Yeni bir çalışma, evrenin bilinen fiziğin açıklayamayacağı kadar hızlı genişlediğini ortaya koyuyor
Kurduğumuz kozmoloji modelimiz bozulmuş olabilir.
Gökbilimciler, evrenin yaşamı boyunca farklı hızlarda genişlediğine dair son kanıtlar karşısında şaşkınlığa uğradı. Bilim insanları, yeni bulguların gerginliği bir krize dönüştürme riski taşıdığını söylüyor.

Hubble Uzay Teleskobundan alınan Coma kümesinin görüntüsü.
Hubble sabiti (kozmolojide, uzak galaksilerin hızları ile mesafeleri arasındaki ilişkide orantı sabiti. Evrenin genişleme hızını ifade eder) ölçümü tartışmaları daha da gerginleşti; yeni ölçümler, evrenin fizik konusundaki mevcut anlayışımızın açıklayabileceğinden daha hızlı genişlediğini ortaya koydu.
Son on yıldır, kozmoloji büyüyen bir krize sürükleniyordu. Bunu besleyen şey, ilk olarak Hubble Uzay Teleskopu (HST) ve daha sonra James Webb Uzay Teleskopu (JWST) ile yapılan, evrenin astronomların baktığı yere bağlı olarak farklı hızlarda genişlediğine dair gözlemlerdir.
Şimdi, kendi kozmik arka bahçemizdeki bir galaksi kümesini kullanarak elde edilen yeni sonuçlar, tutarsızlığı daha da doğruladı ve kozmolojiyi büyük bir şekilde yeniden yazmaya yol açtı.
Duke Üniversitesi’nden Prof. Dan Scolnic açıklamasında, “gerginlik şimdi bir krize dönüşüyor, bu bir bakıma kozmoloji modelimizin bozulmuş olabileceğini söylüyor” dedi. Hubble sabitini hesaplamak için iki altın standart yöntem vardır.
Birincisi, Büyük Patlamadan sadece 380 bin yıl sonra üretilen mikrodalga statik içinde bulunan evrenin ilk ışığının kadim bir anlık görüntüsü olan kozmik mikrodalga arka planındaki (CMB) minik dalgalanmaları ölçerek alınır.
İkincisi, Cepheid değişkenleri adı verilen titreşen yıldızları kullanarak daha yakın mesafelerde (evrenin sonraki yaşamında) çalışır. Cepheid yıldızları yavaş yavaş ölürler ve dıştaki helyum gazı katmanları radyasyonu emip saldıkça büyür ve küçülür, bu da onları uzaktaki sinyal lambaları gibi titreştirir.
Yeni çalışma evrenin ne kadar hızlı genişlediğine dair şaşırtıcı bir cevap buldu.
Cepheidler daha parlak hale geldikçe daha yavaş titreşirler ve bu da gökbilimcilerin yıldızların içsel parlaklığını ölçmelerini sağlar.
Gerçek yıldız parlaklığını Dünya’dan gözlemlenen parlaklıklarıyla karşılaştırarak ve Tip Ia süpernovaları (her yerde aynı parlaklıkla patlayan) çapa olarak kullanarak gökbilimciler, Cepheid okumalarını evrenin geçmişine daha derinden bakmak için bir “kozmik mesafe merdiveni” ne zincirleyebilirler.
Ancak sıkıntı burada başlıyor. Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) Planck uydusunu kullanarak CMB’yi ölçen kozmologlar, mega parsek (1 milyon parsek) başına saniyede yaklaşık 67 km (km/s/Mpc) Hubble sabiti elde ettiler.
Bu sonuç, erken evrenin diğer ölçümleriyle birlikte kozmolojinin, standart modeli tarafından yapılan tahminlerle uyumluydu. Ancak, 73 km/s/Mpc’lik bir genişleme oranını ortaya koyan Cepheid uzaklık merdiveni ölçümleriyle hızla çelişti.
Planck ölçümlerinin hata aralığının çok dışında bir değer ve evrenin teorinin izin verdiğinden çok daha hızlı genişlediğinin açık bir göstergesiydi bu sonuç.
Gökbilimciler anlaşmazlığın nedeni için çeşitli açıklamalar sundular, bazıları sonuçlardaki olası sistematik hataları ortaya çıkarmaya çalıştı. Bu arada, diğerleri giderek daha hassas mesafe merdiveni ölçümleriyle gerginliği daha da pekiştirdi.
Gerilimi daha fazla araştırmak için yeni araştırmayı yürüten ekip, evrenin günümüze kadar nasıl genişlediğini incelemek için milyonlarca galaksinin aylık konumlarını belirleyen Karanlık Enerji Spektroskopik Aletinden (DESI) alınan verilerle yapılmış bir mesafe merdiveni kullandı.
Dünya ile Coma galaksi kümesi arasındaki mesafenin son derece hassas ölçümleri, Evren’in beklenenden daha hızlı genişleme hızına dair yeni kanıtlar sağlıyor.
Ancak orijinal DESI verileri kozmolojinin standart modeli için benzer şekilde rahatsız edici bir sonuç ortaya koyarken, yakınlardaki Coma galaksi kümesindeki merdivenin ilk basamağına olan mesafedeki belirsizlikler bulguları bulanıklaştırdı.
Scolnic. “DESI iş birliği gerçekten işin zor kısmını yaptı, merdivenlerinin ilk basamağı eksikti. Bunu nasıl elde edeceğimi ve bunun bize Hubble sabitinin elde edebileceğimiz en hassas ölçümlerinden birini vereceğini biliyordum, bu yüzden her şeyi bırakıp bunun üzerinde durmadan çalıştım” dedi.
DESI tahminini sağlamlaştırmak için Scolnic ve ekibi, Coma kümesi boyunca serpiştirilmiş 12 farklı Tip Ia süpernovayı inceledi. Kümenin Dünya’dan yaklaşık 320 milyon ışık yılı uzaklıkta olduğunu buldular; bu tahmin, son yarım yüzyılda yapılan önceki ölçümlerin tam ortasında son buldu.
İlk basamağı daha sıkı bir şekilde sabitlenmiş olan güncellenmiş mesafe merdiveni, 76,5 km/s/Mpc sonucunu döndürdü ve bu da gerginliği ve kozmolojinin standart modelini bozma potansiyelini daha da doğruladı. Yine de 40 yıllık teorinin yerini neyin alabileceği veya neyi değiştirebileceği belirsizliğini koruyor.
Scolnic, “yirmi beş yıldır kullandığımız modellere karşı gerçekten çok sert bir şekilde baskı yaptığımız bir noktadayız ve işlerin uyuşmadığını görüyoruz. Bu, Evren hakkındaki düşüncelerimizi yeniden şekillendiriyor olabilir ve heyecan verici! Kozmolojide hala sürprizler var ve bundan sonra hangi keşiflerin geleceğini kim bilebilir?” dedi.