Evrenin genişleme biçimi bilmecesini çözmeye çalışan bilim insanlarına göre bilimdeki en büyük gizemlerden biri olan karanlık enerji aslında yok.
Fizikçiler son 100 yıldır genel olarak evrenin her yönde eşit şekilde büyüdüğünü varsaymıştı. Anlayamadıkları fizik kurallarını açıklamak için ise vekaleten karanlık enerji kavramından faydalanmışlardı ancak bu tartışmalı kuramın hep bazı sorunları vardı.
Şimdiyse Yeni Zelanda’daki Canterbury Üniversitesinde çalışan bir fizik ve gökbilim takımı, süpernovaların ışık eğrilerinde geliştirilmiş bir analiz yaparak evrenin daha farklı, “topaklı” bir şekilde genişlediğini gösterip mevcut duruma meydan okuyor.
Yeni bulgular, kozmik genişlemenin “zaman algısı” modelini destekliyor. Bu modelde karanlık enerji gerekmiyor çünkü esneyen ışıktaki farklılıkların, evrenin hızlanmasından ziyade bizim zaman ve uzaklığı ölçme şeklimizin bir sonucu olduğu ifade ediliyor.
Modelde kütleçekimin zamanı yavaşlattığı hesaba katılıyor. Dolayısıyla ideal bir saatin uzay boşluğunda bir galaksinin içindekine göre daha hızlı işleyeceği belirtiliyor.
Modelde Samanyolu galaksisindeki bir saatin, büyük kozmik boşluklardaki ortalama bir konumda bulunan aynı saate göre yaklaşık %35 daha yavaş çalışacağı; yani bu boşluklarda milyarlarca yıl daha fazla zaman geçmiş olacağı ileri sürülüyor. Karşılığında ise evren daha fazla genişlemiş oluyor ve bu gibi büyük boşluklar genişleyip evrene hakim oldukça, genişleme hızlanıyormuş gibi görünüyor.
‘Şakacı Karanlık Madde:’ Genişleyen Evren Kuramımızda Yanlış Bir Şey Var
Çalışmaya öncülük eden Prof. David Wihtshire, “Bulgularımız evrenin neden artan bir hızda genişliyor gibi durduğunu açıklamak için karanlık enerjiye ihtiyacımızın olmadığını gösteriyor” diyor.
“Karanlık enerji, genişlemenin kinetik enerjisinde meydana gelen ve gerçekte içinde yaşadığımız kadar topaklı bir evrende tekdüze olmayan değişikliklerin yanlış tanımlanmasından ileri geliyor.”
Bilim insanı şöyle ekliyor: “Bu araştırma, genişleyen kozmosun gariplikleriyle ilgili bazı kilit soruları çözebilecek ikna edici bulgular sağlıyor.
“Yeni verilerle birlikte, evrenin en büyük gizemi 2030’a kadar çözülebilir.”
Yeni analiz Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters bülteninde yayımlandı.
Karanlık enerjinin genel olarak maddeden bağımsız davranan zayıf bir anti-kütleçekim gücü olduğu ve evrenin kütle-enerji yoğunluğunun yaklaşık üçte ikisini oluşturduğu düşünülüyor.
Evrenin standart Lambda Soğuk Karanlık Madde (ΛCDM) modelinde, kozmosun genişleme oranında gözlenen hızlanmanın açıklanması için karanlık enerji gerekiyor.
Bilim insanları bu kanıyı, uzak galaksilerdeki süpernova patlamalarına olan uzaklıkların ölçümlerine dayandırıyor. Söz konusu süpernovalar, evrenin genişlemesi hızlanmasaydı daha yakında görünürlerdi.
Fakat yeni gözlemler, evrenin mevcut genişleme hızına gitgide meydan okuyor.
İlk olarak, Büyük Patlama’nın art ışımasına (Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işıması [CMB] şeklinde biliniyor) ait bulgular evrenin ilk zamanlarındaki genişlemesinin mevcut genişlemeyle uyuşmazlık sergilediğini gösteriyor. Bu anormallik, “Hubble gerilimi” olarak biliniyor.
Ek olarak Karanlık Madde Tayfölçümsel Cihazı (DESI) ile toplanan yüksek hassasiyetli yeni veriler üzerinde yürütülen son analizde, ΛCDM modelinin, karanlık enerjinin sabit kalmaktan ziyade zamanla “evrimleştiği” modeller kadar iyi oturmadığı bulunmuş.
Hem Hubble gerilimi hem de DESI’nin ortaya çıkardığı sürprizler, 100 yıllık basitleştirilmiş bir kozmik genişleme kanunu olan Friedmann denkleminin kullanıldığı modellerde kolay çözülemiyor.
Bu denklemde, evrenin ortalamada tekdüze biçimde genişlediği varsayılıyor; yani sanki bütün kozmik yapılar bir miksere konulup, hiçbir çetrefilli yapının olmadığı pürüzsüz bir çorba yapılıyor gibi. Fakat mevcut evren, aslında uçsuz bucaksız boşlukları çevreleyip onların arasından geçen, tabaka ve filamentler halindeki karmaşık bir kozmik galaksi kümesi ağı barındırıyor.
Profesör Wiltshire şöyle ekliyor: “Artık 21’nci yüzyılda, ‘Bu karmaşıklıktan basit ve ortalama bir genişleme kanunu nasıl ve neden çıkıyor?’ sorusunu nihayet cevaplayabilecek kadar fazla verimiz var.
“Einstein’ın genel görelilik kuramıyla tutarlı olan basit bir genişleme kanununun, Friedmann denklemine uyması gerekmiyor.”
Araştırmacılar, Avrupa Uzay Ajansı’nın 2023 yılının Temmuz ayında fırlatılan Öklid uydusunun, Friedmann denklemini test edip zaman algısı alternafinden ayırt edebilecek güce sahip olduğunu söylüyor. Fakat bunun için en az 1.000 bağımsız, yüksek kaliteli süpernova gözlemi yapılması gerekecek.
Bilim insanlarının önerdiği zaman algısı modeli en son 2017’de test edildiğinde yapılan analiz, bu modelin kozmik genişleme açıklaması yönünden ΛCDM’den sadece biraz daha iyi oturduğunu göstermiş. Bu yüzden araştırma takımı, 1.535 ayrı süpernovadan oluşan zahmetli bir katalog oluşturan Pantheon+ işbirliği takımıyla yakından çalışmış.
Araştırmacılar artık bu yeni verilerin, zaman algısı için “çok güçlü kanıtlar” sağladığını söylüyor. Bulgular ayrıca Hubble gerilimi ve evrenin genişlemesiyle ilgili diğer anormalliklerde ikna edici bir çözüme de işaret ediyor olabilir.
Artık bu yeni veri hazinesini kullanıp kozmik genişleme ve karanlık enerjinin gerçek tabiatını ortaya çıkarma yarışı başlarken, araştırmacılar zaman algısı modelini desteklemek için Öklid ve Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu’yla daha fazla gözlem yapılması gerektiğini söylüyor.
Kaynak: İngiltere Kraliyet Gökbilim Topluluğu. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
