Big Bang’i Kanıtlayacak Bir Yöntem Bulunmuş Olabilir

Kozmik enflasyon, Big Bang (Büyük Patlama) sonrasında saniyeler içerisinde evrenin genişlemesidir. Bugüne kadar kozmik enflasyon teorisini kanıtlayabilecek veya alternatif teorileri dışlayabilecek hiçbir kanıt bulunamamıştır. Harvard Üniversitesi ve Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi (CfA) astronom ekibi tarafından yapılan yeni bir çalışma sayesinde, bilim insanları Big Bang kozmolojik modelinin önemli parçalarından birini test edebilecek.

“Başlangıçta Var Olan Güç Spektrumunda Kozmik Enflasyona Alternatif Parmak İzleri” başlıklı makalesi kısa süre önce çevrimiçi olarak yayınlandı ve Fiziksel İnceleme Mektuplarında yayınlanmak üzere değerlendiriliyor. Araştırma; Harvard Üniversitesi’nde kıdemli öğretim görevlisi Frank D. Baird, Astronomi Kürsüsü öğretim görevlisi olan Xingang Chen ve Abraham Loeb, Harvard Üniversitesi Fizik Bölümü’nde doktora sonrası öğretim üyesi olan Zhong-Zhi Xianyu tarafından yürütülmüştür.

Fiziksel kozmolojide kozmik enflasyon teorisini özetlemek gerekirse Big Bang’den 10-36 saniye sonra tüm madde ve enerjinin yoğunlaştığı tekilliklerin genişlemeye başladığı belirtilmektedir. Bu “Kozmik Enflasyonlu Çağ”ın Big Bang’den 10-33 saniyeye kadar sürdüğü düşünülüyor. Bundan sonra evren daha yavaş büyümeye başladı. Bu teoriye uygun olarak evrenin ilk genişlemesi ışığın hızından çok daha hızlıydı. Böyle bir dönemin var olduğu teorisi kozmologlar için elverişlidir. Çünkü evrenin, birbirinden çok uzakta olan bölgelerde neredeyse aynı koşullara sahip olduğunu açıklamalarına yardımcı oluyor.

Temel olarak eğer kozmos şu anda gözlemleyebileceğimizden daha büyük olacak şekilde şişirilmiş olan küçük bir hacimden kaynaklanıyorsa evrenin büyük ölçekli yapısının niçin neredeyse eşit ve homojen olduğunu açıklar. Evrenin nasıl ortaya çıktığıyla ilgili tek açıklama bu değildir.

Bunların herhangi birini modelleme yeteneği tarihsel olarak eksiktir. Profesör Abraham Loeb, Universe Today’e e-posta ile şunları söyledi: “Evrenimizdeki yapıların gözlenen özellikleri kozmik enflasyon senaryosuyla tutarlı olmasına rağmen o kadar çok sayıda kozmik enflasyon modeli vardır ki modellemek zordur. Kozmik enflasyon aynı zamanda meydana gelebilecek herhangi bir şeyin sonsuz sayıda gerçekleşeceği ve bu tür bir teorinin geleneksel fiziğin deneyleriyle yanlışlanmasının imkansız olduğu çoklu-evren kavramına da yol açmıştır.

Şimdiye kadar kozmik enflasyonu içermeyen ve evrenin ilk olarak küçüldüğü daha sonra Büyük Patlama’dan başlamak yerine sekerek sıçradığı senaryosu vardır. Bu senaryolar kozmik enflasyonun şu andaki gözlemlenebilirliği ile örtüşebilir. ” Loeb ve meslektaşları, yaptıkları çalışmalardan dolayı kozmik enflasyonu alternatif senaryolardan ayırt etmede modellemeden bağımsız bir yöntem geliştirdiler.

Aslında ilkel evrende muazzam alanların, zamanın bir fonksiyonu olarak evrenin ölçeğini doğrudan kaydedecek olan kuantum dalgalanmaları ve yoğunluk sarsıntıları yaşayacağını yani bir tür “evrenin standart saati” olarak hareket edeceklerini ileri sürerler. Bu alanlardan geleceğini tahmin ettikleri sinyalleri ölçen kozmologlar, evrendeki bir evrimleşme ya da genişleme evresinde, yoğunluktaki herhangi bir varyasyonun tohumlanıp dağılmadığını söylüyor.

Bu, kozmik enflasyona alternatifleri (Büyük Sıçrama senaryosu gibi) dışlamalarına etkili bir şekilde izin verecektir. Loeb: “Çoğu senaryoda, erken evrende muazzam bir alana sahip olmak doğaldır. Belirli bir uzaysal ölçekte büyük alandaki karışıklıklar, zaman içindeki salınımların frekansı örneğin bir kuyuda yukarı ve aşağı doğru giden bir top gibi salınır.

Ancak karışıklıkların evrimi, incelenen mekânsal ölçeğin yanı sıra arka plan ölçeği faktörüne (Kozmik enflasyonun genel modellerinde üssel olarak artan fakat sözleşme modellerinde azalma olan.) de bağlıdır.” dedi. Loeb: “Bu karışıklık, günümüzdeki astronomların gözlemlediği herhangi bir yoğunluk varyasyonunun kaynağı olabilir. Bu varyasyonların nasıl şekillendiği arka plan evreninin gözlemlenmesiyle belirlenebilir.

Özellikle genişlemiş veya daraltılmış olup olmadığı zaman içerisinde daha iyi anlaşılabilecektir. Loeb, “Benim metaforumda evrenin ölçek faktörü, saatin bir kenarına çekilen bir bandın çekilme hızını etkilemesi gibidir.” diye ekledi. “Öngördüğümüz yeni sinyal, evrende eşit olmayan düzeyin mekânsal ölçek ile nasıl değiştiğine dair bilgi veriyor.” Kısacası Loeb ve meslektaşları, mevcut enstrümanlar kullanılarak ölçülebilecek bir potansiyel sinyal tespit ettiler.

Bunlar arasında ESA’nın Planck Uzay Gözlemevi gibi Kozmik Mikrodalga Arkaplanını (CMB) araştıranlar ve galaksi araştırmaları yürütenler de var. Önceki çalışmalarda; ilkel evrende yoğunluk değişimlerinin, Gaussian fonksiyonunun fiziksel bir miktarının ölçülebilmesi için Gaussian olmayanların kanıtlarını arayarak tespit edilebileceği öne sürülmüştü.

Fakat Loeb’un söylediği gibi, bunların henüz tespit edilmesi bile mümkün değil. “Yeni salınım sinyali, ilkel yoğunluklu karışıklıkların güç spektrumundadır (Rutin olarak kozmik mikrodalga arkaplanından [CMB] veya galaksi araştırmalarından ölçülür.). Ancak literatürdeki önceki öneriler, daha fazla olan Gaussian olmayanlarla ilgili etkileri içermektedir.

Bunu ölçmek zor ve henüz tespit edilememiştir. Sunulan sonuçlarda, SPK anizotropi (eşyönsüzlük) ve galaksi çalışmalarının yeni gözlemleri ile ilgili genişletilmiş veri kümeleri toplandığı için çok zaman almaktadır. ” Evrenimizin nasıl başladığını anlamak belki de bilim ve kozmolojideki en temel sorulardır. Eğer bu yöntemi uygulayarak evrenin nasıl başladığına dair alternatif açıklamalar dışarıda bırakılabilirse zamanın, mekânın ve yaşamın kendisinin kökenlerini belirlemeye yönelik anlam arayışına bir adım daha yaklaşabiliiz. “Nereden geliyoruz?” ve “Her şey nasıl başladı?” soruları nihayet kesin bir cevaba sahip olabilir!

Kaynak: http://www.bizsiziz.com/scientists-say-theyve-come-up-with-a-way-to-test-once-and-for-all-whether-the-big-bang-actually-happened/

https://arxiv.org/abs/1809.02603

Çeviri: Tuğba Aydın

110 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
24 + 5 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.