İTÜ çalışması karanlık enerjinin işaret değiştirmiş olabileceğini ortaya koydu

İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) öncülüğündeki uluslararası çalışma, fizik ve kozmoloji alanında dünyanın hakemli dergilerinden Physical Review D'de yayımlandı.

Yükseköğretim Kurulundan yapılan açıklamaya göre, İTÜ Fizik Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi Prof. Dr. Özgür Akarsu liderliğinde yürütülen çalışmaya göre karanlık enerji, evrenin ilk dönemlerinde negatif değere sahipken yaklaşık 9,5 milyar yıl önce pozitif değere geçmiş olabilir.

Evrenin toplam enerji içeriğinin yaklaşık yüzde 70'ini oluşturduğu tahmin edilen karanlık enerjinin, standart kozmoloji modelinde zaman içinde değişmeden kaldığı kabul ediliyor. Ancak evrenin en büyük üç boyutlu haritasını oluşturan Karanlık Enerji Spektroskopik Aracı (DESI) tarafından elde edilen veriler, karanlık enerjinin zamanla değişmiş olabileceğine işaret ediyor.

İTÜ öncülüğündeki ekip, Einstein'ın genel görelilik kuramına alternatif bir kütleçekim teorisinin daha önce göz ardı edilen matematiksel çözümünü inceledi. Araştırmacılar, karanlık enerjinin negatif değerden pozitif değere geçişinin teoriye sonradan eklenen bir varsayımdan değil, teorinin kendi yapısından kaynaklanabildiğini gösterdi.

Evrenin geleceğine ilişkin hesaplamalar değişebilir

Araştırma, evren genişlemeye devam ederken genişleme hızındaki artışın durmuş olabileceğine işaret ediyor. Söz konusu ihtimalin gözlemlerle doğrulanması, evrenin geleceğine ilişkin bilimsel hesaplamaların yeniden değerlendirilmesini sağlayabilir.

Yeni modelin genişletilmiş biçimi, erken evrene ilişkin verilerle uyumlu kalırken günümüzde doğrudan ölçülen daha yüksek genişleme hızı değerlerini de açıklayabiliyor.

Araştırma, Prof. Dr. Akarsu'nun İTÜ'deki araştırma grubundan doktora sonrası araştırmacı Dr. N. Merve Uzun, İTÜ'de doktora öğrencisi olan Gebze Teknik Üniversitesi Araştırma Görevlisi Bilal Bulduk ile Doğuş Üniversitesinden Prof. Dr. Nihan Katırcı ve Japonya'daki Kyoto Üniversitesi Yukawa Teorik Fizik Enstitüsünden Prof. Dr. Antonio de Felice'nin katılımıyla gerçekleştirildi.

Çalışmada, yeni modelin Güneş sistemindeki hassas kütleçekim testleriyle uyumlu kalabildiği ve evrenin genişlemesine ilişkin gözlemlerle sınanabilecek öngörüler sunduğu belirlendi.

Araştırmacılar, geliştirdikleri modeli DESI'nin kapsamlı gözlem verileriyle karşılaştırmayı hedefliyor. Beş yıllık gözlem programını tamamlayan DESI, 47 milyondan fazla galaksi ve kuasarı gözlemledi.

Mart 2025'te açıklanan DESI sonuçları, karanlık enerjinin zamanla değişebileceğine ilişkin bulguları güçlendirse de henüz kesin bir keşif düzeyine ulaşmadı. İTÜ ekibinin çalışması ise bu sonuçlardan aylar önce, Ekim 2024'te bilimsel değerlendirmeye sunuldu.

"Alternatif bir yol belirledik"

Açıklamada görüşlerine yer verilen Prof. Dr. Akarsu, uzun süredir karanlık enerjinin işaret değiştirebileceği bir senaryo üzerinde çalıştıklarını belirterek, "Bu senaryo, DESI'nin verileri gibi gözlemsel veriler karşısında dikkat çekici biçimde sağlamlığını korudu. Açıkta kalan soru, bu davranışı hangi fiziksel mekanizmanın ortaya çıkarabileceğiydi." ifadelerini kullandı.

Akarsu, araştırmanın bundan sonraki aşamasına ilişkin "Mevcut bir kuram içerisinde evrenin izleyebileceği alternatif bir yol belirledik. Bir sonraki adım, bu modeli tüm gözlemsel veriler ışığında titizlikle sınamaktır. İlk sonuçlar umut verici görünüyor ve özellikle bunun Hubble gerilimi hakkında bize neler söyleyebileceğiyle yakından ilgileniyoruz." değerlendirmesinde bulundu.