CHIME, galaksi haritaları olmadan kozmik hidrojeni ölçtü

Uluslararası bir bilim insanı ekibi, Kanada'daki CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) deneyiyle Evren'den gelen nötr hidrojen emisyonunu ölçme yöntemini geliştirdi. Yeni yaklaşım, şimdiye kadar zorunlu olan ve oldukça pahalı süren galaksi haritalarıyla karşılaştırma ihtiyacını ortadan kaldırıyor.

Sorun neydi

Evren, yavaş yavaş şişen bir balon gibi genişliyor: Galaksiler uzayda hareket etmiyor, uzayın kendisi esniyor. Bu genişlemenin zamanla hızlandığı da biliniyor ve bunun karanlık enerjiden kaynaklandığı düşünülüyor. Ancak karanlık enerjinin zaman içinde nasıl davranacağı bilinmiyor.

CHIME, farklı konum ve mesafelerden gelen birikmiş hidrojen sinyalini ölçüyor. Güçlü sinyal çok sayıda galaksi, zayıf sinyal az galaksi anlamına geliyor. Fakat deney, Dünya kaynaklı parazitleri ve Samanyolu'nun arka plan gürültüsünü de kaydediyor. Sinyalin gerçekten galaksilerden geldiğini doğrulamak için başka teleskopların haritalarıyla kıyaslamak gerekiyordu. Yakın zamanda yayımlanan iki çalışmanın yazarları, yazılımda değişiklikler yaparak hidrojeni doğrudan ölçmeyi başardı.

Neden hidrojen

Büyük Patlama'dan yaklaşık 380 bin yıl sonra madde yeterince soğudu ve ilk gazdaki basınç dalgaları “donarak” kaldı. Geriye 500 milyon ışık yılı boyutunda bir iz bıraktı; bu izde madde kümelerinin bulunma olasılığı daha yüksek. İzin görünür boyutu mesafeyle değiştiği için onu takip etmek genişleme tarihini ortaya koyuyor. Bu madde bol hidrojen içerdiğinden, izi sürmenin en uygun yolu hidrojeni ölçmek.

Bilim insanları 2019'da toplanan 94 gecelik gözlem verisini kullandı. Sonuçlar standart kozmolojik modelin öngörüleriyle uyumlu; bu da yöntemin işe yaradığını gösteriyor. Yine de karanlık enerjinin evrimini incelemek için 94 gece yeterli değil.

Sırada ne var

Ekip şimdi CHIME'ın yedi yıllık gözlem verisini incelemeyi hedefliyor. Ekibin değerlendirdiği üç senaryo var: sonsuz genişleme, karanlık enerjinin giderek güçlenip önce galaksi kümelerini, sonra galaksileri, yıldızları, gezegenleri ve atomları parçalayacağı “büyük yırtılma” (big rip) ve karanlık enerjinin zayıflayıp Evren'in çökeceği “büyük çöküş” (big crunch). Hangisinin gerçekleşeceği henüz bilinmiyor, ancak yeni yöntemin çalıştığı artık biliniyor.