Evrenin genişleme ve yapı oluşumunu açıklayan standart ΛCDM modeli, çelişkili gözlem sonuçlarıyla sınanıyor.
Physical Review Letters dergisinde yayınlanan yeni bir araştırma, evrenin genişleme ve yapı oluşumunu açıklayan standart ΛCDM kozmoloji modeline dair kritik bir bulgu ortaya koydu. Araştırma, galaksi kümelenmesine dair şimdiye kadarki en kapsamlı veri setini analiz ederek, kozmik yapıların büyüme hızında beklenmedik bir yavaşlama olduğunu gösteriyor. Bu durum, bilinen fizik yasalarının dışında açıklamalar gerektiriyor.
ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter) modeli, evrenin genişlemesini, karanlık madde ve enerjiyi, ayrıca evrendeki büyük ölçekli yapıları açıklamak için kullanılan temel model olarak biliniyor. Soğuk karanlık madde (CDM), sıradan madde ve kozmolojik sabit (Λ) gibi bileşenlere dayanıyor. Model, kozmik mikrodalga arka plan (cosmic microwave background) ışınımı ve evrenin hızlanan genişlemesi gibi birçok gözlemi başarıyla açıklasa da bazı temel sorulara yanıt veremiyor.
Son yıllarda yapılan gözlemler, bu modelle çelişen anormallikleri işaret ediyor. Örneğin, DESI (Karanlık Enerji Araştırma Aracı) verileri, karanlık enerjinin zamanla değişken olabileceğini öne sürerken, Planck uydusundan elde edilen kozmik mikrodalga arka plan (CMB) verileri, bu varsayımla çelişiyor.
Bu yeni çalışma, çeşitli kozmolojik veri setlerini birleştirerek, bu anormalliklerin ortak bir fiziksel açıklaması olup olmadığını araştırmayı amaçlıyor. Araştırma ekibi, Baryon Osilasyon Spektroskopik Araştırması (BOSS) verilerini kullanarak, düşük ve yüksek kırmızıya kayma aralıklarından gelen galaksi örneklerini analiz etti. Ayrıca, bu veriler Planck uydusundan elde edilen CMB lensleme haritalarıyla ilişkilendirildi.
Araştırmada, evrendeki kozmik yapıların büyüme hızında tahmin edilenden daha düşük bir oran (4.5σ sapma) bulundu. Bu baskılanma (suppression), Planck verileriyle uyumlu olan madde yoğunluğu, Hubble sabiti ve yapı büyüme oranı gibi temel parametrelerle birlikte ele alındı.
Ek olarak, karanlık enerjinin dinamik bir yapıya sahip olabileceği varsayıldığında bile, veriler kozmolojik sabit modeline karşı bir eğilim göstermedi. Yani karanlık enerji, mevcut anlayışımıza göre sabit bir şekilde davranıyor. Araştırmanın bir diğer önemli bulgusu, düşük kırmızıya kayma aralıklarında gözlemlenen yapı baskılanmasının, erken evrenin tahminleriyle uyumsuz olduğuydu.
Ya ölçümler hatalıysa?
Ekip, gözlemlenen sapmanın tesadüfen gerçekleşme olasılığının 300 binde bir olduğunu belirtti. Bu durum, ya verilerde bilinmeyen sistematik hataların bulunduğunu ya da kozmoloji modelimizi değiştirecek yeni bir fiziğin varlığını işaret ediyor.
Cornell Üniversitesi’nden Lukas Wenzl verdiği demeçte, “Eğer bu sinyal doğrulanırsa, karanlık maddeye dair yeni adayların, örneğin kendi kendisiyle veya baryonlarla etkileşen karanlık madde modellerinin, bu baskılanmayı açıklayıp açıklayamayacağına bakmak gerekecek,” dedi.
Araştırmanın sonuçları, kozmik yapıların oluşumu ve ΛCDM modeline dair temel anlayışları sorguluyor. Ancak, bu veriler gelecek gözlemlerle doğrulanana kadar, kozmolojideki bu büyük bilmecenin çözümü belirsizliğini koruyor.
Yeni nesil galaksi araştırmalarından elde edilecek veriler, kozmik yapıların baskılanmasına dair daha net bir resim sunabilir ve evrenin temel yapısına dair anlayışı yeniden şekillendirebilir.
Kaynak: Physical Journal Letters
