Evrenin genişleme hızındaki tutarsızlığı açıklamayı amaçlayan dönen evren modeli, hem erken hem de yerel ölçümleri aynı anda uyumlu hale getiriyor.
Fizik dünyasında yıllardır süregelen Hubble gerilimi, evrenin genişleme hızının nasıl ölçüldüğüne dair iki farklı yöntemin birbiriyle uyuşmaması anlamına geliyor. Ancak bu teknik bir detaydan çok daha fazlası. Bu uyuşmazlık, modern kozmolojinin temel taşı olan Lambda Soğuk Karanlık Madde (ΛCDM) modeliyle ilgili derin bir krizin işareti olabilir.
Son olarak Hawai Üniversitesi’nden astronom İstván Szapudi’nin önderliğinde geliştirilen dönen evren modeli, bu gerilime yeni bir açıklama getiriyor ve bilim dünyasında paradigma değişimi çağrılarını yeniden alevlendiriyor. Szapudi’nin çalışması 4 Nisan 2025’te Monthly Notices of Royal Astronomical Society dergisinde yayınlandı.
Modern kozmoloji, onlarca yıldır ΛCDM modeline dayanıyor. Bu model; evrenin büyük patlamayla başladığını, genişlediğini, içinde karanlık madde ve karanlık enerji barındırdığını kabul ediyor. Bugüne kadar yapılan gözlemlerle büyük ölçüde örtüşen bu paradigma, evrenin yaşını, yapısını ve geleceğini açıklamada oldukça başarılı oldu. Ancak Hubble sabiti üzerine yapılan ölçümler, bu modelin en zayıf halkalarından birine dönüştü.
Kozmik mikrodalga arka plan ışıması (CMB) gibi erken evren kaynaklarından elde edilen veriler Hubble sabitini 67 km/s/megaparsek olarak verirken; yerel ölçümler (örneğin süpernovalar ve Cepheid değişen yıldızları) 73 km/s/megaparsek civarında bir değer sunuyor. Her iki yöntemin hata payları da çok düşük olduğundan bu fark artık görmezden gelinemiyor. İşte bu noktada yeni modeller devreye giriyor.
Hubble sabiti, evrenin ne hızla genişlediğini ifade eden bir ölçü. Astronomlar bu sabiti kullanarak evrenin yaşını, büyüklüğünü ve galaksilerin uzaklıklarını hesaplıyor. Ancak bu sabitin değeri konusunda iki temel ölçüm yöntemi arasında ciddi bir uyuşmazlık bulunuyor.
Birinci yöntem, evrenin erken dönemine ait ışımaları inceleyen kozmik mikrodalga arka plan ışıması (CMB) ve baryon akustik salınımlar (BAO) gibi uzak gözlemlerden elde ediliyor. Bu yöntemle Hubble sabiti yaklaşık 67 km/s/megaparsek olarak hesaplanıyor.
İkinci yöntem ise görece yakın galaksilerdeki “standart mumlar” olarak bilinen belirli yıldız ve süpernova türlerini kullanıyor. Bu nesnelerin mutlak parlaklığı bilindiğinden, uzaklıkları karşılaştırmalı olarak hesaplanabiliyor. Bu yerel ölçüm ise Hubble sabitini 73 km/s/megaparsek civarında veriyor.
Bu iki ölçüm arasındaki fark, ilk başta önemsiz gibi görünse de her iki yöntemdeki hata paylarının yıllar içinde azalmasıyla ciddi bir krize dönüştü. Artık ikisinin aynı anda doğru olamayacağı açıkça ortaya çıkıyor. Bu çelişki ise Hubble gerilimi olarak adlandırılıyor.
Dönen evren modeli
Szapudi ve çalışma arkadaşları, bu çelişkiyi çözmek için evrenin çok yavaş döndüğü bir model öneriyor. Bu fikir, ilk olarak ünlü fizikçi Kurt Gödel’in 1949’da geliştirdiği dönen evren modelinden esinleniyor. Ancak Gödel’in modeli zaman yolculuğu gibi paradoksal sonuçlara yol açabildiğinden fiziksel olarak kabul edilebilir sayılmıyor. Yeni model ise ışık hızını aşmayan ve zamanın kendi üzerine kıvrılmasına neden olmayan, çok daha yavaş bir dönüş öngörüyor.
