Bir Şeyler, Evren'in Genişlemesini Baskılıyor!

Bir devin gözünden bakıldığında, evrenimizdeki galaksiler sonsuz bir okyanusun yüzeyine köpük gibi yapışmış, mürekkepli boşlukların etrafında kümeler ve diziler halinde toplanmıştır. Bu ışıltılı ağın bir araya gelmesi çağlar sürmüş, milyarlarca yıl önce Büyük Patlama'nın fırınından yeni çıkmış beyaz ve sıcak parçacıklardan oluşan eşit yayılımlı bir sisten, yerçekiminin rehberliğinde yavaş yavaş birleşmiştir.

Bu büyüme, biz ölümlüler için ne kadar yavaş görünse de, Michigan Üniversitesi fizikçileri Nhat-Minh Nguyen, Dragan Huterer ve Yuewei Wen bunu daha da yavaşlatmak ve bu süreçte bilimin en can sıkıcı sorunlarından birini çözmek istiyorlar. Şu anda evrenimizi en iyi tanımlayan modele önerdikleri ince ayar, uzayın genişlemesine ilişkin gözlemlerdeki önemli bir çelişkiyi çözebilir.

Bugünlerde beleşe hiçbir şey elde edemediğinizden ne kadar şikayet ederseniz edin, Evren'de bugün, dün olduğundan daha fazla boş alan var. Bir şeyler, hiçliğin büyümesine neden oluyor, galaksiler arasındaki boşluklara sıkışarak Evren'in büyük ölçekli yapısını giderek artan bir hızla yavaşça birbirinden ayırıyor. Bu gizemli itişin ardında ne olduğunu bilmediğimiz için buna karanlık enerji diyoruz. Büyük ölçekli yapının büyümesine ilişkin bir araştırmanın başyazarı olan Nguyen, şöyle diyor:

Eğer yerçekimi, büyük ölçekli yapıya dönüşmek için madde pertürbasyonlarını arttıran bir amplifikatör gibi davranıyorsa, karanlık enerji de bu pertürbasyonları sönümleyen ve yapının büyümesini yavaşlatan bir zayıflatıcı gibi davranır. Kozmik yapının nasıl kümelendiğini ve büyüdüğünü inceleyerek, yerçekimi ve karanlık enerjinin doğasını anlamaya çalışabiliriz.

Hubble sabiti (H₀) olarak bilinen kesin genişleme oranı hiç de net değil. Patlayan bazı yıldız türlerinin uzaklara doğru çekilme biçimini ölçtüğünüzde, megaparsek başına saniyede 74 kilometrelik bir genişleme elde ediyorsunuz. Büyük Patlama'dan sonra saçılan kozmik mikrodalga arka plan ışımasını (CMB) kullanırsanız, aynı H₀ değeri saniyede yaklaşık 67 kilometre civarında çıkıyor. Bu, çok büyük bir fark gibi görünmeyebilir, ancak bu tutarsızlık, artık önemsiz bir hata olarak göz ardı edilemeyecek kadar çok araştırmanın ortak sonucu.

Nguyen, Huterer ve Wen, potansiyel bir yanlış varsayım kaynağı olabilecek olan ΛCDM uyumlu kozmoloji modeline yeni bir bakış attılar. Kozmoloji, bir satranç oyunu olsaydı, ΛCDM modeli taşların genel görelilik tahtası üzerine yerleştirildiğini, karanlık enerjinin itişiyle hareket ettiğini ve karanlık maddenin kütleçekimsel etkileriyle hizalandığını söylerdi.

Bu satranç taşlarının bugün gördüğümüz pozisyonlarını geri sararak, oyunun nasıl başladığını, hızlı enflasyonun bir anlık göz kırpmasından ilk yıldızların çöktüğü bir zamana, galaksilerin oluşumuna ve nihayetinde devasa, birbirine bağlı iplikler halinde ortaya çıkmalarına kadar etkili bir şekilde görebiliriz.

Eğer bu süreç herhangi bir nedenle ΛCDM modelinin öngördüğünden saparak Evren'in büyük ölçekli yapısının büyümesini engelleseydi, Evren'in hızlanan genişlemesinin farklı ölçümleri arasındaki gerilim ortadan kalkardı.

Araştırmacılar, kozmik ağdaki dalgalanmaları, kütleçekimsel mercekleme olaylarını ve kozmik mikrodalga arka planındaki ayrıntıları içeren ölçümlerin bir kombinasyonunu kullanarak, kozmik ağın ΛCDM modelinin öngördüğünden daha yavaş büyüdüğüne dair istatistiksel olarak ikna edici bir sonuca vardılar. Nguyen, şöyle diyor:

Potansiyel olarak keşfettiğimiz bu büyüme oranlarındaki farklılık, günümüze yaklaştıkça daha belirgin hale geliyor. Bu farklı problar tek tek ve toplu olarak bir büyüme baskılanmasına işaret ediyor. Ya bu sondaların her birinde bazı sistematik hataları gözden kaçırıyoruz ya da standart modelimizde bazı yeni, geç zaman fiziğini gözden kaçırıyoruz.

Kozmik ağın büyümesini neyin frenleyebileceğine dair açık bir rakip olmasa da, Evren'in büyük ölçekli yapısının gelecekteki ölçümleri en azından bu fikri daha fazla araştırmaya gerek olup olmadığına dair ipucu verebilir.

Evrenin, şu anda göründüğü haline gelmesi 13,7 milyar yıl sürdü. Sanıyoruz, böylesine güzel görünen kozmolojik kırışıklıkların sırlarını çözmek için birkaç yıl daha beklemeye tahammül edebiliriz.