Evren’in Genişlemesi Durabilir mi?

Evrenin Genislemesi Durabilir mi
Bir sanatçının, Big Bang'den birkaç yüz milyon yıl sonra, erken evrende yıldız oluşumu izlenimi. (Resim kredisi: NASA)

Yeni araştırmalar, sadece 100 milyon yıl içinde evrenin küçülmeye başlayabileceğini gösteriyor. Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri dergisinde yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, yaklaşık 13.8 milyar yıllık kesintisiz genişlemeden sonra, evren yakında durma noktasına gelebilir, sonra yavaş yavaş daralmaya başlayabilir.

Yeni makalede, üç bilim adamı, kozmik genişlemenin geçmiş gözlemlerine dayanarak, evrenin daha hızlı genişlemesine neden olan gizemli bir güç olan karanlık enerjinin doğasını modellemeye çalışıyor. Ekibin modelinde karanlık enerji, doğanın sabit bir gücü değil, zaman içinde çürüyebilen quintessence(özlülük) adı verilen bir varlıktır.

Araştırmacılar, evrenin genişlemesinin milyarlarca yıldır hızlanmasına rağmen, karanlık enerjinin itici gücünün zayıflayabileceğini buldular.

Modellerine göre, evrenin ivmesi önümüzdeki 65 milyon yıl içinde hızla sona erebilir.

Yeni makalede, üç bilim adamı, kozmik genişlemenin geçmiş gözlemlerine dayanarak, karanlık enerjinin – evrenin daha da hızlı genişlemesine neden oluyor gibi görünen gizemli bir güç – doğasını modellemeye çalışıyor. Takımın modelinde, karanlık enerji, doğanın sabit bir gücü değil, zamanla bozunabilen quintessence adı verilen bir varlıktır.

Steinhardt’a göre, oradan iki şeyden biri olabilir. Ya evren, bildiğimiz uzay-zamanı sona erdiren büyük bir “çatırtı” içinde kendi üzerine çökene kadar büzülür – ya da evren orijinal koşullarına benzer bir duruma geri dönecek ve başka bir Büyük Patlama ile sonuçlanacak kadar büzülür – veya eskisinin küllerinden yeni bir evreni doğuran büyük bir “sıçrama”.

Steinhardt Live Science’a verdiği demeçte, “65 milyon yıl öncesine dönersek, Chicxulub asteroidinin Dünya’ya çarptığı ve dinozorları ortadan kaldırdığı zaman” dedi. “Kozmik ölçekte, 65 milyon yıl oldukça kısa.”

Çalışmaya dahil olmayan British Columbia Üniversitesi’nde fizik ve astronomi profesörü Gary Hinshaw Live Science’a verdiği demeçte, bu teori hakkında hiçbir şeyin tartışmalı veya mantıksız olmadığını söyledi.

Bununla birlikte, model yalnızca genişlemenin geçmiş gözlemlerine bağlı olduğu için – ve evrendeki karanlık enerjinin bugünkü doğası böyle bir gizem olduğu için – bu makaledeki tahminlerin şu anda test edilmesi imkansızdır. Şimdilik sadece teori olarak kalabilirler.

1990’lardan bu yana, bilim adamları evrenin genişlemesinin hızlandığını anladılar; galaksiler arasındaki boşluk şimdi milyarlarca yıl öncesine göre daha hızlı genişliyor.

Bilim adamları, bu ivmenin gizemli kaynağını karanlık enerji olarak adlandırdılar — yerçekimine aykırı çalışan, evrenin en büyük nesnelerini bir araya getirmek yerine birbirinden uzağa iten görünmez bir varlık.

Karanlık enerji, evrenin toplam kütle enerjisinin yaklaşık% 70’ini oluştursa da, özellikleri tam bir gizem olarak kalır.

Albert Einstein tarafından tanıtılan popüler bir teori, karanlık enerjinin kozmolojik bir sabit olmasıdır – uzay-zamanın dokusuna dokunan değişmeyen bir enerji şeklidir.

Eğer durum buysa ve karanlık enerjinin uyguladığı kuvvet asla değişemezse, evren sonsuza dek genişlemeye (ve hızlanmaya) devam etmelidir.

Karanlık enerji son kozmik genişleme gözlemler ile uyum sağlamak amacı ile sürekli ihtiyacı olmayan ancak rakip bir teori öneriyor. Aksine, karanlık enerji özlülük denilen bir şey olabilir – zamanla değişen dinamik bir alan. (Steinhardt, bu fikri 1998’de Physical Review Letters dergisinde yayınlanan bir makalede tanıtan üç bilim insanından biriydi.)

Kozmolojik sabitin aksine, özlülük, belirli bir zamanda kinetik ve potansiyel enerjisinin oranına bağlı olarak itici veya çekici olabilir. Son 14 milyar yılda, özlülük iğrençti. Steinhardt, bu dönemin çoğu için, radyasyon ve maddeye kıyasla evrenin genişlemesine önemsiz bir şekilde katkıda bulunduğunu söyledi.

Bu yaklaşık beş milyar yıl önce, özlülüğün baskın bileşen haline gelmesi ve yerçekimsel itme etkisinin evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olmasıyla değişti.

