Evren Fizik Kurallarını İhlal Etmeden Işıktan Daha Hızlı Genişleyebilir
Evrenin genişlemesi, kozmik mesafeyi, ışığın ne kadar yol kat ettiğini ölçmekten çok daha karmaşık bir şekilde algılamayı mümkün kılıyor.
Genişleyen bir evren, mesafeyi tanımlamayı zorlaştırır çünkü ışık hareket halindeyken uzay sürekli büyür. Nesneler ışık yaymaya devam eder, ancak bu ışık bize doğru ilerledikçe galaksiler arasındaki ortalama mesafe artar (evet, bazen galaksilerin çarpışabileceğini biliyorum, ancak burada büyük ölçeklerde ortalamadan bahsediyoruz).
Uzak bir galaksiden gelen ışık, milyarlarca yıl süren yolculuğun ardından nihayet bir teleskopa ulaştığında, galaksiyi geçmişteki haliyle gösterir. Ancak bu, galaksinin şu anki uzaklığını doğrudan göstermez. Gökbilimciler, galaksinin mevcut uzaklığını tahmin etmek için, ışığın yolculuğu sırasında evrenin ne kadar genişlediğini hesaba katan kozmolojik bir model kullanırlar.
Önde gelen model LCDM olarak bilinir ve hem karanlık maddeyi (farklı bir bölüm) hem de karanlık enerjiyi (farklı bir bölüm) içerir. Güçlü ve zayıf yönleri tartışılabilir (farklı bir bölüm), ancak alternatif modeller genellikle temel tabloyu çok fazla değiştirmez.
Genleşme, gözlemlenebilir evreni genişletir.
Gözle görebildiğimiz maksimum mesafe, evrenin yaşı (13,77 milyar yıl) ve bu süre boyunca evrenin genişlemesiyle birlikte, yaklaşık 45 milyar ışık yılı uzaklıktadır. Bu mesafe, o anki tercihinize bağlı olarak parçacık ufku, kozmolojik ufuk veya eş hareketli ufuk olarak bilinir. Bu, gözlemlenebilir baloncuğumuzun, yani bugün şu anda görebildiğimiz maksimum mesafedir.
Ama durun, 45, 13,77’den büyük değil mi? Bu, evrenin ışıktan daha hızlı genişlediği anlamına gelmiyor mu? Evet, evet, geliyor.
Bu büyük bir mesele değil. Çünkü ışığın hız sınırı sadece yerel gözlemler için geçerli; bir roketin ışıktan daha hızlı yanımdan geçtiğini asla görmeyeceğim. Bunun bir tür hile olduğunu düşünüyorsanız, yanılıyorsunuz; özel görelilik kuramının yapısı böyle. Evrenin en uzak ucundaki cisimler, çok uzakta oldukları için istedikleri hızlara sahip olabilirler.
Kırmızı kayma, kozmik durgunluğun daha hızlı gerçekleştiğini ortaya koyuyor.
Aslında, herhangi bir cismin mevcut hızını hesaplayabiliriz ve bu da kırmızı kayma sayesinde olur. Eğer bir galaksi bizden uzaklaşıyorsa, ışığı elektromanyetik spektrumun daha kırmızı kısımlarına doğru kayar. Edwin Hubble evrenin genişlemesini bu şekilde keşfetmişti. Ve genişleyen bir evrende, daha uzak cisimler giderek daha hızlı uzaklaşır, çünkü aralarında ve bizim aramızda genişleyecek daha fazla boşluk vardır.
Nesnelerin bizden ışıktan daha hızlı uzaklaşmaya başladığı dönüm noktası ise tam olarak Hubble mesafesinde, yani 13,77 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunuyor.
İkinci bir ufuk çizgisi, gelecekteki ışığı sınırlandırıyor.
Bu galaksileri hala gözlemleyebiliyoruz çünkü bize ulaşan ışık, milyarlarca yıl önce, çok daha yakın oldukları zamanlarda yolculuğuna başladı. Aynı nedenle, daha uzaktaki bazı galaksiler de zamanla görünür hale gelebilir. Bununla birlikte, kozmolojik olay ufku olarak bilinen bir sınır vardır (ki bu, kara delik olay ufkundan çok az farklıdır). Bu sınır yaklaşık 17 milyar ışık yılı uzaklıktadır. Bu mesafenin ötesinden şu anda yayılan ışık, ne kadar beklersek bekleyelim, bize asla ulaşmayacaktır.
Karanlık enerjinin yönlendirdiği evrenin hızlanan genişlemesi, bu sınırı daha da önemli hale getiriyor. Kozmolojik olay ufku, sonunda yaklaşık 60 milyar ışık yılı mesafede sabitlenmeden önce genişlemeye devam edecek. O zaman bile her şeyi göremeyeceğiz. En uzak galaksilerden gelen ışık, o kadar aşırı dalga boylarına kayacak ki, bu galaksiler fiilen ortadan kaybolacak. Yaklaşık 100 milyar yıl içinde, Yerel Grup’un ötesindeki her galaksi sonsuza dek görüş alanımızdan kaybolacak.
Bu metin, The Conversation’da yayımlanan bir makaleden uyarlanmıştır .
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Evren Fizik Kurallarını İhlal Etmeden Işıktan Daha Hızlı Genişleyebilir
Samanyolu Galaksisi’nde Güçlü Bir Kozmik Hızlandırıcı Bulunduğu Doğrulandı