Karanlık enerji ‘değişken’

DESI verileri, karanlık enerjinin sabit değil, zamanla değişen dinamik bir bileşen olabileceğini gösteriyor.

Evrenin genişlemesinden sorumlu olduğu düşünülen karanlık enerji, en çok rağbet gören araştırma konularından biri.  Nature Astronomy dergisinde yayınlanan makaleye göre Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) projesinden elde edilen yeni veriler, karanlık enerjinin sabit bir kozmolojik sabit değil, zamanla değişen dinamik bir bileşen olabileceğini gösteriyor.

Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’nde çalışan DESI teleskopu, milyarlarca ışık yılı uzaklıktaki galaksilerin tayflarını ölçerek evrenin genişleme hızını yüksek doğrulukla belirliyor. Araştırmacılar, ikinci veri seti olan DESI DR2 ile galaksiler arasındaki baryonik akustik salınım (BAO) sinyallerini inceledi. Sinyaller, erken evrende madde ve ışığın etkileşimiyle “kozmik yankılar” olarak biliniyor ve evrenin o dönemdeki genişleme oranını anlamak için ipucu sağlıyor.

Çalışmada BAO verileri, tip Ia süpernovalar ve kozmik mikrodalga arka plan (CMB) ölçümleriyle birleştirildi. Elde edilen sonuçlara göre, karanlık enerjinin basınç-yoğunluk oranını tanımlayan w(z) parametresi zamanla değişiyor. Standart ΛCDM modelinde bu değer sabit olup w = -1 olarak kabul ediliyor; ancak yeni analiz, bu sabitliğin bozulduğunu ortaya koydu.

Araştırmacılar, bu değişimin 3 sigma üzerine çıktığı takdirde istatistiksel olarak anlamlandığını belirtiyor. Bu oran, yaklaşık yüzde 99 kesinlik düzeyine denk geliyor ve karanlık enerjinin zamanla evrim geçirme ihtimalini güçlendiriyor. 

Ekip, karanlık enerjinin olası evrimini açıklamak için Horndeski teorisi adı verilen bir çerçeveden yararlandı. Teori, Einstein’ın genel görelilik ilkesini koruyarak evrene ek bir “skaler alan” ekliyor. Böylece evrenin genişlemesi yalnızca kütleçekimin etkisiyle değil, zamanla değişen bir enerji alanının katkısıyla da açıklanabilir.

Horndeski modeli, karanlık enerjiyi sabit bir kuvvet değil, zamanla salınabilen ya da güçlenip zayıflayabilen bir alan olarak tanımlanıyor. DESI verileriyle yürütülen araştırmada, bu yaklaşım kullanılarak verilerde karanlık enerjinin davranışına dair fiziksel olarak tutarlı bir değişim modeli oluşturuldu. Analizler, gözlemlerdeki dalgalanmaların bilinen sistematik hatalarla açıklanamayacağını ve gerçek bir “dinamik etki” olabileceğini gösteriyor.

Fizikçiler, bulguların yeni bir fiziksel mekanizmaya işaret edebileceğini, ancak henüz kesin bir sonuca varmak için erken olduğunu belirtiyor. DESI’nin ilerleyen yıllarda tamamlanacak gözlemleri ile Avrupa Uzay Ajansı’nın Euclid görevi ve yeni nesil kozmik mikrodalga arka plan gözlemleri, karanlık enerjinin gerçekten zamanla değişip değişmediğini kesin olarak ortaya koyabilir.

Kaynak: Nature Astronomy