Geçmişten günümüze kadar yapılan araştırmalar ve ortaya çıkan keşifler, önümüzdeki 10 yıl içerisinde de astronomi ve bilim dünyasında bizleri şaşırtmaya devam eden heyecan verici keşifler ile karşılaşacağımızı doğrular nitelikte. Yıldızlar, kara delikler, galaksiler ve evrimleri, ötegezegenler, karanlık madde-karanlık enerji ve tabi ki evrenimiz hakkında öğrendiklerimiz bunlardan bazıları.

Peki bundan sonraki yıllarda insanlığı başka hangi heyecan verici keşifler bekliyor olabilir?

İşte tüm bu ve bunun gibi konuları MIT’de araştırmacı olarak çalışan ve aynı zamanda NASA’nın TESS araştırma grubunda aktif olarak çalışmakta olan Türk astrofizikçi Tansu Daylan’a sorduk. DijitalX adına bu ricamızı geri çevirmeyip sorularımı samimiyetle cevaplamayı kabul eden Tansu hocamıza tekrardan teşekkürlerimi sunuyorum.



• Öncelikle biraz kendinizden bahsedebilir misiniz, Tansu Daylan kimdir, hangi araştırmalarda görev almıştır ve neler yapmıştır?

TD : Yıldız tozundan gelen ve yıldız tozuna dönecek olan, elimden geldiğince bilimsel düşünceyi topluma yaymaya çalışan, evrendeki yerimizi sorgulamayı seven bir bilim insanıyım. İstanbul’da doğdum ve büyüdüm. 2008’de Robert Kolej’den, 2013’te ODTÜ’den elektrik-elektronik mühendisliği ve fizik dallarından mezun oldum. Daha sonra Harvard’da fizik doktorası yaptım. Haziran ayından beridir de MIT’de (Massachusetts Teknoloji Enstitüsü) araştırmacı olarak çalışıyorum. Araştırma alanlarım astrofizik ve istatistik.

Bu seneler içerisinde SDSS isimli teleskobun, NASA’nın uzaydaki iki teleskobunun (Fermi-LAT, HST) ve bir parçacık dedektörünün (AMS-02) verilerini kullanarak araştırmalar yaptım. Şili’deki Blanco teleskobunu kullanarak galaksimizin düzlemini incelediğimiz bir gözlemsel projede yer aldım. Karanlık madde, galaksimizin merkezindeki gama ışınımı, kütleçekimsel merceklenme, değişken boyutlu çıkarım gibi konularda çalıştım. Şu an ise bir başka NASA deneyi olan TESS’in araştırma grubundayım ve ötegezegenler üzerinde çalışıyorum.

Tansu Daylan. [ Harvard Üniversitesi ]
• Beyaz cüceler, nötron yıldızları ve kara delikler bizlere neler öğretebilir?

TD : Yıldızlar, kütlelerine bağlı olarak yaşamlarının sonunda bu üç sondan birine evriliyorlar. Bu nesnelerin ortak özelliği yoğunluklarının oldukça fazla olması. Beyaz cüceleri ilginç kılan, Pauli Dışarlama İlkesi sayesinde desteklenmeleri ve kütle çekimsel çöküşten kurtulmalarıdır. Büyük çoğunluğu oldukça (Beyaz gözükecek kadar!) sıcak ve tamamen soğumaları için evrenin yaşından bile daha uzun süre geçmesi gerekiyor. Nötron yıldızları çoğunlukla nötrondan oluşuyor ve beyaz cücelerden bile daha yoğunlar. Kara delikler ise o denli yoğunlar ki, uzay-zaman örgüsünün aşırı bükülmesinden dolayı kütle çekim alanlarından ışık dahi kaçamıyor.

Beyaz cüceler, kozmolojide gözlemsel bir araç sunuyor bize. Çünkü beyaz cüce bir çift yıldız sisteminin parçası ise, eşinden madde toplarken belirli bir kütlenin üzerine çıktığında Ia tipi süpernova dediğimiz oldukça yüksek enerjili patlamalar gerçekleştiriyorlar. Bu patlamaların parlaklıklarını ölçerek, evrende en büyük ölçeklerde uzunluk ölçümü yapabiliyoruz. Kara delik ve nötron yıldızlarına gelince, bunların çarpışırken ürettikleri kütle çekim dalgaları, Einstein’ın genel görelilik kuramını oldukça hassas bir şekilde test etmemizi sağlıyor. Ayrıca bu tür yoğun nesnelerin sayımını yaparak, evrende yapının nasıl oluştuğu hakkında fikir elde edebiliyoruz.

Bu arada sanki daha çok etrafındaki evren, kara deliklere bilgi öğretiyor… Çünkü kara delikler etrafındaki maddeyi, yani bilgiyi, yutuyorlar!

• Galaksimizin oluşumu ve evrimine dair genel bir fikrimiz olabilir ancak her şeyin nasıl ve niçin gerçekleştiğini anlamada halen büyük boşluklar var… Sizin fikirleriniz nedir?

TD : Elbette bilimin diğer alanlarında olduğu gibi galaksi oluşumu ve evrimi konusunda açıklayamadığımız gözlemler var. Fakat, henüz ayırıcı gözlemlerle aksini kanıtlayamadığımız, aday teoriler de var. Zaten bilim dediğimiz, bir bakıma evren hakkındaki cehaletimizin boyutunu sistematik bir şekilde incelemek ve sınırlarını belirlemek. Bilmesek de, merak etmeye ve bilgisizliğimizi azaltmak için yöntemler aramaya devam ediyoruz.

Galaksi evrimine gelince, bu konuda yakında büyük gelişmeler yaşanacağı düşünülüyor. Çünkü evrenin yapı oluşumunun başladığı, Büyük Patlama’yı takip eden birkaç yüz milyon yıl boyunca madde dağılımını doğrudan gözlemlememizi sağlayacak bir araştırma alanı (21 cm kozmolojisi) senelerdir yapılan yatırımların ilk meyvelerini vermek üzere. Bu araştırma alanında yapılmaya çalışılan ise yüksüz Hidrojen atomunun tayfsal bir izini bulmak.

Bu zayıf ama çok değerli sinyal, henüz daha ilk galaksilerin oluşup, galaksiler arası ortamı iyonize ettiği dönemi incelememizi sağlayacak. Bu sinyalin haritasını çıkardığımızda, evrendeki yapı ve galaksi oluşumu konusunda çok daha belirgin bir teori elde edeceğiz.

Tansu Daylan, Harvard Üniversitesi’nin sınıflarından birinde ders anlatırken.
• Araştırmacılar astronomik nesneler hakkında daha fazla bilgi sahibi oluyor ve önümüzdeki on yıl içinde daha fazla ölçüm yapmayı bekliyorlar. Önümüzdeki yıllarda uzay ve yer teleskoplarının verileri ile birlikte astronomi dünyasında ne gibi olaylar ile karşılaşacağız dersiniz? Bizleri neler bekliyor olabilir?
TD : Astronominin her alanında oldukça ilginç gelişmeler yaşanıyor. Bu nedenle burada sayacağım birkaç gelişme, insanın doğayı anlama yolunda attığı adımların boyutlarını kabaca özetlemek için bile yeterli olmayacaktır. Fakat, birkaç örnek vermek gerekirse, önümüzdeki yıllarda yukarıda saydığım 21 cm kozmolojisine ek olarak ilk aklıma gelenler; keşfetme ihtimalimiz olan binlerce yeni ötegezegen, galaksimizin merkezindeki kara deliğin doğrudan gözlemlenmesi, WFIRST isimli teleskobun uzaya gönderilmesiyle karanlık enerjinin daha iyi anlaşılması, JWST (James Webb Uzay Teleskobu) ile ötegezegenlerin atmosferlerinin incelenmesi ve olası yaşanabilir atmosferler bulunması. Dediğim gibi, bunlar sadece bana en ilginç gelen olası gelişmeler, fakat farklı alanlarda oldukça heyecan verici keşifler de yaşanabilir.
• Evreni hiç olmadığı kadar ayrıntılı bir şekilde anlamaya başlıyoruz. Kozmolojide uzun yıllardır süre gelen araştırmaların bir parçası olan karanlık enerji ve karanlık madde hakkında bizlere neler aktarabilirsiniz?
TD : Karanlık madde, evrenin enerji bütçesinin yaklaşık %27’sini oluşturan bir bileşen. Gündelik hayatta alışık olduğumuz (baryonik) madde ile farkı, karanlık madde ile kütle çekimi haricinde etkileşemiyor olmamız. Örneğin biz, gezegenimizin merkezine doğru ivmelenmek yerine, Dünya üzerinde durabiliyorsak, bunu Dünya’nın bize uyguladığı elektromanyetik tepki kuvvetine borçluyuz. Karanlık madde bu etkileşimi yapmadığı için, eğer karanlık maddeden yapılmış olsaydınız gezegenimizin merkezine doğru ivmelenmeye başlardınız. Hatta karanlık madde kendisiyle de fazla etkileşmediği için, vücudunuz elektromanyetik etkileşimin yokluğunda bütünlüğünü ve şeklini koruyamaz, bir gaz bulutu haline gelirdi.
Bu arada, karanlık maddeye karanlık dememizin sebebi siyah olması değil. Aslında “karanlık” yerine “saydam” daha uygun bir sıfat olurdu. Buradaki “karanlık” daha çok bu bileşenin doğası hakkındaki bilgisizliğimizi özetleyen bir sıfat.
Karanlık enerji ise kanımca anlamaktan göreceli olarak uzak olduğumuz bir problem. Önceki cevaplarda bahsettiğim Ia tipi süpernovaları kullanarak evrenin son birkaç milyar yıldır ivmelenerek/hızlanarak genişlediğini gözlemliyoruz. Karanlık enerji bu gözlemi açıklayan bir çatı terimi aslında. Einstein’ın denklemindeki kozmolojik sabit de olabilir, henüz keşfetmediğimiz dinamik bir alan da. Bu enerji bileşeninin kozmik zaman ölçeklerinde nasıl davranması gerektiğini (akışkanlar dinamiğini) bilsek de, parçacık doğasını henüz belirleyemiyoruz.
Tansu hocamızın eski havacılık yıllarından bir kare. [Nevşehir-Kapadokya Havalimanı ]
• Scientific American’da bir soruya verdiğiniz cevaptan alıntı yapıyorum; “Uçuşa olan tutkumun kısmen dünyamız ve doğaya olan sevgimden kaynaklandığına inanıyorum.” Buradan doğaya fazlasıyla meraklı olduğunuzu anlıyorum, peki insanların doğayı yeterince korumayarak ve anlamaya çalışmayarak gezegenimize zarar verdiklerini düşünüyor musunuz? 
TD : Ne yazık ki zarar veriyoruz. Verdiğimiz zararın kısa vadeli etkilerini zaten görmeye başladık. Artan ortalama okyanus ve hava sıcaklıkları, yükselen deniz seviyesi, eriyen buzullar ve tırmanan atmosferdeki karbondioksit oranı… Ne yazık ki bu gözlemlere bağlı uzun vadeli modeller hiç de iyimser tahminler ortaya koymuyor. İnsan ömrü yaklaşık bir asır mertebesinde olduğu için, bunun ötesindeki zaman ölçeklerinde sebep olabileceğimiz sorunları pek de ciddiye almıyoruz. Bir bakıma bizden sonraki nesilleri düşünmeden, bencilce yaşıyormuşuz gibi hissediyorum.
Genelde bu tür muhabbetlerin sonunda verilen yanıt; “O zamana başka gezegenleri kolonize edecek teknolojiye ulaşırız zaten!” oluyor. Böyle bir teknolojiyi geliştirmek güzel elbette ama motivasyonu bu kozmik ayıbımızı örtmek olmamalı.
• Astronomiye heyecan katan bir diğer konu Hızlı Radyo Patlamaları (FRB), bunlar en az karanlık madde kadar gizemliler diyebiliriz. Bu tip derin uzay keşiflerinin yardımıyla günün birinde daha gelişmiş insan topluluklarının uzaylı medeniyetler ile temas kurması olasılığı hakkında ne düşünüyorsunuz?
TD : Evet, FRB ve hatta Tabby’nin Yıldızı gibi “ilginç” gözlemleri yapay (akıllı) kaynaklarla “da” açıklayabiliyoruz. Fakat bunu yaparken hesaba katmamız gereken önemli bir nokta var. Bu gözlemlerin doğal süreçlerden kaynaklanmaları da mümkün. Bu nedenle, doğal süreçlerle üretilemeyecekleri gösterilene dek akıllı yaşam açıklamasını benimsememiz gerektiğini düşünüyorum. Carl Sagan’ın popülerleştirdiği ünlü deyişi hatırlayacak olursak, “olağanüstü iddialar olağanüstü kanıt gerektirir”.
FRB’lerin akıllı yaşam biçimlerinden geliyor olduğuna inanmamız için, var olduğunu bildiğimiz doğal fiziksel süreçlerin hiçbirinin FRB’leri üretemeyeceğinden emin olmamız gerekir. Fakat öyle gözüküyor ki kara delik ve nötron yıldızı gibi cisimlerin çarpışmaları veya süpernovalar FRB’leri üretiyor olabilirler.