NASA ve ESA'nın yeni araştırması kozmolojinin temel varsayımını sarstı: Evren tüm yönlerde genişlemiyor olabilir

12 Ağustos 2013'te çekilen bu uzun-pozlama fotoğraf Yangon yakınlarındaki berrak gece gökyüzünde Samanyolu'nu gösteriyor (Ye Aung Thu / AFP)

Evrenle ilgili temel fikirlerimizden birine meydan okuyan yeni bir araştırmaya göre evrenimiz her yöne aynı hızda genişlemiyor olabilir.
Evrenin izotropik olduğu (ya da her yönden aynı olduğu) varsayımı, kozmosun nereden geldiği ve nereye gidebileceği konusundaki anlayışımızın zeminini oluşturuyor. Araştırmacılar, en azından başında, evrenin her yöne eşit olarak genişlediğinden neredeyse emindi.
Fakat NASA ve Avrupa Uzay Ajansı gözlemevlerinden alınan verilere dayanan yeni araştırmaya göre, bu varsayım en azından bugünün evreninde yanlış olabilir. Bu verileri kullanan araştırmacılar evrenin farklı bölümlerinin aslında farklı oranlarda genişlediğini ve gökyüzünün farklı bölgelerindeki galaksi kümelerinin birbirinden farklı davrandığını keşfetti.
Evrene dair süregelen anlayışımız Big Bang'den sonra evrenin her yöne doğru genişlemeye başladığını ve galaksilerin ve galaksi kümelerinin evren boyunca aynı hızda birbirinden ayrıldığına işaret ediyor. Yeni çalışma durumun böyle olmayabileceğini ve bu oranın aslında nereye baktığımıza bağlı olarak değiştiğini gösteriyor
Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'nden çalışmanın ortak yazarı Gerrit Schellenberger, "Galaksi kümesi gözlemlerimize dayanarak, evrenin ne kadar hızlı büyüdüğünün hangi yöne baktığımıza bağlı olduğuna işaret eden farklılıklar bulmuş olabiliriz. Bu, bugün kozmolojide kullandığımız en temel varsayımlardan biriyle çelişecektir" ifadelerini kullandı.
Araştırmacılar uzun süredir evrenin gerçekten de her yönde aynı olup olmadığına kesin bir cevap bulmaya çalışıyor. Bunu, aralarında kızılötesiyle farklı galaksileri gözlemlemek ve patlayan yıldızları izlemenin de dahil olduğu farklı yöntemler kullanarak ölçmeye çalıştılar fakat hiçbir şey kesin kanıt teşkil etmedi ve sonuçlar her iki yönde göstergeler verdi.
Yeni çalışmada ölçülerini belirlemek için araştırmacılar evrenin genişleme hızını incelemek ve ölçmek için yeni bir teknik kullandı. Yeni tekniği kullanarak tam olarak ne hızda genişlediklerini anlamak için 800'den fazla galaksi kümesi gözlemlediler.
İlk olarak belirli bir galaksi kümesinin yayacağı X-ışını miktarını, evrenin genişleme hızı gibi değişikliklerden bağımsız bir katsayı oluşturacak şekilde hesapladılar. Bu bir galaksi kümesindeki sıcak gazın sıcaklığıyla X-ışınlarının miktarı veya X-ışını parlaklığı arasındaki ilişkiye dayanıyordu.
İkinci adımda, aslında evrenin genişleme hızına dayanan farklı bir yöntem kullanarak X-ışını parlaklığını hesapladılar. Bu veriler genişleme hızının aslında aynı olmadığını ve evrenin bizden farklı yerlerde farklı hızlarda uzaklaştığını gösterdi.
Bu araştırmacıların evrenin düzensiz şekilde genişlediğine dair bulduğu ilk kanıt değil fakat yeni çalışma bunu diğerlerinden çok daha ikna edici biçimde ortaya koyuyor olabilir.
ESA'nın keşfe katkıda bulunan XMM-Newton gözlemevinde proje bilimcisi olan Norbert Schartel, "Bu çok etkileyici bir sonuç. "Önceki çalışmalar, mevcut Evren'in her yöne eşit olarak genişlemeyebileceğini öne sürdü, ancak bu sonuç (ilk kez galaksi kümeleri üzerinde X-ışınlarıyla böylesi bir test yapıldı) çok daha büyük bir öneme sahip ve aynı zamanda gelecek araştırmalar için büyük potansiyel ortaya çıkardı" diye konuştu.
Bu olağandışı keşfin bir açıklaması, evrenin genişlemesinin eşit olabileceği fakat bazı galaksilerin diğer galaksi kümelerinin yerçekimi gibi başka bir etken tarafından daha hızlı çekildiği olabilir. Fakat bu, bilim insanlarının evrenin genişlemesinin bu hızın ana belirleyicisi olduğunu beklediği düşünülürse pek olası olmayabilir.
Durum böyle değilse, araştırma evrenin aslında izotropik olmadığını ve farklı yönlerde farklı olduğunu öne sürüyor. Örneğin karanlık enerji, evren boyunca farklı şekillerde dağılabilir ve beklenmedik sonuçlara neden olabilir.
Independent Türkçe'de yer alan habere göre, araştırmacılar, evrenin genişlemesini fırına yerleştirilmiş bir kuru üzüm ekmeği örneğiyle anlatıyor: Ekmek pişerken genişler ve galaksileri temsil eden kuru üzümler birbirinden uzaklaşır. Ekmek eşit olarak karıştırılmışsa, genişleme eşit olacaktır fakat en son sonuçlar hamurda gözden kaçan bir bileşen olabileceğine işaret ediyor.
Bonn Üniversitesi'nden çalışmanın ortak yazarı Thomas Reiprich, "Bu ekmeğin içindeki mayanın eşit karıştırılmadığı durumuna benziyor, bu da bazı yerlerde diğer kısımlara nazaran daha hızlı genişlemesine neden oluyor. Eğer karanlık enerji evrenin farklı yerlerinde farklı güçlere sahip olsaydı bu dikkat çekici olurdu. Ne var ki diğer açıklamaları ortadan kaldırmak ve ikna edici bir iddiada bulunmak için çok daha fazla kanıt gerekecektir" diye açıkladı.
Çalışma Astronomy and Astrophysics adlı hakemli derginin son sayısında yayımlandı ve internetten okunabilir.