“Bu yazıda gündeme getirdiğimiz soru, ‘Bu ivmenin sonsuza dek sürmesi gerekiyor mu?” Dedi Steinhardt. “Ve eğer değilse, alternatifler nelerdir ve işler ne kadar sürede değişebilir?”

Karanlık Enerjinin Ölümü

Çalışmalarında Steinhardt ve meslektaşları, New York Üniversitesi’nden Anna Ijjas ve Princeton’dan Cosmin Andrei, özün özelliklerinin önümüzdeki birkaç milyar yıl içinde nasıl değişebileceğini öngördüler.

Bunu yapmak için ekip, evrenin genişlemesinin geçmiş gözlemlerine uyacak şekilde, zaman içindeki itici ve çekici gücünü gösteren fiziksel bir özlülük modeli yarattı. Ekibin modeli, evrenin genişleme tarihini güvenilir bir şekilde yeniden üretebildikten sonra, tahminlerini geleceğe genişletti.

Hinshaw, “Sürprizlerine göre, modellerindeki karanlık enerji zamanla bozulabilir” dedi. “Gücü zayıflayabilir. Ve eğer bunu belli bir şekilde yaparsa, o zaman sonunda karanlık enerjinin antigravitasyonel özelliği ortadan kalkar ve sıradan maddeye daha çok benzeyen bir şeye geri döner.”

Ekibin modeline göre, karanlık enerjinin itici gücü, milyarlarca yıl önce potansiyel olarak başlayan hızlı bir düşüşün ortasında olabilir.

Bu senaryoda, evrenin hızlandırılmış genişlemesi bugün zaten yavaşlıyor. Yakında, belki de yaklaşık 65 milyon yıl içinde, bu hızlanma tamamen durabilir – o zaman, bundan 100 milyon yıl kadar kısa bir süre sonra, karanlık enerji çekici hale gelebilir ve tüm evrenin daralmaya başlamasına neden olabilir. Başka bir deyişle, yaklaşık 14 milyar yıllık büyümeden sonra, alan küçülmeye başlayabilir.

Steinhardt, “Bu, yavaş daralma dediğimiz çok özel bir daralma türü olurdu” dedi. “Genişlemek yerine, alan çok, çok yavaş daralıyor.”

Steinhardt, başlangıçta evrenin daralmasının o kadar yavaş olacağını ve Dünya’da hala hayatta olan varsayımsal insanların bir değişiklik fark etmeyeceğini söyledi. Ekibin modeline göre, evrenin bugünkü boyutunun yaklaşık yarısına ulaşması birkaç milyar yıllık yavaş bir daralma gerektirecektir.

Evrenin sonu mu?
Steinhardt, oradan iki şeyden birinin olabileceğini söyledi. Kendisi büyük “çok kısa bir süre içinde çöker o kadar da evren sözleşmeleri,” bildiğimiz oluşur-ya da, özgün şartlarına benzer bir duruma geri dönmek için yeterli evren sözleşmeleri ve başka bir Big Bang ya da büyük bir sıçrama uzay — zaman “bitmeyen, eskisinin küllerinden yeni bir evren yaratmak.

Bu ikinci senaryoda (Steinhardt ve başka bir meslektaşının Physics Letters B dergisindeki 2019 tarihli bir makalede anlattığı), evren sürekli olarak çöküp yeniden şekillendiren döngüsel bir genişleme ve daralma paterni, egzersizi ve sıçramayı izler. Steinhardt, eğer bu doğruysa, o zaman şu anki evrenimiz ilk veya tek evren olmayabilir, ancak bizden önce genişleyen ve daralan sonsuz bir evren serisinin sonuncusu olabilir. Ve hepsi karanlık enerjinin değişken doğasına bağlı.

Bütün bunlar ne kadar makul? Hinshaw, yeni makalenin quintessence yorumunun “karanlık enerjinin ne olduğu için tamamen makul bir varsayım olduğunu” söyledi.

“Kozmik genişleme gözlemlerimizin tümü, Dünya’dan milyonlarca ila milyarlarca ışıkyılı uzaklıkta olan nesnelerden geldiğinden, mevcut veriler yalnızca bilim insanlarını evrenin geçmişi hakkında bilgilendirebilir, bugünü veya geleceği hakkında değil, ” diye ekledi.

Yani, evren çok iyi bir şekilde bir sıkışıklığa doğru ilerliyor olabilir ve daralma evresinin başlamasından çok sonrasına kadar bilmemizin bir yolu olmazdı.

“Bence bu teoriyi ne kadar zorlayıcı buluyorsunuz ve daha da önemlisi, ne kadar test edilebilir buluyorsunuz?” Diye ekledi Hinshaw.

Steinhardt, ne yazık ki, özün gerçek olup olmadığını veya kozmik genişlemenin yavaşlamaya başlayıp başlamadığını test etmenin iyi bir yolu olmadığını itiraf etti. Şimdilik, bu sadece teoriyi geçmiş gözlemlere uydurma meselesidir.

Kaynak: LiveScience

Benzer Reklamlar

İlk yorum yapan olun

Yorumunuz