Evren Ve Dünya

[ChallengeR]

Atmosfer


Yerküreyi saran hava tabakası. Yunanca "atnos": buhar ve "sphaira": küre sözcüklerinden.

Atmosfer Yüksekliğe Göre Değişir

Hayvanlar ve bitkiler ancak atmosfer içinde yaşayabilir, çünkü atmosfer onları dış tehlikelerden (göktaşları, morötesi ve kozmik ışınlar) korur, onlara hem ısı, hem de yaşamaları için mutlaka gerekli olan oksijen gibi maddeleri sağlar. Bunun için astronotlar, sürekli olarak, yapay bir atmosferin yaratıldığı bir kabinde veya uzay elbisesi içinde yaşayabilirler.

Yerden yukarıya yükseldikçe, atmosferin tekdüze olmadığını anlarız: basıncı, yoğunluğu, sıcaklığı ve bileşimi, yükseldikçe değişikliğe uğrar. Yükseklik sıfırken, yani deniz düzeyinde, Dünya'yı saran tüm hava kalınlığının yükünü taşırız. Atmosfer basıncı denilen bu yük oldukça önemlidir: santimetrekareye l kg'dan fazla düşer (l 033 gr). Biz yükseldikçe bu basınç azalır. Bu olayı dağcılar çok yüksek tepelere, örneğin Himalayalar'a (8 000 metre) tırmandıkları zaman daha iyi anlarlar. Astronotlara gelince, uzay giysilerinden çıkacak olsalar, Dünya'da olduğu gibi vücutları her yandan basınç altında bulunmayacağı için düpedüz patlarlar.

500 Kilometre Yükseklikte Atmosfer

Sıcaklık da aynı şekilde değişir; önce azalır, sonra yavaş yavaş artarak çok yükseklerde birkaç yüz dereceye ulaşır. Atmosfer, sıcaklık derecesinin düşey doğrultuda değişmesi göz önünde tutularak, şu tabakalara ayrılmıştır: troposfer (yükseldikçe ısı, belli bir oranda eksilir), stratosfer (ısı değişmez denilebilecek bir durumdadır), mezosfer (ısı önce artar, sonra eksilir), termosfer (yükseldikçe ısı artar).

Vazgeçilmez Bir Korunma

Güneş, bizi aydınlatan ışık ışınlarından başka morötesi ışınlar da yayar; ama morötesi ışınlar yaşam için o kadar tehlikelidir ki, eğer bunlar yere kadar ulaşabilseydi yeryüzünde yaşama olanağı bulunmazdı. Neyse ki, 25 kilometre kadar yukarıda, bu ışınları geniş ölçüde durduran bir ozon tabakası vardır. Ama bunların bir kısmı gene de atmosferden sızarak yere ulaşır. Tedbir almadan uzun süre güneş banyosu yapan dikkatsizlerin vay haline!

Tüm meteoroloji olayları atmosferde olup biten hareketlerden doğar. Bu hareketlerin yarattığı yağmur yeryüzünde yaşamın sürüp gitmesini sağlar.

[ChallengeR]

Boşluk


GöründüğBoşluk


Göründüğünün tam tersine, evren çok az sayıdaki maddi cisimlere göre çok daha büyük oranda bir boşluktan oluşmuştur: nitekim gökcisimleri, yıldızlar arası boşluk'ta tek tek kalmışlardır. Maddenin en küçük düzeyinde, yani atomda da elektronlarla çekirdek arasında oldukça büyük bir boşluk yer alır.

İlkçağ'dan beri Aristoteles gibi bilginler, «doğanın boşluktan nefret ettiğini» öne sürerlerdi. Bu eski fizik biliminin açıklayamadığı bazı olayları bir nedene bağlamak için yarattığı ünlü bir deyim olmuştur.

İtalyan fizikçisi Torricelli (1608-1647) ancak XVII. yy .da atmosfer basıncı konusundaki denemeleri sırasında, barometrik boşluğu gerçekleştirerek bunun tersini kanıtlamıştır. 1654 yılında, Alman Otto von Guericke bir cam fanus içindeki havayı boşaltan, hava boşaltma makinesini icat etti.

