Astronomi dünyasından son dakika haberleri geliyor. Gökbilimciler bunu doğruladılar… tamamen Hiçbir şey anlamıyoruz şüpheli Yıllar sonra başka bir çalışmada gözlemlerin teorisyenlerin beklentileriyle çelişmesi nedeniyle bunu anlamadık. Yeni ölçümlerinin sonunda bunu anlamamıza yardımcı olacağını umabiliriz çünkü en azından artık hangi konuda yanıldığımızı biliyoruz.
Neden bahsediyorum? Bu, “Hubble gerilimi” olarak adlandırılan, gözlemsel gökbilimciler ile teorik kozmologlar arasında, evrenin ne kadar hızlı genişlediği konusunda kimin yanıldığına dair bir tartışmadır.
James Webb Uzay Teleskobu tarafından bu hafta Astrophysical Journal’da yayınlanan yeni gözlemler, genişleme hızının teorisyenlerin düşündüğünden daha hızlı olduğunu gösteren önceki ölçümleri destekliyor.
Bu, gökbilimciler için skoru 2-1 yapıyor ve teorisyenlerin bazı açıklamalar yapması gerekiyor.
Bunu adım adım ele alalım.
1929 yılında Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble, evrene dağılmış galaksilerin birbirlerinden uzaklaştıklarını, birbirlerinden ne kadar uzaksa o kadar hızlı hareket ettiklerini keşfettiğini duyurdu. Bu, uzak galaksiler arasındaki uzay dışarı doğru genişledikçe evrenin genişlediğini gösterir.
Hubble’ın dönüm noktası niteliğindeki keşfi, o zamandan beri bilim adamlarına meydan okuyor; çünkü onlar, bu genişlemenin ne kadar hızlı olacağını Hubble sabiti olarak bilinen bir değerle ölçmeye çalışıyorlar.
İki bağımsız gökbilimci ekibinin Hubble Uzay Teleskobu’ndan alınan görüntüleri kullanarak evrene daha önce mümkün olandan daha derin ve daha uzağa baktığı 1998 yılına gelin. Şaşırtıcı bir şekilde çok tuhaf bir şeyin olduğunu keşfettiler.
Evrenin genişleme hızının zamanla arttığını buldular. Bu, bir beyzbol topunu havaya fırlatıp sonra onun Dünya’ya geri düşmediğini, aksine uzaya doğru hızlandığını keşfetmeye benziyordu.
Böylece, bir şekilde evrenin genişlemesini hızlandıran, belki de uzayın kendisinin genişlemesine neden olan gizemli güç olan karanlık enerji fikri doğdu.
Bu çelişkili keşifler, Büyük Patlama’dan sonraki anlardan bu yana genişlemesinin öyküsünü anlatan, evrenin tarihini ve evrimini anlatan matematiksel bir model olan kozmolojinin Standart Modeline gölge düşürdü.
Teorisyenler, karanlık enerjiyi ve başka bir gizemli faktörü mutlu bir şekilde hesaplamalarına dahil ettiler: Evreni kaplayan devasa bir çekimsel etkiye sahip, görünmez ve tespit edilemeyen kozmik bir fenomen olan karanlık madde.
Çok güzel ve yeni bir teoriydi. Ancak matematik ve evrendeki gözlemler işbirliği yapmayacaktır.
Standart Model, modern evrenin megaparsek (km/s/Mpc) başına saniyede 67,4 kilometre hızla genişlemesi gerektiğini ve bir megaparsekin 3,26 milyon ışıkyıllık devasa bir alanı kapladığını öngörüyor.
Ancak modellerin kalitesi, üzerine yazı yazdığınız tahtalar kadar iyidir.
Hubble Teleskobu, nispeten yakındaki galaksilere bakarak evrenin genişleme hızını dikkatlice ölçtü ve 2018’de 72,8 km/s/Megaparsek gibi daha yüksek bir oran buldu.
Bunun, dünya çapındaki üniversitelerin fizik bölümü ortak salonlarında, teorisyenlerin ve gökbilimcilerin hararetle bu birkaç megaparsekin o kadar da önemli olmadığını iddia ettikleri garip çatışmalara yol açtığını hayal edebiliyorum. Dediğim gibi – “Hubble gerilimi”.
2023 yılında James Webb Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemlerin Hubble Uzay Teleskobu’nun bulgularını desteklediği ortaya çıktı. Daha sonra Şubat 2024’te aynı ekip, araştırmalarını ilk bulgularını destekleyen daha fazla veriyle güncelledi. Daha doğrusu gerginlik devam etti.
Bugüne kadarki en büyük Webb gözlem örneğini ve Hubble teleskop verilerini doğrulamak için üç farklı yöntemi kullanan son çalışma, 72,6 km/s/megaparsek gibi çok benzer bir değere ulaştı.
İki uzay teleskopundan elde edilen bulgular, evrenin genişleme hızını ölçüm hatası dışında bir şeyin etkilediğini ve evrene dair teorik anlayışımızın eksik olduğunu destekliyor.
Bu hem teorisyenler hem de gökbilimciler için iyi bir haber. Gökbilimciler haklı olmalı ki bu güzel. Teorisyenlerin bilimin en büyük ödüllerinden birini araması gerekiyor: kabaca “tahtaları temizleyin, oyun başlıyor!” anlamına gelen yeni fizik. Eski hesaplamalarının yanlış olduğunu biliyorlar, bu da keşfedilecek yeni bir şey olduğu anlamına geliyor.
Temel bilim sıklıkla bu şekilde işler. Teorisyenler ve ampiristler mutlak gerçeği bulmak için ileri geri giderler.
Bu, günlük yaşamdan çok uzak gibi görünebilir ve bu yıl ne kadar vergi ödeyeceğinizi etkilemese de, buraya nasıl geldiğimize dair temel soruyu yanıtlamaya çalışıyor. Evreni bir bütün olarak şekillendiren temel güçleri araştırdığımızda, bazen gelecek için şaşırtıcı sonuçlar doğurabilecek yeni keşifler yapılır.