Fizik / Astrofizik Tüm Yazılar

Evrenin Rengi: Kozmik Latte

Her geçen gün büyüleyici evrenimizin farklı bir resmi veya fotoğrafı ortaya çıkıyor. Peki evrenin fotoğrafına baktığınızda ne görüyorsunuz? Yıldızlar, galaksiler, süpernovalar ve bolca karanlık… Size bu karanlığın karanlık olmadığını evrenin asıl renginin “latte” olduğunu söylesek? Evet evrenin şu anda asıl rengi İtalyanca da süt anlamına gelen lattedir. Astronomlar uzun araştırmalardan sonra evrenin “ortalama” bir rengi olarak latte rengini ortaya koydular.

2001 yılında Karl Glazebrook ve Ivan Baldry evrenin rengini yeşilimsi beyaz olduğunu belirledi. Ancak kısa bir süre sonra kendi incelemelerine evrendeki tüm ışığın renginin hafifçe bej-beyaz olduğunu ekleyerek analizlerini düzelttiler. Bu incelemeye 200.000’den fazla gökada dahil edilerek evrenin büyük bir alanından gelen ışığın spektral aralığı ölçüldü. Fakat bu işlemi teker teker yapmak oldukça zor, neredeyse imkansızdır. Bu bakımdan evrenin renk tayini için farklı bir yol izlenmiştir. Bu yolu kısaca anlatmak anlatalım:

2DF Gökada Kırmızıya kayma araştırması kullanılarak 200.000 gökadadan gelen toplam ışık alınarak evrenin rengini öğrenmemiz mümkün kılındı. 200.000 gökadadan gelen bu ışıkların kozmik dalga boyları ışığın farklı dalga boyları için evrende yayılan enerjinin bir grafiğidir. Kozmik dalga boyları adı verilen bir grafik bize tüm yıldızların temsili dalga boyunu verir.

kozmikspektrum48521

Işığın farklı dalga boyları için evrende yayılan enerji. Ultraviyole ve mavi ışık solda; kırmızı ışık sağdadır.

Bütün galaksilerin renklerini incelemek yerine galaksilerden yayılan ışıkların kozmik spektrumuna bakmak yeterliydi. Aslında evrenin rengi yerine evrendeki tüm ışınımın nihai karışımı demek daha doğru bir kavram olur. Burada çeşitli filtreler aracılığı ile renk tayinleri yapılır ve nihayetinde evrenin asıl rengi bulunur.

Gerçekte, ışığın o küçücük parlaklıkları kozmosun gerçek ortalama rengini temsil etmektedir.

Evrendeki bugün gördüğümüz yıldızların çoğu yaklaşık 5 milyar yıl önceye oluşmuş olan bir nesildir. Geçmişte, bu yıldızların önemli bir bölümü parlak ve mavi olarak ortaya çıktı. Ancak yıldızlar yaşlandıkça maviden sarıya ve son olarak da kırmızı renge dönüşürler, yani kırmızılaşırlar. Bu yaşlanan yıldızlar sayesinde evrenin rengi yavaş yavaş mavimsi bir renk tonundan kırmızımsıya doğru kaymıştır. Eğer bir kerede tüm ışığı görebiliyor olsaydık -yani gözlerimiz bir kamyon tekerleği kadar büyük olsaydı- algıladığımız tüm renklerin ortalaması latte olacaktı. Evrenin ortalama rengini keşfeden bilim adamları buna Kozmik Latte adını verdi.

kozmiklatte5418

Günümüz evreninin “ortalama rengi” bu görmüş olduğunuz “latte” rengi ile temsil edilebilir.

Aynı ışığı alıp bir defada hepsine bakarak bir prizmadan geçirirseniz, bu renklerin neredeyse hepsi bir gökkuşağı üretecektir. Biz bunu Dünya’da mordan kırmızıya geçiş şeklinde görüyoruz. Prizmalar, karakteristik gökkuşağı ile sonuçlanan görünür ışığı farklı renklere ayırarak çalışır. Evrenden tüm görünür ışığı ayıran prizma, bize alışık olandan biraz farklı bir spektrum verecekti. Bu ışığın tüm bir resmini elde etmek için bilim adamları 200.000’den fazla gökadanın ışık verilerine baktı. Sonra onlar ışığın farklı dalga boylarında yayılan evrendeki enerjinin tüm toplamını temsil etmesi amacıyla “Kozmik Spektrumu” inşa etti.

