Evren yavaşlamıyor: Süpernova verilerinin yeniden çözümlemesi ivmeyi doğruladı

Evrenin genişlemesi hızlanmaya devam ediyor. Southampton Üniversitesi'nden Phil Wiseman'ın yönettiği uluslararası bir ekip, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dergisinde yayımlanan çalışmasında, geçen yıl Güney Koreli araştırmacıların ortaya attığı "kozmik genişleme yavaşlıyor" iddiasının veri yorumundaki hatalardan kaynaklandığını gösterdi. Wiseman'a göre daha önceki ve yaygın kabul gören ölçümler doğru; evrenin kaderine dair mevcut anlayış sağlam duruyor ve ortada bir kriz değil, bir yanlış anlama var.

Hızlanmanın keşfi ve standart mumlar

Evrenin genişlediği, Edwin Hubble'ın 1920'lerdeki gözlemlerinden bu yana biliniyor. Uzun süre bu genişlemenin, galaksilerin birbirini kütleçekimiyle çekmesi nedeniyle yavaşladığı düşünüldü. 1998'de iki bağımsız ekip, uzak galaksilerdeki Tip Ia süpernovaları inceleyerek tam tersini buldu: Genişleme hızlanıyordu. Bu keşif, 2011 Nobel Fizik Ödülü'nün Saul Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Riess'e verilmesini sağladı. Hızlanmanın arkasındaki bilinmeyen etkene karanlık enerji adı verildi; bugün evrenin enerji içeriğinin yaklaşık yüzde 70'ini oluşturduğu düşünülüyor.

Tip Ia süpernovalar, bir beyaz cücenin termonükleer bir patlamayla tamamen parçalanmasıyla oluşuyor. Bu patlamalar birbirine çok benzer bir en yüksek parlaklığa ulaştığı için "standart mum" olarak kullanılıyor: Gerçek parlaklığı bilinen bir patlamanın ne kadar sönük göründüğüne bakarak uzaklığı hesaplanabiliyor. Ancak bu benzerlik kusursuz değil; gökbilimciler patlamanın ışık eğrisinin biçimine, rengine ve ev sahibi galaksinin özelliklerine göre bir dizi düzeltme uyguluyor.

Yavaşlama iddiası nereden çıktı?

Güney Koreli ekip, süpernovaların parlaklığının patlayan yıldız sisteminin yaşına bağlı olarak değiştiğini savundu. Bu görüşe göre genç yıldız nüfuslarından gelen süpernovalar ile yaşlı nüfuslardan gelenler arasında sistematik bir fark vardı. Uzak geçmişteki galaksiler ortalamada daha genç olduğu için bu farkın hesaba katılmaması, uzak süpernovaları olduğundan sönük gösterip yanıltıcı bir hızlanma sinyali yaratıyor olabilirdi. Ekip bu düzeltmeyi uyguladığında evrenin bugün aslında yavaşlıyor olabileceği sonucuna ulaştı.

İddia, kozmolojide zaten gergin bir dönemde geldi. Karanlık Enerji Spektroskopik Aleti (DESI) ile yapılan galaksi haritalamaları, son yıllarda karanlık enerjinin zaman içinde değişiyor olabileceğine dair ipuçları vermişti. Evrenin bugünkü genişleme hızını ölçen farklı yöntemlerin birbirini tutmaması, yani "Hubble gerilimi" de çözülemeyen bir sorun olarak duruyor. Bu ortamda yavaşlama iddiası büyük ilgi gördü.

Sonuç doğru çıksaydı etkileri çok geniş olurdu. Hızlanmanın sona ermesi, karanlık enerjinin zamanla zayıfladığı ya da hiç var olmadığı anlamına gelebilir ve evrenin uzak geleceğine dair senaryoları kökten değiştirirdi. Bu yüzden süpernova kozmolojisiyle uğraşan ekipler, iddiayı aynı veriler üzerinde bağımsız olarak sınamaya girişti.

İki temel hata

Wiseman ve ekibi, önceki çalışmanın iki noktada yanıldığını gösterdi. Birincisi, ev sahibi galaksinin ortalama yaşı, orada patlayan yıldız sisteminin yaşıyla eşit kabul edilmişti. Oysa bir galaksi farklı dönemlerde doğmuş yıldızlardan oluşur ve bir süpernovanın hangi kuşaktan geldiğini galaksinin ortalamasından çıkarmak güvenilir değil. Bu varsayım, parlaklık düzeltmesini sistematik biçimde bozuyordu.

İkincisi, ev sahibi galaksinin kütlesine bağlı düzeltme yeterince hesaba katılmamıştı. Modern süpernova kozmolojisinde, büyük kütleli galaksilerdeki süpernovaların düzeltildikten sonra bile biraz daha parlak göründüğü biliniyor ve bu etki standart olarak modele ekleniyor. Bu adım doğru uygulanmadığında ölçümlerde yapay eğilimler ortaya çıkıyor. Ekip iki sorunu giderip verileri yeniden çözümlediğinde, hızlanma sinyali önceki bulgularla neredeyse aynı düzeyde kaldı.

Nobel ödüllülerin yorumu

Çalışmanın yazarları arasında hızlanmayı ilk keşfedenlerden ikisi, Adam Riess ve Brian Schmidt de bulunuyor. Riess, olağanüstü iddiaların olağanüstü testler gerektirdiğini hatırlatarak, süpernovalar farklı ev sahibi ortamları ve yıldız nüfusları dikkate alınarak kalibre edildiğinde hızlanma kanıtının şaşırtıcı derecede tutarlı kaldığını söylüyor. Southampton'dan Mark Sullivan ise bilimsel ilerlemenin yerleşik fikirleri sorgulamaktan geçtiğini, bu fikir doğru çıkmasa da süpernova fiziğine yeni bakış açıları kazandırdığını vurguluyor. Ortak yazar Brodie Popovic da tartışmanın, varsayımları yeniden gözden geçirme ve ölçümlerin ne kadar sağlam olduğunu sınama fırsatı sunduğunu belirtiyor.

Yeni çözümleme, karanlık enerjinin doğasına dair soruları kapatmıyor; yalnızca evrenin genişlemesinin bugün de hızlandığı gerçeğini teyit ediyor. Karanlık enerjinin sabit bir "kozmolojik sabit" mi, yoksa zamanla değişen bir alan mı olduğu sorusu, DESI'nin tamamlanan taramaları, Avrupa Uzay Ajansı'nın Euclid teleskobu ve 30 Ağustos 2026'da fırlatılan NASA'nın Roman Uzay Teleskobu gibi yeni gözlemlerle önümüzdeki yıllarda yanıt arayacak. Roman'ın binlerce uzak süpernovayı aynı aletle ve tutarlı biçimde ölçecek olması, bu tür sistematik hataların tartışılmasını da büyük ölçüde azaltabilir.