Günümüzde bütün laboratuvarlarda ve sanayide bunun için geliştirilmiş araçlar (döner tulumbalar, sulu veya civalı hortumlar) kullanılır. Bütün bu makineler hava veya gazı tam olarak boşaltamazlar, çünkü her birinin bir boşluk sının vardır. Yıldızlar arası boşluk bile tam değildir: içinde yoğunluğu azalmış gazlar ve tanecikler bulunur.

Ağırlıkları ne olursa olsun bütün cisimler boşlukta eşit hızla düşer. Boşluk, sıvıların daha düşük bir sıcaklıkta kaynamasını sağlar. Boşluk, soğuk ile birlikte kullanılırsa besinlerin korunmasına (konserve) yardım eder (havasız kutulara kapatma).

İçinde maddesel iletken olmadığından sesi iletmez; ısıya karşı da mükemmel bir yalıtkandır. Buna karşılık, ışınları geçirir: Güneş'in sıcaklığını işte bu yüzden duyarız: Güneş ışığı gezegenler arası boşluğu ısıtmadan gelir, Dünya'yı ısıtır; gene bu boşluk sayesindedir ki, bulutsuz *******de, çok uzakta olmalarına rağmen yıldızların ışığını açık seçik görebiliriz.
ünün tam tersine, evren çok az sayıdaki maddi cisimlere göre çok daha büyük oranda bir boşluktan oluşmuştur: nitekim gökcisimleri, yıldızlar arası boşluk'ta tek tek kalmışlardır. Maddenin en küçük düzeyinde, yani atomda da elektronlarla çekirdek arasında oldukça büyük bir boşluk yer alır.

İlkçağ'dan beri Aristoteles gibi bilginler, «doğanın boşluktan nefret ettiğini» öne sürerlerdi. Bu eski fizik biliminin açıklayamadığı bazı olayları bir nedene bağlamak için yarattığı ünlü bir deyim olmuştur.

İtalyan fizikçisi Torricelli (1608-1647) ancak XVII. yy .da atmosfer basıncı konusundaki denemeleri sırasında, barometrik boşluğu gerçekleştirerek bunun tersini kanıtlamıştır. 1654 yılında, Alman Otto von Guericke bir cam fanus içindeki havayı boşaltan, hava boşaltma makinesini icat etti.

Günümüzde bütün laboratuvarlarda ve sanayide bunun için geliştirilmiş araçlar (döner tulumbalar, sulu veya civalı hortumlar) kullanılır. Bütün bu makineler hava veya gazı tam olarak boşaltamazlar, çünkü her birinin bir boşluk sının vardır. Yıldızlar arası boşluk bile tam değildir: içinde yoğunluğu azalmış gazlar ve tanecikler bulunur.

Ağırlıkları ne olursa olsun bütün cisimler boşlukta eşit hızla düşer. Boşluk, sıvıların daha düşük bir sıcaklıkta kaynamasını sağlar. Boşluk, soğuk ile birlikte kullanılırsa besinlerin korunmasına (konserve) yardım eder (havasız kutulara kapatma).

İçinde maddesel iletken olmadığından sesi iletmez; ısıya karşı da mükemmel bir yalıtkandır. Buna karşılık, ışınları geçirir: Güneş'in sıcaklığını işte bu yüzden duyarız: Güneş ışığı gezegenler arası boşluğu ısıtmadan gelir, Dünya'yı ısıtır; gene bu boşluk sayesindedir ki, bulutsuz *******de, çok uzakta olmalarına rağmen yıldızların ışığını açık seçik görebiliriz.

[ChallengeR]

Enlem ve Boylam


Dünya üzerinde bir yeri veya bir noktayı saptamağa yarayan dereceli ölçüler.

Dünya, iki ucundan, yani kutuplardan hafifçe basık bir küre biçimin*dedir. Bu küre üzerindeki herhangi bir yerin konumunu belirlemek için, kürenin paralel ve meridyen denilen çemberlerle hayalî olarak bölünmesi düşünüldü: bu çemberlerin kesişme noktaları yer tayininde büyük rol oynar.

