Galaksimizin Evrendeki Devasa Bir ‘Kozmik Boşluk’ İçinde Olabileceğine İnanılıyor
Kozmologlar neredeyse on yıldır Hubble gerilimi adı verilen rahatsız edici bir uyumsuzlukla boğuşuyorlar. Gökbilimciler yakın evrendeki uzayın genişlemesini ölçtüklerinde, erken kozmosa dayalı hesaplamaların öngördüğünden belirgin şekilde daha hızlı bir oran buluyorlar.
Bu hafta Kraliyet Astronomi Derneği’nin Ulusal Astronomi Toplantısı’nda ( NAM 2025 ) sunulan yeni bir analiz, dikkat çekici bir çözüm öneriyor.
Dünya, Güneş ve tüm Samanyolu, yaklaşık bir milyar ışık yılı genişliğindeki yerel bir boşluk olan muazzam bir düşük yoğunluklu bölgenin içinde yer alıyor olabilir.
Eğer doğruysa, bu kozmik boşluk, çevremizdeki galaksilerin, başka yerlerdeki gözlemcilerin kaydettiğinden daha hızlı uzaklaşmasına neden olabilir. Bu, fizik yasalarını değiştirmeden gerilimi çözebilir.
Hubble gerilimi hala bir sorun
Edwin Hubble’ın 1929’da galaksilerin birbirinden kaçtığını keşfetmesi, evrenin günümüzde ne kadar hızlı genişlediğini özetleyen tek bir sayı olan Hubble sabitinin ortaya çıkmasına yol açtı. Bu rakamı kesinleştirmek için iki temel yol mevcut.
Bir yaklaşım, günümüzden dışarıya doğru çalışır; yakınlardaki süpernovalara, Cepheid yıldızlarına ve diğer “standart mumlara” olan mesafeleri ölçer ve bunların uzaklaşma hızlarını ölçer.
Diğeri ise geçmişten içe doğru çalışıyor; kozmik mikrodalga arka planı (CMB) ve standart “Lambda-CDM” modelini kullanarak 13,8 milyar yıl öncesinden ileriye doğru ekstrapolasyon yapıyor.
Sorun şu ki, ilk yöntem megaparsek başına saniyede yaklaşık 73 kilometre (km/s/Mpc) bir değer verirken, ikinci yöntem 67 km/s/Mpc’ye daha yakın bir değere ulaşıyor.
İstatistiksel uçurum artık o kadar büyük ki, rastgele bir hatanın olasılığı düşük görünüyor; evrende veya ölçümlerimizde bir sorun olmalı.
Galaksimizi çevreleyen dev boşluk
Portsmouth Üniversitesi’nden Dr. Indranil Banik, “Bu tutarsızlığa olası bir çözüm, galaksimizin büyük, yerel bir boşluğun merkezine yakın olmasıdır” diye açıkladı.
Samanyolu, madde yoğunluğunun kozmik ortalamanın yaklaşık yüzde 20 altında olduğu bir bölgede bulunuyorsa, yerçekimi maddeyi dışarıya, daha yoğun çevrelere doğru çekecektir.
Bu tahliye, daha hızlı bir yerel genişleme hızı görüntüsü verecektir.
Gözlemlenen Hubble gerilimini hesaba katmak için, boşluk (bazen daha önceki savunucuların adıyla “KBC Boşluğu” olarak da adlandırılır) çok büyük olmalı: çapı bir gigaparsek (yaklaşık üç milyar ışık yılı) mertebesinde.
Yeşil nokta gibi ortalamanın altında yoğunluğa sahip bir bölgede bulunuyorsak, kırmızı oklarla gösterildiği gibi, çevredeki daha yoğun bölgelerden gelen daha güçlü yerçekimi nedeniyle madde bizden uzaklaşır.
Daha az uç modeller ise bir milyar ışık yılına yakın ölçekleri dikkate alıyor.
Yerel araştırmalardaki galaksi sayımları, başlangıçta bu fikre destek sağlayan göreceli bir eksiklik gösteriyor. Ancak eleştirmenler, böylesine düşük yoğunluklu bir alanın, mevcut kozmolojik çerçeveyle uyuşmadığını savunuyor.
Bu çerçeve, maddenin büyük ölçeklerde daha eşit dağılması gerektiğini öngörüyor.
Evrenin kadim yankıları
Yeni analiz, Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra galaksilerin ve galaksiler arası gazın dağılımında donmuş dalgalanmalar olan baryon akustik salınımlarını (BAO’lar) inceleyerek bu tartışmaya giriyor.
Bu dalgalanmalar, gökbilimcilerin farklı dönemlerde mesafelerin kırmızıya kaymayla nasıl ölçeklendiğini kontrol etmelerine olanak tanıyan bir “standart cetvel” görevi görür.
