1920’lerin ortasında Amerika’da Wilson Gözlemevi astronomları astronomi’nin temel buluşlarından birini yapmayı başardılar. Uzak galaksilerin spektrum’larını fotoğrafa almayı başardılar ve spektral çizgilerin, incelenen galaksilerin bizden uzak olması oranında, spektrumun sonuna, kırmızı (uzun dalgalı) yönüne doğru kaydıklarını buldular. Bu gözlem 1929 yılında Edwin Powell Hubble tarafından «Doppler Effekt» olarak adlandırıldı. O spektral çizgilerin bu şekilde kaymasının, uzaklığın gittikçe arttığının, yani galaksi dışı sistemlerin gittikçe «dışarıya doğru» kaçmakta olduklarının bir delili olarak kabul ediyordu. Kaçma hızları ise her seferinde cisimlerin uzaklığına uyuyordu.
En yeni belirlemelere göre «Hubble Katsayısı» adı verilen katsayı ortalama saniyede 110 kilometre kadardı.
Işık Hızıyla Kaçış:
Böylece astronomlar, Başak (Virgo) yıldız sistemindeki 42,5 milyon ışık yılı uzak sis kümesinin kaçış hızını spektrum’undaki kırmızı kaymasından saniyede 1.200 kilometre olarak ve Kova (Aquarius) yıldız sistemindeki 2,64 milyar ışık yılı uzak sis kümesinin kaçış hızını da saniyede 61.000 kilometre olarak hesap etmişlerdi. Şimdiye kadar gözlenen en büyük kırmızı kayması saniyede yuvarlak 150.000 (!) kilometrelik bir hızı karşılamaktaydı ki, bu ışık hızının yarısı oluyordu.
Galaksi dışı sistemlere ait spektrumlardaki kırmızı kaymasının kaçış hareketi olarak yorumundan çıkarılabilecek bir tek anlamı vardı ki, o da: bütün evrenin tanıdığımız kadarıyla, devamlı olarak genişlemekte olmasıydı.
İçinde kuru üzümlerin serpiştirilmiş bulunduğu bir pasta hamuru tasarlayalım, yıldız sistem kümeleri yani galaksiler de bu üzümler olsun. Pasta hamuru (pişmeye başlayıp da) genişledikçe, üzümler de birbirinden uzaklaşmaya başlar. Üzümlerin birinin üstünde bulunacak bir gözlemci, bütün öteki üzümlerin kendisinden uzaklaştığını görecektir. Bundan başka hamur aynı şekilde düzenli bir surette genişleyecek olursa, üzümler de bizim galaksiler için kabul ettiğimiz koşullara göre hareket edeceklerdi, uzaklık ne kadar fazlaysa, birbirlerinden ayrılma hızı da o kadar yüksek olacaktır.
Fakat aynı zamanda kırmızı kaymasının yorumundan şu sonucu çıkaracaktık ki; o da evrenin yarıçapının tam ışık hızı ile büyüyeceği şeklindeydi. Yani dün daha küçük ve yarın ise bugünkünden daha büyük olacaktı, o her saniyede 300.000 kilometre kadar büyüyordu. Buna göre insan evrenin ancak belirli bir parçasını gözleyebilecekti. Galaksilerin bizden ışık hızıyla kaçtıkları yerde bizim kozmik ufkumuz, yani teorik olarak evreni gözleyebilme sınırımız bulunacaktı. Bu da yuvarlak 10 milyar ışık yılı kadardı. Yaklaşık olarak bunun yarısı bugün Mount Palomar’daki 3 metrelik aynalı teleskopla gözlenebiliyor. Uzaydaki 3 metrelik aynalı teleskopla ise optik galaksileri yaklaşık olarak 10 milyar ışık yılı uzaklıktan, yani varsayılan kozmik ufuktan gözlemek mümkündür.
Bütün modern kozmolojik teoriler evrenin genişlemesini esas olarak kabul eder. Her teoride, galaksilerin kaçış hızının ışık hızına eşit olduğu bir uzaklık vardır. Bundan daha uzaktaki galaksiler artık gözlenemez ve «erişilebilecek» evrenin sınırını aşmış olurlar.