PARALELLER VE ENLEM

Ekvator Dünya'yı, Güney Yarımküre ve Kuzey Yarımküre olmak üzere iki eşit bölüme ayıran hayalî bir dairedir. Paraleller, ekvator düzlemine «paralel» dairelerdir. Paralel dairelerin birbirine uzaklığı 111 kilometre*dir, uzunlukları ise, Dünya küre biçiminde olduğundan eşit değildir. Bu paralellerin en büyüğü olan ekvatorun uzunluğu 40076 kilometredir, kutuplarda ise paraleller sıfıra indirgenmiş birer noktadır. Kuzeye doğru 90, güneye doğru 90 paralel vardır. Bunlar ekvatorda sıfır ve kutuplarda 90 derece olmak üzere enlemi ölçmeğe yarar. Örneğin 42 derece kuzey enleminde bulunan Sinop ekvator ile Kuzey Kutbu arasında aşağı yukarı yarı yoldadır.

MERİDYENLER VE BOYLAM

Kutuplardan geçen daireler ise me*ridyenleri meydana getirir. Bunların uzunluğu değişmez ve ekvator çevresiyle hemen hemen eşittir. Aralarındaki uzaklık ekvatorda ve kutuplar yakınında farklıdır.

Meridyenler, boylamı ölçmeğe yarar. Bunun için, İngiltere'de, ünlü gözlemevinin bulunduğu Greenwich'ten geçen meridyen başlangıç alınmıştır. Greenwich meridyeni üzerin*de boylam sıfır derecedir. Öteki meridyenlere de batıya doğru 0'dan 180'e ve doğuya doğru da gene 0'dan 180'e kadar numara verilmiştir.

BİR NOKTAYI İŞARETLEMEK

Okyanusun ortasında bulunan bir gemici hangi noktada bulunduğunu anlamak için bir yer belirlemesi yapar. Bir sekstant yardımıyla, öğleyin, Güneş'in ufuk üzerindeki yüksekliğini ölçmekle bulunduğu enlemi saptayabilir. Boylamı bulmak içinse gene öğleyin, esas olarak meridyen saatine göre ayarlanmış bir kronometreye bakar. Bir saatlik fark 15 derece anlamına gelir. Sözgelimi eğer hesap*lar 40 derece kuzey enlemi ve 20 derece doğu boylamı gösteriyorsa, gemici Atlas Okyanusu'nda Portekiz açıklarında, kıyıdan 900 kilometre kadar uzakta bulunduğunu öğrenmiş olur.

Bugün bu çok eski teknik, yerini gittikçe daha yaygın olarak radyoelektrik ölçü yöntemlerine bırakmaktadır.

[ChallengeR]

Depremler ve Astronomi

Anadolu bilginlerinden Thales, astronomi hesaplarına dayanan Güneş tutulmalarını hesaplayan ve bunların depremlerle olan bağlantısını bulan ilk kişi sanılmaktadır. Aristo'nun adı da Mezopotamya'da bulunan yeğeninden buradaki rasathanelerde saptanan Güneş ve Ay tutulmalarının kayıtlarını istemesi şeklinde geçmektedir.

Bu konuda Thales'in tutulma olayına bağladığı kehanetlerinin önemli bir rol oynadığı düşünülebilir. Thales, tutulan kayıtları ve yaşadığı zamanın astronomi olaylarını incelemiş ve Anadolu'da meydana gelecek büyük bir depremi önceden haber vermiştir.

Hesaplara göre bir tam Ay tutulmasının ardından 23.5 ay sonra bir tam Güneş tutulması meydana gelmektedir. Aynı bölge üzerinde tam Güneş tutulmasının tekrar meydana gelmesi için yaklaşık 54 sene geçmesi gerekmektedir. Bu nedenle her üçüncü tutulma, yani aralarında 54 yıllık bir zaman süresi bulunan iki Güneş tutulması genellikle az farklı enlem ve boylamlara rastlayacaktır.

