Bilim İnsanları, Büyük Patlamayı Test Etme Olanağını Buldular

Bilime göre Büyük Patlama evrendeki tüm madde ve enerjinin genişlemesiyle başladı. Kozmolojik modellere göre büyük patlamanın tarihi 13.800.000.000 yıl önceye dayanıyor. Bu “kozmik enflasyon” döneminin evrenin genişlemesini açıkladığına inanılmaktadır.

Büyük patlama, evrenin ölçek yapısı ile neden uzay ve Kozmik Mikrodalga Arkaplanının (CMB) tüm yönlerde büyük ölçüde homojen olduğu açıklamaktadır.

Ancak bugüne kadar kozmik enflasyon senaryosunu kanıtlayabilecek veya alternatif teorileri dışlayabilecek hiçbir kanıt bulunamamıştır. İlgili makale: Big Bang Teorisinin Eksikleri ve Şişme (Enflasyon) Kuramı

Harvard Üniversitesi ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden (CfA) bir astronom ekibi tarafından yapılan yeni bir çalışma sayesinde, bilim insanları BigBang kozmolojik modelinin önemli parçalarından birini test etmenin yeni bir yolunu buldu.

Araştırma, Harvard Üniversitesi’nde kıdemli öğretim görevlisi Frank D. Baird, Astronomi Kürsüsü öğretim görevlisi olan XingangChen ve Abraham Loebile Harvard Üniversitesi Fizik Bölümü’nde doktora sonrası öğretim üyesi olan Zhong-ZhiXianyu tarafından yürütülmüştür.

Özetle, fiziksel kozmolojide kozmik enflasyon teorisi, BigBang’den 10-36 saniye sonra tüm maddenin ve enerjinin yoğunlaştığı tekilliklerin genişlemeye başladığını belirtir.

Asıl genişlemenin Büyük Patlama sonrası 10 ile 32 saniye arasında olduğu ve sonrasında evrenin büyümesinin yavaş bir şekilde devam ettiği kozmik enflasyon teorisinin temelini oluşturuyor. Evrenin ilk genişlemesi ışığın hızından daha hızlıydı.

Böyle bir dönemin var olduğu teorisi kozmologlar için yararlıdır. Çünkü evrenin birbirinden çok uzak olan bölgelerde neredeyse aynı koşullara nasıl sahip olduğunu açıklamaya yardımcı olur.

Temel olarak eğer kozmos şu anda gözlemleyebileceğimizden daha büyük olacak şekilde şişirilmiş olan küçük bir hacim hacminden kaynaklanıyorsa, Evrenin büyük ölçekli yapısının niçin neredeyse eşit ve homojen olduğu da bu teoriyle açıklanmaktadır.

Bununla birlikte bu, evrenin nasıl ortaya çıktığıyla ilgili tek açıklama değildir. Enflasyon senaryosu tutarlı olmakla birlikte çok sayıda enflasyon modeli bulunmaktadır. Loeb ve meslektaşları, yaptıkları çalışmalarda enflasyonu alternatif senaryolardan ayırt etmede modelden bağımsız bir yöntem geliştirdiler.

Bilim insanları, ilkel evrende muazzam alanların zamanın bir fonksiyonu olarak ilk Evrenin ölçeğini doğrudan kaydedecek olan kuantum dalgalanması ve yoğunluk bozukluklarını deneyimleyeceklerini ileri sürüyorlar. Yani bir çeşit evrenin standart saati olarak hareket edilecektir.

Araştırmacılar, bu alanlardan yoğunluk ve çeşitli varyasyonlarda gelen sinyallerin, ölçülerek bulunabileceğini iddia ediyorlar.

Çoğu senaryoda, erken evrende muazzam bir alana sahip olmak doğaldır. Belirli bir uzaysal ölçekte büyük alandaki pertürbasyonlar¹, potansiyel bir kuyuda yukarı ve aşağı doğru giden bir top gibi zaman içinde salınım yapar ama pertürbasyonların evrimi de göz önüne alındığında mekansal ölçekte hem de arka plan ölçekteki faktörlere bağlıdır.”

Araştırmacılar, bu pertürbasyonun günümüzde evrendeki astronomların gözlemlediği herhangi bir yoğunluk varyasyonunun kaynağı olacağını söylüyor. Bu varyasyonların nasıl şekillendiği, arka plan evreninin gözlemlenmesiyle belirlenebilir.

Kısacası Loeb ve meslektaşları, mevcut enstrümanlar kullanılarak ölçülebilecek bir potansiyel sinyali tespit ettiler. Yeni salınım sinyali, ilkel yoğunluklu pertürbasyonların güç spektrumundadır. Sinyallerin incelenmesi neticesinde büyük patlamayla ilgili daha çok bilgi edinilebileceği düşünülüyor.

Pertürbasyon teorisi¹, tam olarak çözümlenemeyen bir problemin, bu probleme bağlı başka bir problemden yola çıkılarak yaklaşık bir çözüm elde etmek için matematiksel metotlar içeren teoridir.

Araştırmanın tamamını arXiv‘de okuyabilirsiniz.