Bilim İnsanları Evrenin Çok Hızlı Genişlediğini Doğruladı

Yüzyılın büyük bir bölümünde gökbilimciler, dar bir alana sıkışmış bir kütle ve enerji yoğunluğu olarak başlayan şeyin, şimdi genişleyen bir hiçlik denizinde başıboş bırakılmış göz kamaştırıcı bir galaksi yayılımı olduğunu anladılar.

Bu hale nasıl gelindiğini anlamakta güçlük çektiğimiz fizik, enflasyonist kuantum alanlarının son derece zayıf bir çekim kuvvetinin üstesinden gelmesi, sadece karanlık olarak tanımlayabileceğimiz kadar gizemli bir itici enerji ve kolay açıklamaya meydan okuyan eşit derecede garip bir çekim biçimine bağlıdır

Tüm bunları bir araya getirdiğimizde, görebildiğimiz ve göremediğimiz yavaş madde kümeleriyle oldukça eşit bir şekilde noktalanmış, Hubble sabiti olarak bilinen tahmini bir oranda tahmin edilebilir bir şekilde birbirinden ayrılan genişleyen bir kozmos modeliyle baş başa kalıyoruz.

Hesaplarımızı kontrol etmek için etrafımıza bakmamız ve bu madde kümelerinin uzaklara doğru çekilme hızını ölçmemiz yeterlidir.

Yalnız bir şey var. Hubble sabitini ölçmek için kullanılan farklı yöntemler farklı sonuçlar vermekte ve bu da kozmolojide ciddi bir sorun olduğu bir kez daha teyit edilen bir 'gerilime' yol açmaktadır.

Duke Üniversitesi'nden Dan Scolnic, yakındaki bir galaksi kümesinin ölçümlerini iki kez kontrol eden bir ekibe liderlik eden fizikçi, “Gerilim artık bir krize dönüşüyor” diyor.

Karanlık Enerji Spektroskopik Aracı'ndan elde edilen veriler daha önceki bir çalışmada uzayın gerilmesi ile yaklaşık 320 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğu tahmin edilen ve bilinen 1.000'den fazla galaksinin bir araya geldiği Coma kümesine olan kesin uzaklık arasındaki ilişkiyi ölçmek için kullanılmıştı.

Bu ilişkinin güvenle bilinmesi, uzaydaki diğer noktalarda da benzer hesaplamaların yapılmasına yardımcı olacak ve geri çekilen mesafeye doğru uzanan bir ölçüm merdiveni oluşturacaktır.

Scolnic, “DESI işbirliği gerçekten zor olan kısmı yaptı, merdivenlerinin ilk basamağı eksikti” diyor.

“Bunu nasıl elde edeceğimizi biliyordum ve bunun bize Hubble sabitinin en hassas ölçümlerinden birini vereceğini biliyordum, bu yüzden makaleleri çıktığında kesinlikle her şeyi bıraktım ve durmadan bunun üzerinde çalıştım.”

Scolnic ve ekibi, bir düzine Tip Ia süpernovanınkilerle eşleşen galaksilerden gelen dalga boyu ve yoğunluk spektrumunu kullandılar; yıldızların karakteristik bir şekilde parlayan ölüm sancıları, uzaklıklarını açıkça ortaya koyuyor.

Ekip, bu işaretleri kullanarak Coma kümesinin 321 milyon ışık yılı uzaklıkta, aşağı yukarı önceki tahminlerin aralığının tam ortasında olduğunu doğruladı.

Bu mesafeye daha fazla güvenmek, burası ve orası arasındaki boşluğun genişleme hızına ilişkin hesaplamalara daha fazla güvenmek anlamına gelir; megaparsek başına saniyede 76,5 kilometrelik bir hız - yıldızların yakın mesafede nasıl parlaması gerektiğini düşündüğümüze dayanan benzer kozmik ölçümlerden çok uzak değil.

Ne yazık ki bu, zamanın şafağından geriye kalan antik ışığın eonlar süren genişlemeden sonra gerilmesine dayanan ölçümlerden çok farklı bir sayıdır; megaparsek başına saniyede 67,4 kilometre gibi çok daha yavaş bir hızdır.

Bu tutarsızlığın tam olarak neden var olduğu modern kozmolojinin en büyük muammalarından biridir. Her bir yöntemi iyileştirmek için yeni yollar bularak, ya çatışmayı çözen kritik bir yanlış varsayımı tespit edeceğimizi ya da sorunu yeni bir ışık altında ortaya koyan yeni fiziği ortaya çıkaracağımızı umuyoruz.

Her iki durumda da bu yakın zamanda ortadan kalkmayacak bir zorluk.

Scolnic, “Yirmi beş yıldır kullandığımız modellere karşı gerçekten çok sert bir baskı uyguladığımız bir noktadayız ve işlerin uyuşmadığını görüyoruz” diyor.

“Bu, Evren hakkındaki düşüncelerimizi yeniden şekillendiriyor olabilir ve bu heyecan verici! Kozmolojide hala sürprizler var ve kim bilir bundan sonra ne keşifler olacak?”

Bu yazı SCIENCEALERT’ de yayınlanmıştır.