Indranil Banik, Söhbət

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriBaryon akustik rəqsləri Big Bang səsini təmsil edir. Kredit: Gabriela Secara, Perimetr İnstitutu, CC BY-SA

Gecə səmasına baxanda elə görünə bilər ki, bizim kosmik qonşuluq planetlər, ulduzlar və qalaktikalarla doludur. Lakin alimlər uzun müddətdir ki, kosmik mühitimizdə gözləniləndən daha az qalaktika ola bilər.

Əslində, biz maddənin orta sıxlığından təxminən 20% aşağı olan nəhəng kosmik boşluqda yaşayırıq.

Hər fizik bunun belə olduğuna əmin deyil. Lakin Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişlərində dərc olunan ilk kainatın təhrif edilmiş səslərini təhlil edən son məqaləmiz bu fikri güclü şəkildə dəstəkləyir.

Kosmologiya hazırda Hubble gərginliyi kimi tanınan böhran içərisindədir : yerli kainat gözləniləndən təxminən 10% daha sürətlə genişlənir. Proqnozlaşdırılan nisbət, Lambda-Soyuq Qaranlıq Maddə (ΛCDM) kimi tanınan standart kosmologiya modelindən istifadə edərək, körpə kainatın bu günə qədər apardığı müşahidələrin ekstrapolyasiyası nəticəsində əldə edilir.

Biz ilk kainatı indikindən 1100 dəfə kiçik olan ilk kainatın relikt şüalanması olan kosmik mikrodalğalı fon (CMB) vasitəsilə çox ətraflı şəkildə müşahidə edə bilərik . Erkən kainatdakı səs dalğaları nəticədə aşağı və yüksək sıxlıqlı sahələri və ya temperaturları yaratdı.

Müxtəlif miqyaslarda CMB temperatur dalğalanmalarını öyrənməklə, biz mahiyyətcə ilkin kainatın səsinə “qulaq asa” bilərik ki , bu da xüsusi miqyaslarda xüsusilə “səs-küylü”dür.

Bu dalğalanmalar indi QMİ-də qeyd olunur və “baryon akustik rəqslər” (BAO) adlandırılır. Bunlar qalaktikalar və digər strukturlar üçün toxum olduqları üçün nümunələr qalaktikaların paylanmasında da görünür.

Bu nümunələri ölçməklə biz qalaktikaların müxtəlif qırmızı yerdəyişmələrdə (məsafələrdə) necə çoxluq təşkil etdiyini öyrənə bilərik. Çoxlu qruplaşma ilə xüsusilə təəccüblü bir nümunə “bucaqlı BAO şkalası” adlanan bucaqda baş verir .

Bu ölçmə nəticədə astronomlara və kosmoloqlara fiziklərin “standart hökmdar” adlandırdıqları bir şeyi təmin etməklə kainatın genişlənmə tarixini öyrənməyə kömək edir. Bu, mahiyyət etibarı ilə astronomik obyekt və ya səmada tanınmış ölçüyə malik bir xüsusiyyətdir.İlkin səs dalğalarının dalğaları boyunca (mavi ilə işarələnmiş) başqa yerlərə nisbətən bir qədər çox qalaktikanın əmələ gəldiyini göstərən illüstrasiya. Sonra kainatın genişlənməsi ilə qalaktikaların halqaları da uzandı. Effektin görülməsini asanlaşdırmaq üçün bu şəkildə digər qalaktikalar tutqunlaşdırılıb. Kredit: NASA

Onun göydəki bucaq ölçüsünü ölçməklə, kosmoloqlar triqonometriyadan istifadə edərək Yerdən məsafəsini hesablaya bilərlər. Kosmosun nə qədər sürətlə genişləndiyini müəyyən etmək üçün qırmızı sürüşmədən də istifadə etmək olar. Müəyyən bir qırmızı sürüşmə ilə səmada nə qədər böyük görünürsə, kainat bir o qədər sürətlə genişlənir.