Araştırmacılar, bu dönme hareketini içeren matematiksel bir model oluşturuyor ve bu modelin evrenin genişleme geçmişiyle nasıl uyuştuğunu inceliyor. Elde ettikleri sonuçlar oldukça ilginç: Eğer evren bugün maksimuma yakın bir açısal hızla dönüyorsa, erken evrenin (CMB gözlemlerine dayalı) Hubble sabiti ile yerel ölçümler uyumlu hale geliyor.
Bu modele göre, evrenin dönüşü uzak cisimlere bakıldığında daha belirgin hale geliyor. Yani evrenin merkezinden uzağa bakıldıkça, dönmenin genişleme üzerindeki etkisi artıyor. Bu da uzak gözlemlerde daha düşük bir Hubble sabiti ölçülmesine, yakın ölçümlerde ise daha yüksek bir değer elde edilmesine neden oluyor. Dolayısıyla, her iki yöntemin farklı sonuçlar vermesi aslında doğanın kendisinden kaynaklanıyor olabilir.
Evren neden dönüyor olabilir?
Bu sorunun yanıtı henüz belirsiz. Ancak bazı spekülatif fikirler var. Örneğin, bazı kuramlar evrenimizin başka bir evrenin içinde oluşmuş bir kara deliğin içinde olabileceğini öne sürüyor. Kara delikler de çok hızlı dönebiliyor ve bu dönüş, içerideki evrenin de dönmesine neden olabilir.
Öte yandan, önceki bazı çalışmalarda galaksilerin dönüş yönlerinde hafif bir asimetri olduğu gözlemlenmişti. Galaksilerin yüzde 50’sinden fazlasının aynı yönde dönmesi, evrenin global bir açısal momentuma sahip olabileceği düşüncesini destekliyor.
Araştırmacılar, bu modelin yalnızca Hubble sabitini açıklamak için kullanıldığını, henüz evrenin tüm özelliklerini kapsayan bir genel görelilik modeli oluşturulmadığını vurguluyor. Bir sonraki adım, dönen bir evreni içeren tam kapsamlı bir bilgisayar simülasyonu geliştirmek olacak. Bu simülasyon, astronomların gözlemlerde arayabileceği özgün işaretler sunabilir.
Her şey yeniden yazılabilir mi?
Bu yeni model, bilim camiasında iki farklı eğilimi bir kez daha karşı karşıya getiriyor. Bir tarafta, ΛCDM modelinin başarısına sıkı sıkıya bağlı kalan ve yaşanan gerilimi ölçüm hataları veya bilinmeyen sistematik etkenlerle açıklamaya çalışan korumacılar var. Diğer tarafta ise, bu gerilimi modelin içsel bir açığı olarak gören ve yeni paradigmalarla bu boşlukları doldurmaya çalışan yenilikçiler bulunuyor.
Yeni modelin savunucuları, yalnızca Hubble sabitini açıklamakla kalmayıp, galaksilerin dönüş yönleri arasındaki asimetri gibi başka açıklanamayan gözlemleri de hesaba katabileceğini öne sürüyor. Evrenin dönüşü, bir zamanlar spekülasyon olarak görülen fikirlerin fiziksel gerçeklik kazanmasına neden olabilir.
Eğer dönen evren modeli gözlemsel verilerle desteklenirse, kozmoloji dünyasında devrim niteliğinde bir değişim yaşanabilir. Çünkü Hubble sabiti, sadece evrenin genişleme hızını değil, aynı zamanda yaşını, geçmişini ve geleceğini de belirliyor. Temel bir sabitte yapılacak değişiklik, evrenin tüm evrimini yeniden yorumlamayı gerektirebilir.
Araştırma ekibi, şimdilik yalnızca teorik bir çerçeve sunduklarını, ancak sıradaki adımın genel görelilikle tam uyumlu bir model geliştirmek olduğunu belirtiyor. Bunun için bilgisayar destekli simülasyonlar ve gözlemsel tahminlerin test edilmesi şart.
Eğer bu işaretler gözlemlenirse, dönen evren fikri sadece spekülasyon olmaktan çıkıp, fiziksel gerçekliğe dönüşebilir. Böylece evrenin geçmişi, bugünü ve geleceği hakkındaki tüm bilgilerimizi yeniden gözden geçirmemiz gerekebilir.
Şimdilik kesin olan tek şey, evrenin sırlarının henüz tam olarak çözülmediği ve her yeni fikirle birlikte bu sırların biraz daha derinleştiği.
Kaynak: Royal Astronomical Society
