Bilim insanları evrenin “yamuk” olduğunu ileri sürdü

Günümüzde evrenin yapısını ve evrimini açıklamak için kullanılan standart kozmoloji modeli, evrenin büyük ölçeklerde izotropik (her yönde aynı görünen) ve homojen olduğu varsayımına dayanıyor. Ancak son yıllarda gözlemlerde ortaya çıkan bazı ciddi uyuşmazlıklar, bu “simetrik” fikrini sorgulatıyor.

Yakın zamanda araştırmacılar, bu uyuşmazlıkların en önemlilerinden biri olan kozmik dipol anomalisi üzerine yeni bir makale yayımladı. Çalışmanın sonucuna göre bu anomali, evreni açıklamak için en yaygın kabul gören model olan “Lambda-CDM” modeline ciddi bir meydan okuma.

SİMETRİK EVREN FİKRİ

Kozmolojinin temel taşlarından biri, Büyük Patlama’dan geriye kalan kozmik mikrodalga arka plan ışıması (CMB) adlı bir olgudur. Bu ışıma, gökyüzünde yüz binde bir hassasiyetle neredeyse tamamen düzgün bir dağılım sergiliyor. Bu da bilim insanlarına, Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı çerçevesinde evreni “maksimum simetriye sahip” bir uzay-zaman olarak düşünme ehliyeti veriyor.

Evrenin her yerde ve her yönde aynı göründüğünü varsayan bu yaklaşım, “FLRW tanımı” olarak biliniyor ve standart “Lambda-CDM” modelinin temelini oluşturuyor. Bu sayede Einstein denklemleri büyük ölçüde sadeleştirilebiliyor.

Ancak bu tablo kusursuz değil. En bilindik sorunlardan biri, evrenin genişleme hızına ilişkin ölçümlerin birbiriyle uyuşmamasıyla ortaya çıkan “Hubble gerilimi”. 2000’li yıllardan itibaren Hubble Uzay Teleskobu ve daha sonra Gaia uydusundan gelen veriler, evrenin uzak bölgeleri ile yakından yapılan ölçümlerin çeliştiğini gösterdi.

KOZMİK DİPOL ANOMALİSİ

Hubble gerilimi epey tartışılsa da, araştırmacılara göre kozmik dipol anomalisi çok daha temel bir problem. Peki bu anomali nedir?

Kozmik arka plan ışıması genel olarak simetrik olsa da, en büyük sıcaklık farkı olan “dipol anizotropisi” dikkat çekiyor. Buna göre gökyüzünün bir tarafı diğerine kıyasla yaklaşık binde bir oranında daha sıcak. Bu durum, tek başına Lambda-CDM modeline aykırı değil. Ancak eğer evren gerçekten simetrikse, bu dipol yapının diğer astronomik verilerde, yani madde dağılımında da görülmesi gerekiyor.

1984 yılında astronomlar George Ellis ve John Baldwin, çok uzak radyo galaksileri ve kuasarların gökyüzündeki dağılımında benzer bir dipol anizotropi olup olmadığını sorgulamıştı. Yakın kaynaklar yanıltıcı olabileceği için, test yalnızca çok uzak gök cisimlerine odaklanıyordu. Bu yaklaşım, literatürde Ellis-Baldwin testi olarak biliniyor.

Standart modele göre, bu uzak kaynaklardaki dipol yapı, CMB’de gözlenen dipolle birebir örtüşmeli. Uyum, Lambda-CDM modelini desteklerken; uyumsuzluk, yalnızca modeli değil, FLRW evren tanımını da doğrudan sorgulatıyor.

EVREN TESTİ GEÇEMEDİ

Yeni çalışmanın ulaştığı sonuç ise çarpıcı: Evren, Ellis-Baldwin testinde başarısız oluyor. Uzak gök cisimlerinin dağılımındaki dipol yapı, kozmik arka plan ışımasındaki dipolle örtüşmüyor. Üstelik bu sonuç, farklı teleskoplar, farklı gözlem teknikleri ve farklı dalga boylarında yapılan ölçümlerde de tekrarlanıyor. Yani hatanın tek bir cihazdan ya da yöntemden kaynaklanma ihtimali oldukça düşük.

Araştırmacılara göre bu durum, kozmik dipol anomalisini standart kozmoloji için büyük bir meydan okuma haline getiriyor.

YENİ BİR KOZMOLOJİ Mİ?

Önümüzdeki yıllarda Euclid ve SPHEREx gibi yeni uyduların yanı sıra Vera Rubin Gözlemevi ve Square Kilometre Array gibi dev teleskoplardan büyük bir veri akışı bekleniyor. Bilim insanları, bu verilerin, özellikle makine öğrenmesi gibi yapay zekadan yararlanılarak, evreni açıklayan tamamen yeni bir kozmolojik modelin kapısını aralayabileceğini düşünüyor.