Evrenin Beş Çağı ve Evrenin Sonu

Evrenin geçmişi hakkında çok yazıp çizilir. Büyük patlama, yıldızların oluşumu, EVRENİN GENİŞLEMESİ derken bugüne kadar gelinir. Peki ya evrenin geleceği nasıl olacak hiç merak ettiniz mi? Evrenin bir sonu olacak mı, olacaksa nasıl ve ne zaman olacak? Eğer bu soruların cevabını merak ediyorsanız, zamanda çok ama çok uzun bir yolculuğa çıkalım.

Büyük patlamadan saniyeler sonra atomaltı parçacıklar, dakikalar sonra da füzyon ile atomlar oluşmaya başladı. Ancak füzyon, 20. dakikaya kadar devam edebildi. Bu andan itibaren genişlemenin etkisiyle soğuyan evrende sıcaklık bir yıldızın çekirdeğindekinden daha düşük seviyeye gelmişti. Haliyle füzyon reaksiyonları devam edemedi. Hidrojen ve helyum 3:1 oranına ulaştılar. (1)

13.8 milyarlık süreci dakikalara bölerek anlatmak pek mümkün olmayabilir. Zaten füzyonun durmasından sonra sıradaki önemli anın gelmesi için 380 bin yıl geçmesi gerekiyordu. Çünkü bu andan önce evrenin sıcaklığı, elektronların atomlara bağlanmasını önleyecek kadar yüksekti. Ne zaman bir elektron bir atoma bağlansa, bir foton tarafından koparılıyordu. Büyük patlamanın 380 bin yıl sonrasında, genişleyen ve soğuyan evrende elektronların atomlarla birleşmeye başlayabilmesiyle, ilk nötr atomlar da oluşmuş oldu. Bu noktada boşta kalan fotonlar evrendeki serbest gezintilerine başladılar. (Günümüzde televizyonlarımızda kanal ayarı yokken gördüğümüz cızırtılı karıncalı ekrana neden olan ışıma budur.) İlk yıldızın oluşabilmesi için ise 400 milyon yıl geçmesi gerekecekti. Nihayet evren ışımaya başladı.

Pek çok astronom, büyük patlamadan, yıldızların oluştuğu ana kadar geçen dönemi karanlık çağ olarak tanımlar. Astrofizikçi Gregory P. Laughlin ve Fred Adams ise yazdıkları “Evrenin Beş Çağı” isimli kitaplarında bu döneme “İlkel Çağ” (Primordial Era) adını verdiler. (2) Yıldızların oluşmasıyla sona eren bu dönem ile birlikte “Yıldızlı Çağ” (Stelliferous Era) başlamış oldu. Evrendeki gökadaların her biri yüz milyarlarca yıldız barındırdığı için evren hâlâ yıldız çağını yaşıyor diyebiliriz. Peki bu çağ ne kadar sürecek? Başka bir deyişle, son yıldız ne zaman yok olacak?

Tahmin edilenin aksine, bir yıldızın kütlesi ne kadar küçükse, ömrü de o kadar uzun olur. Büyük kütleli yıldızlar, sahip oldukları devasa kütle çekim kuvvetleri sayesinde yakıtlarını hızlı tüketirler. Yani, hidrojen atomlarının füzyon ile helyuma dönüşmesi çok hızlı olur. Daha genel ifadeyle, küçük kütleli atomların birleşerek daha büyük kütleli atomlara dönüşmesi hızlı olur diyebiliriz. Çok büyük kütleli bir yıldızın ömrü birkaç milyon yıl ile sınırlıyken, küçük kütleli ve kırmızı cüce olarak tanımlanan yıldızlar ise -evet sıkı durun- birkaç trilyon yıl parlamaya devam edebilecekler. İnanılmaz değil mi? Evrenin sadece (!) 13.8 milyar yaşında olduğu düşünülürse, ilk oluşan kırmızı cüceler dahi ömürlerinin ilk %1’lik kısmındalar.

Orta ve büyük kütleli yıldız oluşumları, gökadalarda bulunan gazların kütle çekim kuvveti ile çökmesiyle muhtemelen birkaç milyar yıl daha devam edebilecek. Gökadaların çarpışması, yeni yıldız oluşumlarına imkân verecek olsa da bunların hiçbiri kırmızı cücelerin son günlerine kadar süremeyecek. Haliyle gökadalardaki ışık azalacak ve kızıllaşacak. Yapılan hesaplar, küçük kütleli kırmızı cücelerin 10 trilyon yıl kadar var olabileceklerini gösteriyor. Bu uzun ömrün sonunda, son kırmızı cüce de söndüğünde Yıldızlı Çağ, 10^13’lü yıllarda son bulmuş ve yeni bir çağ, yani “Dejenere Çağı” (The Degenerate Era) başlamış olacak. (3)

