Evren bizim düşündüğümüz gibi mi davranıyor?

Kenan

Member
Bu yıl başkent, Kasım ayının başında bir kez daha Berlin Bilim Haftası'na ev sahipliği yapacak. Bu da yine bilimsel atılımlarla, yani bilimde “düşen duvarlar” olarak da adlandırılan yeni keşifler ve gelişmelerle ilgilidir. Bu etkinliğe henüz çok zaman var. Ve hangi araştırmacıların katılacağı henüz bilinmiyor. Ancak bilimsel duvarlar kesinlikle yıkılıyor. Bazı alanlarda önceki teoriler temelden sorgulanıyor.

Örneğin astronomide bir devrim yaşanıyor gibi görünüyor. Nisan ayında astrofizikçiler İngiliz Kraliyet Cemiyeti'nin büyük bir konferansı için Londra'da bir araya geldi. Evren anlayışımızın tamamen düzeltilmesi gerekip gerekmediğini tartıştılar. Bu, 1933'ten beri yürürlükte olan sözde kozmolojik prensiptir. Evrenin homojen ve izotropik olduğunu söylüyor. Uzaydaki konumu ve gözlem yönü ne olursa olsun, bir gözlemciye her zaman aynı görünür. Kısacası tüm evrende aynı kanunlar geçerliydi.

Ancak 2021'den bu yana James Webb Uzay Teleskobu gibi daha iyi teleskopların kullanılması, yeni bir keşif dönemi başlattı. Örneğin, evrenin ilk günlerinden kalma, yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama olarak adlandırılan olaydan yaklaşık 600 milyon yıl sonra oluşan galaksiler buldu. Tüm beklentilerin aksine, bu galaksiler küçük değildi, aksine zaten çok büyüktüler. Bunlardan birinin 100 milyar güneş kütlesi vardı. Keşif, evrenin oluşumunu, yaşını, genişlemesini ve yapılarını tanımlayan standart kozmolojik modele meydan okuyor.

Galaksiler modelin izin verdiğinden dört kat daha hızlı hareket eder


ABD Deniz Gözlemevi'nden bir araştırma grubu da bir milyon kuasar'ı inceledi ve evrenin bir yönünde diğerine göre daha fazla sayıda kuasar bulunduğunu buldu. Kuasarlar, bir galaksinin merkezinde bulunan, dönen bir parlak madde diskiyle çevrelenmiş dev kara deliklerdir. Evrendeki en parlak nesneler arasındadırlar. Evrendeki dağılımları arasındaki fark çok büyük değil; ancak diğer keşiflerle birlikte bu keşif, evrenin homojen olduğunu öne süren kozmolojik modelin hâlâ doğru olup olmadığı sorusunu gündeme getiriyor.

Son zamanlarda araştırmacılara göre birçok tutarsızlık keşfedildi. İngiltere'deki Central Lancashire Üniversitesi'nden gökbilimci Alexia Lopez, genişliği 3,3 milyar ışıkyılı olan galaksilerin “dev yayı” da dahil olmak üzere standart kozmoloji modeline göre var olmaması gereken kozmik mega yapıların bulunduğunu buldu. Araştırmacılar ayrıca en yakın galaksimiz Andromeda'nın, evrenin tekdüze bir hızla genişliyor olması durumunda bekleneceği gibi, Samanyolu'na doğru değil, Samanyolu'na doğru hareket ettiğini buldu.

Başka bir araştırmacı grubu yakın zamanda bizden yaklaşık 600 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan birçok galaksinin ortalama hızını ölçtü. Bonn Üniversitesi'nden astrofizikçi Sergij Mazurenko, “Bu galaksilerin standart kozmoloji modelinin izin verdiğinden dört kat daha hızlı bizden uzaklaştıkları tespit edildi” dedi. Mazurenko, Bonn'daki Helmholtz Radyasyon ve Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Pavel Kroupa liderliğindeki bir araştırma grubuna üye. Bu, evrenin Dünya'dan yaklaşık üç milyar ışık yılı uzaklığa kadar bütün halinden daha hızlı genişliyor gibi göründüğünü belirtir.


Günaydın Berlin
Bülten

Kayıt olduğunuz için teşekkürler.
E-postayla bir onay alacaksınız.


