13.8 milyar yıl önce birden var olduğundan beri, evren yüzlerce milyar galaksisi ve yıldızıyla beraber hala genişlemeye devam ediyor.
Astronomlar Dünyaya olan uzaklıklarını ve bizden ne hızla uzaklaştıklarını ölçmek için teleskoplarını belirli yıldızlara ve kozmik kaynaklara çevirdiler; ki bu iki parametre de evrenin genişleme hızını belirleyen bir ölçü birimi olan Hubble sabitini hesaplamak için şarttır.
Ancak bugüne kadar, en büyük çabalar bile Hubble sabitinde çok farklı değerlerle sonuçlandı ve evrenin tam olarak ne hızda büyüdüğüne dair kesin bir önerme sağlamadı. Bilim insanları, şimdi elde edilen bilgilerin evrenin başlangıcına, kaderine ve kainatın sonsuza dek genişleyecek mi yoksa bir noktada yıkılıp kalacak mı olduğu sorularına ışık tutabileceğine inanıyorlar.
Şimdi, MIT ve Harvard Üniversitesi’nden bilim insanları, nispeten nadir görülen ve ciddi anlamda enerji meydana getiren bir sistem olan kara delik ve nötron yıldızı ikilisinden yayılan yerçekimi dalgalarını ölçmenin daha bağımsız ve daha kesin bir yolunu önerdiler. Bu iki objenin birbirlerine doğru dönerek yaklaşırken evrende titreşim yaratacak yerçekimi dalgaları üretmeleri ve neticede birbirlerine çarptıklarında da ani bir ışık patlaması meydana getirmeleri gerekiyordu.
Physical Review Letters’da yayınlanan bir raporda, araştırmacılar ışık patlamasının kendilerine sistemin hızına ya da Dünyadan ne hızda uzaklaştığına dair bir fikir vereceğini rapor ettiler. Eğer yayılan yerçekimi dalgaları Dünyadan algılanabilirse, sistemin uzaklığına dair kesin ve bağımsız bir ölçüm sağlayacaktı. Kara delik ve nötron yıldızı ikilisinin bir araya gelmesi çok nadiren gerçekleşse de, araştırmacılara göre sadece birkaç tanesini algılamak bile onlara Hubble sabiti ve evrenin genişleme hızı konusunda en doğru değerlendirmeyi sağlayabilecekti.
Farklı Sabit Sonuçları
Yakın zaman önce, birinde NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu, diğerinde ise Avrupa Uzay Ajansı’nın Planck uydusu kullanılarak Hubble sabitinin iki bağımsız ölçümü yapıldı. Hubble Uzay Teleskobunun ölçümleri, Sefe değişeni diye bilinen bir tür yıldız ve süpernova gözlemlerine dayanıyordu. Bu iki objenin de öngörülebilir parlaklık şablonları vardı ve bu da bilim insanlarına yıldızın uzaklığını ve hızını tahmin etme olanağı sağlayabilirdi.
Diğer bir tahmin türü de, kozmik mikrodalga arka plan ışımasındaki dalgalanmalar üzerindeki gözlemlere dayanıyordu. İki araştırmanın gözlemleri de çok kesin olmasına rağmen, Hubble sabiti üzerindeki tahminler birbirlerinden ciddi anlamda farklılık gösterdi.
Harvard’dan Hsin-Yu Chen ve MIT’de fizik profesörü ve raporun başyazarı olan Salvatore Vitale tarafından yürütülen çalışmada, Vitale, “Bu noktada LIGO devreye giriyor,” diyor. LIGO (Lazer İnterferometre Kütle Çekim Dalgaları Gözlemevi) yerçekimi dalgalarını algılar.
Vitale, “Yerçekimi dalgaları, onların kaynaklarının uzaklığını ölçmek için çok kolay ve doğrudan bir yol sağlar, hem de fazladan analize gere kalmadan,” diyor.
Belirsizlik Devam Ediyor
2017 yılında, LIGO ve onun İtalyan muadili Virgo ilk kez çarpışmakta olan iki nötron yıldızını algıladığında, bilim insanları ilk kez bir yerçekimi dalgası kaynağından Hubble sabiti tahmininde bulunma şansını yakaladılar. Çarpışma çok büyük yerçekimi dalgaları ve ışık patlaması meydana getirdi ve araştırmacılar da sistemin Dünyaya olan uzaklığını tahmin ettiler.
İki ölçümde de bilim insanları Hubble sabiti için yeni bir değer hesapladılar. Ancak bu tahmin, Hubble Uzay Teleskobu ve Planck uydusu kullanılarak yapılan hesaplardan çok daha belirsizdi çünkü aralarında yüzde 14 gibi bir oranda değişkenlik vardı.
Vitale şöyle diyor, “Nötron yıldızlarının Dünyaya olan uzaklıklarını yerçekimi dalgalarıyla yorumlamak zor olduğu için bu belirsizlik ortaya çıkıyor. Biz yerçekimi dalgasının ne kadar yüksek olduğuna bakarak uzaklığı ölçüyoruz ama bu nötron yıldızı ikilileri için sadece kısmen geçerli olan bir şey.”
