İçeriğe geçmek için "Enter"a basın

Kainatta hayat birinci ne vakit ortaya çıktı?

Avi Loeb

Büyük patlamanın üzerinden yaklaşık 15 milyon yıl geçtikten sonra tüm cihan, sıcak başlangıcından geriye kalan elektromanyetik radyasyonun oda sıcaklığında olduğu bir noktaya kadar soğumuştu. 2013 yılında yayıMlanan bir makalemde, bu evreyi “evrenin birinci periyotlarının yaşanabilir çağı” olarak nitelendirdim. O vakitler yaşıyor olsaydık, bizi sıcak tutacak bir Güneş’e gereksinimimiz olmaz, kozmik radyasyon art planı kâfi olurdu.

HAYAT NE VAKİT BAŞLAMIŞ OLABİLİR?

Sanki hayat bu kadar erken mi başlamıştı? Büyük ihtimalle bu türlü olmadı. Büyük Patlama’dan sonraki birinci 20 dakika boyunca oluşan sıcak ve ağır şartlar, çok küçük bir lityum izi (sadece 10 milyar atomdan biri) ve ihmal edilebilir bir ağır element ölçüsüyle birlikte, yalnızca hidrojen ve helyum açığa çıkardı. Bununla birlikte, bildiğimiz hayat su ve organik bileşiklere muhtaçtır; bu birinci yıldızlar, yaklaşık 50 milyon yıl sonra hidrojen ve helyumu iç bölgelerinde oksijen ve karbonla kaynaştırana dek beklemek zorunda kaldılar. Ömür için birinci güçlü dönemeç, bugün olduğu üzere uygun bir sıcaklık bedeli değil, temel elementlerin üretimiydi.

Ağır elementlerin başlangıçtaki hudutlu üretimi göz önünde bulundurulduğunda, hayat ne kadar erken başlamış olabilirdi? Kozmostaki yıldızların büyük kısmı Güneş’ten milyarlarca yıl önce oluştu. Rafael Batista ve David Sloan ile yürüttüğüm ortak bir çalışmada, kozmik yıldız oluşum tarihine dayanarak, Güneş gibisi yıldızların yakınındaki hayatın büyük olasılıkla kozmik tarihteki son birkaç milyar yıl içinde başladığını ortaya koydum. Bununla birlikte, gelecekte, en yakın komşumuz Proxima Centauri üzere cüce yıldızların yörüngesinde, Güneş’ten yüzlerce kat daha uzun müddet varlığını koruyacak gezegenlerde ortaya çıkmaya devam edebilir. Sonuç olarak, insanlığın ‘Proxima Centauri b’ üzere bir cüce yıldızın etrafındaki yaşanabilir bir gezegene taşınması istenecektir; böylelikle, gelecek 10 trilyon yıla kadar doğal bir nükleer fırının yakınlarında kendisini sıcak tutabilir (yıldızlar, laboratuvarlarımızda ürettiğimiz manyetik olarak sonlu versiyonlardan daha kararlı ve güçlü olmaları sayesinde, sadece yerçekimiyle sonlu füzyon reaktörleridir).

Bildiğimiz kadarıyla, su, ömrün kimyasını destekleyebilecek tek sıvı; ancak şimdi bilmediğimiz pek çok şey var. Kozmosun birinci vakitlerinde yalnızca kozmik radyasyon art planının ısınması sonucunda alternatif sıvılar var olmuş olabilir mi? Manasvi Lingam ile yazdığımız yeni bir makalede, amonyak, metanol ve hidrojen sülfitin birinci yıldızlar oluştuktan çabucak sonra sıvı biçimde var olabileceğini ve bir mühlet sonra da etan ve propanın sıvılaşmış olabileceğini ortaya koyuyoruz. Bu hususların hayatla ilgisi bilinmiyor; tekrar de deneysel olarak incelenebilirler. Jack Szostak’ın Harvard Üniversitesi’ndeki laboratuvarında denendiği üzere, şayet sentetik bir ömür yaratmayı başarırsak, ömrün su dışındaki sıvılarda ortaya çıkıp çıkamayacağını da denetim edebiliriz.

KARŞILIĞI NASIL BULABİLİRİZ?

