Hubble Gerilimi: Evren, Sandığımızdan Daha Hızlı Genişliyor!

NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu'nu kullanan gökbilimciler, evrenin genişleme oranını ölçmek için kullanılan iki yaygın yöntem arasında neden tutarsızlık olduğunu ortaya çıkarmaya bir adım daha yaklaştılar. Sonuçları, evrenin genişlemesi ile ilgili yeni bir fizik teorisine ihtiyaç duyabileceğimize işaret ediyor.

Evren Nasıl Genişler?

Isaac Newton’un kütleçekim yasası ile birlikte evrenin değişmezliği zaten tartışılmaya başlanmıştı. Bütün gök cisimleri birbiri üzerinde kütleçekim kuvveti uyguladığına göre, uzun dönemde evrenin küçülmesi kaçınılmaz görünüyordu. Bu sebeple, dönemin birçok bilim insanı, evrenin kısa süre sonra yok olacağını düşünüyordu.

Fakat bu görüş Hubble’ın genişleme yasası ile birlikte değişti. Edwin Hubble’ın gözlem sonuçlarına göre, gezegenler belirli bir konumdan uzaklaştıkça ve uzaklaşma mesafesi arttıkça uzaklaşma hızının da aynı şekilde arttığını gösterdi. Yani Evren'imiz küçülmek bir yana, durmaksızın genişlemektedir. Bu konuyla ilgili daha fazla bilgiyi buradaki yazımızdan alabilirsiniz.

Evren Ne Kadar Hızlı Genişliyor?

Normal koşullarda, evren genişlese bile, genişleme hızının zaman içinde kütle çekimi sebebiyle düşmesi gerekir; çünkü kütleçekim kuvveti bu genişlemeyi yavaşlatacaktır. Dolayısıyla en azından ilk etapta, Evren'in gençlik döneminde bugünkünden daha hızlı genişlemesi beklenirdi. Bu mantıktan yola çıkan bilim insanları, daha uzaktaki gök cisimlerini (ve onlardan ışığın bize ulaşması daha uzun süreceği için, dolayısıyla daha eski zamanları) gözlediklerinde, gözlemlerinde gördükleri bölgelerin Evren'in bugün, bizim bulunduğumuz bölgede olduğundan daha hızlı genişlemesi gerektiğini varsaymışlardı. Ancak 1990'lı yıllarda yapılan gözlemler, bu varsayımla çelişmektedir.

Evren'in 13.8 milyar yıl önceki zamanlarına bakarak toplanan ve Evren'in bugün ne hızla genişlemesi gerektiğini hesaplamamızı mümkün kılan veriler, Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusundan gelmektedir. Ancak Hubble Teleskobu ile yapılan ölçümlere göre, Evren'in güncel genişleme oranı, Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra evrenin yörüngesindeki gözlemlerle tahmin edilene kıyasla %9 daha hızlı. Buna göre Evren, megaparsek ($3.086\times 10^{19}$ kilometre) başına saniyede 74 kilometre kadar bir hızla genişliyor (diğer ölçüm bu genişlemeyi megaparsek başına 67 kilometre olarak ölçmekte).

Bu tutarsızlık aslında akademik çalışmalarda birkaç on yıl önce tespit edilmişti; ancak bu tutarsızlığın ölçüm tekniklerindeki farklılıklarından mı, yoksa şanssız ölçümlere denk gelmekten mi kaynaklandığı tespit edilememişti.

Bu veriler üzerinde çalışan araştırmacılar, bu veri tutarsızlığının şans eseri oluşma ihtimalini $\genfrac{}{}{0ex}{}{1}{3000}$ seviyesinden $\genfrac{}{}{0ex}{}{1}{10000}$ seviyesine kadar azaltmayı da başardılar. Johns Hopkins Üniversitesi'nden Nobel Ödüllü fizik ve astronomi profesörü Adam Riess şöyle diyor:

Erken ve geç evren arasındaki "Hubble gerilimi", kozmolojinin en heyecan verici gelişmelerinden biri olabilir. Bu uyumsuzluk büyüyor ve bu uyumsuzluğun şanstan kaynaklandığını iddia etmek giderek imkansızlaşıyor. Ölçümler arasındaki fark, muhtemelen tesadüf eseri değil.

Ayrıca bilim insanları bu hızlanmanın karanlık enerji yoğunluğundaki bir artışın sonucu olabileceğini düşünüyor. Johns Hopkins araştırmacıları buna erken karanlık enerji adını veriyorlar. Eğer bu doğruysa, Evren'in genişlemesi sanıldığı gibi iki kısımda değil, üç kısımda yaşanmış olabilir:

İlk kısımda, yani Büyük Patlama'dan sonraki ilk birkaç saniyede karanlık enerji maddeyi uzay boyunca dışa doğru saçmıştır; buna erken genişleme evresi denmektedir. Sonrasında gelen ikinci kısımda karanlık enerji nedeniyle Evren giderek hızlanan bir şekilde genişlemiştir. Yeni teori ise, bu süreçte üçüncü bir kısım olduğunu ve Evren'in sanıldığından da hızlı genişlemesinin nedeninin bu olduğunu ileri sürüyor.

Yine de bu şimdi mevcut fizik kanunlarıyla açıklanabilecek bir durum olarak görülmüyor. Bu durum, uyuşmazlığın açıklanabilmesi için yeni bir fizik gerekebileceğini gösteriyor.

https://en.wikipedia.org/wiki/Expansion_of_the_universe

https://edition.cnn.com/2019/04/25/world/universe-expanding-faster-scn/index.html?utm_term=image&utm_medium=social&utm_content=2019-04-26T03%3A51%3A05&utm_source=twCNN