem gerçekten de işe yaramaktadır.
Işık durumunda, sabit bir gözlemciye doğru hareket eden bir nesne tarafından yayılan dalga boyları daha sık ve dolayısıyla daha mavi görünür. Uzaklaşan bir nesne tarafından yayılan dalga boyları daha az sıklıkta ve dolayısıyla daha kırmızı görünür. Bu bilgilerin eşliğinde yaptıkları çalışmadan yola çıkarak, Hubble ve meslektaşları, 1929’da astronomiyi değiştirecek bir makale yayınladılar.
Bu makale, Samanyolu’ndan görülebilen galaksilerin hepsinin hızlandığını açıklıyordu. ( İncelemek isterseniz: A Relation between Distance and Radial Velocity among Extra-Galactic Nebulae). Hubble ve ortak yazarlarının gözlemlediği şey, bizzat evrenin genişlemesiydi. Keşif, evrenin yaşının hesaplanmasını da sağladı.
Bugün artık biliyoruz ki evrenimiz yaklaşık 13.7 milyar yaşında. Makaleye göre, bizden uzaklaşan cisimlerin uzaklaşma hızları (kırmızıya kayma), bizden uzaklıklarıyla doğru orantılıdır. Dolayısıyla bizden çok uzakta olan cisimler, bizden çok daha fazla uzaklaşma hızlarına sahiptirler. Bu gözlem daha sonra Hubble Yasası olarak bilinecekti.
Hubble Gerçekten Evrenin Genişlemesini Tek Başına mı Keşfetmişti?
Einstein, 1915 yılında Genel Görelilik Teorisi sayesinde bizi, uzay-zaman kavramının derinliklerine soktu. Teorisi o zamanların durağan evren modeline karşı olarak uzayın, zaman içinde kendini genişletip, büzebildiğini öngörüyordu.
Ancak durağan evren modelini baştan kabul ettiği için, teorisine güvenmek yerine sonradan teorisine fazladan bir sabit ekledi. “Kozmolojik sabit” olarak adlandırdığı bu sabit ile evrenin genişlemesini de teorisinde durdurmuş oluyordu.
Kendisi daha sonra bu fikrini en büyük hatası olarak kabul edecekti. Bu nedenle, Einstein Hubble’in keşfini duyduğunda çok sevindi. Sonucunda, Hubble’ın keşfiyle kozmolojik sabit birdenbire gereksiz hale geldi. Neticede, Einstein’ın sezgileri doğru çıkmıştı.
Hubble – Lemaitre Yasası
2018 yılında, Uluslararası Astronomi Birliği (IAU), bütün üyelerine bir oy pusulası gönderdi. Konu, evrenin genişlemesine atfedilen Hubble Yasasının adını artık Hubble-Lemaître Yasası olarak değiştirilmesi ile ilgili idi. Sonunda 2018 yılının Ekim ayında bu kabul edilecekti.
Nitekim, Belçikalı fizikçi Georges Lemaitre, Albert Einstein’ın denklemlerinden yola çıkarak evrenin genişlediğini teorik olarak gösteren ilk kişidir. Hem de Edwin Hubble’dan iki yıl önce!
Lemaitre, 1927’de yazdığı makalede galaksilerin Dünya’ya olan uzaklıklarıyla orantılı hızlarda, daha da uzaklaşmaları gerektiğini söylüyordu. İlk başta söylediklerini kanıtlayacak bir gözlem veya ölçüm olmadığı için makalesi pek rağbet görmedi.
Sonuçlarını yayınladığı dergi o zamanlarda hiç bilinmeyen bir astronomi dergisi idi ve Fransızca yayınlandığı için kimsenin dikkatini çekmemişti. Ancak iki yıl sonra Hubble, galaksilerin gerçekten de Dünya’dan uzaklaştığını ispatlayan makalesini yayınlayınca Lemaitre, haklı çıkmıştı.
Sonuç Olarak;
Edwin Hubble, 1936 yılında yayınladığı, keşiflerine ilişkin kitabı “Nebulaların Bölgesi” ile ününü pekiştirdi. Hubble’ın astronomiye son büyük katkısı Palomar Dağı üzerindeki Hale teleskobunun tasarımı ve yapımındaki merkezî rolü oldu. Hooker’dan dört kat daha güçlü olan Hale 40 yıl boyunca dünyanın en büyük teleskobu olacaktı.
Daha da uzun bir süre dünyanın en büyük teleskobu olabilirdi, ama yapımı İkinci Dünya Savaşı yüzünden yarım kaldı. Hubble, 1949 yılında hizmete girdiğinde nihayet Hale ile ilgilenmeye başladı. Ama çok geçti; bir kalp krizi geçirdi ve hiçbir zaman eski sağlığına kavuşamadı.
Hubble’ın içine ukde olan tek şey çok istediği Nobel Ödülünü alamamış olması oldu. Ne var ki, astronomi için ödül yoktu ve Nobel komitesi astronominin fiziğin bir dalı olarak görülebileceğine karar verdiğinde artık çok geçti.
Edwin Hubble belki de adının, Hubble Uzay Teleskobuna verilmiş olmasından teselli bulurdu. Bu teleskop şimdi kendisinin yerine uzayın derinliklerini araştırıyor. Ayrıca göz atmak isterseniz: Bilgilerimizi Tazeleme Zamanı! Evrenin Nihai Kökeni Sandığımız Gibi Büyük Patlama Olmayabilir!
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Who really discovered Hubble’s Law?; Bağlantı: https://www.sciencefocus.com/
- Who REALLY Discovered the Expanding Universe?; yayınlanma tarihi: 21 kasım 2011; Bağlantı: https://www.seeker.com
- The Day Edwin Hubble Realized Our Universe Was Expanding; yayınlanma tarihi: 17 Ocak 2019; Bağlantı: https://www.livescience.com/
Matematiksel