Kozmosta hayatın ne kadar erken ortaya çıktığını belirlemenin yollarından biri, en eski yıldızların etrafındaki gezegenlerde oluşup oluşmadığını incelemektir. Bunun üzere yıldızların, astrofizikçilerin “metaller” diye isimlendirdiği helyumdan daha ağır elementler açısından eksik olması beklenir. (Bizim literatürümüzde, birden fazla insanın tersine, örneğin oksijen bir metal olarak kabul edilir). Sahiden de, Samanyolu’nun etrafında metal yoksulu yıldızlar keşfedildi ve cihandaki en eski yıldız kuşağının potansiyel üyeleri olarak kabul edildi.

Bu yıldızlar ekseriyetle gelişmiş karbon bolluğu sergileyerek onları “karbon zengini-metal fakiri” (CEMP) yıldızlar haline getirir. Eski öğrencim Natalie Mashian ve ben, CEMP yıldızlarının etrafındaki gezegenlerin çoğunlukla karbondan oluşmuş olabileceğini, bu nedenle yüzeylerinin birinci ömrü besleyen varlıklı bir temel sağlayabileceğini ileri sürdük.

Bundan ötürü, CEMP yıldızlarının karşısından ya da önünden geçen gezegenleri arayabilir ve atmosferik bileşimlerindeki biyo-imzaları ortaya çıkarabiliriz. Bu, bu yıldızların yaşlarına dayanarak, hayatın cihanda ne kadar erken başlamış olabileceğini gözlemsel olarak belirlememizi sağlar. Misal halde, uzun ömürlü radyoaktif elementlere ya da yüzeyindeki toz parçacıklarının darbelerinden kaynaklanan izlerin boyutlarına dayanarak, Dünya’nın yakınında gezinen (ya da Ay’a düşmüş olabilecek) keşfedebileceğimiz yıldızlararası teknolojik ekipmanın yaşını iddia edebiliriz.

EN ESKİ MEDENİYETLERİ KEŞFEDEBİLİRİZ

Tamamlayıcı bir strateji, onları geniş kozmik ölçekte algılanabilir hale getirmek için kâfi ölçüde güç kullanan en eski uzak medeniyetlerden gelebilecek teknolojik sinyalleri aramak olabilir. Beklenen sinyallerden biri, ışıkla çalışan yelkenlerini şişirmek için oluşturulan ve birebir doğrultuya yöneltilen ışık huzmelerinden kaynaklanan bir ışık parlaması olabilir. Başkaları ise yıldızların hareket ettirilmesi üzere kozmik mühendislik projeleriyle ilişkilendirilebilir. İrtibat sinyallerinin cihan genelinde saptanması beklenmiyor; çünkü sinyallerin seyahat mühleti her tarafta milyarlarca yıl gerektirir ve hiçbir konuşmacı bu kadar yavaş bir bilgi alışverişine girişecek kadar sabırlı olmayacaktır.

Öte yandan, hayatın bıraktığı izler sonsuza dek varlığını korumayacak. Uzak gelecekteki yaşama dair beklentiler ise iç karartıcı görünüyor. Kainatın karanlık güç aracılığıyla süratle genişlemesinden ötürü oluşacak karanlık ve soğuk şartlar, büyük ihtimalle bundan 10 trilyon yıl sonra tüm ömür biçimlerini ortadan kaldıracak.

O vakte dek, tabiatın bize bahşettiği bu fani armağanlara şükran duyabiliriz. Şayet trilyonlarca yıl dayanacak kadar zeki bir uygarlığı sürdürürlerse, aksiyonlarımız torunlarımız için bir gurur kaynağı olacaktır. “Büyük tarih” kitaplarında olumlu biçimde hatırlanacak kadar makul davranacağımızı umuyoruz.

* Harvard Üniversitesi Astronomi Bölümü’nün eski Lideri (2011-2020), Harvard Karadelik Girişimi’nin kurucu yöneticisi ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nde Teori ve Hesaplama Enstitüsü yöneticisi.

Makalenin özgünü Scientific American sitesinde yayımlanmıştır (Çeviren: Tarkan Tufan).

İlk yorum yapan siz olun

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir