Dünya biliminin en etkili dergilerinden Science’a göre, 2003 yılının bir numaralı bilim olayı, ‘Uzayın haritasının çıkartılması’. Evreni başlatan Big Bang (Büyük patlama) olayından geride kalan, kozmik mikrodalgaları ölçmek için uzaya gönderilen WMAP uydusu ve yaptığı çalışmalar yılın en önemli bilimsel gelişme olarak seçildi. WMAP (Wilkinson Mikrowave Anisotropy Probe) uydusu evrenle ilgili bir dizi tartışmalı konuyu aydınlattı.

Geçen yılın en önemil bilim olayı, evrenin kesin yaşının belirlenmesi ve evrenle ilgili bir dizi problemin çözülmesi.

Uzaya gönderilen WMAP uydusu uzayın keşfinde büyük bir devrim yarattı. Büyük bir başarıya imza attı ve uzayın 400 bin yaşındaki bebeklik durumunu haritaladı. Bu uydu sayesinde Evren’in yaşı da kesin olarak belirlendi: 13 milyar 700 milyon yıl. Uydu ayrıca, Evren’in genişleme hızı, kompozisyonu, yoğunluğu gibi en temel özellikleri konusunda bir çok tartışmalı konuyu kesinleştirdi. Uzayın yaşı, bundan önce 15-20 milyar olarak tahmin ediliyordu. Böylece evrenimiz, tahminlerimizden daha genç çıktı.

Ayrıca, ‘Karanlık enerji’ olarak adlandırılan, galaksilerin birbirinden uzaklaşmasında başrolü oynayan kuvvetin de varlığı kesinleşti.

Bu, evrenin ilk zamanlarından kalan mikrodalga radyasyon miktarının kesin ölçümleriyle yapıldı. Bu karanlık enerji sayesinde evren hakkında merak edilen daha bir sürü soruya yanıt bulunacağı söyleniyor.

Matematikçilerin hesaplarına göre, evrende var olması beklenen toplam maddedeki kayıp konusu da aydınlandı. Buna göre, Evrenin yalnızca yüzde 4’ü, yıldızlar, ağaçlar ve insanlar gibi sıradan maddelerle dolu. Yüzde 23’ü kara kütle gibi tuhaf maddeden ibaret. Geri kalan yüzde 73’lük bir bölümse karanlık enerji. Ve Evren esas olarak bu karanlık enerji tarafından yönetiliyor.

Maddelerin dağılımı

Bu enerjinin özelliğinde bir değişim sonucu galaksiler, güneş sistemleri, gezegenler ve hatta atomlar parçalanabilir. Kara enerji, evrenin en önemli gücü ve evrendeki ana yönelişleri ve gelişmeleri bu enerji etkiliyor.

WMAP uydusu, tamamen Big bang’dan geride kalan mikrodalga ışınımı ölçmek için tasarlandı ve gönderildi. Bundan önce 1992 yılında COBE uydusu bu görevi yerine getirmiş, ancak o zamanın teknik aletlerindeki duyarlığın daha düşük olması nedeniyle, evrendeki mikro dalga ışınım haritası kaba olarak çıkartılmıştı.

WMAP uydusundaki çok gelişmiş cihazlar, mikrodalga arta alan ışınım haritasını çok daha ayrıntılı olarak çıkarttı ve evren ile ilgili bir çok alanda kesin bilgilere ulaşmamızı sağladı.

Yeni WMAP verileri ile diğer kozmik ölçümleri (galaksi kümelenmesi, Lyman-alfa bulut kümelenmesi, süpernova vs..) karşılaştırıldı ve birleştirildi. Ve sonuçta ortaya evren ile ilgili daha geniş kapsamlı bir açıklama ortaya çıktı.

Evren 13.7 milyar yaşındadır. Burada hata payı yüzde 1 dolayındadır.

İlk yıldızlar Big Bang'den 200 milyon yıl sonra parlamaya başladı.

WMAP resmindeki ışık Big Bang'den 379.000 sonraki döneme aittir.

Evrenin içeriği: %4 atom, %23 soğuk kara madde, %73 kara enerji

Hızlı hareket eden nötrinolar evrendeki yapının evriminde çok önemli bir rol oynamaz. Evrendeki erken gaz kümelenmesini engellemiş olabilirler. Böylece yıldızların ortaya çıkışı ertelenmiş olabilir.

Genişleme hızı (Hubble sabiti) değeri: Ho=71 km/san/ Mpc (hata payı %5 dolayında)

Verilerle uyumlu olan kurama göre, Evren sonsuza dek genişleyecektir. (Kara enerjinin doğası hala gizemini koruyor. Eğer bu enerji zamanla değişiyorsa veya evrende bilemediğimiz başka olaylar oluyorsa bu sonuç değişir).

Evrendeki en eski ışığın ayrıntılı resmi

Yukarıda, birincisi 1992 yılında COBE uydusunun çıkardığı evrenin sıcaklık haritası, ikincisi ise WMAP çizdiği evrenin sıcaklık resmi. Bu resimde görüntülenen mikrodalga ışık, Big Bang'den 379.000 yıl sonra, 13 milyar yıl önceki döneme ait. Yani evrenin bebeklik dönemine. Renkler ‘‘sıcak'' (kırmızı) ve ‘‘soğuk'' (mavi) noktaları gösterir. Oval şekil gökyüzünün yansımasıdır. Yerküre de aynı şekilde oval olarak yansır. Bu, bugün 80 yaşındaki bir kişinin doğum anında çekilmiş fotoğrafına benzer.

Bebek evrendeki küçük sıcaklık dalgalanmaları (renk çeşitliliği ile gösterilmiş) ilk defa 1992 yılında NASA'nın COBE misyonu tarafından tespit edildi. Bu da çok önemli bir keşifti. WMAP görüntüsü, COBE resmini odak noktasına taşıyarak netleşmesini sağladı (Yukarıda sağda). Yeni ayrıntılı görüntü yıllardır yanıtlanmamış sorulara açıklık getirdi.

Ayrıntılı görüntü, bugün gördüğümüz kozmik yapıyı yaratan tohumları, yüksek çözünürlükte gözler önüne seriyor. Bu şekiller, Evren'de yüzen dağınık mikrodalga ışığının içindeki küçük sıcaklık farklılıklarıdır. Bu farklılıklar ortalama olarak, mutlak sıfır sıcaklığının 2.73 derece üzerindedir. WMAP, bir derecenin milyonda biri değerindeki çok ufak sıcaklık dalgalanmalarını bu arada eritip yok eder.Yeni veriler Big Bang'i ve Enflasyon Kuramı'nı güçlendirir ve destekler niteliktedir.

Dünya ve Evren

Dünya'nın 1992 yılı haziran ayına ait sıcaklık haritasını çıkartmak istersek ortaya renkli bir görüntü çıkar. Eğer gözlerimizi yukarı doğru kaldırıp gökyüzünün resmini yapmaya çalışırsak, bu verileri kolay incelemek için benzer şekilde oval bir formatta görüntüleriz.

Yeryüzü'nün sıcaklık haritası, Dünya'nın yüzeyinden alınan bir veri resmidir. WMAP'ın görüntüsü, evrenin sıcaklığının atomların oluşmasına izin verecek kadar düşük olduğu bir dönemde çekilmiştir. Bu düşük sıcaklıkta ışık çok uzun mesafeleri kat edebilir. Bu görüntü, bulutlu bir günde bulutların yüzey görüntüsüne benzer. Işık bulutlarından içinden geçer, ancak biz ancak bulutların yüzeyindeki ayrıntıları seçebiliriz.

Bize ulaşan ışık, evrenin genişlemesiyle birlikte uzar. Dolayısıyla bir zamanlar gama ışınların ötesinde olan ışık bize mikrodalga şeklinde ulaşır. Mikrodalgalar gözlerimizle gördüğümüz ışık gibidir, ancak daha uzun dalgaboylarına yayılır.

Kozmoloji Evren bilimi

Kozmoloji, Evren'nin büyük ölçekli özelliklerini bütün olarak inceleyen bilim dalıdır. Bilimsel yöntemlerden yararlanarak Evren'in kökenini, evrimini ve nihai şeklinin ne olacağını anlamaya çalışır. Diğer bilim dallarında olduğu gibi kozmoloji, evren hakkında kuram ve varsayımlar oluşturur. Spesifik bir fenomeni açıklamaya yönelik olan bu kuramlar gözlemlerle test edilir. Gözlemlerden elde edilen sonuçlara göre , bu kuramlar ya tümüyle terk edilir ya da verileri uyum sağlayacak şekilde değiştirilir. Halihazırda Evren'in doğuşu ve evrimi ile ilgili geçerli kuram ‘‘Big Bang''dir.