Evren'deki yıldız sayısı, Dünya'daki kum tanesi sayısından fazla mı?

"Evrendeki tüm yıldızların sayısı, Dünya'daki bütün kumsallardaki kum taneciklerinin sayısından fazla."

Bu iddiayı, Amerikalı gök bilimci Carl Sagan, 1980'lerin en çok izlenen televizyon şovlarından birisi olan Cosmos'da dile getirmişti.

Peki bu iddia ne kadar doğru olabilir? Ya da en başta böyle bir şey hesaplanabilir mi? Birazdan çok büyük sayılardan bahsediyor olacağız ama bir deneyelim...


Galaktik bir sayı

Cambridge Üniversitesi'nden Profesör Gerry Gilmore, biz Dünyalıların içinde yaşadığı Samanyolu Galaksisi'ndeki yıldızları sayıyor. Gökyüzünün haritasını çıkaran Gaia teleskobu projesini yürütüyor. Galaksimizde toplamda kaç yıldızın olduğunu hesaplamak için Gaia ekibi ellerindeki verileri, Samanyolu Galaksisi'nin 3 boyutlu bir modelini çıkarmak için kullandı. Profesör Gerry Gilmore BBC'ye yaptığı açıklamada, "Gaia'nın ilk topladığı verilerle 2 milyar yıldızı tespit etti. Bunlar, Samanyolu Galaksisi'ndeki yıldızların sadece yüzde 1'ini oluşturuyor" diyor. Bu hesaplamaya göre eğer iki milyar yıldız toplamın yüzde 1'ini oluşturuyorsa, galaksimizde toplam 200 milyar yıldız olabilir. Ama bu sadece tek bir galaksi. Evrendeki galaksilerin toplamında kaç yıldızın olduğunu nasıl bulursunuz?

Evrensel rakam

Neyse ki, Samanyolu Galaksisi, evrendeki tipik galaksilerden biri. Pek çok galakside Samanyolu Galaksisi'ndeki kadar yıldız var. Profesör Gilmore, bunu bir ortalama olarak alabileceğimizi söylüyor çünkü bu büyüklük seviyesinde 100 milyar fazla yıldız çok az bir fark yaratıyor. Bu da, evrende kaç galaksinin olduğunu bulursak, yıldızların toplam sayısını da bulabileceğimiz anlamına geliyor. Evrende kaç galaksinin olduğunu gökbilimciler bilebilir. Evrende Samanyolu Galaksisi benzeri kaç galaksi olduğunu, galaksilerin parlaklığına bakarak anlayabiliriz. Samanyolu Galaksisi gibi mi? Tamamen farklı mı? Bunu yapabilmek için, galaksilere olan uzaklığı bilmek zorundayız. Bunu, evrenin nasıl genişlediğine yönelik modern teorilerden çıkarabiliriz. Yani Hubble Kanunu'ndan. Hubble Kanunu'nun yardımıyla, Profesör Gilmore galaksilerin gerçek parlaklığını ve bizden uzaklığını algılamak için, hareket hızlarına bakıyor. Buna bakarak, Samanyolu Galaksisi benzeri galaksileri belirleyip, sayabiliyorlar. Sonuç, Evren'de yaklaşık 100 milyar galaksi var. Ancak hatırlayın, her galakside ortalama 200 milyar yıldız bulunduğunu varsayıyoruz. Evren'deki yıldızların toplam sayısını bulmak için, bu rakamları birbirleriyle çarpmanız gerek. Neticede muazzam büyüklükte bir rakama ulaşıyorsunuz, 22 sıfırlı. 10 sekstilyon. Evren'de 10 sekstilyon yıldız var. Kavranamayacak kadar büyük bir rakam.

Şimdi kumsala dönelim

İlk olarak dünyadaki bütün kumsalların hacmini bulmamız gerekecek. Dünya'nın kumlu kıyılarının uzunluğuna, genişliğine ve derinliğine ihtiyacımız var. İlk önce Dünya'nın kıyılarına bakarak başlayalım. Kumsallarına değil, kıyılarına. Bu konuda uzmanlar ortak bir karara varamıyorlar. Kıyılar düz değil, kıvrımlı. Bu yüzden her bir detayı hesaba katmak imkansız ve kıyılar sürekli şekil değiştiriyor. Yine de, BBC bir sonuca varan bir kişiyle konuştu. Gennadiy Donchyts, suyu ve su yönetimini inceleyen Deltares Enstitüsü'nde araştırmacı. Bilim insanlarından oluşan bir ekiple, dünyanın kıyılarının tahmini uzunluğunu ölçtü ve bunların bir kısmı kumsal. Dünyanın kıyılarının toplam uzunluğunu ölçmenin göreceli olarak kolay bir iş olduğunu bile düşünüyor.

Kıyıları ölçmek

OpenStreetMap, dünya çapında iki milyondan fazla insanın çok detaylı bir harita çıkarılması için katkı sağladığı ortaklaşa bir haritalama projesi. ABD, Kanada ve İngiltere hükümetleri de projeye katkıda bulunuyor. Donchyts, "OpenStreetMap gibi haritaları kullanarak, kıyı verilerini hesaplarsınız, böylece kıyının uzamölçümünü çıkarırsınız" diyor ve ekliyor: "Bunu yaptığımızda, 1,9 milyon kilometre gibi tahmini bir rakama ulaştık. Buzla kaplı kıyıları çıkardığınızda, 1,1 milyon kilometre gibi bir rakama ulaşıyorsunuz, bunun da 300 bin kilometresini kumlu sahiller oluşturuyor." Yani dünyanın kumlu sahillerinin uzunluğu 300 bin kilometre. Peki ya hacimleri?

Hacim

Bunu ölçmek daha karmaşık - iki boyutlu bir harita hacmi ölçemez. Ancak çoğu kumsalın 50 metre genişliğinde ve 25 metre derinliğinde olduğunu düşünmek makul. Hacme ulaşmak için, kumsalların uzunluğunu ortalama bir kumsalın genişlik ve derinliğiyle çarpabiliriz. Yani metre olarak, 300 milyon metre, genişlik için 50, derinlik için 25 ile çarpılıyor. Bu sizi 375 milyar metreküplük kum olduğu sonucuna götürüyor. Geriyeyse, bu hacmi, bir metreküpte kaç kum taneciği varsa, onunla çarpmak kalıyor.

Tanecik detayı

Gary Greenberg, bir mikroskopla kumu inceledi ve her taneciğin bir milimetrenin 10'da 1'i olduğu sonucuna vardı. Bu bir tırnak kalınlığı kadar. Bu bizi, bir metreküpte 10 milyar kum taneciği olduğu sonucuna götürüyor. Kısacası, 375 milyar metreküp kum olduğunu ve her metreküpte 10 milyar kum taneciğinin olduğunu biliyoruz. 375 milyarı 10 milyarla çarpıyoruz ve böylece Dünya'nın kumsallarındaki toplam kum tanecikleri sayısına ulaşıyoruz. 21 sıfırlı 3,75 rakamına ulaşıyoruz. Yani 4 sekstilyon kum tanesi. Tüm bu veriler de Carl Sagan'ın haklı olduğu anlamına geliyor.

Sagan doğru bildi: Gökyüzünde 10 sekstilyon yıldız, Dünya'daki kumsallarda ise 4 sekstilyondan az kum tanesi var. Evren'de 10,000,000,000,000,000,000,000 yıldız, Dünya'daki kumsallarda ise 4,000,000,000,000,000,000,000 kum tanesi olduğu anlamına geliyor bu. Yani, yıldızlar, kum taneciklerinden daha fazla.