Evrenin yaşının 13.8 milyar yıl olduğu düşünülmektedir. Bir insan olarak bırakın 13.8 milyar yıl yaşamayı eminim çoğumuz 3 haneli yaşlara (+99) ulaşamadan öleceğiz. Peki milyarlarca ölçülen devasa büyüklükteki bu astronomik sayılara bilim insanları nasıl ulaşıyor? Bu sayıların doğruluğunu tes etmek için hangi ölçümleri yapıyorlar? Bu soruların yanıtı olarak verebileceğimiz 5 farklı ölçüm yöntemi aslında yalnızca evrenin yaşı için değil diğer bir çok astronomik yaş ölçümü için kullanılıyor. Aşağıda bu tekniklerle ulaşılan bazı yaş bilgilerini listeledik ve hemen ardından bu 5 tekniği açıkladık. Keyifli okumalar.
- Galaksiler(12 milyar yıl yaşında)
- Güneş sistemi(5 milyar yıl yaşında)
- Dünya(4.6 milyar yıl yaşında)
- Tek hücreli canlılar(3.6 milyar yıl yaşında)
- Çok hücreli canlılar(1.7 milyar yıl yaşında)
EVRENİN YAŞI NASIL HESAPLANIYOR?
Evrenin bir başlangıcı varsa, bir yaşı olmalıdır. Bunu ölçmenin birbirinden bağımsız yolları vardır. Bu yolların hepsinin birbirininden bağımsız olması, yapılan ölçümlerin doğruluğunu test etmemize olanak sağlar. Eğer farklı yöntemlerden elde edilen sonuçlar uyum gösteriyorsa elde ettiğimiz rakam gerçeğe yakın demektir. Günümüzde Planck uydusunun 2015 sonuçlarına göre evrenin yaşı 13.799(±0.021) milyar yıl olarak belirlenmiştir. Şimdi hesaplamada kullanılan bazı yöntemleri aktarmak istiyorum.
1-) Hubble Sabiti
Bu yöntemlerden ilki, evrenin şu anda genişliyor olmasından faydalanarak bir teorik hesaplama yapmaktır. Elbette burada yapılan teorik hesaplama, gözlemsel olarak elde edilen parametreler kullanılarak yapılır ki bunlardan biri evrenin genişleme miktarını ifade eden Hubble sabitidir.
Eğer evren şu anda genişlemekte ise, birim zamandaki genişleme miktarını da bildiğimize göre, zamanda geriye giderek başlangıca ulaşabiliriz. Eğer genişleme miktarını (Hubble sabitini) sabit tutacak olursak, kabaca bir yaklaşımla evrenin yaşı hesaplanır. Buna Hubble zamanı denir. Fakat evrenin genişleme miktarı, yani Hubble sabiti zaman içerisinde değişebilir yani aslında “Hubble Sabiti” yoktur “Hubble Parametresi” vardır. Dolayısıyla bu hesap oldukça kaba bir hesaptır fakat ilk yaklaşım 14.4 milyar yıl, şu anda ölçtüğümüz gerçek değere oldukça yakın bir değerdir.
2-) Madde Baskın Evren Modeli
Daha farklı bir hesap, madde baskın bir evren modeli kullanılarak yapılabilir. Her ne kadar evrenin farklı dönemlerinde radyasyon ve karanlık enerji miktarı daha baskın olsa da, evrenin kayda değer bir bölümünde madde baskındı. Dolayısıyla yine kaba bir şekilde yaş, madde baskın düz bir evren için hesap yapılarak bulunabilir. Bu bir model için yaş 9.57 milyar yıl bulunur. Fakat 9.57 milyar yıl değeri, ilk kaba yaklaşım olan 14.4 milyar yıldan ve gerçek değeri olan 13.8 milyar yıldan oldukça uzaktır. Bu da madde baskın bir evren modeliyle bir genelleme yapamayacağımız anlamına gelir.
3-) Yoğunluk Parametreleri
Daha iyi bir hesaplama, yoğunluk parametreleri hesaba dahil edilerek yapılabilir. Madde baskınlığı ve karanlık enerji baskınlığı ayrı ayrı hesaba dahil edildiğinde 13.8 milyar yıl bulunur. Bir önceki modelde ise madde baskın bir hesaplama yapmıştık.
