Modern kozmolojinin yaklaşık 30 yıldır kabul gören karanlık enerji varsayımı, Kaliforniya Üniversitesi Davis (UC Davis) bünyesindeki matematikçilerin yayımladığı yeni bir araştırmayla yeniden gündeme geldi. Araştırmacılar, evrenin hızlanarak genişlemesini açıklamak için karanlık enerjiye ihtiyaç duyulmayabileceğini, bu ivmelenmenin Albert Einstein’ın genel görelilik kuramındaki denklemlerden doğal olarak ortaya çıkabileceğini öne sürdü.
Proceedings of the Royal Society A dergisinde yayımlanan çalışma, Büyük Patlama’dan bu yana evrenin gelişimini açıklamak için kullanılan standart kozmoloji modeli Lambda-CDM’nin matematiksel temellerini sorguluyor.
STANDART KOZMOLOJİ MODELİNDE “DİK DURAN KALEM” KARARSIZLIĞI
Çalışmanın sorumlu yazarı UC Davis Matematik Bölümü Onursal Profesörü Blake Temple, mevcut genişleme modellerinin matematiksel açıdan doğru görünmesine rağmen doğada karşılığı bulunmayan kararsız çözümler içerdiğini belirtti.
Temple, mevcut durumu ucunun üzerinde dengede duran bir kaleme benzeterek, tüm kuvvetler dengede görünse bile en küçük dış etkinin kalemin devrilmesine neden olabileceğini ifade etti.
Bilim insanları, geleneksel modellerin temelini oluşturan Friedmann uzay-zaman hesaplamalarının Büyük Patlama bağlamında hem küçük hem de büyük ölçeklerde kararsız olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılar, fizik kurallarına göre kararsız sistemlerin doğada gözlemlenemeyeceğine dikkat çekti.
Araştırmaya göre evrenin ivmelenerek genişlemesi, gizemli bir enerji türünden değil, söz konusu matematiksel kararsızlığın doğal evriminden kaynaklanıyor olabilir.
ŞOK DALGASI HESAPLAMALARI KARANLIK ENERJİNİN YERİNİ ALABİLİR
Araştırma ekibi, Einstein'ın genel görelilik kuramını akışkanlar dinamiğiyle birleştiren Einstein-Euler denklemlerini kullanarak erken evrendeki radyasyon ve madde hâkimiyeti dönemlerini yeniden modelledi.
Bilim insanları, Büyük Patlama sırasında ortaya çıkan şok dalgalarının ve merkezden uzaklaştıkça artan radyal bozulmaların kozmik ivmelenmeyi kendiliğinden üretebileceğini hesapladı.
Araştırmacıların bulguları, 1990'lı yıllardan bu yana gökbilimcilerin evrenin hızlanan genişlemesini açıklamak için kullandığı karanlık enerji kavramının gereksiz olabileceğine işaret ediyor.
Ekibe göre uzayın genişleme ivmesini anlamak için evrene dışarıdan gizemli bir güç eklemek yerine, Einstein'ın 1915 yılında formüle ettiği kütleçekim denklemlerinin sunduğu matematiksel çerçeve yeterli olabilir.
KOPERNİK İLKESİ VE EVRENİN YAPISI YENİDEN TARTIŞILIYOR
Çalışma, yalnızca karanlık enerjinin varlığını değil, Dünya'nın evrende özel veya ayrıcalıklı bir konumda bulunmadığını savunan Kopernik ilkesini de yeniden tartışmaya açıyor.
Araştırmacıların geliştirdiği alternatif matematiksel model, evrende küresel bir simetri merkezinin bulunabileceğine işaret ediyor. Bu yaklaşım, gözlemcinin evrendeki konumuna bağlı hesaplamaları gündeme getiriyor.
Araştırmanın sorumlu yazarı Blake Temple, hem Lambda-CDM modelinin hem de küresel simetrik uzay-zaman modelinin fiziksel açıdan makul olabilmesi için gözlemcinin belirli bir konumda bulunmasını gerektirdiğini savundu. Temple, Kopernik ilkesinin modellerden birini geçersiz kılması durumunda diğerinin de aynı ölçütle değerlendirilmesi gerektiğini belirtti.
Karanlık enerji, ana akım kozmolojideki yerini korumaya devam ediyor. UC Davis araştırmacılarının ortaya koyduğu matematiksel çerçeve ise gözlemsel verilerle desteklenmesi halinde Büyük Patlama ve evrenin genişleme tarihine ilişkin mevcut kabullerin yeniden değerlendirilmesine yol açabilir.
Bununla birlikte çalışma, karanlık enerjinin gereksiz olduğunu kanıtlayan gözlemsel bir sonuç değil, standart kozmoloji modeline yönelik kuramsal bir matematiksel değerlendirme niteliği taşıyor. Alternatif modelin gerçek evreni açıklayıp açıklayamayacağının belirlenmesi için astronomik gözlemlerle sınanması gerekiyor.