Kuzey yarım kürede başlayan bir tutulma devresi, Güney yarımkürede kısmi tutulmalar ile sona erer. Tutulmanın etkili olduğu bölgelerde büyük çekim gücünün oluşması ve yer katmanlarının zayıf olan yerlerinde depremlerin oluşması kaçınılmazdır.

Önemli zarar oluşturacak bir depremin meydana çıkması için Ay'ın gerçek bir tetikleme yapması gerekir. Bunun için Ay, öncelikle Zodyak'ın enerji yoğunlaşma noktaları veya "Kozmik Güç Noktaları" adı verilen sabit burçlardan birinde olması gerekir. Sabit burçlar Boğa, Aslan, Akrep ve Kova'dır.

Tetikleme burçlarından geçen Ay'ın, diğer burçlardaki gezegenler ile "Görünüm Rotasyonu" adı verilen 30 derecelik yolculukta yapacağı açılar çok önemlidir. Eğer tüm gezegenler ile sert açılar yapıyorsa ortaya büyük tahribat yapacak bir deprem çıkacaktır. Örneğin, sabit burçlardan Boğa'ya giren Ay, 30 derece süren kuşaktaki rotasyonunda bazı gezegenler ile olumlu açılar, bazıları ile sert açılar yaparsa tetikleme görevi gerçekleşemez.

[ChallengeR]

Ay'ın Oluşumu


Dünya'nın uydusu Ay'ın, Dünya ile Mars büyüklüğündeki bir asteroidin çarpışması sonucu oluştuğu ileri sürüldü. Colorado'daki Southwest Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacı Robin Canup, ''ilerlemiş bilgisayar teknolojisinden faydanılarak yapılan yeni canlandırmaların ve yeniden gözden geçirilen önceki canlandırmaların, Dünya'ya çarpan Mars kütlesindeki bir nesnenin, her ikisini şimdiki konumuna sokmak için yeterli olduğunu gösterdiğini''söyledi.

Bilim adamları ayrıca, aralarında Dünya'daki yerçekiminin Ay'ı yakaladığı ya da Dünya ve Ay'ın eş zamanda oluştuğunun bulunduğu diğer teorileri geçersiz sayıyorlar.

Öte yandan, Mars büyüklüğündeki asteroid teorisini ilk ortaya atan Harvardlı araştırmacı Al Cameron, Canup'un canlandırmasının tam oluşumu değil, ilk çarpışmayı kapsadığını ve çarpışmadan çıkan materyali taş yığını değil sert bir kaya varsaydığını bildirdi. Cameron, Ay'ı oluşturacak çarpışma zamanında Dünya'nın, Canup'un bildiği gibi tamamen değil, yalnızca 3/2'sinin oluştuğunu kaydetti.

[ChallengeR]

Barisfer


Dünya'nın derinliklerinde, ağır madenlerden meydana gelmiş bir tabakadır. Buna "ağırküre" de denir. Üstünde litosfer (yerkabuğu) vardır. Altında ise Dünya'nın çekirdeği bulunur. Barisferi meydana getiren madenler, demirle nikel karışımıdır. Bu tabakanın her santimetrekaresi, binlerce tonluk basınç altındadır. Sıcaklığı da binlerce derecedir.

[ChallengeR]

En Yakın Yıldızlar


Güneş sıradan bir yıldızdır. Kütle ve ışıma gücü bakımından ortalamanın biraz üzerinde olmakla birlikte parlak, büyük kütleli yıldızların yanında biraz soluk benizli kalır. Bazı yıldızların kütlesi Güneş'in kütlesinin birkaç katı, bazılarınınki ise 100 katı olabilir ama yakınımızdaki yıldızların tipik kütlesi Güneş'in kütlesinin üçte biri civarındadır. Yıldızlar kimi zaman çiftler halinde bulunur. Bu durumda yıldızların yörünge hareketlerini birbirlerine uyguladıkları karşılıklı kütle çekim kuvvetleri belirler. Bu karşılıklı dans astronomlara çift yıldızların kütlelerini doğrudan ölçme olanağı sağlar.

