Galaksiler Arası Devasa Bir Balonda Yaşıyor Olabiliriz.

Bir Balonda Yaşıyor Olabiliriz. Bu, 10 Nisan sayılı Physics Letters B dergisinde yayınlanan yeni bir makalenin sonucudur. Bu makale, modern fiziğin en derin gizemlerinden birini çözme çabasıdır: Evrenin genişlemesinin hızı hakkındaki ölçümlerimiz neden anlamlı değil?

Hubble sabitini yani evrenin ne kadar hızlı büyüdüğünü kontrol eden bir sayı olan H0’ı ölçmek için birçok yönteme sahibiz. Son yıllarda, bu yöntemler daha hassas ve kesin hale geldikçe, birbirleriyle dramatik bir şekilde çelişen H0’lar üretmeye başladılar.

Bir Balonda Yaşıyor Olabiliriz

İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nde fizikçi olan ve yeni makalenin ortak yazarı Lucas Lombriser,
En basit açıklamanın galaksimizin evrenin düşük yoğunluklu bir bölgesinde oturduğunu ve teleskoplarımız aracılığıyla görebildiğimiz uzayın büyük bir kısmının devasa bir baloncuğun parçası olduğunu düşünüyor. Ve bu anomali, yazdığına göre, muhtemelen H0 ölçümlerimizle oynuyor.

Bir baloncuğun evrensel ölçekte nasıl görüneceğini hayal etmek zordur. Uzayın çoğu zaten şundan ibarettir: bir avuç gökada ve hiçlikten dağılmış olan yıldızların bulunduğu boşluk. Ancak yerel evrenimizde, madde kümelerinin birbirine çok yakın toplandığı ya da birbirinden çok uzaklara yayıldığı alanlar olduğu gibi, yıldızlar ve galaksiler evrenin farklı yerlerinde farklı yoğunluklarda kümelenir.

“Kozmik mikrodalga arkaplanına [evrenin ilk zamanlarının bir kalıntısı] baktığımızda, etrafımızdaki evrenin neredeyse mükemmel homojen sıcaklığını 2,7 K [kelvin, 0 derecenin mutlak sıfır olduğu bir sıcaklık ölçeği] görüyoruz. Ancak daha yakından bakıldığında, bu sıcaklıkta ufak dalgalanmalar var,” dedi Lombriser.

Evrenin zamanla nasıl evrimleştiğine dair modeller

Evrenin zamanla nasıl evrimleştiğine dair modeller, bu küçük tutarsızlıkların neticede daha az ve daha yoğun uzay bölgeleri üreteceğini öne sürüyor, dedi. Ve bu modellerin tahmin ettiği düşük yoğunluklu bölgeler, H0 ölçümlerimizi şu anda olduğu gibi çarpıtmak için fazlasıyla yeterli olacaktır.

Sorun şu: H0’ı ölçmenin iki ana yolu var. Bunlardan biri, tüm evreni kaplayan bir olay sırasında oluştuğu için evrenimizde çoğunlukla tekdüze görünen kozmik mikrodalga arkaplanının (KMA) son derece hassas ölçümlerine dayanmaktadır. Diğeri, yakın gökadalardaki süpernovalara ve sefeid olarak bilinen yanıp sönen yıldızlara dayanıyor.

Sefeidler ve süpernovalar, Dünya’dan ne kadar uzakta olduklarını ve bizden ne kadar hızlı uzaklaştıklarını kesin olarak belirlemeyi kolaylaştıran özelliklere sahiptir. Gökbilimciler onları gözlemlenebilir evrenimizdeki çeşitli yerlere “mesafe merdiveni” yapmak için ve bu merdiveni de H0 elde etmek için kullandılar.

Yeni fizik yasaları

Ancak hem sefeid hem de KMA ölçümleri son on yılda daha kesin hale geldiğinden, aynı sonuca ulaşmadıkları anlaşılıyor.

Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi’nde bir astrofizikçi olan Katie Mack, daha önce verdiği demeçte,
“Eğer farklı sonuçlar alıyorsak, bilmediğimiz bir şey var demektir. Yani bu gerçekten sadece evrenin şu andaki genişleme oranını anlamakla alakalı değil – ki bu bizim ilgilendiğimiz bir merak konusudur. – Aynı zamanda evrenin nasıl evrildiğini, genişlemenin nasıl geliştiğini ve bunca zaman uzay-zamanın ne yaptığını ve nasıl işlediğini anlamakla ilgilidir.”

Bazı fizikçiler, evren hakkında beklenmedik davranışlara neden olan anlamadığımız bu eşitsizliği yönlendiren bazı “yeni fizik yasaları” olması gerektiğine inanıyor. “Yeni fizik yasaları elbette Hubble gerilimi için çok heyecan verici bir çözüm olurdu. Ancak yeni fizik yasaları tipik olarak açık kanıtlar gerektiren ve bağımsız ölçümlerle desteklenmesi gereken daha karmaşık bir model anlamına gelir,” dedi Lombriser.

Diğerleri, sefeid merdiveni hesaplamalarımızda veya KMA gözlemlerimizde bir sorun olduğunu düşünüyor. Lombriser, başkalarının daha önce ileri sürdüğü, ancak onun makalesinin ayrıntılı bir şekilde ortaya çıktığı açıklamasının bu kategoriye daha fazla girdiğini söyledi.

“Eğer daha az karmaşık standart fizik yasaları gerilimi açıklayabilirse, bu hem anlaması daha basit bir açıklama olur hem de bilinen fizik için bir başarıdır. Ancak maalesef daha sıkıcıdır,” diye ekledi.