Devasa bir kozmik balonun içinde yaşıyoruz


Hesaplamaların temeli, evrenin mevcut genişleme hızını, yani iki gök cisminin birbirinden uzaklaşma hızını tanımlayan Hubble sabiti olarak adlandırılan sabittir. Şu anda bunun, küçük sapmalarla birlikte evrende megaparsek başına saniyede 67,4 kilometre olduğu söyleniyor. Bir megaparsek yaklaşık üç milyon ışıkyılıdır. Modele göre evrenin bazı kısımlarında farklı değerlerin olması pek olası değildir.

Görünüşe göre her şey, var olmaması gereken bir gözlemle de bağlantılı. Kozmolojik modele göre evrendeki maddenin çok büyük ölçeklere eşit şekilde dağılmış olması gerekir. Ama görünüşe göre bizim galaksimiz Samanyolu devasa bir kozmik boşlukta yer alıyor. Aslında boş değil. Ancak evrenin bizim bölgemizdeki yoğunluğunun, dışına göre yüzde 20 civarında daha düşük olduğu söyleniyor. Araştırmacılara göre, yerel boşluk olarak da adlandırılan bu yerel az yoğunluk, yaklaşık iki milyar ışıkyılı genişliğinde. 20.000 Samanyolu galaksisi buraya arka arkaya sığabilir.

Bu balon aynı zamanda uzayda neden farklı genişleme oranlarının olduğunu da açıklayabilir. Çevredeki maddeden yayılan yerçekimi kuvvetleri, baloncuğun içindeki galaksileri boşluğun kenarına doğru çekti. Bonn araştırmacılarıyla birlikte çalışan St Andrews Üniversitesi'nden astrofizikçi Indranil Banik, “Sonuç olarak bizden beklenenden daha hızlı uzaklaşıyorlar” dedi. Ancak 2023'ün sonunda, Royal Astronomical Society'nin Monthly Notices adlı uzman dergisinde birlikte bir makale yayınladılar. Ölçümlerdeki çelişkileri açıklayabilecek alternatif bir yerçekimi teorisi öneriyorlar. Kısacası: Einstein'ın teorisini sorguluyorsunuz.

Yabancı teorisi hiçbir şekilde karanlık maddeyi içermiyor


Bonn Üniversitesi raporunda Kroupa, “Standart Model, Albert Einstein tarafından öne sürülen yerçekiminin doğasına ilişkin bir teoriye dayanıyor” dedi. “Ancak yerçekimi kuvvetleri Einstein'ın beklediğinden farklı davranabilir.” Bu nedenle araştırmacılar bir bilgisayar simülasyonunda “Modifiye NeHaberlern Dinamiği” (Ay) veya kısaca Milgrom Dinamiği adı verilen farklı bir teoriyi uyguladılar. İsrailli fizikçi Mordehai Milgrom tarafından 1983 yılında ortaya atılan bu teori şu anda dışarıdan gelen bir teori olarak kabul ediliyor. Bununla birlikte, Bonn profesörü Pavel Kroupa, bunlara dayalı hesaplamaların, yerel boşluk gibi kabarcıkların varlığını doğru bir şekilde öngördüğünü açıkladı.

Kroupa, 1963 yılında Çekoslovakya'da doğdu. 1968'deki “Prag Baharı”nın başarısızlıkla sonuçlanmasının ardından ailesi kaçtı. Kroupa Almanya ve Güney Afrika'da büyüdü. Avustralya'da fizik okudu, İngiltere'de doktorasını aldı ve 2004'ten beri Bonn'da profesör olarak görev yapıyor. Çalışma grubunun konusu yıldız kütlelerinin dağılımıdır. Samanyolu ve uydu galaksileri üzerine yapılan araştırmalar da dahil olmak üzere standart kozmoloji modelini erkenden sorguladı. Tabii ki, çoğu astrofizikçi bu modele bağlı kaldığı için bu durum dirençle karşılaştı.

Teorileri nedeniyle Kroupa, 2015 tarihli bir radyo raporunda görülebileceği gibi bir süre önce “astrofizikte baş belası” olarak adlandırılmıştı. Diğer şeylerin yanı sıra, yıldızların ve galaksilerin neden bu şekilde hareket ettiklerini açıklamayı amaçlayan yaygın karanlık madde kavramıyla çelişiyor. Milgrom dinamikleri teorisi, henüz kimsenin kanıtlayamadığı bu karanlık madde olmadan çalışıyor.

Evreni sıfırdan yeniden düşünmek zorunda mıyız?


