James Webb Uzay Teleskobu Evrenin genişleme hızını ölçtü ve sonuçlar kozmolojideki en büyük kriz için pek de iyi haberler değil.

Bulgu, Hubble Uzay Teleskobu tarafından yapılan ölçümlerle uyumludur. Bu da Hubble verilerinde bir hata olmadığı ve hala bir çıkmazda olduğumuz anlamına geliyor.

Hubble gerilimi olarak bilinen farklı ölçüm yöntemleri arasındaki anlaşmazlık hala devam ediyor - bu nedenle Evrenimizin ne kadar hızlı genişlediğini anlamak için başka bir yola güvenmemiz gerekecek.

Etrafımızdaki Evren değişmiyor gibi görünebilir, ancak gördüğümüz her şey aslında Hubble Sabiti ya da H0 olarak bilinen muazzam bir hızla uzaklaşıyor. H0'ın tam olarak ne kadar hızlı olduğu belli değil - çünkü onu ölçmenin farklı yolları farklı sonuçlar veriyor.

Bir yol, kozmik mikrodalga arka planındaki artık ışık veya zamanda donmuş akustik dalgalar gibi erken Evren'in kalıntılarına bakmaktır.

Bir diğer yol ise Tip Ia süpernovaları ya da Cepheid değişken yıldızları gibi içsel parlaklıkları bilinen ve ışıkları içsel parlaklıklarıyla bağlantılı bir düzenlilikle dalgalanan nesnelere olan uzaklıkları ölçmektir.

İlk yöntem megaparsek başına saniyede yaklaşık 67 kilometrelik bir genişleme oranı getirme eğilimindedir. İkincisi ise megaparsek başına saniyede 73 kilometre civarındadır. İkisi arasındaki tutarsızlık Hubble gerilimi olarak bilinir.

Bu ölçümlerin defalarca yapılmış olması, tahminlerin her biri için hata olasılığını önemli ölçüde azaltmaktadır. Yine de verilerin en azından bazılarında yanıltıcı bir şeyler olma ihtimali devam ediyor - özellikle de Cepheid değişkenleri hakkında sahip olduğumuz en iyi verilerin bir kısmı tek bir kaynaktan, Hubble Uzay Teleskobu'ndan geldiği için.

"[Cepheid değişkenleri] yüz milyon veya daha fazla ışık yılı uzaklıktaki galaksilerin mesafelerini ölçmek için altın standart araçtır ve Hubble sabitini belirlemek için çok önemli bir adımdır. Ne yazık ki, galaksilerdeki yıldızlar bizim uzak bakış açımızdan küçük bir alanda bir araya toplanmış durumdalar ve bu nedenle onları görüş hattındaki komşularından ayıracak çözünürlükten yoksunuz." diyor Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü (STScI) ve Johns Hopkins Üniversitesi'nden astrofizikçi Adam Riess.

"Hubble Uzay Teleskobu'nun inşa edilmesinin en önemli gerekçelerinden biri bu sorunu çözmekti... Hubble, Dünya atmosferinin bulanıklaştırıcı etkilerinin üzerinde yer aldığı için herhangi bir yer tabanlı teleskoptan daha iyi görünür dalga boyu çözünürlüğüne sahiptir. Sonuç olarak, yüz milyon ışık yılından daha uzak galaksilerdeki Cepheid değişkenlerini tek tek tespit edebilir ve parlaklıklarını değiştirdikleri zaman aralığını ölçebilir."

Optik ışığa daha yakın ışığı gizleyen tozları kesmek için bu gözlemlerin, Hubble'ın özellikle güçlü olmadığı elektromanyetik spektrumun bir parçası olan yakın kızılötesinde yapılması gerekiyor. Bu da elde edilen veriler hakkında bir miktar belirsizlik olduğu anlamına geliyor.

Öte yandan JWST güçlü bir kızılötesi teleskoptur ve topladığı veriler aynı sınırlamalara tabi değildir.

Riess ve ekibi, teleskobu Cepheid değişkenlerinin parlaklığına göre kalibre etmek için önce JWST'yi uzaklığı bilinen bir galaksiye çevirdi. Daha sonra diğer galaksilerdeki Cepheidleri gözlemlediler. JWST toplamda 320 Cepheid gözlemi toplayarak Hubble gözlemlerinde bulunan gürültüyü önemli ölçüde azalttı.

Hubble verilerinin bu kadar gürültülü olmasına rağmen, mesafeleri belirlemeye yönelik veriler JWST'nin gözlemleriyle hala uyumluydu. Bu, Hubble verilerine dayalı H0 hesaplamalarını göz ardı edemeyeceğimiz anlamına geliyor; megaparsek başına saniyede 73 kilometre şu an için geçerli ve insan hatası - en azından bu durumda - Hubble gerilimini açıklayamaz.

Gerilime neyin neden olduğunu hala bilmiyoruz. Önde gelen adaylardan biri karanlık enerjidir - Evrenin genişlemesini hızlandıran negatif basınç uygulayan gizemli, tanımlanamayan ancak görünüşte temel bir güç. Yeni JWST ölçümleri ile bir cevaba biraz daha yaklaşmış olabiliriz.

Riess, "Hubble'ın ölçümlerini doğrulayan Webb ölçümleri, Hubble'ın Cepheid fotometrisindeki sistematik hataların mevcut Hubble geriliminde önemli bir rol oynamadığına dair şimdiye kadarki en güçlü kanıtı sağlıyor" diyor.

"Sonuç olarak, daha ilginç olasılıklar masada kalıyor ve gerilimin gizemi derinleşiyor."

 

Kaynak: https://www.sciencealert.com/