Banik, “Bu ses dalgaları, evren nötr atomların oluşması için yeterince soğuduğunda yerinde donmadan önce yalnızca kısa bir süre hareket etti” dedi.
Yerel bir boşluk, BAO açısal boyutu ile kırmızıya kayma arasındaki ilişkiyi hafifçe çarpıttığı için, birden fazla araştırmada yapılan hassas ölçümler, böyle bir balonun içinde yaşayıp yaşamadığımızı ortaya çıkarabilir. Ekip, yirmi yıllık BAO verilerini derledi.
Banik, “Son 20 yıldaki tüm mevcut BAO ölçümlerini göz önünde bulundurarak, Planck uydusu tarafından alınan CMB gözlemlerine uyacak şekilde tasarlanmış parametrelere sahip boşluksuz bir modelden yaklaşık yüz milyon kat daha olası bir boşluk modelinin var olduğunu gösterdik; buna homojen Planck kozmolojisi deniyor” diye açıkladı.
Başka bir deyişle, galaksi dağılımlarına ilişkin BAO gözlemleri denkleme eklendiğinde, dev boşluk senaryosu homojen bir Lambda-CDM uyumundan çok daha iyi performans göstermektedir.
Evrenin tarihini ölçmek
BAO’nun kanıtları çarpıcı olsa da, son söz değil. Araştırmacıların bir sonraki planı, boşluk tahminlerini kozmik kronometrelerle karşılaştırmak.
Bunlar yıldız oluşumunun sona erdiği ve yıldız popülasyonlarının güvenilir saatler olarak işlev gördüğü galaksilerdir.
Bilim insanları, bir kronometrenin yaşını kırmızıya kaymasıyla karşılaştırarak, standart mumlara veya erken evren ekstrapolasyonlarına başvurmadan evrenin genişleme tarihini yeniden yapılandırabilirler.
Kronometre verilerinin BAO, süpernova ve CMB sonuçlarıyla birleştirilmesi, yerel boşluk açıklamasının geçerli olup olmadığını veya standart karanlık enerjinin ötesinde yeni fizik gibi daha radikal bir şeye başvurulması gerekip gerekmediğini açıklığa kavuşturmalıdır.
Şüphecilik sürüyor. Birçok kozmolog, galaksimizi çevreleyecek kadar büyük bir boşluğun (yüz milyonlarca ışık yılı boyunca uzanan) büyük ölçekli yoğunluk dalgalanmalarının ortalama olarak aynı olması gerektiğini gösteren simülasyonlarla çeliştiğini iddia ediyor.
Diğer uzmanlar ise yerel galaksi sayılarının düşük görünmesine rağmen, daha iyi araştırmaların bu açığı kapatabileceğini belirtiyor.
Banik, “Böylesine büyük ve derin bir boşluğun varlığı tartışmalıdır, kozmolojinin standart modeliyle pek uyuşmuyor” dedi.
Samanyolu galaksisi, Dünya ve boşluk
Yine de, hipotez çürütülebilir olduğu için yeniden ilgi görmeye başladı. Gelecekteki kronometre veya BAO ölçümleri öngörülen örüntüyle çelişirse, geçersizlik önerisi geçerliliğini yitirecektir.
Öte yandan, eğer bunu güçlendirirlerse ve bağımsız gözlemler bir gigaparseklik bir alanı kapsayan sürekli bir düşük yoğunluk haritasını çıkarırsa, gökbilimciler “ortalama”nın evren için gerçekte ne anlama geldiğini yeniden düşünmek zorunda kalabilirler.
Galaksimizin uçsuz bucaksız bir kozmik boşlukta yer aldığı fikri, evrenin genişleme hızına dair çelişkili ölçümleri açıklamaya yardımcı olabilir. Ayrıca, evrenin gerçek yaşını belirlemeye de yardımcı olabilir.
Samanyolu’nun gerçekten uçsuz bucaksız bir kozmik boşlukta mı bulunduğu, yoksa bu gerilimin ardında henüz keşfedilmemiş daha derin bir fizik mi yattığı belirsizliğini koruyor. Yeni nesil araştırmalar ve teleskoplar, yakında evrenin en kalıcı bilmecesine ışık tutacak.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOL
Kaynak: Galaksimizin Evrendeki Devasa Bir ‘Kozmik Boşluk’ İçinde Olabileceğine İnanılıyor
4.5 Milyar Yıl Önce Dünya’nın İlk Günlerinin Nasıl Olduğu Simüle Edildi
/Galaksimizin Evrendeki Devasa Bir ‘Kozmik Boşluk’ İçinde Olabileceğine İnanılıyor/Galaksimizin Evrendeki Devasa Bir ‘Kozmik Boşluk’ İçinde Olabileceğine İnanılıyor