Kara delik çarpışmaları nihayet hubble gerilimini çözebilir

ABD’li araştırmacılar, evrenin genişleme hızını ölçmek için kara delik birleşmelerinden doğan kütle çekim dalgalarını (uzay-zaman dalgalanmaları) kullanan yeni bir strateji geliştirdi. Bu keşif, kozmolojinin en büyük bilmecelerinden biri olan ‘Hubble Gerilimi’ni ortadan kaldırabilir.

Gökbilimciler evrenin sürekli genişlediğini biliyor ve bu hızı ‘Hubble sabiti’ adı verilen bir değerle ölçüyor. Ancak bilim dünyasında ciddi bir kriz var: Erken evrene ait verilerle yapılan ölçümler ile günümüz evrenine ait ölçümler birbiriyle uyuşmuyor. ‘Hubble Gerilimi’ olarak bilinen bu tutarsızlık, mevcut fizik yasalarımızda veya modellerimizde bir şeylerin eksik olduğunu gösteriyor.Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi ve Chicago Üniversitesi'nden astrofizikçiler, bu devasa problemi çözmek için Physical Review Letters dergisinde çığır açıcı yeni bir yöntem yayımladı.KÜTLE ÇEKİM DALGALARIGeleneksel olarak evrenin genişlemesi, süpernova patlamaları gibi ‘standart mumlar’ (elektromanyetik gözlemler) kullanılarak ölçülüyordu. Ancak devasa kara delikler çarpıştığında uzay-zaman dokusunda oluşan ve suya atılan taşın yarattığı dalgalara benzeyen kütle çekim dalgaları, bilim insanlarına ikinci bir yol açtı.Chicago Üniversitesi Fizik ve Astronomi Profesörü Daniel Holz, bu yeni yaklaşımın önemini şu sözlerle vurguluyor: "Kozmoloji için tamamen yeni bir araç bulmak her gün karşılaşılan bir durum değil. Uzak galaksilerdeki birleşen kara deliklerden kaynaklanan arka plan kütle çekim dalgası uğultusunu kullanarak, evrenin yaşı ve bileşimi hakkında benzersiz bilgiler edinebileceğimizi kanıtlıyoruz."KOZMİK UĞULTUBugüne kadar LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) gibi devasa küresel dedektörler, yalnızca net bir şekilde tespit edilebilen bireysel kara delik çarpışmalarına odaklanıyordu. Yeni araştırmada ise bilim insanları ‘Stokastik Siren’ adını verdikleri bir yöntemle, tek tek gözlemlenemeyecek kadar uzak ve zayıf olan milyonlarca çarpışmanın oluşturduğu ‘arka plan uğultusunu’ analiz ediyor.Araştırmanın baş yazarı Bryce Cousins, yöntemin mantığını şöyle açıklıyor:"Hubble sabiti daha küçük olsaydı (yani evren daha yavaş genişleseydi), gözlemlenebilir evrenin toplam hacmi daha dar olurdu. Bu durumda kara delik birleşmeleri daha küçük bir alana sıkışacak ve arka plan dalgalarının gücü artacaktı. Bu güçlü sinyalleri görmediğimizde, yavaş genişleme senaryolarını eleyebiliyoruz."HEDEF: 6 YIL İÇİNDE KESİN SONUÇAraştırmacılar mevcut verileri kullanarak Hubble sabitinin çok daha hassas bir tahminini elde etmeyi başardılar ve çıkan sonuçların Hubble gerilimiyle ilişkili bölge içinde kaldığını kanıtladılar.Dedektör teknolojilerinin hızla gelişmesiyle birlikte bilim insanları, bu ‘arka plan kozmik uğultusunun’ yaklaşık altı yıl içinde net olarak tespit edilebileceğini öngörüyor. Bu gerçekleştiğinde, insanoğlu evrenin tam olarak ne hızda genişlediğini ve yaşını çok daha kesin bir şekilde öğrenebilecek.