Astronomi, Astrofizik ve Kozmolojinin Kısa Tarihi 1945-2000 – Malcolm Longair
Yeni bir Biyografik Anı koleksiyonu, II. Dünya Savaşı sonrası dönemde bilimin ilerlemesine büyük katkılarda bulunan gökbilimcileri ve astrofizikçileri kutluyor.
“Bu gökbilimciler galaksisi hakkındaki kalıcı izlenimim, onların çok çeşitli yaklaşımları, birçok farklı aile geçmişleri ve bu mükemmel bilim adamlarının yeteneklerini nasıl kullandıklarıdır. Bunların hepsi disiplini büyük ölçüde zenginleştiriyor.”
Royal Society’nin Biyografik Anılarının Baş Editörü Profesör Malcolm Longair, yeni bir özel anı koleksiyonu sunuyor: Astronomi, astrofizik ve kozmoloji.
Modern astronomi, astrofizik ve kozmoloji, İkinci Dünya Savaşı sonrası dönemde tanınmayacak kadar değişti. 1945’te astronomi, optik astronomi anlamına geliyordu ve astronominin araçları optik teleskoplardı. Fakat 1960’lar ve 1970’lerde astronomi, yenilik ve keşifte altın yıllarını yaşıyordu. En önemli gelişmeler, astronomik gözlem için (uzaydan gözlemler dahil) tam elektromanyetik spektrumun açılması, elektronik devrim ve diğer disiplinlerden — özellikle fizikten — astrofiziğe büyük bilim insanı akışıydı.
Bu hikâyeyi anlatmanın birçok yolu var, ancak bir yaklaşım, çoğu Royal Society yoldaşı olan ve Biyografik Anıları artık Royal Society web sitesinde açıkça bulunan alanın kilit liderlerinden bazılarının biyografilerine odaklanmaktır. Bunlar, ölen yoldaşların bilimsel başarılarını ve ilerlemelerini nasıl gerçekleştirdiklerini anlatan yetkili bilimsel biyografilerdir. Yakından okuyarak, bu seçkin bilim adamlarının zihinlerine erişilebilir bir düzeyde girilir. Vurgu mutlaka İngiliz ve İngiliz Milletler Topluluğu bilim adamlarına yapılır, ancak Toplumun Yabancı Üyeleri hikâyenin zenginliğine büyük katkı sağlar.
İkinci Dünya Savaşı sonrası astronominin yeri
İngiltere’deki astronomik sahne umut verici değildi. Ülke iflas etmişti ve İngiltere iklimi, kibarca söylemek gerekirse, optik astronomik gözlemlere elverişli değildi. Kraliyet Greenwich Gözlemevi bir Amirallik seyir amacıyla zamanı ve enlemi korumak olan kuruluştu. Mevcut olanaklarla, Richard Wooley gibi Astronomlar Kraliyet, saf astronomik ve astrofiziksel araştırmaları teşvik etti, ancak İngiliz gökbilimciler, en büyük ve en verimli astronomik teleskoplara sahip ABD ile rekabet edemediler. ABD’li gökbilimciler, Allan Sandage’ın kariyeri ile örneklendiği gibi, klasik optik astronomi ve kozmolojinin her alanında baskın hale geldi. Sonuç olarak, Wallace Sargent, Margaret ve Geoff Burbidge ve Thomas Gold da dahil olmak üzere en iyi İngiliz gökbilimcilerin çoğunun ABD’ye göç etti.
Bununla birlikte, Birleşik Krallık’ta Arthur Eddington ve Subrahmanyan Chandrasekhar’ın mirasına dayanan teorik astrofizikte önemli bir güç vardı. Şüphesiz liderler arasında Fred Hoyle, Hermann Bondi ve William McCrea vardı.
İngiltere astronomisinin yeniden canlanmasının başlangıcı beklenmedik bir yönden geldi. Savaş sırasında James Hey, ülkenin bombalı saldırılara karşı savunması ve İngiltere’nin bombardıman gücü için rehberlik sistemleri olarak çok önemli olan radara müdahale eden radyo sinyallerini keşfetmişti. Savaştan sonra, çoğu Jack Ratcliffe tarafından eğitilen ana oyuncular üniversitelerine döndüler ve bu sinyallerin incelenmesine başladılar. Bu çabaların liderleri Francis Graham-Smith, Tony Hewish ve John Baldwin tarafından desteklenen Cambridge’den Martin Ryle, Rod Davies and Robert Hanbury Brown tarafından desteklenen Jodrell Bankası’ndan Bernard Lovell ve Avustralya’dan Bernard Mills, Paul Wild, Edward (Taffy) Bowen, John Bolton.
