96 yıl önce oylanan bilimsel bir tartışmanın nihai sonucu neydi?
"Ada evrenini" savunan Heber Curtis (solda) ve "protostar" ı savunan Harlow Shapley (sağda). Rockefeller Üniversitesi
1920'de, genel görelilik teorisinin yayınlanmasından kısa bir süre sonra, gökbilimciler "sarmal gökada" gibi eşsiz gök cisimlerinin doğası konusunda anlaşmazlıklar yaşadılar ve kararı sandık başına verdiler.
O dönemde insanlar nehrin dışındaki gök cisimleri hakkında çok az şey biliyorlardı. Bu dönen şeylerin yıldızları-ilk yıldızları oluşturduğuna dair bir görüş var. Koşullar doğruysa, evrendeki gaz bulutu, açısal momentum ve kendi yerçekimi etkisi altında düz bir disk haline gelecektir. Diskteki madde dönerken merkeze doğru hareket edecektir. Büyük miktarda maddenin toplandığı diskin merkezi bir yıldıza dönüşür. Yıldızların üretimi için durum gerçekten böyledir. Ancak o dönemde tartışan taraflardan biri, bunun gökyüzündeki spiral şeklindeki nesnelerin doğası olduğuna inanıyordu.
Bir protostar ve onu çevreleyen protoplanet disk, Avrupa Güney Gözlemevi tarafından alınmış. Protostar, galaksi ile aynı ölçekte değil, böyle görünmelidir. ESO
Bu görüşe katılmayan diğer taraf, bu "girdapların" sözde "ada evreni" (diğer galaksiler) olduğuna ve Samanyolu'nun çok ötesinde olduğuna inanıyor. 1920'de kendi fikirleri olan iki grup bilim insanı arenayı Ulusal Bilimler Akademisi'ne taşıdı.
Bu "girdapların" ilk yıldız olduğuna inanan bilim adamının temsilcisi, o zamanlar zaten çok ünlü bir gökbilimci olan Harlow Shapley'di. "Girdap" ın "ada evreni" olduğunu düşünen bilim adamının temsilcisi Heber Curtis'tir. Birincisi kadar iyi bilinmese de, aynı zamanda oldukça yetenekli ve oldukça saygı görüyor (ama muhafazakar görünebilir). Her iki tarafın sunduğu kanıtlar aslında aynıdır, ancak açıklama farklıdır. Gösterdikleri kanıtın altı yönü vardı ve buna göre tartıştılar. Yargıçlar kazananı belirlemek için oy kullanır.
Andromeda Gökadası M31. Biz onun bir galaksi olduğunu anlamadan önce ona "bulutsu" deniyordu. Wikipedia / Kanwar Singh
Kanıt 1: M101 (yel değirmeni galaksisi) üzerinde yıllardır yapılan gözlemlerin sonuçları, bu "bulutsunun" yavaş döndüğünü gösteren bazı özelliklere sahip olduğunu göstermektedir. Buna dayanarak Shapley, bu "bulutsunun" Samanyolu büyüklüğünde bir gök cismi olamayacağına, aksi takdirde dönüş hızının ışık hızından daha hızlı olacağına inanıyor. Curtis, bu tür ince hareketleri gözlemlemenin imkansız olduğuna ve aynı fenomenin diğer girdap gök cisimlerinde bulunmadığına inanıyor. Bu gözlemin inandırıcı olmadığına inanıyor.
Kanıt 2: M31 (Andromeda Gökadası) üzerindeki gözlemler, bulunduğu küçük gökyüzü alanında çok sayıda parlayan nesnenin bulunduğunu göstermektedir. Samanyolu'ndaki parlak "novae" ye çok benziyorlar ama daha koyu. Bu bölgede Samanyolu'nun geri kalanından daha fazla toplanıyorlar. Curtis, bu gök cisimlerinin bizden çok uzakta olduğuna inanıyor, Milky Way galaksisinin çok dışında, milyonlarca ışıkyılı uzaklıkta. Shapley, 1885'te üretilen çok parlak bir flaşın yeni bir yıldız olamayacağını söyledi, bu yüzden Curtis'in yorumu yanlıştı.
Kanıt 3: Spektral gözlem sonuçları, "Sarmal Bulutsunun" spektral özelliklerinin bilinen birçok yıldızdan farklı olduğunu göstermektedir. Shapley, bunun yıldızlardan ziyade bulutsular olduklarından, dolayısıyla benzersiz olmaları gerektiğine inanıyor. Curtis, aslında birçok yıldızdan oluştuğuna inanıyor, ancak bu yıldızların çoğu çevremizdeki Samanyolu yıldızlarıyla aynı değil. Esas olarak daha sıcak, daha mavi ve daha parlak yıldızlar olduğuna ve çevrelerinin bizimkinden farklı olduğuna inanıyor, bu nedenle spektral özelliklerin önyargılı olması şaşırtıcı değil.
