Nadir ve sıradışı bir evrende yaşıyoruz

Özel Haber: Daniele Sorini önderliğinde yürütülen yeni bir çalışmada yıldız oluşumunun olasılıklarından yola çıkarak oldukça nadir ve sıradışı bir evrende yaşadığımızı ortaya koydu. 

Özel Haber: The Royal Astronomical Society’nin Monthly Notices dergisinde 13 Kasım 2024’te yayınlanan yeni bir makaleye göre, araştırmacılar kozmolojik sabitin geçmiş ve gelecek yıldız oluşumundaki etkisini hesapladı. Durham Üniversitesi’nden Dr. Daniel Sorini önderliğinde yürütülen çalışmada, aynı ekibin 2021 yılında geliştirdikleri bir hesaplama modelini temel alıyor. 

Amerikalı astronom Dr. Frank Drake’in 1960’lı yıllarda ortaya koyduğu ve Samanyolu galaksisinde iletişim kurulabilecek medeniyet sayısını hesaplamak için geliştirdiği denklemlerini anımsatsa da Dr. Sorini ve ekibinin amacı evrende ‘bilinçli yaşamın’ (intelligent life) ortaya çıkma olasılığını hesaplamak değil. Ekibin çalışma için temel motivasyonu ‘kozmolojik sabitin’ yıldızların oluşumundaki etkisini hesaplayabilmek. 

2N News’e konuşan Dr. Sorini’ye göre, bu yeni çalışmanın temel çıkarımı, evrenin ‘bilinçli yaşamın’ ortaya çıkması için pek de elverişli (optimal) koşullara sahip olmadığı, bu nedenle insanlığın içinde yaşadığı evrenin ‘sıradışı’ olduğu yönünde.

Dr. Daniele Sorini –
Durham Üniversitesi Fizik Bölümü (Sownak Bose)

Yıldızlar yaşamın yapı taşı

Yapılan araştırmanın amacını evrende bilinçli yaşam oluşma olasılığını hesaplamak olmasa da, yıldız oluşumu yaşamın ortaya çıkması için en önemli koşullardan biri.

Bilim insanları, evrende yaşamın ortaya çıkmasında yıldız oluşumunun kritik bir ön koşul olduğunu vurguluyor. Bu teori, evrendeki elementlerin kökenine dayanıyor. Yıldızlar, enerji üreten termonükleer füzyon süreçleriyle karbon, oksijen, azot ve demir gibi ağır elementleri oluşturuyor. Bu elementler, gezegenlerin ve yaşamın temel yapı taşlarını meydana getiriyor.

Yıldız oluşumunun yaşamla bağlantısını ilk kez Avusturyalı fizikçi Ludwig Boltzmann 19. yüzyılda termodinamik yasalarıyla evrenin düzenine dair yaptığı çalışmalar sırasında gündeme getirdi. Bu fikir, 20. yüzyılda astrofizikçi Fred Hoyle tarafından geliştirildi. Hoyle, yıldızların çekirdeklerinde gerçekleşen nükleosentez sürecinin, biyolojik elementlerin oluşumu için gerekli olduğunu buldu.

Son yıllarda, bu teoriye yönelik destek artıyor. Araştırmacılar, yıldızların patlamalarıyla (süpernova) evrene saçılan ağır elementlerin, gezegenlerin oluşumunu ve dolayısıyla yaşam için elverişli koşulları sağladığını gözler önüne seriyor. Bilim dünyası, yıldızların yalnızca gökyüzündeki parlayan cisimler değil, evrendeki yaşamın yapı taşlarını üreten “kozmik fabrikalar” olduğunu bir kez daha hatırlatıyor. Böylece yıldızların oluşumuna dair araştırmalar önem kazanmaya devam ediyor.

Dr. Sorini ve meslektaşlarının geliştirdiği hesaplama modeli ise kozmolojik sabitin yıldız oluşumundaki etkisini hesaplayarak aynı zamanda evrende rastgele seçilmiş bir ‘gözlemcinin’ var olma olasılığı hakkında da bir çıkarım ortaya koymuş oluyor. Bu yaklaşım, evrenin ömrü boyunca farklı karanlık enerji yoğunluklarında maddenin yıldızlara dönüşme olasılığını hesaplamayı temel alıyor. 

“Modelimize göre, evrenimizde oluşabilecek tüm yıldız kütlesinin yalnızca üçte biri ortaya çıkmış durumda” 

Dr. Sorini evrenin temel bileşenlerinin madde ve karanlık enerji olduğunu ifade ediyor. Evrenin enerji içeriğinin geçmişte madde tarafından domine edildiğini, gelecekte karanlık enerjinin baskın hale geleceğini ekliyor. 

“Şu anda,  karanlık enerji yoğunluğunun madde yoğunluğuyla aynı düzeyde olduğu evren tarihinin sıra dışı bir döneminde yaşıyoruz,” ifadelerini kullanan Dr. Sorini bu tesadüfün ‘neden şimdi problemi’ (why now problem) olarak karşımıza çıktığını söylüyor. 

‘Daha önce var olmamız mümkün olmadığı için mi buradayız?’ sorusundan yola çıkan ‘neden şimdi problemi’ hakkında Dr. Sorini, “Bizim bulgularımız, evrenimizde nispeten tipik gözlemciler olduğumuzu gösteriyor. Evrende oluşabilecek toplam yıldız kütlesinin henüz üçte biri oluşmuşken ortaya çıkıyoruz. Bu nedenle, bu sıra dışı dönemde yaşıyor olmamız mantıklı görünüyor,” diyor.

Kaynak: Monthly Notices & 2N News