Evrenimizin Muhtemel Geleceği- Friedmann’ın Kozmik Kehaneti

İçerik Yazarı: Meliha Gökçe Sarısoy

Editör: Elif Nur Öztürk

Tasarım: Sudenaz Kesik

Büyük Patlama’dan (Big Bang) bu yana 13,8 milyar yıl geçti. Gözlemlerimiz Hubble Yasası sonucu evrenimizin genişlemekte olduğunu ortaya çıkardı. Ama bu sonsuza kadar sürecek mi? 

Dünya üzerinden bir topu fırlattığımızı düşünelim. Topu fırlatış hızımıza bağlı olarak 3 durum karşımıza çıkar.

1. Topun kinetik enerjisi yerçekimi kuvvetinden daha az ise top dünyamız üzerine geri düşecektir. 

2. Topun kinetik enerjisinin yerçekimi enerjisinden daha büyük ise topumuz Dünya’nın yerçekimi kuvvetinden kurtularak hızla uzayda ilerlemeye devam edecektir.

3. Topun kinetik enerjisi yerçekimi kuvvetine eşit ise topumuz uzaklaşmaya devam edecektir, ancak yavaş bir hızla. 

Evrenimizin genişlemesini de bu duruma benzetebiliriz.

1922 yılında Alexander Friedmann, Einstein'ın genel görelilik denklemlerinden yola çıkarak galaksiler arasındaki kütleçekim ile evrenin genişlemesi arasında kozmik bir bağlantı kurdu ve evrenimizin geleceğiyle ilgili üç ihtimali ortaya koydu:

Açık Evren: Bu evrende, evrenin genişleme hızı kütleçekimine baskındır.

• Bu senaryoda evrenimizin eğriliği negatiftir yani evrenimizin geometrisi eyer şekline (hiperbolik) benzer. 

• Eğer evrenimizin genişlemeye karşı yeterli kütleçekime sahip değilse evrenimiz sonsuza kadar genişleyecektir. Bunun sonucunda galaksiler birbirinden uzaklaşacak bir süre sonra yapılaşma duracak, evrenimiz sonsuz karanlık ve soğuk bir hale gelecektir. Bu senaryoya “Big Freeze (Büyük Üşüme)” denir.

Kapalı Evren: Galaksiler arası kütleçekiminin baskın olduğu evrendir. 

• Bu senaryoda evrenimizin bir bütün olarak eğriliği pozitiftir yani evrenimizin geometrisi küreye benzer şekildedir. 

• Eğer evrenimiz, genişlemeye karşı koymak için yeterli kütleçekimine sahipse evrenimizin genişlemesi bir süre sonra duracak, evren büzüşmeye başlayacak ve sonunda çökecektir. Bu duruma “Büyük Çöküş” (Big Crunch) denmektedir ve bu olay bir nevi Büyük Patlamanın (Big Bang) tersidir.

Kritik Evren: Bu evrende kütleçekim ile evrenin genişleme hızı bir denge içerisindedir. 

• Evrenimizin geometrisi düzdür, ne donar ne de çöker. Evren yine genişlemeye devam eder ancak yavaş bir şekilde.

Evrenimiz şu an nasıl bir hareketle genişliyor?

1998 yılında bilim insanları uzakta bulunan Tip 1a süpernovaların kırmızıya kaymalarını gözlemleyerek bu süpernovaların beklenenden daha uzakta olduklarını fark etti. Spektrumu kullanarak süpernovaların kırmızıya kaymasını incelediler ve böylece bizden ne kadar hızla uzaklaştıklarını hesaplayabildiler. Yapılan gözlemler ve hesaplamalar sonucunda bilim insanları evrenimizin zamanla daha hızlı genişlediğini ortaya koydu. Tam da bu aşamada bilim insanları yeni bir soruyla baş başa kalmıştı: “Evrenimizin hızla genişlemesine sebep olan nedir?” Bu sorunun cevabı olarak “karanlık enerji” adını verdiğimiz gizemli bir enerji bizleri karşılıyor.