Tek başına bulunan yıldızların kütleleri, ışıma güçleri ve renkleri gözlenerek, dolaylı bir yoldan ölçülür. Bir yıldızın ışıma gücü kütlesine çok duyarlı bir biçimde bağlıdır: kütle ikiye katlandığında ışıma gücü 10 kat artar. Yıldızın ışıma gücü arttıkça sıcaklığı da artar. Yıldız hemen hemen mükemmel bir fırına ya da kara cisme benzer. Kara cismin sıcaklığı arttıkça yaydığı karakteristik ışınımın dalgaboyu kısalır, sıcaklık azaldıkça dalgaboyu uzar. Bu nedenle sıcak kara cisimler mavi, soğuk kara cisimler ise kırmızı renklidir. Genelde, yaydığı ışınımın dalgaboyu kara cismin sıcaklığının bir ölçüsüdür. Astronomlar bir yıldızın sıcaklığını renginden, ya da başka bir deyişle ışığının tayfını elde ederek ölçerler. Yıldızlar bir dereceye kadar ideal ışınım yayıcılar olduklarından, yıldızın büyüklüğünü rengine ve ışıma gücüne bakarak anlayabiliriz: ışıma gücü yüksek, sıcak ve mavi olanlar dev; sönük, serin ve kırmızı olanlar cücedir.

Yakın yıldızlar arasında her renkten ve parlaklık sınıfından örnekler vardır. Yıldızlar hakkında bildiklerimizin çoğunu bu yakın yıldızları inceleyerek elde ederiz. Yakın yıldızlar göreceli olarak parlak olduklarından astronomlar bunların kimyasal yapıları ve hatta kimi zaman büyüklükleri ve kütleleri konusunda ayrıntılı bilgiler elde edebilirler. Yakın yıldızlar derken Güneşimize ek olarak birkaç yüz başka yıldızdan söz ediyoruz. Bu yıldızlardan bazıları boyut olarak Güneş'ten birkaç bin kat büyük kırmızı dev yıldızlar, diğerleri gene boyut olarak Güneş'ten birkaç bin kat küçük beyaz cücelerdir. Tüm bu yıldızların kütleleri Güneş'in kütlesine yakındır. Bu yıldızların çoğunluğu ise ne dev ne de cücedir. Büyük ölçüde şişmiş ya da büzülmüş yıldızlar Güneş'le karşılaştırıldığında büyük bir olasılıkla evrimlerinin ileri aşamalarında olan yıldızlardır.

Buradan bir model çıkıyor: yıldızların yüzey sıcaklığına karşı ışıma güçlerinin çizildiği diyagramda yıldızların çoğunluğu ana kol adı verilen düz bir çizgi üzerinde yer alırlar. Bu diyagram astronomlar için öylesine önemli ve vazgeçilmezdir ki özel bir adı bile vardır: Ejnar Hertzsprung ve Henry Norris RusselFin adlarına izafeten bu diyagrama Hertzsprung-Russell diyagramı adı verilir. Ana kol üzerinde yıldızların ışıma güçleri arttıkça sıcaklıkları da artar.

Ana kolu farklı kütlelerde oldukları halde tümü de hidrojen yakan yıldızların geometrik yeri olarak yorumlayabiliriz. Hidrojen tükeninceye kadar çok uzun zaman geçer. Bu süre örneğin Güneş için 10 milyar yıldır. Bu nedenle hidrojen yakan ana kolda yıldızların yeri tüm hidrojen tükeninceye kadar çok az değişir. Güneş sarı renkli bir ana kol yıldızıdır. Çok değil, eğer bizden yalnızca 10 parsek uzakta olsaydı, çıplak gözle zar zor görülebilen bir ışık noktası halinde olurdu.

Buna ek olarak ana koldan uzakta yer alan yıldızlar da vardır. Bu yıldızların ışıma güçleri uç değerler alır, çok küçük ya da çok büyük. Yıldızlar da buna göre cüce veya dev olarak sınıflandırılırlar. Kırmızı devler ve mavi devler, kırmızı cüceler ve beyaz cüceler vardır. Güneş gibi bir yıldız helyum yakarken dev olmaya mahkûmdur. Yalnızca yüz milyon yıl veya biraz daha fazla zaman alan bu evre göreceli olarak kısa ömürlü olduğundan, kırmızı devler ana kol yıldızlarına oranla daha ender rastlanan yıldızlardır. Beyaz cüce, tüm yakıtını bitiren Güneş türü bir yıldızın geçireceği son evredir.

