Evrenin Genişlemesinin Çok Hassas Ölçümleri Yapıldı

Gökbilimciler evrenin genişlemesine dair en hassas ölçümlerden birini gerçekleştirdiler. NASA'nın Hubble Uzay Teleskopu ile yapılan 6 yıllık ölçümlerden sonra gökbilimciler, evrenin genişleme oranını sadece %2.3 belirsizlikle hesapladılar.

Uzayın genişlediğini biliyoruz. Bu genişlemenin arkasındaki güç ne olursa olsun onu ölçebiliyoruz ve buna Hubble sabiti (ya da Hubble parametresi) adını veriyoruz. Tahmin edebildiğiniz gibi, bu ölçümü yaparken kullanılan araçlar ve yöntemler birbirinden farklı sonuçlar üretebiliyor. Çoğu, evrenin megaparsek başına saniyede 70 kilometre (km/s/Mpc) gibi bir hızla genişlediğini gösteriyor (bkz. Hubble Sabiti).

Fakat bu araçlardan biri, önemli derecede farklı bir sonuç üretti. Plank uydusu, 13.8 milyar yıl önceki ışığın uzayda yayılan yankısını, yani kozmik mikrodalga arkaplanını inceleyerek 67.8 km/s/Mpcgibi bir değer elde etti. Üstelik bu değerin hata payı oldukça düşüktü! Bu pek büyük bir fark gibi gözükmese de gökbilimcileri durdurup düşündürmek için yeterli. Çünkü hata payları da hesaba dahil edildiğinde iki hesap arasında ufak bir uyuşmazlık bulunuyor. Yani burada bilmediğimiz bir şeyler dönüyor!

Konu üzerine çalışmalarıyla bu camiada tanınan ve evrenin ivmelenerek genişlemesi keşfiyle Nobel ödülü alan Adam Riess, "Komite, bu uyuşmazlığı anlamaya uğraşıyor" dedi. Yine Nobel ödüllü Brian Schmidt ve Nicholas B. Suntzeff'in bu araştırmalarına göre, evrenin genişlemesi yavaşlamıyor, hatta hızlanıyor. Yani gelecekte, evren daha büyük bir oranla genişlemesine devam ediyor olacak. Bu da gelecekte, etrafımızdaki galaksilerin tümden bizden uzaklaşmış olacağı anlamına geliyor. Neyse ki endişeye yer yok, çünkü bu süreç yüz milyarca hatta trilyonlarca yıl sürecek. Fakat teorik fizikçi Lawrence Krauss bu durumu "Gelecekteki uygarlıklar evren hakkında kaçınılmaz bir biçimde yanlış çıkarımlara ulaşacaklar, çünkü gözlemini yapabilecekleri bir galaksileri olmayacak" diyerek özetliyor.

Yine de, fizikçiler ve gökbilimciler "ihtimaller" üstüne bahis oynamaktan hoşlanmazlar. Bu yüzden, bu uyuşmazlığı çözmenin ya da kaçırdıkları bir şeyi bulmanın yollarını arıyorlar.

Riess'in ekibi, Cepheid değişen yıldızları hakkında veri toplamak için Hubble'ı kullandı. Süpernovalardan gelen ışık gibi Cepheid yıldızlarının ışığının da galaktik bir ölçüm yapmak için yeterince güvenilir olduğu varsayılır. Hesapları daha da hassaslaştırmak adına yıllardır uğraşan Riess ve ekibi, Hubble teleskobunun sınırlarına ulaşıp 6,000 ila 12,000 ışık yılı uzaklıktaki Cepheid yıldızları hakkında hassas veri toplamanın bir yolunu buldular. Yapılan hesabın hassasiyetini 150 kilometre uzaklıktaki bir kum tanesini bulmaya benzetebiliriz.

Bu insanüstü başarıyı, dört yıl boyunca her altı ayda bir dakikada bin defa her bir yıldızın pozisyonunu ölçerek gerçekleştirdiler. Riess, "İki yıldız arasındaki mesafeyi sadece kamerada bir yerde değil, aynı zamanda binlerce kez, ölçümlerdeki hataları azaltarak ölçüyorsunuz" dedi. Cepheid yıldızlardan buldukları verilerle, uzak galaksileri araştırdılar ve 73.45±1.66 km/s/Mpc  gibi bir değer buldular, üstelik bu değerin belirsizliği yalnızca %2.3 ki bu değer böylesi bir hesapta oldukça hassas bir değerdir.

Riess, başka 50 Cepheid yıldızından veri toplamayı ve bu hassaslığı daha da ileri götürmeyi planlıyor. Bütün bunlar evrenin yaşam süresi üzerinde yapılan ölçümlerdeki farklılılıkların neden kaynaklandığını zamanla ortaya koyacak.

Fakat Reiss'a karşı olarak bazı bilim insanları da Cepheid yıldızlarındaki bazı bilinmeyen astrofiziksel süreçlerin bu hesaptaki hataya sebep olabileceğini düşünüyor. Reiss'ın ekibi ise, Planck uydusundan elde edilen verilerin karanlık ışıtma gibi çeşitli faktörlerden etkileniyor olabileceğini ve hatanın buradan kaynaklandığını iddia ediyor. İki taraftan kimin haklı olduğunu ise zamanla yapılacak keşifler gösterecek.

Bahisleri hazırlayın millet! Çünkü fizik tuhaflaşmak üzere!

Çeviren: Serkan Büktel
Geliştiren: Ögetay Kayalı


Referanslar
1. ScienceAlert, Latest estimate on the Universe's expansion shows we need new physics to explain it, <https://www.sciencealert.com/lowest-uncertainty-hubble-constant-record-parallax-cepheid-brightness>