Göğü kudretimizle biz kurduk ve biz onu genişletmekteyiz.
Diyanet İşleri Başkanlığı Meali, 51. Zâriyât Sûresi, 47. Ayet

1814 yılında Alman fizikçi Joseph Von Fraunhofer cam prizmalar üzerine çalışırken görünür ışığın bu prizmadan geçerken yavaşladığını ve farklı yönlere dağıldığını keşfetmiştir. Oluşan spektrumu (ışık tayfı) teleskopla büyüttüğünde ise aralarda siyah çizgilerin bulunduğunu not etmiştir.  Aslında bu siyah çizgiler bundan 12 yıl önce İngiliz Kimyacı William Hyde tarafından da bulunmuştur fakat Fraunhofer keşfini bir adım öteye taşıyabildiği için bugün bu çizgiler Fraunhofer çizgileri olarak bilinmektedir.

Peki astrofiziğin başlangıcı sayılabilecek bu siyah çizgilerin bu kadar önemli olmasının sebebi nedir ?

Fraunhofer Çizgileri
Bu çizgiler bir atom yörüngesindeki elektronların yörünge atlamaları esnasında oluşmaktadır ve bize o elementin kimliğini belirtmektedir. Her atomun ışık tayfındaki siyah çizgisi hep aynı yerdedir. Bu durumda spektroskop ile uzaktaki bir gezegene veya yıldıza baktığınızda atmosferindeki bütün elementlerin çizgilerini görebiliriz.

Bu keşiften sonra uzaydaki tüm cisimlerin ışık tayfına bakıldı, atmosferindeki elementler araştırıldı ve isimlendirilip, kataloglanmaya başladı fakat zaman içinde yapılan gözlemlerde bir tuhaflık olduğu görüldü. Işık tayfındaki siyah çizgiler olması gereken yerden kırmızı renk tarafına doğru kayıyordu.

Kırmızıya Kayma
Astronomide Kırmızıya Kayma olarak bilinen bu durum Amerikalı astronom Vesto Slipher tarafından 1912 yılında tespit edilmiş fakat sebebi bulunamamıştı. 1929 yılında Edvin Hubble bu durumun uzaydaki cisimlerin birbirinden uzaklaşması sebebiyle oluştuğunu ortaya atmış, gözlemleriyle ispatlamış hatta uzaklaşma süratinin uzaklık ile orantılı olduğunu açıklamıştır. Yani bir cisim ne kadar uzaksa o kadar büyük bir hızla uzaklaşmaktadır.

Siyah çizginin kırmızıya kaymasıyla gezegenlerin uzaklaşmasının ne bağlantısı var diyeceksiniz. Bunun sebebini anlayabilmek için Doppler etkisini incelemek gerekiyor.

Doppler Etkisi
Matematikçi Christian Andreas Doppler tarafından açıklanan bu etki şu örnekle izah edilebilir. Saniyede bir mermi atan paintball tabancasından çıkan mermiler hedefe 10 saniyede varıyorsa 10 saniye sonunda hedefte sadece 1 mermi görürüz fakat aynı tabanca hedefe hızla yaklaşırsa hedefte 7-8 tane mermi görme şansımız olur. Tabanca hâlâ saniyede bir mermi atıyor iken hedefe yaklaştığı için daha çok vuruş yapabildi. Şimdi tabancanın sivrisinek olduğunu düşünelim aynı sivrisinek sadece kulağımıza yaklaştığında onu duyarız çünkü sivrisinek kulağımıza yaklaşıyor dolayısıyla sivrisinekten çıkan sesin dalga boyu kısalmıştır, kulağımıza hedefe ulaşan mermilerin çoğalması gibi daha çok ses ulaşmaktadır ve biz sineği duyarız.

Sivrisinek gibi gezegenler veya galaksilerde bize yaklaştıkça ışık ve ses dalga boyları kısalır. Elbette uzayda ses iletilmediğinden ve ışığa göre çok yavaş ilerlediğinden konu uzay olunca sadece ışık dalgalarını örnek almak gerekiyor. Işığın dalga boyu kısaldıkça mavi renge, dalga boyu uzadıkça kırmızı renge yaklaşılır. Dolayısıyla bir gezegen bize yaklaşıyorsa kısalan dalga boyundan dolayı spektrumdaki rengi maviye, uzaklaşıyorsa kırmızıya yaklaşmaktadır.

Sonuç olarak Hubble evrendeki cisimlerin birbirinden uzaklaştığını hatta evrenin durağan olmayıp genişlediğini ortaya koydu.

Not olarak belirtelim evren genişlemesini giderek artan bir hızla sürdürmektedir, bu kuvvete Karanlık Enerji denir. Gözlemlenebilen evrenin yaklaşık %74’ü  karanlık enerjidir.

Pekala 13,8 milyar yıldır bu evren genişliyorsa neden galaksilerdeki yıldızlar hâlâ dağılmıyor diye sorarsanız buna da bilim insanları Karanlık Madde adını vermiş, evrendeki yüzdesi %22. Sanki bir kütleçekim kuvveti gibi galaksi içerisindeki yıldızları ve gezegenleri bir arada tutuyor. Karanlık madde belkide bilimin ilgilendiği en büyük soru işareti.

Ayrıca belirtmek gerekirse uzayda gördüğümüz yıldızlar, gezegenler vb. maddelerin toplam yüzdesi ise sadece %4.