[вö¢üк]

saol PaylaŞim İÇİn

[ChallengeR]

Evrenin Genleşmesi


1920'lerde, Edwin Hubble, Wilson Dağı Gözlemevi'ndeki 100" lik yeni inşa edilmiş teleskopu kullanarak, birkaç nebuladaki (bulutsu) değişen yıldızları, doğası astronomi çevrelerinde hararetli bir tartışma konusu olan, dağınık cisimleri ortaya çıkarmıştır. O'nun Sefeid Değişkenleri olarak adlandırılan bir yıldızlar sınıfına benzeyen karakteristik bir kalıba sahip bu değişen yıldızlar için keşfi devrimyaratmıştır.

Daha önceden, Harvard Koleji Gözlemevi'nde çalışan bir kadın astronomlar grubunun üyesi, Henrietta Levitt, bir Sefeid Değişken Yıldız'ın bu periyotları ve bunun parlaklığı arasında yoğun bir korelasyon olduğunu göstermişti. Bu yüzden, Hubble, bu yıldızların ve akılarının periyodunu ölçerek, bu nebulaların kendi galaksimiz içindeki bulutlar olmadığını, fakat kendi galaksimizin kıyısının çok ötesinde dış galaksiler olduklarını gösterebilmişti.

Hubble'ın ikinci devrimsel keşfi, O'nun Sefeid'e dayalı galaksi mesafe belirlemeleri ve bu galaksilerin göreli hızlarının ölçümleri planıdır. Daha uzak galaksilerin bizden daha hızlı bir şekilde uzaklaştıklarını göstermiştir: Evren statik değildir, ancak genleşmektedir. Bu keşif, modern kozmoloji çağının başlangıcını belirlemiştir.

Bugün, Sefeid Değişkenleri, galaksilere olan uzaklıkları ölçmek için en iyi metot olarak kalmıştır ve bunlar genleşme oranı ve Evren'in yaşını belirlemede çok önemlidir.

Sefeid Değişkenleri Nedir?

Güneş ve Sefeid Değişen Yıldızlar dahil, bütün yıldızların yapısı yıldızdaki maddenin donukluğu (opaklığı) ile belirlenir. Eğer madde çok donuksa, o zaman fotonların yıldızın sıcak merkezinden dışa dağılması uzun sürecektir ve güçlü sıcaklık ve basınç eğimleri yıldızın içinde gelişebilir.

Eğer madde neredeyse saydam ise, o zaman fotonlar yıldızın içinde kolaylıkla hareket ederler ve herhangi bir sıcaklık eğrisini silerler. Sefeid Yıldızlar, iki hal arasında salınırlar: Yıldız, yoğun haldeyken, atmosferindeki bir tabakadaki helyum tek başınaiyonlaşır. Fotonlar, tek başına iyonlaşmış helyum atomlarındaki bağlı elektrondan dışa saçılırlar, bu yüzden, tabaka çok donuktur ve tabaka boyunca büyük sıcaklık ve basınç eğimleri oluşur.

Bu büyük basınçlar, tabakanın (ve tüm yıldızın) genleşmesine sebepolur. Yıldız, genleşmiş haldeyken, tabakadaki helyum iki kat iyonlaşır, böylece tabaka ışınıma daha geçirgen olur ve tabaka boyunca daha zayıf basınç eğimleri olur. Yıldızı çekim gücüne karşı destekleyecek basınç eğimi olmaksızın, tabaka ve (tüm yıldız) büzülür ve yıldız sıkıştırılmış haline geri döner.

Sefeid Değişken Yıldızlar, beş ila yirmi Güneş kütlesi arasında kütlelere sahiptirler. Daha kütleli yıldızlar, daha parlaktırlar ve daha genişlemiş kaplamalara sahiptirler. Kaplamaları daha genişlemiş olduğundan ve kaplamlarındaki yoğunluk daha düşük olduğundan, tabakadaki yoğunluğun ters kare köküne orantılı olan değişebilirlik periyotları daha uzundur.

