Evrenin Temel Özellikleri: İzotropi

İçinde yer aldığımız evreni bir bütün olarak değerlendirip gözlemlediğimizde yapısı gereği belli başlı bazı özellikler taşıdığını farkederiz. İzotropi de bu temel özelliklerden biridir.

Gözlem araçlarımızın gelişip güçlenmesinden bugüne yaptığımız araştırmalar, evrenin izotropik (eş yönlü) bir özellik sergilediğini ortaya koyuyor. İzotropi kavramından anlamamız gereken; evrenin her yöne doğru benzer özellikte ve yapıda olmasıdır. Yani evren, yapılan gözlemlerde nereden bakacak olursanız olun, ne yöne bakacak olursanız olun, hemen hemen her noktada aynı şekilde görünür.

Elbette bu durum bizlere biraz kafa karıştırıcı gelebilir. Çünkü bizler, elimize dürbünümüzü yada teleskobumuzu alıp gökyüzüne baktığımızda hemen her yönde birbirinden farklı yapılar ile karşılaşabiliriz. Bu kadar farklı yapıya hayranlıkla bakarken aslında evrenin çok çok küçük bir bölümüne “mikroskopla” bakmaya çalıştığımızın farkında olmayız. Evet, teleskoplarımız gök cisimlerini büyütürler ancak, bizler çok küçüğüz. Evreni mikroskopla incelemeye çalıştığımızı algılayamayacak kadar küçüğüz.

Bu durum başlı başına Güneş Sistemimiz ve onun da ötesinde gökadamız Samanyolu için de geçerlidir. Güneş Sistemimiz, Güneş’e en yakın gezegen olan Merkür’den itibaren en dış gezegen olan Neptün’e, hatta onun da ötesinde Kuiper Kuşağı‘na ve Oort Bulutu‘na değin birbirinden çok farklı yapılarda karşımıza çıkar.

Biraz daha büyük ölçekte baktığımızda Samanyolu Gökadası da kendi içerisinde izotropik değildir, çünkü farklı özellikte bölgeleri bünyesinde barındırır. Bir merkezi ve çekirdeği vardır, sarmal kollara sahiptir ve içerisinde yer alan yıldızlar homojen bir yapıda yer almazlar. Dolayısıyla hemen her noktası farklılık gösterir.

Bunun da ötesine geçersek aynı durum yakın çevredeki gökadalar ve gökada kümeleri için de geçerlidir. Onlar da oluşturdukları kümelerde ve yakınlaşmalarda farklılıklar gösterirler. Aralarında çok ciddi boşluklar bulunabilir ve değişik yönlere teleskoplarımızı çevirdiğimizde farklı gökada gruplaşmaları ile karşılaşmamız kuvvetle muhtemeldir.

Bizim burada değindiğimiz izotropik özellik, evrenin bir bütün halindeki yapısı için geçerlidir. Yani bunu tam olarak anlayabilmemiz için evrene en az 200-300 milyon ışık yılı gibi bir ölçekte bakabiliyor olmamız gerekir. Yaklaşık 92 milyar ışık yılı çapa sahip devasa evren yapısını bütün olarak ele aldığımızda, galaksi kümeleri, galaksiler ve yıldız sistemleri gibi ufak grup oluşumları içerisindeki özgün yapılar önemsizleşmektedir. Bu tıpkı bir kartopu yapmak gibidir. Çok düzgün bir kartopu yaptığınızda, neresinden bakarsanız bakın aynı görünecektir. Ancak kartopunun yüzeyine mikroskop altında bakacak olursanız, birçok özgün yapı ve dizilim görebilirsiniz. Fakat bizi ilgilendiren, izotropi kavramını doğru anlayabilmek adına kartopunu bir bütün olarak analiz etmektir.

Evrene çok daha küçük ölçeklerde baktığımızda, izotropik özelliğini fark edebilmemiz maalesef olanaksızdır. Çok gelişmiş ve güçlü teleskoplar ile Evren’in en derin noktalarına yapılan gözlemler bu özelliği gözler önüne serer. Yani ne kadar derinlere (uzağa) bakılırsa eğer, evrenin o derece de her yönde aynı şekilde görüldüğü fark edilebilecektir.

Bu durum tıpkı “kozmik mikrodalga arka plan ışıması“nın evrenin tümüne çok küçük farklılıklar haricinde tümüyle homojen dağılmasına benzetilebilir. Bugün gözlemlerimize dayanarak oluşturduğumuz evren modelleri, bize geniş ölçekte bakıldığında her yöne eşit dağılmış bir evren içinde yaşadığımızı gösteriyor.

Örneğin evrende çapı 5 milyar ışık yılı olan küre şeklinde bir bölüm alalım. Sonra 5 milyar ışık yılı çapındaki bu küreyi her biri 250 milyon ışık yılı çapında parçalara bölelim. Gördüğümüz şey şu olacaktır: Böldüğümüz her parça, bir diğer parça ile neredeyse aynı sayıda galaksiye, aynı miktarda yıldıza ve madde miktarına sahiptir.

Hazırlayan: Sinan Duygulu & Zafer Emecan
Kapak Fotoğrafı: Abell 1689 Galaksi Kümesi (NASA-ESA / Hubble)
Bu yazımız, sitemizde ilk olarak 2015 yılında yayınlanmış, 2016 yılında ise izotropi kavramını anlatma açısından yetersiz/hatalı bulunup kaldırılmıştır. Nihayetinde 2021 yılında güncellenip hataları giderilerek tekrar yayına sunulmuştur.