Evren Sanılandan Daha Hızlı Genişliyor | Astronomi Diyarı Astronomi Diyarı: Temel Bilgi Sayfaları | Güneş Sistemi
3 Haziran 2016 Yazdır
Evren Sanılandan Daha Hızlı Genişliyor
Etiket Big BangBüyük Patlamaerken evrenHubblehubble sabitiSefeidler
Gökbilimciler evrenin beklenenden yüzde 5 ile 9 daha hızlı genişlediğini belirledi. Hesaplar Hubble Uzay Teleskopu verileriyle gerçekleşti.
Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü’nden (Space Telescope Science Institute) John Hopkins Üniversitesi gökbilimcilerinden Adam Riess: “Bu sonuç, evrenin %95’ini oluşturan ve ışık yaymayan karanlık enerji, karanlık madde ve karanlık ışınım (radyasyon) gibi gizemli özelliklerini anlamak açısından önemli bir ipucu olabilir” diyor.
Çalışmaya yardımcı olan 130 milyon ışık yılı uzaklıktaki UGC 9391 gökadası (NASA, ESA, and L. Frattare (STScI))
Evrenin bu hızlı genişlemesinin birkaç açıklaması olabilir. Örneğin uzak gökadaların arasını dolduran karanlık enerji evrenin genişlemesinde önemli bir pay sahibi olabilir.
Diğer açıklama ise erken evrenin günümüz evrenine göre, daha fazla sayıda ışık hızına yakın hızda hareketli atom-altı parçacık barındırması yönündedir ki bu parçacıklar nötrino benzeri partiküller içerir. Akla gelebilecek son fikir ise, Büyük Patlama’nın bugünkü genişleme oranını verecek değerde daha fazla enerjiye sahip olması yönündedir.
Tüm bunlara karşılık genişleme hızının gittikçe artması karanlık maddenin bazı garip ve bilinmeyen özellikleri olabileceği anlamına da gelebilir. Mevcut fikre göre, dev yapılar olan gökadaların arasındaki boşluğu dolduran karanlık madde günümüz evreninin omurgasını oluşturmaktadır.
Riess ve ekibi belirsizliği yüzde 2,4’e kadar düşürerek şimdiye kadar ölçülmüş en doğruya yakın genişleme hızını hesapladı. Bunu uzak gökadalardaki uzaklık ölçümlerini yenilikçi yöntemlerle gerçekleştirdiler.
Üç hesaplama yönteminin özetlendiği grafik (NASA, ESA, A. Feild (STScI), and A. Riess (STScI/JHU)).
Evrenin zamanla ne kadar hızla genişlediğini hesaplamayı sağlayan temel parametreye Hubble sabiti denir. Bu sabitin yeni değeri megaparsek başına saniyede 73,2 kilometredir (1 megaparsek 3,26 milyon ışık yılına eşittir.). Sabiti şu şekilde de özetleyebiliriz: Bu değere göre kozmik cisimler arasındaki uzaklık 9,8 milyar yıl içinde iki katına çıkacak.
İşin ayrıntısı (Meraklısına):
Genişleme hızının bilinenden %5 ile 9 oranında daha hızlı gerçekleştiğini gösteren hesaplama, Hubble verileri başta olmak üzere NASA’nın Wilkinson Mikrodalga Anizotropi Aracı (WMAP) ile Avrupa Uzay Ajansı’nın Planck uydusunun elde ettiği parlaklık değerleriyle yapıldı. Riess’e göre, üç gözlem aracı genişleme hızının ölçülmesini sağlayan hedefe ulaştıran köprüler gibidir.
Evrendeki bir cismin uzaklığı süpernovalar, Sefeid’ler ya da zonklayan yıldızlar temel alınarak hesaplanır. Böylece uzaklık hesabı için gerekli olan iki parametre, Dünya’dan görülen parlaklık ile gerçek parlaklık ortaya çıkarılır.
Araştırmacılar yıldızların Dünya’dan uzaklıklarını paralaks denilen yöntemle hesaplar. Araştırmacılar aynı yöntemi Sefeid’lere, Hubble’ın Geniş Alan Kamerası 3 ile gözleyerek uyguladı.
Yakın gökadalar ile uzaktakilerde gözlenen aynı parlama değerlerine sahip parlak yıldızları Sefeidlerle karşılaştırarak ön verilere ulaşıldı. Bu gökadalardan 19’unda yaklaşık 2400 Sefeid yıldızların parlaklığı ölçüldü. Bu cisimlerin gerçek parlaklığı içinse uzak gökadalardan bilinen 300 adet Tip Ia süpernovasının uzaklığı ele alındı.
Her iki yöntemin birlikte kullanılmasının araştırmacılara olan faydası ise sistematik hataların minimize edilmesiydi. Elinizdeki cetvelle birkaç kilometreyi ölçmeye kalkarsanız mutlaka sistematik hata yaparsınız. Birkaç yönteme daha ihtiyaç duyarsınız ki yapılan da budur.
Gelecekte göreve başlayacak Avrupa Uzay Ajansı’na ait Gaia uydusu ile James Webb Uzay Teleskopu ve Geniş Alan Kızılötesi Uzay Teleskopu (WFIRST) araçlarıyla çok daha hassas hesaplar yapılabilir.
1990’dan yani Hubble’dan önceki Hubble sabitine göre yeni değer iki kat değişmiştir. Araştırma ekibi özellikle 2005 yılından bu yana Hubble sabitinin iyileştirilmesi yönünde çalışarak şimdiye kadar sabiti %76 oranında değiştirmiş ve hata payını oldukça azaltmıştır.