Evrenin Yerçekiminde Anomali Keşfedildi

- Reklam -

Albert Einstein’ın genel görelilik teorisi, kara deliklerden GPS teknolojisine kadar pek çok olguyu açıklama yeteneğiyle son yüzyıl boyunca bilim dünyasının temel taşlarından biri oldu. Ancak daha gelişmiş ve sofistike teknolojilerle evreni daha detaylı incelemeye başlayan bilim insanları, Einstein’ın teorisiyle açıklanamayan fenomenlerle karşılaşıyorlar.

Einstein’ın genel görelilik teorisi, uzay-zamanın eğriliğinin yerçekimine neden olduğunu söyler. Fakat milyarlarca ışık yılı genişliğindeki galaksi kümeleri gibi devasa ölçeklerde, bu teori yerçekimini tam olarak açıklayamıyor gibi görünüyor. Bu durumu “kozmik aksaklık” olarak adlandıran bilim insanları, anomaliyi anlamak için yeni bir araştırma başlattılar.

Evrenin Yerçekiminde Anomali: Einstein’ın Teorisindeki Tutarsızlık

Waterloo Üniversitesi’nden yeni mezun olan Robin Wen, Waterloo Üniversitesi ile British Columbia Üniversitesi arasındaki işbirliği ile yürütülen bu araştırmanın bir parçası. Wen, Einstein’ın teorisinin büyük ölçeklerde yerçekimini tam olarak açıklamadığını belirtiyor. Yeni yapılan ve Journal of Cosmology and Astroparticle Physics dergisinde yayımlanan bir çalışmaya göre yerçekimi çok büyük ölçeklerde %1 oranında daha zayıf hale geliyor. Eğer yerçekimi Einstein’ın teorisine uygun davransaydı bu %1’lik fark olmamalıydı.

- Reklam -

Elbette yeni araştırma genel göreliliği tamamen geçersiz kılmıyor. Aksine bu teori küçük ölçeklerde yerçekimini anlamada hâlâ son derece doğru bir çerçeve sunuyor. Wen, yaptığı açıklamada şunları söylüyor:

“GPS’iniz veya kara deliklerin çalışma şekli değişmeyecek. Biz sadece en büyük ölçeklerde bir sapma olup olmadığını görmeye çalıştık.”

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR: Albert Einstein Hakkında Az Bilinen 9 Gerçek

Kozmik Mikrodalga Arka Plan Işınımı ve Büyük Patlama

Araştırma ekibi, bu kozmik bozukluğu kozmik mikrodalga arka planını incelerken keşfetti. Kozmik mikrodalga arka planı, Büyük Patlama’dan geriye kalan geniş bir radyasyon alanıdır. Bilim insanları bu alanı kullanarak evrenin ilk dönemlerini ve ilk galaksilerin nasıl oluştuğunu anlamaya çalışırlar.

Wen ve meslektaşları, kozmik mikrodalga arka planı (CMB) kullanarak oluşturdukları modeli, gözlemsel CMB verileriyle karşılaştırdı. Ancak bu model gözlemsel verilerle tam olarak uyuşmadı. Einstein’ın teorisini %1’lik bir yerçekimi açığına göre ayarladıklarında, model gözlemsel verilerle daha uyumlu hâle geldi.

Büyük Patlama Sonrası Genişleme — Büyük Patlama’dan bu yana evrenin genişlemesini gösteren bir diyagram

Bu %1’lik ayarlama küçük gibi görünse de, Einstein’ın teorisinin yeniden gözden geçirilmesi gerektiğini düşündürecek kadar büyük bir fark. Haliyle bu kusur veya aksaklık, evrendeki bazı kafa karıştırıcı davranışların daha iyi anlaşılmasına yardımcı olabilir.

Kozmolojik Gerilimleri Hafifletme

Evrende bazı ölçümlerin birbirini tutmadığı biliniyor. Bu durumun bir örneği, astronomların yıllardır çözmeye çalıştığı Hubble Gerilimi. Hubble Gerilimi, evrenin genişleme hızına dair çelişkili ölçümleri ifade eder. Fiziksel modellere göre evrenin genişleme hızı her yerde aynı olmalı. Ancak yakın evrenin gözlemleri, uzak evrenden daha hızlı bir genişleme hızı gösteriyor.

İşte bu yeni kozmik aksaklığın Hubble Gerilimi’ne de yeni bir açıklama getirebileceği düşünülüyor. Waterloo Üniversitesi astrofizik profesörü ve çalışmanın ortak yazarı Niayesh Afshordi, büyük ölçeklerde %1 daha zayıf bir yerçekiminin, evrenin genişleme hızını yerel gözlemlerle daha uyumlu hâle getirebileceğini belirtiyor.

İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR: Evrenin Genişleme Hızı James Webb ve Hubble ile Kesin Olarak Belirlendi

Kutunun Dışında Düşünmek

- Reklam -

Bu kozmik bozukluğun Hubble Gerilimi’ni çözmeye yardımcı olma ihtimali, anomalinin gerçekten var olabileceğinin bir işareti. Ancak bu çalışmanın büyük ölçeklerde %1’lik yerçekimi açığını kesin olarak kanıtladığını söylemek için henüz erken. Wen şöyle ifade ediyor:

“Gelecek 10 yıl içinde elde edilecek verilerle, bunun gerçek bir tespit mi yoksa istatistiksel bir dalgalanma mı olduğunu görmeliyiz.”

Bishop’s Üniversitesi fizik profesörü Valerio Faraoni, genel göreliliğin uzak evrende test edilmediğini ve bu nedenle bu bozukluğun var olabileceğini düşünüyor. Faraoni, evrenin tahminleri ve gözlemleri arasındaki çatışmaları çözmek için kutunun dışında düşünmemiz gerektiğini belirtiyor.

Gelecek Adımlar

Wen ve meslektaşları Karanlık Enerji Spektroskopik Enstrümanı (Dark Energy Spectroscopic Instrument, “DESI”) verilerini yakından incelemeyi planlıyorlar. DESI, evrenin genişleme hızına olan etkilerini ölçüyor ve şimdiye kadar yapılmış en büyük 3D evren haritasını oluşturdu. Ayrıca, yerçekimi gibi karanlık enerjinin de büyük kozmolojik ölçeklerde beklenmedik şekilde davrandığını buldu. Wen, bu iki “bozukluk” arasında bir bağlantı olup olmadığını araştırmak istiyor.

“Bir şey üzerine bahse girsem, hala GR üzerine bahis yapardım. GR çok iyi çalışıyor, değil mi? Alternatif modeller için bu aşamada söylemek zor.”