NGC 7063 Muamması:
Yapılan iki astronomik gözlem kaçış hareketi olarak kırmızı kaymasının anlamını ve böylece evrenin genişlemesi teorisinin doğruluğunu şüpheye düşürdüler.
Mount Palomar üzerindeki 5 metrelik aynalı teleskopla, 3 saatlik poz süreleriyle NGC 7063 galaksilerinin bir seri fotoğrafları çekildi. Fotoğraflara göre burada bir çift galaksi bulunduğu ve küçüğünün büyüğünden meydana gelmiş olacağı anlaşıldı. Her iki galaksi de güneşlerden ve kozmik tozdan oluşmuş olan «köprülerle» birbiriyle bağlı bulunuyorlardı ki, bunlar bu gözlemleri yönelten Dr. Arp’a göre hiç bir şüpheye yer bırakmadan her iki uzay cisminin oluşum tarihiyle ilgili ilişkiyi ortaya koyuyordu. Görünüşe göre daha küçük olan yavru galaksi yaklaşık olarak 10 milyon yıl önce müthiş bir merkezsel patlamaya sahne olan büyük galaksiden fırlatılıp atılmıştır.
Muamma iki uzay cisminin spektroskopik ölçü rakamlarından ortaya çıkmaktadır. Her ikisi de birbirinden çok farklı birer kırmızı kayması göstermektedirler. Böylece astronomlar, Başak (Virgo) küçük yavru galaksi ana galaksiden çok daha kuvvetli olarak, ana galaksinin kırmızı kayması Hubble Katsayısına göre 325 milyon ışık yıllık bir uzaklık göstermekte, yavru galaksinin kırmızı kaymasından ise 650 milyon ışık yıllık, yani iki katlık bir uzaklık hesap edilmektedir.
Gözlemlere göre her iki galaksi gelişim tarihleri bakımından bir ilişkiye sahip olduklarından ve birkaç milyar yılda 300 milyon ışık yılından fazla birbirinden uzaklaşamayacaklanna göre, ortaya çıkacak şu garip astronomik sonuçtan başka bir görüş bahis konusu olamayacaktı : O da yavru galaksinin kırmızı kaymasının evrenin genel genişleme hareketini değil, yalnız ana galaksiden olan kaçış hareketini yansıttığı idi. Bu durumda yavru galaksinin ana galaksiden kaçış hareketi saniyede yuvarlak 7.500 kilometre tutacaktı. Bu da öte yandan çok yüksek olan bir hızdır ve bundan da daha eskiden meydana gelen bir patlamanın bahis konusu olduğu sonucu çıkarılabilir.
Fakat kırmızı kayması bir taraftan da çekim alanlarının fotonlara olan etkisiyle de belirlenebilir. Bununla beraber yavru galaksinin kırmızı kaymasını çekimle ilgili olarak tefsir edebilmek için, bu uzay cisminin içinde yüz (!) normal galaksinin kütlesinin bulunması gerekecekti ki bu da tamimiyle ütopik (imkânsız) olacaktı.
Işığın Yorgunluk Belirtileri mi?
Bu gözlem sonuçları, bilginleri kırmızı kayması hakkında tamimiyle başka açıklamalara zorlamıştır. Bu aynı zamanda Quasar 3 C 279’ta yapılan gözlemlerle de kuvvetlenmiştir. Orada Ekim 1969’un sununda düzenli surette her üç buçuk saatlik bir periyotla radyo ışıma değişiklikleri ölçülmüştür. 1971 Şubatında yapılan yeni ölçümlerde periyodun dört buçuk saate yükseldiği görülmüştür, 12 gün sonra bu daha beş dakika kadar artmıştır. Quasar’ın kırmızı kayması ile göstermiş olduğu uzaklıkta böyle bir periyod uzaması ancak, radyasyon kaynağının bilindiği gibi iki bileşeninin ışık hızının on katıyla birbirinden uzaklaşması ile mümkündür! Bu ise astronomi bakımından imkânsızdır, aksi takdirde Hubble Katsayısının Quasar’lar için geçerli olmaması gerekecekti.
Bütün kozmolojik hipotezler, göründüğü gibi, yeniden bir gözden geçirilmek zorundadırlar, gittikçe büyüyen bir evrende yaşayıp yaşamadığımız sorusu bu hale göre karşımızda tamimiyle cevapsız dur maktadır.