1998 yılına gelindiğinde bilim dünyası yeni bir keşifle ve yeni bir bulmacayla karşılaştı: Evrenin genişleme hızı giderek artıyordu. Bu hızın artmasına neden olan şey henüz keşfedilememiş olsa da gelin, bu konuda ortaya atılan en iyi teorilere bakalım.
Evrenin ne kadar hızlı genişlediği ve bu hızın daha hangi seviyelere ulaşacağı soruları, bilim dünyasının aklını kurcalayan temel sorulardan birisidir. Günümüzde kozmologlar evrenin genişleme hızını büyük patlama sonrası yayılan radyasyon ölçümlerine göre tahmin ediyorlar.
Ancak bugün elimizde bulunan verilerin tümünü bir araya getirsek bile tahminler yetersiz kalıyor. Kozmologlar, titreşen yıldızlar veya patlayan süpernovalar gibi astronomik nesneler gözlemlediklerinde aslında evrenin sandığımızdan çok daha hızlı şekilde genişlediğini de bir anlamda anlıyorlar.
Evrenin genişleme hızı neden artıyor?
Hubble gerilimi olarak tanımlanan bir çelişki, tüm ölçümler daha kesin bir sonuç vermeye yaklaşmışken bile hiçbir şekilde ortadan kalkmamaya direndi. Bazı astrofizikçiler bu gerilimin yalnızca bir ölçüm hatası olduğunu söylese de birçoğuna göre gerilim gerçekten de bulunuyor ve bu da kozmologların evren modellerinde bir şeylerin eksik olduğunu gösteriyor.
Son zamanlarda bazı teorisyenler, yeni kozmik bileşenler üretmeye başladı. Onlara göre bu kozmik bileşenler, standart bir evren modeline eklendiğinde evrenin genişleme hızını tahmin edilenin ötesine taşıyordu. Böylece gerçek dünyadaki gözlemler modellerle uyuşuyordu. Peki evrenin genişleme hızını artıran şey gerçekte nedir? Bu konuda birçok fikir bulunsa da, biz sizlere en öne çıkan 3 fikri sunacağız.
Zayıflayan karanlık madde:
Standart evren modeli, karanlık enerji ve karanlık madde gibi görünmez bileşenleri de hesaba katar. Görünmez olarak nitelendirdiğimiz bu bileşenler, evrenin %96’sını kaplıyor. Standart modele göre karanlık madde, ışıkla etkileşime girmeyen yavaş hareket eden parçacıklardan oluşuyor. Peki karanlık madde yalnızca bu parçacıklardan oluşmuyorsa?
Geçtiğimiz aylarda yayınlanan bir çalışmaya göre araştırmacılar, karanlık maddeyi daha parlak ve kütlesiz bir parçacık olan karanlık fotona dönüştüğünü düşündü. Geçen zaman boyunca daha fazla karanlık madde bu fotona dönüştükçe maddenin yerçekimi kuvvetinin azaldığına karar verip böylece evrenin genişleme hızının da arttığı sonucuna vardılar.
Bu değişim sürecinin hızını ve her bir değişimde kaybedilen karanlık maddenin miktarını ayarlayan araştırmacılar, en sonunda yaptıkları araştırmanın standart evren modeliyle uyumlu hale geldiklerini söyledi. Yani bu bileşen modele aktarıldığında, gerçekte gördüğümüz her şey modele de yansıyordu.
Değişken karanlık madde:
Evrenin genişleme hızının giderek arttığı gerçeği 1998 yılında keşfedildi ve kozmologlar, hazırladıkları modellere karanlık enerjiyi eklemeye devam etti. Ancak bu enerjinin doğası günümüzde bile halen bilinmiyor. En iyi ve basit ihtimalle karanlık enerji, uzayın kendi enerjisi olan sabit bir değişken olarak tanımlanıyor.
Peki ya bu değişken sabit değilse? Bir başka çalışmaya göre evrenin ilk halinde bulunan karanlık enerji (eski karanlık enerji olarak hitap edelim.), Hubble sabitinin değerlerini normal hâle getirebiliyor. Çalışmaya göre eski karanlık enerjinin dış basıncı, evrenin genişleme hızını da artırıyor.
Araştırmacılar, yaptıkları tüm hesaplamalarda bu eski enerjinin bir şekilde birkaç yüzyıl sonra ortadan kalkması gerektiği sonucuna da vardılar. Böylece araştırmacıların elde ettiği sonuçlar, standart evren modelinin işleyişiyle de tamamen uyuşuyordu.
Evrenin standart modelinde madde, radyasyon, karanlık madde ve karanlık enerjinin tüm formları Albert Einstein’ın yerçekimi teorisine aktarılıyor ve böylece evrenin nasıl genişlediği sorusu cevaplanıyor. Ancak ya Einstein’ın yaptığı hesaplamalar aslında yanlış hesaplamalarsa?
Cambridge Üniversitesi’nde ‘değişmiş yerçekimi’ teorisi hakkında araştırma yapan bir doktora öğrencisi, ilginç bir modelle karşı karşıya gelir. Değişmiş yerçekiminin bulunduğu bu model, ilk evrende fazla radyasyon varmış gibi davranışların görülmesini sağlıyordu.
Dünya’nın İkizi Venüs Hakkında Ne Biliyoruz?
Bu araştırmayı geliştiren öğrenci ve diğer çalışma arkadaşları, sonuç olarak modelin daha fazla analiz edilmesi gerektiğine karar verdiler. Onlara göre değişmiş yerçekim teorilerinin çoğu tamamlanmış bir teori değildi ve bu teorilerin, özellikle bahsettiğimiz modelin evrenin nasıl genişlediğini açıklaması gerekiyordu.
Kaynak : https://www.quantamagazine.org/why-is-the-universe-expanding-so-fast-20200427/