24 Şubat 2018

Evrenin Genişlemesi Sorununa Çözüm Yeni Fizikte mi?

Yaklaşık bir asır önce öne sürülen evrenin genişlediği olgusu Hubble teleskopu ile sürekli ölçülüyor. Gökbilimciler genişlemeye neyin sebep olduğunu bu gözlem verilerini anlamlandırmaya çalışarak bulmaya çalışıyor.

Son Hubble verisi evrenin Büyük Patlamadan hemen sonra bilinenden daha hızlı genişlediğini ortaya çıkardı. Araştırmacılar bu tutarsızlığın çözümünün ancak yeni fizikle olabileceğini düşünüyor.

Ocak Kümesi’nden alınan bu ışıltılı görüntüde yer alan sayısız gökada dikkat çekmek için birbirleriyle yarışıyor, bazıları ön planı işgal ederken diğerleri küçük birer ışık noktası şeklindeler. Bunlardan biri de merceksi gökada NGC 1316’dır (Telif:
ESO/A. Grado and L. Limatola).

Space Telescope Science Institute (Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü, kısaca STScI) ve John Hopkins Üniversitesinden Nobel ödüllü Adam Riess: “Bu karmaşayı çözmek için çok uğraşılıyor” diyor.

STScI ve John Hopkins’den Stefano Casertano’nun başını çektiği ekip gökadaların uzaklıklarını belirlemek için son altı aydır Hubble ile Sefeid adı verilen özel yıldızları kullanıyor. Ölçümlere göre Hubble sabiti adı verilen değerin zamanla ne kadar değiştiği ve evrenin ne denli hızlı genişlediği hesaplanıyor. Ekibin çalışmasına konu olan yıldız sayısı ile önceki Hubble sonuçlarına göre 10 kat daha uzaklara bakılmasına izin veriyor.

Ancak Riess’in ölçtüğü değer mevcut değerlerle çelişiyor. Yaklaşık 13,8 milyar yıl önce evreni oluşturan büyük patlamadan hemen 378 000 yıl sonra evrenin genişleme hızı beklenen değerle örtüşmüyor. Bu ölçümler büyük patlamanın kalıntısı kozmik arka alan ışımasını gözleyen Avrupa Uzay Ajansının (ESA) Planck uydusunun verileriyle karşılaştırıldı. İki değer arasında yaklaşık %9 fark bulunuyor. Yeni Hubble ölçümlerindeki hata payı 5000’de 1 oranındadır.

Hubble’ın Derin-Uzay görüntüsü MUSE ile detaylandırıldı. (Telif:
ESO/MUSE HUDF collaboration)

Planck’ın sonucuna göre Hubble sabiti megaparsek başına 67 kilometre/saniye olmasını ve bu değerin megaparsek başına 69 kilometre/saniye’ye ulaşamayacağını öngörmektedir (1 megaparsek 3,3 milyon ışık yılıdır). Ancak Riess’in ekibi megaparsek başına 73 kilometre/saniye gibi bir değer ölçerek evrenin erken dönemde bilinenden daha hızlı genişlediğini ortaya çıkardı.

Hubble verilerindeki yüksek hassasiyet gökbilimcilere bu farklı sonuçların arkasında yatan sırrı bulmaya yöneltiyor. Riess: ”Her sonuç birden fazla yoldan test edildi ve bir dizi hata yapılmasının önüne geçildi. Buna karşılık çıkan sonuçlar ölçümlerin hatalı değil, evrenin bir gerçeği olduğunu gösterdi” diyor.

Bu uyumsuzluk için Riess bir çözüm öneriyor. Bir olasılığa göre evreni hızlandıran ve gökada kümelerini birbirinden uzaklaştıran etken karanlık enerjidir. Ancak genişleme ivmesi sabit olmayabilir ki bu da evrenin zamanla değiştiği anlamına gelir.

Planck uydusu

Bir başka öneri ise evrenin ışık hızına yakın hızla hareket eden yeni bir atom altı parçacık içerdiği yönünde. Bu gibi hızlı parçacıklar “karanlık radyasyon” olarak adlandırılır ve nükleer tepkimeler ile radyoaktif bozunmalar sonucu oluşan nötrino gibi bilinen parçacıklar içerir. Bir atom altı kuvveti ile etkileşime giren nötrinonun tersine bu yeni parçacık sadece kütle çekiminden etkilenir ve “steril nötrino” olarak adlandırılır.

Bir başka olasılık ise karanlık maddenin önceden varsayılandan daha fazla normal madde ve radyasyon ile etkileşime giriyor olması yönündedir.

Bu olasılıklardan herhangi biri erken evrenin içeriğini değiştirecek ve kuramsal modellerde tutarsızlığa neden olacaktır. Bu tutarsızlıklar ise genç kozmos gözlemlerini içeren Hubble sabitinin hatalı bir değer vermesiyle sonuçlanır.

Riess ve ekibi bu can sıkıcı sorunun yanıtını henüz bulabilmiş değil. Ancak ekip evrenin genişleme hızının ölçülmesine devam ediyor.

Hubble


Düşünceniz

XHTML: Bu kodlardan yararlanabilirsiniz.: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*