Sefeidleri Kullanmadaki Zorluklar

Sefeidleri mesafe belirteçleri olarak kullanmakla birlikte, çok sayıda zorluk da olmaktadır Yakın geçmişe kadar, astronomlar, yıldızlardan gelen akıları ölçmek için fotoğraf klişeleri kullanmışlardır. Klişeler, yüksek derecede doğrusal değildi ve sıklıkla hatalı akış ölçümleri ortaya çıkıyordu.

Kütleli yıldızlar, daha kısa ömürlü olduklarından, daima kendi tozlu doğum yerlerinin yakınında konumlanmış olurlar. Özellikle çoğu fotoğraf görüntüsünün çekildiği mavi dalga boylarındaki toz ışığı emer ve eğer uygun bir şekilde düzeltilemezse, bu toz emilmesi hatalı parlaklık belirlemelerine yol açabilir.

Sonuç olarak, uzak galaksilerdeki Sefeidleri, yerden tespit etmek çok zor olmaktadır: Yerküre'nin dalgalanan atmosferi, bu yıldızları ana galaksilerinin yayılan ışığından ayırmayı imkansız hale getirmektedir.

Sefeidleri, mesafe belirteçleri olarak kullanmaktaki bir diğer tarihi zorluk, yakınındaki bir Sefeid modeline olan mesafeyi belirleme problemi olmuştur. Son yıllarda, astronomlar kendi Samanyolu Galaksimizin uydu galaksilerinden ikisi olan Büyük Magellan Bulutu (LMC) ve Küçük Magellan Bulutu'na (SMC) mesafeleri belirlemede, birkaç çok güvenilir ve bağımsız metot geliştirmişlerdir. LMC ve SMC büyük sayıda Sefeid içerdiğinden dolayı, bunlar mesafe ölçeğini ayarlamak için kullanılabilir.

Son Gelişmeler

Son teknolojik ilerlemeler, astronomların çok sayıdaki diğer eski zorluğun üstesinden gelmesini sağlamıştır. CCD'ler (şarj bağlı cihazlar) olarak adlandırılan yeni detektörler, doğru akı ölçümlerini mümkün kılmıştır. Bu yeni detektörler, aynı zamanda, kızılötesi dalga boylarında da hassastır. Toz, bu dalga boylarında çok daha fazla saydamdır. Çoklu dalga boylarındaki akıları ölçerek, astronomlar, toz etkilerini düzeltebilmiş ve çok daha doğru mesafe belirlemeleri yapabilmişlerdir.

Bu ilerlemeler, "Lokal Grup"tan oluşan yakın galaksiler üzerine doğru bir çalışmayı sağlamıştır. Astronomlar, Sefeidleri hem metal zengini M31 iç bölgesinde (Andromeda) hem de metali zayıf dış bölgede gözlemlemişlerdir. Bu çalışma, Sefeidlerin özelliklerinin hassas olarak kimyasal miktarlara bağlı olmadığını göstermiştir.

Bu ilerlemelere rağmen, astronomlar, Yerküre'nin atmosferi ile sınırlı olarak, sadece en yakın galaksilerin mesafelerini ölçebilmişlerdir. Evren'in genleşmesine bağlı olarak harekete ilaveten, galaksiler komşuların kütle çekimine bağlı olarak "izafi hareketlere" sahiptirler. Bu olağandışı hareketlerden dolayı, astronomların, Hubble Sabiti'ni belirleyebilmek için uzak galaksilere mesafeleri ölçmeleri gerekmektedir.

Evren'in daha derinlerine inmeye çalışırken, astronomlar, galaksilere izafi mesafeleri belirlemek için bir dizi yeni teknik geliştirmiştir: bu bağımsız izafi mesafe ölçekleri şu anda 10'dan daha iyisinde anlaşmışlardır. Örneğin, spiral galaksinin dönme hızı ve parlaklığı arasında Tully-Fisher Bağıntısı olarak adlandırılan, çok sıkı bir ilişki vardır.

