Kara enerji evreni genişletiyor

Jonathan Amos

BBC Bilim muhabiri

Bilim insanları, evreni sürekli genişlettiği düşünülen kara enerjiyle ilgili bilgi edinmek için üç boyutlu bir harita çıkarıyor.

Söz konusu harita, kullanılan yeni bir teknikle uzaydaki hidrojen yüklü gaz bulutlarının dağılımını gösterecek.

Bu haritanın çıkarılmasında, 'quasar' olarak bilinen galaksi dışındaki yıldızsı gökcisimleri temel alınıyor.

Bu bulutların üç boyutlu dağılımı, karanlık enerjinin 10 milyar yıl önceki özelliklerini ve zaman içerisindeki etkisini incelemek için kullanılıyor.

Bu yöntemi tanımlayan ve Astronomy & Astrophysics dergisi için kaleme alınmış akademik bir makale dergide basılmadan önce arXiv.org sitesinde yayımlandı.

Makaleyi kaleme alan Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) ekibi, gözlemleri için ABD'nin New Mexico eyaletindeki 2.5 metre uzunluğunda Sloan Foundation Teleskobu'nu kullanıyor.

Uluslararası grubun elde ettiği yeni verilerin teoriye uygunluk gösterdiği ve evrenin başlangıcında karanlık enerjinin baskın bir rol oynamadığına dair düşünceleri doğruladığı belirtiliyor.

Başlangıç döneminde yerçekiminin hakim olduğu ve bunun kozmik genişlemeyi yavaşlattığı, karanlık enerjinin daha sonra öne çıktığı düşünülüyor.

BOSS ekip üyelerinden Dr Matthew Pieri, "Karanlık enerji hakkında çok az bilgiye sahibiz; fakat bu konudaki varsayımlarımızdan biri bu enerjinin uzayın kendi özelliklerinden biri olduğu ve daha geniş uzay durumunda daha fazla enerjinin sözkonusu olduğu yönünde" diyor.

'Karanlık enerji zamanla artıyor'

İngiltere'nin Portsmouth Üniversitesi'nde araştırma görevini sürdüren Pieri BBC'ye yaptığı açıklamada şunları söylüyor:

"Yani karanlık enerji zamanla artan bir şey. Evren genişledikçe daha fazla uzay ve daha çok enerji sözkonusu oluyor. Belli bir noktada üstünlük yerçekiminden karanlık enerjiye geçiyor ve böylece yavaşlama son bulup hızlanma başlıyor."

Evrendeki herşeyin giderek daha hızlı bir şekilde birbirinden uzaklaştığının keşfedilmesi 20. yüzyılın en önemli buluşlarından biri.

Bilim insanları bu olağandışı olguyu açıklamak için yeni fizik teorilerine ihtiyaç duyuyor.

Daha ayrıntılı bilgi edinmek için çeşitli teknikler kullanılıyor. Bunlardan biri de baryon akustik salınımları (osilasyonları) ile ilgili.

Bu salınımlar, büyük patlama sonrasında basınç yoluyla evrende dolaşan ve belli bir derecede soğuyunca madde içerisinde hapsolan dalgaları ifade ediyor.

Bugün bu salınımlar galaksilerin dağılımında "tercihi ölçek" olarak kendini gösteriyor; bu ölçekten en ufak bir sapma yüz milyonlarca ışık yılı mesafeye denk düşüyor.

Bu, evrenin geometrisini ölçmek için bir tür standart cetvel olarak kullanılabilecek bir şey.

BOSS ekibi yerküreden altı milyar ışık yılı uzakta bulunan çok sayıdaki galaksiyi kullanarak bunu gerçekleştirdi.

Fakat daha uzak ve bu yüzden de kozmik zaman olarak daha derin durumlarda, bu standart galaksiler Sloan teleskobuyla gözlemlenemeyecek kadar soluk duruyorlar.

Bunun yerine BOSS ekibi evrenin haritasını çıkarmak için 'quasar' (quasi-stellar radio sources) adı verilen yıldızsı radyo kaynaklarını kullandı.

Bu yıldızsı gök cisimleri, uzaklara yayılmış ve ortalarında bulunan kara deliklerle büyük miktarda elektromanyetik radyasyon emisyonu yaratan galaksilerdir. Bu galaksiler Sloan teleskobunda görülebiliyor.

Bu galaksilerin yaydığı ışık uzaydan yerküreye ulaşırken hidrojen yüklü gaz bulutları içinden geçiyor.

Bu ışığın bir kısmı çok özgün bir tarzda emiliyor ve bu emilim tarzı, teleskoba görüntünün ulaştığı yol boyunca gaz yoğunluğunun mesafeye göre gösterdiği değişkenliği yansıtma bakımından aldatıcı oluyor.

BOSS ekibi birbirine yakın bu tür 50 bine yakın galaksinin gözlemlenmesi sonucunda 11 milyar ışık yılı mesafeye kadar yayılan hidrojen yüklü gaz bulutlarının dağılımını gösteren üç boyutlu bir harita çıkarabiliyor. Böylece Büyük Patlama'dan iki milyar yıl sonrasını kayıtlara geçirmiş oluyor.

Portsmouth Üniversitesi'nden Profesör Bob Nichol bu adımı şöyle tanımlıyor: "Bunların üç boyutlu dağılımını inceleyerek bu dağılımda 'tercihi bir ölçüt' olup olmadığına bakıyoruz. Ve tıpkı yakındaki galaksilerin tercihi ölçütü olduğu gibi bunlarda da bu ölçütün olduğunu görüyoruz."

BOSS'un çıkardığı bu üç boyutlu haritalar, bilim insanlarının farklı evren dönemlerindeki genişleme hızını ölçmelerine ve yerçekimi ile karanlık enerjinin teoride ifade edildiği biçimde hareket edip etmediğini belirlemelerine yardımcı olacak.

Dr Pieri, "Böylece lunaparktaki hız treni benzetmesini doğrulamış oluyoruz" diyor ve şöyle devam ediyor:

"Büyük Patlama'dan sonra evrendeki genişleme yavaşlamıştı; bu yedi milyar yıl önce doruğa ulaştı ve sonra sanki biri pedala basmış gibi hızlanmaya başladı."

BOSS bu alandaki çalışmasında yolun henüz üçte birini katetmiş. Önümüzdeki birkaç yıl içinde 1.5 milyon adet galaksinin ve 160 binden fazla quasar'ın bulunduğu bölgelerin haritasının çıkarılması hedefleniyor.