Yıldızların tükenmesiyle birlikte evrende hâlâ enerji salınımı yapan nötron yıldızları, kara delikler, kahverengi cüceler ve yıldız kalıntıları olan beyaz cüceler varlıklarını sürdürüyor olacak. Dejenere Çağı’nın bu ismi almasının sebebi, bu sayılan gök cisimlerinin sahip oldukları “dejenere iç basıncı” sayesinde kütle çekim kuvvetine direnç göstererek diğer yıldızlar gibi içlerine çökmeyecek olmalarıdır (kara delikler hariç). Öyleyse bu cisimler sonsuza kadar var olabilecekler diyebilir miyiz? Maalesef hayır. Hesaplamalar, zamanla atomaltı parçacıkların dahi bozunmaya uğrayacağını gösteriyor. Protonların yarılanma ömrünün 10^34 yıl olduğunu düşünürsek, bunun ne kadar uzun bir zaman olduğunu tasavvur etmeye çalışmak bile insanın adeta beynini döndürüyor. Proton bozunmasıyla birlikte, evrende kalan her madde yavaş yavaş yok olmaya, parçalanmaya başlayacak. 10^40 yıl kadar sonra dejenere gök cisimleri de evrenden silinmiş olacak.

Artık evrende varlığını devam ettirebilen gök cisimleri olarak sadece kara delikler kalmış olacak. Haliyle Adams ve Laughlin bu döneme “Kara delik Çağı” (Black Hole Era) adını vermişler. Ancak kara delikler de sonsuza dek var olamayacaklar. Genellikle kara delikler önüne geleni yutan kozmik süpürgeler olarak tezahür edilirler. Oysa, kara delikler de Hawking Işıması denen bir olay sonucunda çok ama çok yavaş bir şekilde kütlelerini kaybederler. Yıldızların aksine, bir kara delik ne kadar büyükse o kadar yavaş ışıma yapar ve kütlesini kaybeder. Öyle ki, gökadaların merkezlerinde yer alan süper kütleli kara deliklerin yok olması 10^93 yıl kadar uzun zaman alacak Üşenmeyelim ve yazalım;

1.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000
Yıl!

Bu sayı, bütün evrendeki atomların toplam sayısından daha fazla. Son kara delik de yok olduğunda, açığa enerji çıkarabilecek son şey de tükenmiş olacak. Evren son çağa, yani “Karanlık Çağ”a (Dark Era) girmiş olacak. Evrende oldukça düşük enerjili atomaltı parçacıklar dışında hiçbir şey kalmayacak. Sonsuza dek, tabii eğer zamanın bir manası kalmış olursa…

İçiniz biraz burkulmuş olabilir. Biz göremeyecek de olsak yaşadığımız evrenin sona ereceğini düşünmek pek de hoş gelmiyor kulağa.

Öte yandan, evrenin nasıl sona ereceğini açıklayan 2 farklı senaryo daha var. “Büyük Yırtılma” ve “Büyük Çöküş ve Geri Dönüş”. Bu sonlardan herhangi biri ya da daha farklı bir son evrenimizi bekliyor olabilir. Bunu henüz tam olarak bilmiyoruz. Yazımızda incelediğimiz Laughlin ve Adams tarafından ele alınan çağlar ise diğer senaryolara göre daha olası kabul edilen “Büyük Donma” teorisini baz almıştır. (4)

Özetle, evrenimizin ömrü beş çağa ayrılabilir:

1. Büyük patlamadan, ilk yıldızların oluştuğu 400 milyon yılına kadar; İlkel Çağ (0 – 400 milyon)
2. İçinde yer aldığımız ve son yıldız ölene kadar 10^13 yıl sürecek olan Yıldızlı Çağ (400 milyon – 10^13)
3. Nötron yıldızlarının, kahverengi cücelerin, beyaz cücelerin ve kara deliklerin var olacağı ve proton bozunmasıyla 10^40 yıl sürecek olan Dejenere Çağı (10^13 – 10^40)
4. Dejenere Çağının sonunda evrende var olan tek gök cismi kara deliklerin Hawking ışıması ile 10^93 yıl gibi uzun bir süre boyunca yavaşça yok olacağı Kara delik Çağı (10^40 – 10^93)
5. Son olarak da evreni ölü kabul edebileceğimiz, zaman pek bir şey ifade etmese de sonsuza kadar sürecek olan Karanlık Çağ (10^93 – ∞).

Bakalım, yeni araştırmalar evrenin geleceği ve nihai sonu hakkında karşımıza yeni nasıl bilgiler getirecek…

Yazan: Uğur Çontu

Kaynaklar ve Referans:

1. http://www.astro.ucla.edu/~wright/BBNS.html
2. https://archive.nytimes.com/www.nytimes.com/books/first/a/adams-universe.html
3. https://astronomi.itu.edu.tr/genel/dejenere-cag/
4. https://www.windows2universe.org/?page=/the_universe/Crunch.html