Hubble sabiti, evrenin uzaydaki belirli bir noktadan farklı mesafelerde ne kadar hızlı genişlediğini açıklayan bir birimdir. Evrenin evrimi konusundaki anlayışımızın temel taşlarından biridir - ve araştırmacılar gerçek değeri üzerine bir tartışmada birleşmiştir.
Hubble sabiti nasıl keşfedildi?
Hubble sabiti ilk olarak 1920'lerde Amerikalı gökbilimci Edwin Hubble tarafından hesaplandı. NASA'ya göre, bulanık, bulut benzeri göksel nesnelerin kendi Samanyolu galaksimizin dışında oturan uzak galaksiler olduğunu keşfetti.
Daha önce Amerikalı gökbilimci Henrietta Leavitt, parlaklığı düzenli olarak yükselen ve düşen Cepheid değişkenleri adı verilen özel yıldızların, varyasyonları dönemi ve içsel parlaklıkları arasında sıkı bir korelasyonu olduğunu gösterdi. Bir Sefeid'in gerçekte ne kadar parlak olduğunu ve Dünya'dan bakıldığında ışığının ne kadar karanlık göründüğünü bilen Hubble, Sefeid'in mesafesini türetebildi.
Hubble'ın bulduğu şey dikkat çekiciydi. Evrendeki tüm galaksiler gezegenimizden uzaklaşıyor gibi görünüyordu. Dahası, bir galaksi ne kadar uzaksa, o kadar hızlı uzaklaşıyordu. Hubble'ın 1929'da yaptığı bu gözlem, bir açıklamaya göre, kozmostaki bir nesnenin bizden uzaklığı ile geri çekilme hızı arasında bir ilişki olduğunu belirten Hubble yasası olarak bilinen şeyin temeli oldu. Cornell Üniversitesi'nden.
Bu arada Dünya, evrenin merkezinde ayrıcalıklı bir noktada değil. Evrenin herhangi bir yerindeki herhangi bir gözlemci, göksel varlıkların mesafe ile artan bir oranda uzaklaştıklarını görecektir.
Hubble, verilerini kullanarak, milyon ışıkyılı başına 342.000 mil / saat veya kozmologların birimlerindeki megaparlar (Mpc) başına saniyede 501 kilometre değerine ulaşarak adını taşıyan sabiti tahmin etmeye çalıştı. (Bir megaparsec, 3.26 milyon ışık yılına eşittir.) Daha doğru modern teknikler, bu ilk ölçümü iyileştirdi ve yaklaşık 10 kat çok yüksek olduğunu gösterdi.
Hubble sabiti neden sürekli değişiyor?
Ancak Hubble'ın tam olarak ne kadar kapalı olduğu bir tartışma konusu olmaya devam ediyor. 1990'larda, gökbilimciler uzak süpernovaların daha önce tahmin ettiklerinden daha sönük ve bu nedenle daha uzakta olduğunu keşfettiler. Bu bulgu evrenin sadece genişlemekle kalmayıp genişlemesinde de hızlandığını gösterdi. Sonuç, kozmologların evren modellerine karanlık enerjinin - evrendeki her şeyi birbirinden ayıran gizemli bir güç - eklenmesini gerektirdi.
Bu sürprizden sonra, araştırmacılar kozmik hızlanma oranını tespit etmeye, evrenin nasıl başladığını ve evrildiğini ve nihai kaderinin ne olacağını anlamaya çalıştılar. Sefeid değişkenlerinden ve diğer astrofiziksel kaynaklardan elde edilen veriler, Hubble sabitini 2016 yılında milyon ışık yılı başına 50.400 mil / saat (73.4 km / s / Mpc) olarak hesapladı.
Ancak, Avrupa Uzay Ajansı'nın Planck uydusundaki bilgiler kullanılarak alternatif bir sayı elde edildi. Uzay aracı, son 10 yılını kozmik mikrodalga arka planının ölçümlerini yaparak geçirdi - Big Bang'den evrenin temel parametreleri hakkında veri içeren bir yankı. Planck, Hubble sabitini 2018'de milyon ışık yılı başına 46.200 mil / saat (67.4 km / s / Mpc) buldu.
İki değer çok farklı görünmeyebilir. Ancak her biri olağanüstü hassastır ve hata çubukları arasında çakışma içermezler. Cepheid tahmini yanlışsa, Hubble günlerinden beri tüm astronomların mesafe ölçümlerinin yanlış olduğu anlamına gelir. İkinci tahmin yanlışsa, fizikçilerin evren modellerine yeni ve egzotik fizik verilmelidir. Şimdiye kadar, sayıları belirleyen bilim adamları ekibi büyük ölçüm hatalarını kabul etmeye istekli değildi.
Temmuz 2019'da, gökbilimciler yeni bir Hubble sabiti hesaplaması yapmak için yeni bir teknik kullandılar. Araştırmacılar, yaşamlarının sonunda aynı tepe parlaklığına ulaşan kırmızı dev yıldızların ışığını inceledi. Bu, Sefeidlerde olduğu gibi, gökbilimcilerin karanlık kırmızı dev yıldızların Dünya'dan nasıl göründüğüne bakıp mesafelerini tahmin edebilecekleri anlamına gelir. Yeni değer, iki yaşlı - milyon ışık yılı başına 47.300 mph (69.8 km / s / Mpc) arasındaydı - ancak bilim adamları henüz zafer ilan etmediler.
Chicago Üniversitesi'nde bir gökbilimci ve en son ölçümü yapan ekibin üyesi Barry Madore, "Bir tiebreak yapmak istedik," dedi Live Science. "Ama bu tarafın ya da o tarafın doğru olduğunu söylemedi. Herkesin düşündüğünden çok daha fazla eğim olduğunu söyledi."
Tartışma devam ediyor. Bazıları, uzaktaki nötron yıldızlarının birbirine çarptığı uzay-zaman dokusundaki dalgalara bakan Lazer İnterferometre Yerçekimi Dalgası Gözlemevi'nin (LIGO) başka bir bağımsız veri noktası sağlayabileceğini öne sürdü. Diğerleri ise, aşırı büyük nesnelerin bir büyüteç gibi uzay-zaman eğildiklerinde ve eğildiklerinde ortaya çıkan yerçekimsel merceğe bakmakta ve tutarsızlığı gidermek için daha uzaktaki varlıklara bir göz atmaktadır. Ancak şu anda, Hubble sabiti ile ilgili son cevabın nerede ve ne zaman ortaya çıkacağından kimse emin değil.