Bilim insanları evrenin ortalama rengine varmak için renklerin gökkuşağını kullanmışlardır. Bu renk yıldızların yaşlanmasından oluşan kırmızıya kayma ile meydana geliyor. Yeni yıldızların daha az oluşması, daha fazla yaşlı yıldızın oluşmasına ve daha fazla yıldızın kırmızı devler haline gelmesine sebep olacaktır. Sonunda, ‘Kozmik Latte’ kırmızıya kayma ile çilekli Frappuccino gibi görünebilir.

Önemli not: Burada kastedilen “kırmızıya kayma”, evrenin genişmesi sonucu doppler etkisi ile gerçekleşen kırmızıya kayma değildir. Aşağıda bu durum izah ediliyor.

Bu konu üzerinde araştırma yapan Dr Baldry’e göre ‘kozmik spektrum’ evrende yıldız oluşum tarihi hakkında çok daha fazla detaylı zengin bilgi vermektedir.

gelecektekievreninrengi484

Bugün “kozmik latte” olarak isimlendirdiğimiz evrenin ortalama rengi, uzun milyar yıllar sonra “Çilekli Frappuccino”ya dönüşecek…

Burada yıldızlar hakkında biraz bilgi vermemiz gerekiyor (Yıldız oluşumu hakkında kapsamlı bilgileri sitemizde bulmak mümkün.):

Yıldız oluşumu için gerekli element hidrojendir. Hidrojenler yüksek basınç sonucu tutuşur ve yanmaya başlar. Bunun sonucunda ise önce helyumu oluşturur, sonra helyum yanarak karbon elementlerini oluşturur. Bu işlem büyük kütleli yıldızlarda demir elementine kadar ilerler. Yıldız ölümü sonrasındaki süpernova patlamalarında ise diğer elementler oluşur.

Dikkatinizi çekmesi gereken nokta burada hidrojen olmalıdır ve hidrojen ilk yıldızın oluşumunu sağlar. Yeni yıldızlar oluştukça evrendeki hidrojen rezervleri azalır ve büyük kütleli mavi yıldızların sayısı gün geçtikçe azalır. Çünkü yüksek sıcaklık kütleye bağlıdır. Büyük dev yıldızları oluşturacak hidrojen rezevri azaldıkça yıldızlar daha küçük boyutlarda ve kırmızıya yakın renklerde oluşur. Hidrojen rezervi azalması evrenin gün geçtikçe kırmızı olmasında rol oynar.

Bilim insanlarının oluşturduğu 2DF modeline göre bundan 5 milyar yıl önce genç mavi yıldızların bugüne oranla çok daha fazla sayıda olduğu görülüyor. Bilim insanları 7 milyar yıl sonraki evrenin rengini kuramsal olarak 5 milyar yıl önceki rengine bakarak çıkarabiliyorlar. Bu verilerin ışığında geriye doğru gidildiğinde siyah renge ulaşılması ise, evrenin 13 küsur milyar yıl önce şekillenmeye başladığı fikrini destekliyor.

Evren genç ve mavi yıldızlarla başladı ve kırmızı dev nüfusu gün geçtikçe arttı. Yıldızlararası hidrojen rezervi son 6 milyar yılda hızlıca azaldı. İşte bu sayede de 7 milyar yıl sonraki rengi, “Çilekli Frappuccino”yu tahmin edebiliyoruz.

Süleyman Yeşil

 

Kaynaklar

  • Cosmic latte / wikipedia
  • http://www.pha.jhu.edu/~kgb/cosspec/
  • Scientists Have Figured Out What Color The Universe Is / business insider
  • http://apod.nasa.gov/apod/ap091101.html
  • http://apod.nasa.gov/apod/ap110405.html
  • science for the curious dicovery / The Milky Way bridges from here to eternity
  • The Cosmic Spectrum and the Color of the Universe/ By Karl Glazebrook & Ivan Baldry
  • The universe is beige / the telegraph
  • The Bivariate Luminosity-Color Distribution of IRAS Galaxies and Implications for the High-Redshift Universe / the astrophysical journal
  • What Color is the Universe? / It’s Okay To Be Smart

 

Hep daha fazla okumak gerekir...

Yazar Hakkında

Zafer Emecan

Bir astronomi işçisi. Kozmik Anafor’un kurucusu, her şeyi ve hiçbir şeyi. Alakasız üniversiteler bitirmiş olmasına rağmen, içinden atamadığı gökbilim sevgisini kaleme, klavyeye, araştırmalara dökmeye çalışan, haddini bilen, ama bazen aşan amatör bir bilimci.