Astronomlar aynı zamanda, bir beyaz cücenin patlayıcı yanmasına bağlı olduğu düşünülen, hepsi hemen hemen aynı tepe parlaklığına sahip, Tip Ia Süpernovası'nı bulmuşlardır. Bununla beraber, büyük sayılardaki prototip galaksilere mesafelerin doğru ölçümleri olmaksızın, astronomlar, bu izafi mesafe ölçümlerini ayarlayamazlardı. Bu yüzden, Hubble Sabiti'nin doğru belirlemelerini yapamamışlardır.

Geçen birkaç on yıl içinde, önde gelen astronomlar, farklı veri setlerini kullanarak, Hubble Sabiti için 50 km/sn/Mpc ila 100 km/sn/Mpc arasında değişen değerler rapor etmişlerdir. 1 faktör 2 belirsizliğe karşılık gelen bu farklılığı çözmek, gözleme dayalı Evren Bilim'deki göze çarpan en önemli problemlerden biridir.

[ChallengeR]

Evren Sonsuz mudur?


"Bazıları Dünya'nın ateş içinde sona ereceğini söylüyorlar, diğerleri de buz içinde." Aynen Robert Frost'un, şiirinde, Yerküre için iki olası kader hayal ettiği gibi, Evren bilimciler de, Evren için iki olası son öngörmektedirler:

Sonsuz Genleşme
Büyük Sıkıştırma
Evren'in oluşumu genleşme devinirliği ve kütle çekim gücü arasında bir savaşımla belirlenmiştir. Kütle çekimin kuvveti, Evren'in yoğunluğuna bağlı iken, genleşme oranı Hubble Sabiti, H0, ile belirlenir. Eğer Evren'in yoğunluğu, Hubble sabitinin karesi ile orantılı olan "kritik yoğunluk"tan daha az ise, o zaman Evren, sonsuza dek genleşecektir. Eğer Evren'in yoğunluğu, "kritik yoğunluk"tan daha büyük ise, o zaman çekim gücü sonunda kazanacak ve Evren, kendisi üzerine çökecektir.

Evren'in Geometrisi

Evren'in yoğunluğu aynı zamanda onun geometrisini de belirler. Eğer Evren'in yoğunluğu kritik yoğunluğu aşarsa, o zaman Uzay'ın geometrisi kapanır ve bir kürenin yüzeyi gibi pozitif olarak eğilir. Bu da foton yollarının yavaş yavaş uzaklaştığı ve sonunda bir noktaya geri döndüğü anlamına gelir. Eğer Evren'in yoğunluğu kritik yoğunluktan daha az ise, o zaman Uzay'ın geometrisi açıktır ve bir eyerin yüzeyi gibi negatif olarak eğilir.

Eğer Evren'in yoğunluğu tam olarak kritik yoğunluğa eşit olursa, o zaman Evren'in geometrisi bir kağıt parçası gibi düz olur. Bu yüzden, Evren'in geometrisi ve kaderi arasında doğrudan bir bağ vardır.

Büyük Patlama Kuramı'nın bir uzantısı olan Şişirilme Teorisi'nin en basit versiyonu, Evren'in yoğunluğunun kritik yoğunluğa çok yakın olduğunu ve Evren'in geometrisinin bir kağıt parçası gibi düz olduğunu tahmin etmektedir.

MAP'tan Gelen Ölçümler

MAP Uydusu, Evren'in geometrisi dahil olmak üzere Büyük Patlama Kuramı'nın temel parametrelerini ölçmeyi amaçlamaktadır. Eğer Evren açık ise, o zaman kozmik mikrodalga fon dalgalanmaları, yarım dereceli ölçek üzerinde en büyük olur. Eğer Evren düz ise, dalgalanmalar dereceli ölçek üzerinde en büyük olur.

Eğer Evren kapalı olursa, dalgalanmalar daha büyük ölçekte bile en büyük olur. Bu yüzden, MAP'in dalgalanma ölçeği ölçümü Evren'in yoğunluğunu araştırmaktadır ve Evren bilimcilere, Evren'in nihai sonunun iç yüzünü gösterecektir.