Həmkarlarım və mən əvvəllər Hubble gərginliyinin böyük bir boşluq içərisində yerləşməyimizlə bağlı ola biləcəyini iddia etdik. Bunun səbəbi, boşluqdakı seyrək miqdarda maddənin cazibə qüvvəsi ilə ondan kənarda olan daha sıx maddəyə cəlb olunaraq boşluqdan davamlı olaraq axan olmasıdır.

Əvvəlki araşdırmalarımızda biz göstərmişdik ki, bu axın yerli kainatın gözlənildiyindən təxminən 10% daha sürətlə genişləndiyini göstərəcək. Bu, Hubble gərginliyini həll edərdi.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklər əldə edin .

Amma biz daha çox sübut istədik. Və biz bilirik ki, yerli boşluq, boşluqda daha sürətli hərəkət edən maddə və onun xaricdən gələn işığa cazibə təsiri səbəbindən BAO bucaq miqyası ilə qırmızı sürüşmə arasındakı əlaqəni bir az pozacaq.

Beləliklə, yeni məqaləmizdə Vasileios Kalaitzidis və mən son 20 il ərzində toplanmış BAO ölçmələrindən istifadə edərək boşluq modelinin proqnozlarını sınamağa başladıq. Nəticələrimizi eyni fon genişlənmə tarixi altında boşluq olmayan modellərlə müqayisə etdik.

Boşluq modelində BAO hökmdarı istənilən qırmızı yerdəyişmə zamanı göydə daha böyük görünməlidir. Və bu artıqlıq Hubble gərginliyinə uyğun olaraq aşağı qırmızı sürüşmədə (yaxın məsafədə) daha da artmalıdır.

Müşahidələr bu proqnozu təsdiqləyir. Nəticələrimiz göstərir ki, BAO ölçmələrindən istifadə etdikdə və QMİ-nin məlumatlandırdığı standart kosmologiya modelinə uyğun olaraq kainatın genişləndiyini fərz etsək, yerli boşluğa malik kainatın, olmayan kosmosdan təqribən yüz milyon dəfə çox olması ehtimalı var.

Araşdırmamız göstərir ki, heç bir yerli boşluq olmayan ΛCDM modeli BAO müşahidələri ilə “3,8 siqma gərginliyində”dir. Bu o deməkdir ki, bu məlumatlara uyğun boşluq olmayan bir kainat ehtimalı ard-arda 13 dəfə ədalətli sikkə enişinə bərabərdir. Bunun əksinə olaraq, BAO məlumatlarının boş modellərdə olduğu kimi görünməsi şansı ardıcıl iki dəfə ədalətli sikkə eniş başlarına bərabərdir. Bir sözlə, bu modellər məlumatlara kifayət qədər uyğun gəlir.

Gələcəkdə, BAO standart hökmdarının göydə daha böyük göründüyü aşağı qırmızı sürüşmədə daha dəqiq BAO ölçmələrini əldə etmək çox vacib olacaq – əgər boşluqdayıqsa, daha da çox.

İndiyə qədərki orta genişlənmə sürəti bilavasitə Kainatın yaşından irəli gəlir və bunu Süd Yolundaki köhnə ulduzların yaşlarından təxmin edə bilərik. Yerli boşluq kainatın yaşına təsir etməyəcək, lakin bəzi təkliflər ona təsir edir. Bu və digər zondlar kosmologiyada Hubble böhranına daha çox işıq salacaq.

Ətraflı məlumat: Indranil Banik et al, Son 20 il ərzində baryon akustik salınım ölçmələrindən istifadə edərək yerli boşluq fərziyyəsinin sınaqdan keçirilməsi, Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf781

Jurnal məlumatı: Kral Astronomiya Cəmiyyətinin Aylıq Bildirişləri 

The Conversation tərəfindən təmin edilmişdir