4-) Gök Cisimleri ile Yaş Tayini
Küresel yıldız kümeleri, galaksimizde bulunan en yaşlı gök cisimleridir ve bu kümeler üzerinde yapılan metal bolluk analizleri, Güneş’teki metal bolluğundan yüz kat az metal bolluğu olduğunu göstermektedir. Bu da burada yer alan yıldızların çoğunun, Güneş gibi ikinci nesil bir yıldız olmadığını göstermektedir. Dolayısıyla küme üzerinden yapılan yaş tayini, evrenin yaş tayini üzerinde önemli bir kısıtlamaya sahiptir. Örneğin, bir küresel kümeden yapılan yaş tayini ile 20 milyar yıl gibi bir süre bulunsaydı ya küme üzerinde yaptığımız ölçümde bir hata olacaktı ya da teorik modellerimizde bir sıkıntı olduğunu anlayacaktık. Fakat şu anda kümeler üzerinde yapılan yaş tayinleri, diğer metotlarla uyum göstermektedir. “Evrenin oluşturan maddeler evrenden daha yaşlı olamaz” mantığıyla yapılan bir hesaptır ve oldukça önemli bir yöntemdir.
Elbette bu yöntem yıldız kümeleriyle sınırlı değildir. Beyaz cüceler, Güneş benzeri kütleye sahip yıldızların ömürlerinin sonlarında gezegenimsi bulutsu geçirerek geriye bıraktıkları sıcak ve çekirdeklerinde nükleer füzyon gerçekleştirmeyen sıkışık gök cisimleridir. Yeni bir enerji üretimi olmadığı için mevcut sıcaklıklarından dolayı bir ışıma yaparlar ve ışıma yaptıkça, saldıkları fotonlar sebebiyle enerjilerini zamanla kaybeder, yani soğurlar.
Beyaz cücelere dair elimizdeki modeller, onların zamanla ne şekilde soğuyacaklarının bilgisini bize veriyor. Dolayısıyla bir beyaz cücenin gözlemi yapılarak, başlangıçtan bu yana ne kadar soğuduğu bulunursa, yaşı da bulunabilir. Bir küme içerisinde yer alan beyaz cücenin yaşı ya da mevcut gözlemlerimizle elde ettiğimiz en yaşlı beyaz cüce gözlemi, bize evrenin yaşı hakkında iyi bir fikir verecektir. Şu ana kadar yapılan gözlemler, 13.8 milyar yıl değeriyle uyum göstermektedir. Aynı şekilde, çok zor da olsa yıldızların yaşlarının tespitinden de benzeri bir sonuca ulaşmak mümkündür. Şu ana kadar yapılan gözlemler, 13.8 milyar yıldan yaşlı bir yıldızın varlığını göstermemiştir.
5-) Radyoaktif Tarihleme (Nükleokozmokronoloji)
Güneş sisteminin, galaksimiz oluştuktan ne kadar süre sonra oluştuğu ve galaksimizin evrenin başlangıcından ne kadar süre sonra oluştuğu bilgisini elde edebilirsek, Güneş sisteminin yaşını bu ikisiyle toplayarak evrenin yaşı hakkında bilgi edinebiliriz. Güneş sisteminin yaşını hesaplamak, nükleer bozunmaları kullanarak oldukça kolaydır.
Güneş sisteminde yer alan uranyum izotopları, Güneş’i oluşturan yıldızın süpernova patlamasından arta kalmıştır. Dolayısıyla bu uranyumun yaşı, kabaca Güneş’in yaşına eşittir. Eğer uranyumun, kurşuna olan bolluk oranı incelenebilirse, uranyum zamanla bozunacağından, ne kadar miktarda bozunmuş olduğu bilgisi kullanılarak, Güneş sisteminin yaşı hesaplanabilir. Bu hesaplarla Güneş sistemi için elde edilen yaş değeri 4.6 milyar yıl olarak bulunur. Evrenin yaşı ise 6-15 milyar yıl aralığına işaret ederek, diğer sonuçlarla uyumluluk göstermektedir.