WhatsApp X Facebook Telegram LinkedIn E-posta

Hubble sabiti

Evrenin genişleme hızını gösteren sayı: galaksilerin uzaklaşma hızının uzaklıkla orantı katsayısı. Değeri yaklaşık 67-73 km/s/Mpc'dir.

İngilizce karşılığı: Hubble constant
İlgili alan: Kozmoloji

Hubble sabiti (H₀), evrenin bugünkü genişleme hızını veren orandır. Galaksilerin bizden uzaklaşma hızının uzaklıklarıyla orantılı olduğunu söyler: v = H₀ × d. Değeri yaklaşık 67 ile 73 km/s/Mpc arasındadır.

Nasıl işler?

Birimi anlamak kolaydır. H₀ = 70 km/s/Mpc demek, bizden 1 megaparsek (yaklaşık 3,26 milyon ışık yılı) uzaktaki bir galaksinin saniyede yaklaşık 70 km hızla uzaklaştığı, 2 megaparsekteki bir galaksinin ise 140 km/s ile uzaklaştığı demektir. Bu hareket, galaksilerin uzayda koşması değil, aradaki uzayın genişlemesidir.

Ölçmek için iki şey gerekir: bir galaksinin uzaklığı ve uzaklaşma hızı. Hız, kırmızıya kaymadan kolayca bulunur. Zor olan uzaklıktır; bunun için "standart mumlar" kullanılır. Sefeid değişen yıldızların parlaklık-periyot ilişkisini Henrietta Leavitt 1908'de keşfetti ve 1912'de yayımladı; Ia türü süpernovalar ise çok daha uzakları ölçer. Yakın Sefeidlerin uzaklığı paralaksla ayarlanır (kozmik uzaklık merdiveni).

Başka bir yol evrenin erken hâlinden gelir: kozmik mikrodalga arka plan ışıması ve standart kozmoloji modeli birlikte H₀ değerini kuramsal olarak öngörür. Hubble sabitinin tersi (1/H₀) kabaca evrenin yaşını verir; 70 km/s/Mpc için yaklaşık 14 milyar yıl.

Örnekler

Planck uydusu (kozmik mikrodalga arka plan): H₀ ≈ 67,4 ± 0,5 km/s/Mpc.
SH0ES ekibi (Sefeid ve Ia türü süpernova, Hubble ve Webb ile): yaklaşık 73 km/s/Mpc.
Kırmızı dev kolunun ucu yöntemi (Freedman ve ekibi): 70 civarı, ikisinin arasında.
Edwin Hubble'ın 1929'daki ilk değeri yaklaşık 500 km/s/Mpc idi; uzaklıklar yanlış ayarlandığı için çok yüksek çıktı.

Hubble gerilimi

Erken evren ölçümleri ile yerel ölçümler arasındaki fark yaklaşık yüzde 8'dir ve ölçüm belirsizliklerinden büyüktür. Buna "Hubble gerilimi" denir. Bu fark ölçüm hatası, bilinmeyen bir sistematik etki ya da kozmoloji modelinde eksik bir fizik (örneğin erken karanlık enerji ya da ek bir hafif parçacık) anlamına gelebilir. James Webb Uzay Teleskobu Sefeid ölçümlerini bağımsız doğruladı; gerilim sürüyor.

Tarihçe

Georges Lemaître 1927'de, Edwin Hubble 1929'da galaksilerin kırmızıya kaymasının uzaklıkla arttığını gösterdi. 2018'de Uluslararası Astronomi Birliği bu ilişkinin "Hubble-Lemaître yasası" olarak anılmasını önerdi. 1998'de uzak süpernovalar genişlemenin hızlandığını gösterdi; bu keşif 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü getirdi.

Bugün H₀, evrenin yaşını, büyüklüğünü ve karanlık enerjinin doğasını sınayan en önemli sayılardan biridir.

Sık yapılan yanlışlar

Adı "sabit" olsa da zamanla değişir. H₀ yalnızca bugünkü değerdir; genişleme hızı evrenin yaşıyla değişir. Erken evrende çok daha büyüktü, karanlık enerji devreye girene dek yavaşladı. Doğrusu "Hubble parametresi H(t)" ve bugünkü değeri H₀'dır.

Bir diğer yanlış, galaksilerin her ölçekte uzaklaştığıdır. Samanyolu, Andromeda ve çevre galaksiler kütleçekimle bağlı olduğundan genişleme onları ayırmaz. Güneş Sistemi, atomlar ve sizin vücudunuz genişlemez.

Ayrıca, farklı yöntemlerin tutarsız sonuç vermesi bilimin başarısızlığı değil, yeni fiziğin işareti olabilir. Ölçümler hâlâ gelişiyor: kütleçekimsel dalgalardan (standart sirenler), gökada mercekleme gecikmelerinden ve Webb'in yeni verilerinden bağımsız değerler çıkarılıyor. Bu çok yönlü sınama, gerilimin gerçek olup olmadığını netleştirecek.