Kanıt 4: Neden Samanyolu yönünde böyle bir "sarmal galaksi" gözlemlemedik? Bu kanıt Shapley için iyi değil çünkü Samanyolu'nda daha fazla yıldız olmalı. Curtis, bu "sarmal galaksilerin" aslında gökyüzünün her yerinde olduğuna inanıyor, ancak Samanyolu'ndan son derece uzak oldukları için onları Samanyolu'nun arkasında göremiyoruz. Shapley'in Samanyolu'nda protostarları orada oluşum için uygunsuz kılan bazı özel faktörlerin olabileceğini söylemekten başka seçeneği yoktu. İlginç bir şekilde Samanyolu'nun beklenenden daha büyük olabileceğini ve güneşin de Samanyolu'nun merkezinden çok uzakta olduğunu düşünüyor. Samanyolu'nda ışığı ve bu "bulutsuları" engelleyebilen birçok toz var. Şimdi her ikisinin de bu iki açıdan haklı olduğunu biliyoruz: Samanyolu'nun arkasında gerçekten çok sayıda "sarmal gökada" var ve tozun tıkanması nedeniyle onları bulmak bizim için zor.
Kanıt 5: Etrafımızdaki yıldızlar Curtis'in dediği kadar uzaksa, görülemeyecek kadar sönük olacaklardır. Shapley, tek açıklamanın bu "sarmal galaksilerin" yıldızlardan oluşmadığı olduğunu söyledi. Curtis üçüncü kanıtla açıkladı: Bu bulutsular aslında yıldızlarla dolu, ancak çoğu çevremizdeki yıldızlardan farklı.
Kanıt 6: Bu spiral gök cisimlerinin hızının ölçülmesi, M81 gibi bazılarının saniyede sadece birkaç kilometre olduğunu göstermektedir. Samanyolu'ndaki gök cisimlerinin hareket hızı genellikle çok yüksektir ve saniyede yüzlerce hatta binlerce kilometreye ulaşır. Bizden uzaklaşan sadece birkaç istisna var. Her iki tarafın da ikna edici bir açıklama yapması zordur.
Artık Curtis'in birçok yönden neredeyse doğru olduğunu biliyoruz.
M101 mantıklı bir şekilde dönmüyor ve Adriaan van Maanen tarafından sağlanan gözlemsel kanıtlar yanlış.
Novalar başka galaksilerde de var. 1885'te gözlemlenen "parlak flaş" bir süpernova. 1920'de bilim adamları bunu bilmiyordu.
Galaksilerin spektral özelliklerini belirleyen, çevreleyen yıldızlardan daha parlak ve daha mavi olan yıldızlardır.Galaksilerin spektrumu, vücutlarındaki yıldızların bileşimiyle ilgilidir.
Samanyolu'nun arkasındaki gök cisimlerini görmek bizim için zor. Ancak orada çok sayıda galaksi var ve ne kadar görebileceğimiz vizyonumuzun nüfuzuna bağlı.
Gece gökyüzünde gördüğümüz yıldızlar galaksideki tüm yıldızları temsil etmez.
Görünüşe göre uzak galaksiler bizden uzaklaşıyor ve galaksiler bizden ne kadar uzaklaşırsa, bizden o kadar hızlı uzaklaşıyorlar - çünkü evren genişliyor.
Ancak Curtis sonunda kaybetti. Oylamanın sonucu, Curtis'in bir tur kazandığı, Shapley'in dört tur kazandığı ve kalan turun berabere kaldığı oldu.
İlginç bir şekilde, oylamanın sonucu önemli değil. Bilimsel tartışma, sözde fikir birliğine varmak değil, açıklığa kavuşturulması gereken sorular sormak ve cevaplar almakla ilgilidir.
Hubble el yazısıyla astrofotografi negatifleri. Cynthia Hunt / Dan Kohne
1923'te bu sorunun cevabı Edwin Hubble tarafından kanıtlarla elde edildi. Bize en yakın Andromeda galaksisindeki tek bir yıldızın özelliklerini ölçtükten sonra, bu yıldızların bizden milyonlarca ışık yılı uzakta ve Samanyolu'nun çok ötesinde olduğunu buldu. Spiral şeklindeki bu "bulutsular" aslında Samanyolu ile aynı doğaya sahip galaksilerdir. Bu sonuç, evrene bakış açımızı sonsuza kadar değiştirdi.
(Yazar Ethan Siegel, Astrofizikte PhD'dir)
WeChat genel hesap kozmos manzarasını izlemek de ilginç
