Hayalet bir ‘ayna dünya’ kozmik uyuşmazlığın anahtarı olabilir

New Mexico Üniversitesi

‘Hubble Sabiti’, Evren’in bugünkü genişleme suratını gösterir. Kozmolojideki Standart Model’de bu oranla ilgili iddialar en hassas mahallî ölçümlerimizde ulaşılan orandan büyük ölçüde daha yavaştır. Var olan bu tutarsızlık, pek çok kozmoloğun kullanılan kozmolojik modeli değiştirerek çözmeye çalıştığı bir çelişki. Buradaki zahmet, Standart Model’deki iddialar ile kozmik mikrodalga art planı üzere başka pek çok kozmolojik olgu ortasındaki ahengi yok etmeden bunu yapmak. Bu cins bir kozmolojik senaryonun sahiden de mevcut olup olmadığının anlaşılması, New Mexico Üniversitesi Fizik ve Astronomi Bölümü’nde yardımcı doçent olan Francis-Yan Cyr-Racine ile Kaliforniya Üniversitesi’nden Fei Ge ve Lloyd Knox üzere araştırmacıların yanıtlamaya çalıştığı bir soru.

BİRDEN FAZLA CİHAN OLABİLİR Mİ?

NASA’ya nazaran kozmoloji, bir bütün olarak Evren’in büyük ölçekli niteliklerinin bilimsel biçimde araştırılması manasına geliyor. Kozmologlar, ‘karanlık madde’ ve ‘karanlık enerji’ üzere kavramları ve bazen ‘çoklu Evren’ ismi verilen bir oluşumda birden çok cihanın var olup olmadığını inceler. Kozmoloji, doğumundan vefatına dek Evren’in gizemleri ve tuhaf oyunlarıyla her noktasını kapsar.

Artık, Cyr-Racine, Ge ve Knox, kozmolojik modellerin daha evvel hiç fark edilmemiş bir matematiksel özelliğini fark ettiler; bu, prensip olarak, Standart Kozmolojik Model’e dair kesin olarak test edilmiş öbür öngörüleri neredeyse hiç değiştirmezken, daha hızlı bir genişleme oranına imkân tanıyor. Kütle çekimsel hür düşüş oranlarına ve foton-elektron saçılma suratına ait tek tip bir ölçeklendirmenin, kozmoloji alanında boyutsuz olan gözlemlenebilir olguların büyük kısmını neredeyse değişmez halde bıraktığını ortaya çıkardılar:

“Esasen, Evren’i bir bütün olarak yine ölçeklendirirken, kozmoloji alanında gerçekleştirdiğimiz müşahedelerin büyük kısmının tabiatıyla bir simetriye sahip olduğunun altını çiziyoruz. Bu, farklı ölçümler ortasında neden Evren’in genişleme suratına ait bir çelişki ortaya çıktığını anlamamız için bizlere bir yol sunabilir.”

“Gözlemlenebilir Kozmolojik Olguların Simetrisi, Ayna Dünya Karanlık Bölgesi ve Hubble Sabiti” başlıklı araştırma, geçtiğimiz günlerde Physical Review Letters isimli mecmuada yayınlandı.

HUBBLE SABİTİ İÇİN BİR KARŞILIK BULUNMUŞ ÜZERE GÖRÜNÜYO

Ulaştıkları sonuç, kozmik mikrodalga art planını ve büyük ölçekli yapılara dair müşahedeleri, yüksek seviyedeki ‘H0 Hubble Sabiti’ bedelleriyle örtüştürmek emeliyle yepisyeni bir yaklaşım sergiliyor: Simetri tarafından korunmayan rastgele bir nicelik ölçümünü ihlal etmeksizin, ölçeklendirme dönüşümünün yapılabileceği bir kozmolojik model sunuyor. Araştırma, aşılması güç bir sorun olduğunu kanıtlayan problemin tahlili doğrultusunda yeni bir yol açıyor. Daha fazla model oluşturulması ise, şimdilik bir karşılığı bulunmayan ilkel Evren’de döteryum ve helyumun bol ölçüde bulunması üzere iki sınırlama ile de tutarlılık sağlayabilir.

Şayet Cihan bir biçimde bu simetriden faydalanıyorsa, araştırmacılar son derece ilgi cazip bir sonuca ulaşıyorlar: Bizimkine çok benzeyen lakin gezegenimiz üzerindeki kütle çekimsel tesiri dışında bizim için görünmez olan bir ‘ayna evren’ mevcut. Bunun üzere bir ‘ayna dünya’ karanlık bölgesi, günümüzde kesin olarak ölçülen ortalama foton yoğunluğuna uygun düşerken, kütle çekimsel özgür düşüş oranlarının tesirli bir biçimde ölçeklenmesine imkân tanıyacaktır.

Cyr-Racine, “Uygulamada, bu ölçekleme simetrisi yalnızca modele bir ‘ayna dünya’, yani, tamamı bildiğimiz parçacıkların kopyaları olan yeni parçacıklar içeren paralel bir cihan eklenerek gerçekleştirilebilirdi” diyor: “Ayna dünya fikri birinci sefer 1990’larda ortaya atıldı; buna rağmen, daha evvel Hubble Sabiti problemine olası bir tahlil olarak görülmedi.”

Cyr-Racine, “Görünüşte çılgınca olsa bile, bu cins ayna dünyalar, parçacık fiziğindeki büyük bir soruna karşılık bulmaya yardımcı olabilecekleri için büsbütün farklı bir bağlamda büyük bir fizik literatürüne sahip” diye izah ediyor: “Araştırmamız, bu büyük literatürü birinci defa kozmolojideki büyük bir sorunla ilişkilendirmemize imkan sağlıyor.”

ŞİMDİ HER ŞEY ANLAŞILMIŞ DEĞİL

Araştırmacılar, mevcut kozmolojik modelindeki eksik olan bileşenlerin aranmasının yanı sıra, Hubble Sabiti’ne dair çelişkilerin kısmen ölçümdeki yanılgılardan kaynaklanıp kaynaklanmadığını da öğrenmek istiyorlar. Bu, bir mümkünlük olarak varlığını sürdürse de tahlillere daha yüksek kaliteye sahip bilgiler eklendikçe tutarsızlığın git gide daha kritik bir hale geldiğini belirtmek gerek; bu durum, dataların kusurlu olmayabileceğini düşündürüyor.

Cyr-Racine, “İki buçuk Sigma’dan üçe ve üç buçuk ilâ dört Sigma’ya kadar yükseldi. Şu ana dek, neredeyse beş Sigma düzeyine ulaştık” diyor:

“Bahsettiğim şey, bunu gerçek bir sorun haline getiren anahtar sayılar; zira birebir şeye dair iki başka ölçüme ulaşmışken Evren’in dengeli bir fotoğrafına sahipseniz, bunların birbiriyle tam olarak dengeli olması gerekir; lakin bunlar istatistiksel olarak çok değerli bir seviyede farklılık sergiliyorlar.

Buradaki öncül etken buyken, bu duruma neyin yol açmış olabileceğini ve bu ölçümlerin neden çelişkili olabileceğini anlamaya çalışıyoruz. Hasılı, bu kozmoloji alanında büyük bir sorun. Güya, Evren’in şu anda ne yaptığını anlamıyor üzereyiz.”


Yazının yepyenisi Science Daily sitesinden alınmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.