Milgrom dinamikleri, araştırmacıların “Hubble gerilimi” olarak adlandırdığı evrenin genişlemesindeki çelişkileri de açıklayabilir. Astrofizikçilerin çoğu, bunların sadece ölçüm belirsizlikleri mi olduğu yoksa bilimsel bir devrimin gerçekten ufukta mı göründüğü konusunda henüz net değil. Kroupa'nın araştırmacıları, modelleriyle birlikte bu çelişkilerin ortadan kalkacağını söylüyor. Bonn Üniversitesi'ne göre “gözlenen sapmalar, maddenin dağılımındaki eşitsizliğe atfedilebilir.”

Son yıllarda, “Evrenin genişlemesinde yanlış olan ne?” veya “Karanlık madde hakkındaki şüpheler: Evreni yeniden düşünmek zorunda mıyız?” gibi başlıklarla daha fazla makale ortaya çıktı. Leibundgut bir süre önce: “Sanırım insanlar bu karanlık madde ve kozmolojik sabit konusunda artık rahatladılar. “Her şey çok iyi uyuyor gibi görünüyordu.” Ancak artık pek çok şey artık uymuyor gibi görünüyor ve Pavel Kroupa gibi araştırmacılar ilgi odağına daha fazla yöneliyor. Deutschlandfunk'un 2021'deki bir raporunda, “Bu, evrenin biraz daha hızlı mı yoksa daha yavaş mı genişlediğiyle ilgili değil, evren hakkındaki düşüncemizin doğru olup olmadığıyla ilgili” deniyordu.

İsrailli fizikçi Mordehai Milgrom bu makalede “Galaksilerde çok fazla karanlık madde bulunduğunu düşünmüyorum” diyor. “Aksine, yanlış fiziği kullanıyoruz. Yer çekimini biraz değiştirirsek, yani çekim kuvveti NeHaberlern'un tanımladığından biraz farklı çalışırsa galaksilerin hareketi çok basit bir şekilde açıklanabilir.” Milgrom'un teorisinde kütleler arasındaki mesafeye göre yerçekimi kuvveti değişirken, Einstein'ın teorisinde göreliliğin uzay eğriliği çok önemlidir. Milgrom'un teorisine ek olarak, artık Einstein'ın ötesinde bir dizi alternatif yerçekimi teorisi var. Bunlar bazı olayları karanlık madde modellerinden daha iyi açıkladı. Ancak çoğu zaman evrenin büyük ölçekli yapısını açıklamada başarısız oldular.

Yüzde 95 hala büyük bir gizem


Önceki modellerde bundan sonra ne olacağı sorusu, Standard'ın haberine göre İngiliz astrofizikçilerin yakın zamanda gerçekleştirdiği konferansın da merkezinde yer alan soruydu. Konferansın organizatörlerinden astrofizikçi Subir Sarkar, “Konferans, günümüz kozmolojik modelinin babası olarak kabul edilen ve 2019'da Nobel Ödülü'ne layık görülen, Princeton'da profesör olan Jim Peebles tarafından açıldı” dedi. “Standart modelin birçok testten geçtiğini ve sağlam olduğuna inandığını söyledi. Ancak toplantının sonunda bu güveninin sarsıldığını itiraf etti.”

Sonuç, astronominin mevcut modelini terk etmenin eşiğinde olabileceğidir. Milgrom dinamikleri gibi uğursuz karanlık madde ve karanlık enerjiyi içermeyen teorilerin merkezde yer alıp almayacağı henüz belli değil. Ancak gökbilimcilerin, fizikçi ve bilim muhabiri Dirk Lorenzen'in tanımladığı temel bilmeceyi çözmeleri gerekiyor: “Dünya modelinin yüzde 95'i belirsiz. Bu matematiksel olarak güzel ama fiziksel olarak hiçbir şeyi açıklayamazsınız, hatta neredeyse hiçbir şeyi açıklayamazsınız. Yüzde 95'i hala çok ama çok büyük bir gizem.” “Karanlık maddeye ve karanlık enerjiye ne olacağını” görmeyi umduğunu ifade etti.

Ama belki de hiçbir zaman tutarlı, birleşik bir evren teorisi olmayacak. Belki de insanın elindeki tüm araçlar evrenin yasalarını tanımaya uygun değildir. Veya gökbilimci Bruno Leibundgut'un bir zamanlar söylediği gibi: “Evreni anladığımızı söyleseydik aslında hayal kırıklığı olurdu.”