Sonuç olarak, radyo astronomisi çok hızlı gelişti. Kısa süre sonra, Galaktik Düzlem’den uzaktaki en parlak kaynakların, 1962-63’te aktif galaksilerin hiperlüminöz çekirdeği olan kuasarların keşfine yol açacak olan çok uzak galaksiler dışı nesneler olduğu keşfedildi. Kısa süre sonra, bu kaynakların aktif çekirdeklerindeki süper kütleli kara deliklerden güç alması gerektiği, yerçekimsel çöküşte oluşumlarının kaçınılmazlığının Stephen Hawking tarafından belirlendiği tespit edildi. Bu keşifler, İngiltere ve Avustralya’daki radyo astronomi tesislerine büyük yatırımlara yol açtı.
1960’lar ve 1970’ler, astrofiziğe yeni yaklaşımların geliştirilmesinde kilit on yıllardı. Hollanda’nın İkinci Dünya Savaşı işgali sırasında gizli bir seminerde Henk van de Hulst tarafından tahmin edilen 1.4 GHz’de radyo dalga bandındaki nötr hidrojen emisyon hattının tespiti, galaktik dinamikleri incelemek için çok güçlü bir araç sağladı. Bu, Alex Dalgarno ve Michael Seaton gibi teorisyenler tarafından atomik ve moleküler astrofiziğe olan ilginin yenilenmesine yol açan radyo dalgası bandındaki moleküler çizgilerin keşfiyle tamamlandı.
Aynı zamanda diğer dalga bantları da açıldı. UV, X-ışını ve γ-ışını dalga bantlarındaki gözlemler için alan kullanımı, savaştan kısa bir süre sonra Lyman Spitzer tarafından savunulmuştu. Ve bu, 1970’lerde Hubble Uzay Teleskobu projesinin onaylanmasına yönelik önemli bir adım olduğunu kanıtladı. Birleşik Krallık’ta uzay çalışmaları Birleşik Krallık uzay programının oluşturulmasına katılımları ve Avrupa Uzay Ajansı’nı (ESA) savunmaları yoluyla Harrie Massey ve Harry Elliot tarafından teşvik edildi. Bu gelişmelerin en önemlileri arasında, Robert Wilson’ın katılımıyla UV dalga bandının açılması ve Uluslararası Ultraviyole Kaşifinin büyük başarısıyla sonuçlanması vardı.
1965’te Kozmik Mikrodalga Arka Plan Radyasyonu’nun keşfi, modern kozmolojide bir dönüm noktası olduğunu kanıtladı. Hoyle ve Roger Tayler, çağdaş kozmolojinin temel taşlarından biri haline gelen evrendeki helyum ve ışık elementlerinin ilkel kökeni fikrini yeniden canlandırdılar. Sovyet teorisyenlerinin kozmolojiye sayısız katkısına Yakov Zel’dovich liderlik etti. Teorik astrofizik, 1960’lardan itibaren muazzam bir şekilde genişledi ve eski sorunlarla başa çıkmanın yeni yolları, birçok çarpıcı keşifle teşvik edildi. Bazı önemli noktalar arasında Leon Mestel’in kozmik manyetizma alanındaki öncü araştırmaları, Bernard Pagel’in kozmolojik sondalar olarak kimyasal bollukların kullanımı üzerine ufuk açıcı çalışması, Donald Lynden-Bell’in yıldız dinamikleri ve diğer birçok alan üzerine dikkat çekici çalışması ve Franz Kahn’ın astrofizik gaz dinamiği üzerine yaptığı çeşitli araştırmalar yer alıyor. Plazma fiziği, astrofizik için önemli bir araç haline geldi. Ian Axford’un çift radyo kaynaklarına uygulanan heliosfer çalışmalarından ve Martin Kruskal’ın plazma fiziğinde manyetik yeniden bağlanma konusundaki derin kavrayışlarından yararlandı. Eşi görülmemiş lisansüstü öğrenci kataloğunda Stephen Hawking, Roger Penrose, Martin Rees ve Brandon Carter’ı içeren Dennis Sciama’dan özel olarak bahsedilmelidir.
Patrick Moore’un 50 yıldan fazla bir süredir ayda bir sunduğu The Sky at Night (Gece Gökyüzü) programı, astronominin halkın anlayabilmesine muazzam katkıları olmuş bir programdır. Buna dikkat çekmeden bu olağanüstü döneme dair hiçbir kayıt tamamlanamazdı. Bu kısa makale, yalnızca seçkin bilim adamlarının en önemli keşiflerini yaptıkları alanları vurgulayabilir, ancak birçoğu diğer bir sürü alana çok önemli ölçüde katkıda bulundu. Gökbilimcilerin galaksisi hakkındaki kalıcı izlenimim, onların çok çeşitli yaklaşımlarıdır: birçok farklı aile geçmişleri ve bu mükemmel bilim adamlarının yeteneklerini kullandıkları çok farklı yollar, disiplini muazzam bir şekilde zenginleştirmektedir.
Çevirmen: Eymen YALAZ
Kaynak: Malcolm Longair , A brief history of astronomy, astrophysics and cosmology 1945-2000 , https://royalsociety.org/blog/2022/06/brief-history-of-astronomy-astrophysics-and-cosmology-1945-2000/ , Erişim Tarihi: 01.01.2023