Astronomlar Einstein’ın genel görelilik teorisi ve günümüzün modern gözlemleri (örneğin Avrupa Uzay Ajansı ESA tarafından uzaya gönderilen Planck Uydusu verileri) ile birlikte evrenin yaşını son derece hassas bir ölçüde 13.7 milyar yıl olarak hesapladılar. Işık hızının kozmik hız sınırı olduğu, yani hiçbir şeyin ışığın boşluktaki hızından daha hızlı hareket edemeyeceğini göz önüne aldığımızda evrenin boyutunun 13.7 milyar ışık yılı olması gerektiğini düşünebiliriz. Fakat gözlenebilir evren 92 milyar ışık yılı çapındadır. Peki ama nasıl? Buna verilecek en kısa cevap evrenin durağan değil, aksine büyük patlamadan bu yana sürekli olarak genişliyor olmasıdır.
Uzay-Zaman
Kozmik uzaklıklar söz konusu olduğunda uzay ve zaman birbirinden ayrılamayan kavramlar haline gelir. Bunun en önemli sebeplerinden biri de ışık hızının sonlu olmasıdır. Dolayısıyla uzaklıklar ışık yılı, yani ışığın bir yılda kat ettiği mesafe cinsinden ölçülür: 1 ışık yılı yaklaşık 9.5 trilyon km’dir. Işık hızının sonlu olmasının en çarpıcı etkisi hiç kuşkusuz ki gökyüzünde gördüğümüz cisimlerin geçmişteki hallerini görüyor olmamızdır. Örneğin, basit bir hesap ile Güneş ışınlarının yeryüzüne ulaşmasının yaklaşık 8 dakika sürdüğünü görebilirsiniz. Yani aslında Güneş’e baktığınızda gördüğünüz onun 8 dakika önceki halidir. Kozmik uzaklıklarda ise durum çok daha dramatik bir hal alır.
Mavi yıldızlar son derece büyük kütleli ve parlak yıldızlardır. 4.5 milyar yaşındaki Güneşimizin aksine uzun ömürlü olamazlar, sadece birkaç yüz milyon yıl var olabilirler, çünkü merkezi nükleer yakıtlarını çok hızlı tüketirler. Bu yüzden gökyüzünde görebileceğimiz mavi yıldızlar eğer yeterince uzaktalarsa (birkaç yüz milyon ışık yılı) şu an var olmama olasılıkları oldukça yüksektir.
Anahtar: Kozmik mikrodalga fon ışınımı
Evrenden algıladığımız en eski ışık (ilk ışık) kozmik mikrodalga fon ışınımıdır ve yeryüzüne her yönden eşit şiddette gelir. Bu ışınım büyük patlamadan sadece 380 bin yıl sonra ortaya çıktı. Kozmik zaman ölçeğinde bu, evrenin bebeklik halini gördüğümüz anlamına gelir.
Büyük patlamadan hemen sonra kozmik şişme ile çok kısa bir süre içinde evren ışıktan bile daha hızlı şekilde genişledi. Bu genişleme sırasında evren halen ışığı geçirmiyor ve sadece enerjiden meydana geliyordu. Şişme sona erdiğinde ve evrenin genişlemesi yavaşlamaya başladığında bir süre daha durum bu şekilde devam etti ve sonunda evren ışığı geçirecek hale geldi. İşte tam bu sırada kozmik mikrodalga fon ışınımı ortaya çıktı.
Şimdi evrenin yaşı ile boyutu arasındaki uyumsuzluğu açıklamaya başlayabiliriz…
Kozmik mikrodalga fon ışınımı salındığı sırada evrende her nokta birbirinin aynısıydı, çünkü henüz yıldızlar, galaksiler gibi hiçbir oluşum yoktu. Dolayısıyla şu an Dünya’nın bulunduğu noktanın o sırada diğer noktalardan hiçbir farkı yoktu. Şimdi, bu nokta etrafında bir küre olduğunu düşünelim. Kürenin sınırlarından, bugün Dünya’dan algıladığımız kozmik mikrodalga fon ışınımı gönderilmiş olsun. Büyük patlama ve kozmik şişmeden sonraki sürekli genişleme dikkate alındığında bu kürenin o günkü yarıçapının 42 milyon ışık yılı olduğunu hesaplayabiliriz. Tam bu küreden salınan ışınımın Dünya’ya ulaşması 13.7 milyar yıl sürdü. Bundan daha büyük kürelerden gelen ışınım bize henüz ulaşmadı, daha küçük olan kürelerden gelen ışınım ise bulunduğumuz konumdan çoktan geçip gitti.
