James Webb yardımıyla evrenin genişleme hızı çalışmaları ivme kazanıyor.
Evrenimiz hakkında bildiklerimiz kadar bilmediklerimiz de fazla. Bunlardan biri, evrenin ne kadar hızla genişlediği konusu. Aslında son yirmi yılda “Hubble Sabiti” olarak bilinen sayıyı ölçmek için kullanılan iki temel yöntem farklı sonuçlar verdi ve bazıları evrenin nasıl işlediğine dair resmimizde eksik bir şey olup olmadığını sorgulamamıza neden oldu.
Hubble Sabiti Nedir?
Hubble Sabiti (H₀), Edwin Hubble tarafından 1929 yılında keşfedilen evrenin genişleme hızını tanımlayan bir parametredir. Bu sabit, galaksilerin birbirlerinden ne kadar hızlı uzaklaştığını belirler ve bu hız, galaksilerin uzaklıklarıyla orantılıdır. Yani, bir galaksi ne kadar uzaktaysa o kadar hızlı uzaklaşır. Belli bir noktadaki gökcisminin görülen hızının o noktayı ölçen kişiyle o gökcismi arasındaki mesafeye bölümü olarak karşımıza çıkar.
H₀= v/d v: Hız d: Mesafe
Ancak Hubble Sabiti’nin değeri konusunda bilim camiasında farklı ölçümlerle elde edilen farklı sonuçlar vardır; bu evrenin genişleme tarihi ve yapısı hakkındaki bazı temel sorulara dair hala belirsizlikler içerdiğini gösterir. Hubble Sabiti’nin kesin değeri evrenin yaşı, büyüklüğü ve nihai kaderi hakkında önemli bilgiler sağlar.
Evrenin Genişleme Hızı ve Hubble Gerilimi
Hubble Gerilimi (Hubble Tension), evrenin genişleme hızını tanımlayan Hubble Sabiti’nin ölçülen değerleri arasındaki önemli bir tutarsızlığı ele alır. Peki Hubble Sabiti’nin değeri nedir, bir başka deyişle evren hangi hızla genişliyor? Bunu ölçmek için 2 farklı yöntem kullanılıyor.
Bu yöntemlerden ilki süpernovalar, galaksiler ve kuasarlar gibi uzak nesneleri gözlemleyerek evrenin mevcut genişleme hızını doğrudan ölçerek oluşturuluyor. Bilinen yaklaşımlardan biri, “standart mum” olarak işlev gören Tip Ia süpernovalarını gözlemlemektir. Bu gözlem yöntemi ile elde edilen Hubble Sabiti değeri, yaklaşık 73.2 km/s/Mpc olarak bulunmuştur.
İkinci yöntem olarak, Büyük Patlama’nın ardıl ışıması olan Kozmik Mikrodalga Arka Plan (CMB) Işımasının gözlemini içerir. CMB, evrenin 380.000 yaşında olduğu bir anın görüntüsünü sağlar. CMB’yi erken evren modelleriyle analiz ederek Hubble sabitini 67,4 km/s/Mpc değerinde elde etmiş durumdayız. (Bu yöntem hakkında daha detaylı bilgi için: https://fizikhaber.com/2023/05/kozmik-genisleme-olcumu-icin-supernova-kullanildi/ )
İşler tam da bu noktada karışıyor: Bir yanda 73.2 km/s/Mpc , diğer yanda 67,4 km/s/Mpc. Bu değerler her ne kadar birbirine yakın görünseler de fizikçiler için son derece farklı! İki ölçüm arasındaki yaklaşık %9’luk fark, “Hubble Gerilimi” olarak bilinen duruma yol açmıştır.
Evrende Hubble Gerilimi Olmayabilir
James Webb Uzay Teleskobu (JWST), uzayın derinliklerini bizlere aydınlatmak için faaliyetini sürdürüyor. Evrene yeni pencereler açarak inanılmaz veriler topluyor.
Chicago Üniversitesi kozmologlarından Wendy Freedman ve meslektaşları, JWST’yi evrenin genişleme hızının ölçülmesinde önem oluşturan 10 yakın galaksinin mesafe ölçümleri için kullandılar.
Webb Uzay Teleskobu’nun elde ettiği yeni ölçüm verileri, ‘Hubbe Gerilimi’ olarak bilinen bir durumun olmayabileceğini düşündürüyor. ‘Evrenin Genişleme Hızı’ kısmında anlatılan iki yöntem dışında üçüncü ve yeni bir yöntem kullandılar. Bu yöntem, içerisinde üç farklı yaklaşım içeriyor. Bunlardan birincisinde, parlaklığı zaman içerisinde takip edilebilir bir şekilde değişen Cepheid değişken yıldızından yararlandılar. Bir diğer yaklaşımda, ‘Tip of the Red Giant Branch’ olarak bilinen düşük kütleli yıldızların parlaklıklarının sabit bir üst sınır özelliğinden faydalandılar. Son olarak, ışığın yakın kızılötesi spektrumunda tutarlı renklere ve parlaklıklara sahip karbon yıldızları adı verilen bir yıldız türünü kullandılar. Bu analiz, aynı galaksiler için üç yaklaşımında aynı anda kullanıldığı bir analiz olma özelliğine sahip. Tüm yöntemlerde değerler, CMB yönteminin elde ettiği 67,4 km/s/Mpc ‘in hata payı içerisinde sonuçlar vermiştir.
Bu sonuçlardan yola çıkarak Freeman, üç yöntemden elde edilen uyumun doğru yolda olduklarının bir göstergesi olduğunu vurguladı.
Haberin Kaynağı: news.uchicago.edu/story/new-webb-telescope-data-suggests-our-model-universe-may-hold-after-
Haberi Derleyen: Yaren Doruk