Ancak bugün bize ulaşan o ilk ışığın ilk salındığı yer, ışığın bu 13.7 milyar yıllık yolculuğu sırasında sürekli olarak bizden uzaklaştı. 
Az önce bahsettiğimiz kozmik şişme sonrası evrenin yavaşlayarak genişlemeye devam etmesini göz önüne aldığımızda, bu yerin bugün bizden uzaklığının 41 milyar ışık yılı olduğunu hesaplayabiliriz. Bu da gözlenebilir evrenin çapının 82 milyar ışık yılı olduğu anlamına gelir. Fakat yazının başında bu çapın 92 milyar ışık yılı olduğunu söyledik. Halen hesaba katmadığımız bir şeyler var.
Karanlık enerji devreye giriyor…
1998-1999’da birbirinden tamamen bağımsız iki araştırma grubu, milyar ışık yılı mertebesindeki uzaklıklarda bulunan süpernovaları inceleyerek evrenin genişleme hızının sandığımızın ve az önce yukarıda bahsettiğimizin aksine yavaşlamadığını, aksine yaklaşık 5 milyar yıl önce hızlanmaya başladığını keşfetti. Halen kaynağının ve doğasının ne olduğunu bilmekten uzak olduğumuz karanlık enerji kavramı bu şekilde ortaya çıktı. Bu keşif 2011 yılında Nobel fizik ödülüne layık görüldü. Kütle çekiminin aksine itici bir güce sahip olan karanlık enerji şu an evrenin yaklaşık %70’ini oluşturuyor.
Şimdi son olarak bu keşfi de göz önüne alıp hesaplarımızı yinelediğimizde, bugün bize ulaşan kozmik mikrodalga fon ışınımının ilk salındığı yerin bugün bizden 46 milyar ışık yılı uzakta olduğunu görürüz. Böylece gözleyebildiğimiz, yani bize ışığının ulaşabildiği evrenin çapı 92 milyar ışık yılı olur.
Yani biz şu anda 46 milyar ışık yılı uzaklıktaki cisimleri görebiliyor muyuz?
Hayır. İşte burada yine uzay ve zamanın birbirinden ayrılamaması devreye giriyor. Evet, bugün Dünya’dan algıladığımız ve 13.7 milyar yıl önce salınan ışığın ilk salındığı nokta bugün bizden 46 milyar ışık yılı uzakta. Fakat biz o noktanın bugünkü halini değil ilk salındığı andaki, yani 13.7 milyar yıl önceki halini görüyoruz. Az önce bahsettiğimiz gibi o anda evrendeki tüm noktalar birbirinin aynısıydı ve yıldızlar, galaksiler gibi cisimler henüz ortada yoktu. Ama şu anda evren galaksiler ve yıldızlar ile dolu, yani şu an bizden 46 milyar ışık yılı uzakta olan o küre yüzeyinde de şu anda yıldızlar ve galaksiler oluşmuş olmalıdır. Fakat biz onları göremiyoruz çünkü bizden 46 milyar ışık yılı uzaktalar ve dolayısıyla ışıkları bize ulaşmadı. Ve sıkı durun, hiçbir zaman da o cisimleri göremeyeceğiz çünkü evren karanlık enerjiden dolayı artan hızlarla genişliyor ve bu cisimler bizden artan hızlarla uzaklaşıyor.
Bu konuyu da şu genelleştirme ile kapatabiliriz: Yeryüzünün etrafında yarıçapı 15 milyar ışık yılı olan bir küre olduğunu düşünelim. Tam şu anda bu kürenin dışında olan cisimlerin şimdiki hallerini ne kadar zaman geçerse geçsin asla göremeyeceğiz. Daha da dramatik bir olgu ise, evrenin bu genişlemesi yüzünden birkaç milyar yıl sonra gökyüzünde Samanyolu’na en yakında bulunan birkaç galaksi (Andromeda, Büyük ve Küçük Macellan Bulutları, vb.) hariç gökyüzünde başka hiçbir galaksinin görülemeyecek olması.
İki önemli nokta:
- Işığın boşluktaki hızından (saniyede 300 bin kilometre) daha hızlı hareket edilemezken kozmik şişme sırasında evren nasıl ışıktan hızlı genişleyebiliyor? Uzayda hiçbir şey 300000 km/saniyeden daha hızlı hareket edemez, ama uzayın kendisi bunu yapabilir.
- Evrenin yaşı ve boyutu ile ilgili bu değerler nasıl hesaplanıyor? Buna herkesin anlayabileceği şekilde verilebilecek kısa bir cevap maalesef yok… Genel görelilik teorisine dalıp birkaç sayfa (!) dolusu işlem yapmak gerekiyor.
