DESI karanlık enerji spektroskopik cihazını kullanan bilim insanları, Evrenin son 11 milyar yılını incelemeyi başardılar. Bir dağın tepesine kurulan DESI, bize ancak şimdi ulaşan uzaktaki nesnelerden ışık topluyor. Veriler, Evrenin en doğru üç boyutlu haritasını derlememize olanak sağladı. Bu, Evrenin gelişimini ve karanlık enerjinin rolünü anlamada büyük bir başarıdır.
Karanlık enerji, evrenin hızla genişlemesine neden olan bileşendir. DESI, bilim adamlarının genç Evrenin genişleme geçmişini %1’den daha iyi bir doğrulukla ölçmesine olanak tanıdı.
DESI direktörü Michael Levi, şu ana kadarki verilerin önde gelen Lambda CDM modeliyle tutarlı olduğunu, ancak karanlık enerjinin zamanla değişebileceğini gösteren potansiyel olarak ilginç farklılıkların hala bulunduğunu belirtiyor. Verilerin daha fazla analiz edilmesi, daha doğru bir tablo elde edilmesine ve mevcut modelde bir güncellemenin gerekli olup olmadığının belirlenmesine yardımcı olacaktır.
Lambda CDM modeli, Evrenin genişlemesini zıt yönlerde etkileyen karanlık enerji ile soğuk karanlık maddenin bir birleşimidir. Karanlık madde genişlemeyi yavaşlatır, karanlık enerji ise hızlandırır. Bu iki bileşenin birleşimi Evrenimizin nasıl gelişeceğini belirler. Önceki deney ve gözlemlerin tümü Lambda CDM modeline tam olarak uyuyor ve Evrenin geçmişte nasıl göründüğünü tanımlıyor.
Ancak DESI’nin ilk çalışma yılı diğer çalışmalardan elde edilen verilerle birlikte analiz edildiğinde Lambda CDM tahminlerinden bazı küçük sapmalar ortaya çıkıyor. Beş yıllık DESI çalışması boyunca veri miktarı arttıkça sonuçlar daha kesin hale gelecek ve bu da verilerin modelin güncellenmesi ihtiyacını mı gösterdiğini yoksa başka faktörlerle mi açıklandığını belirlemeye yardımcı olacak.
Berkeley Laboratuvarı’ndan bilim adamı Nathalie Palanque-Delabrouille, hiçbir spektroskopik deneyin bu kadar büyük miktarda veri toplamadığını belirtiyor. DESI her ay bir milyondan fazla galaksi hakkında bilgi toplamaya devam ediyor. “DESI daha ilk yılında Evrenin genişleme geçmişini yedi farklı dönemde %1 ila %3 doğrulukla ölçebildi” diyor.
11 milyar yıllık genel DESI doğruluğu %0,5’tir ve 8 ila 11 milyar yıl önceki dönemi kapsayan en uzak dönemin doğruluğu %0,82’dir. DESI, faaliyete geçtiği ilk yılda, on yıldan fazla süren önceki Sloan Dijital Gökyüzü Araştırması ile karşılaştırıldığında Evrenin erken aşamalarının genişleme geçmişini ölçmede iki kat daha etkiliydi.
Arizona’daki Kitt Peak Ulusal Gözlemevi’ndeki 4 metrelik Nicholas Mayall Teleskobu’nun üzerine monte edilen DESI cihazı, dünya çapında 70’ten fazla kurumdan 900’den fazla araştırmacının uluslararası işbirliğinin sonucudur. Araştırmacılar DESI tarafından oluşturulan haritayı analiz ederek Evrenin altında yatan yapıları görebilirler.
DESI’nin görüş alanının ötesinde yer alan erken Evren, bugün bildiğimiz atomlar gibi kararlı madde oluşturamayacak kadar hızlı hareket eden atom altı parçacıklardan oluşan sıcak, yoğun bir çorbanın hakimiyetindeydi.
İyonize plazmadaki en ufak titreşimler baryonik maddede dalgalara neden oluyordu. Evren genişledikçe ve soğudukça, bu dalgalar söndü ve yoğun bölgelerdeki gelecekteki galaksi kümelerinin modelini korudu.
Milyarlarca yıl sonra, bu erken dönem plazmadaki baryon akustik salınımları (BAO’lar) olarak adlandırılan, galaksilerin ayrılmasında zayıf bir salınım modeli hala görülebilmektedir. Hem yakın hem uzak BAO haritasını analiz etmek, araştırmacıların verileri parçalara ayırmasına, Evrenin gelişiminin farklı aşamalarında ne kadar hızlı genişlediğini ölçmesine ve karanlık enerjinin bu genişlemeyi nasıl etkilediğini modellemesine olanak tanıyor.
Galaksilerin gözlemleri, evrenin genişleme tarihini incelemek ve karanlık enerjiyi daha iyi anlamak için iyidir, ancak belirli bir noktada tipik galaksilerin ışığı çok sönük hale gelir. Bilim adamlarının merkezde kara delikler bulunan galaktik çekirdekler olan kuasarlara yönelmelerinin nedeni budur.
Bilim insanları bu çalışmaya kuasarları da dahil etti. Bu, kuasarlar ve Dünya arasındaki gazı “gölgelememize” ve erken Evren hakkında daha derin bir anlayış kazanmamıza olanak tanır.
Araştırmanın kapsamını 11 milyar yıl öncesine kadar genişletmek için şimdiye kadar toplanan en büyük küme olan 450.000’den fazla kuasardan elde edilen verileri kullandı. DESI projesinin sonunda 3 milyon kuasar ve 37 milyon galaksinin haritası çıkarılmış olacak.
DESI projesi, çalışma sonuçları üzerindeki bilinçaltı etkiyi ortadan kaldırmak için tamamen körleştirilen ilk deneydir. Bilim adamları, yalnızca tüm tahminler doğrulandıktan sonra ham verilere uygulanan veri analizi kodunu geliştirir.
Ortaya çıkan DESI verileri, Vera Rubin Gözlemevi ve Nancy Grace Uzay Teleskobu gibi gelecekteki gözlemleri zenginleştirmek için kullanılacak. Ayrıca DESI aracının güncellemesine hazırlanmanıza da yardımcı olacaklar.
“Kozmolojinin altın çağında yaşıyoruz: büyük araştırmalar devam ediyor ve yeni veri setlerinden en iyi şekilde yararlanmak için yeni yöntemler geliştiriliyor. DESI ekibinin eş lideri Arnaud de Mattia, “Yeni verilerin ilk örnekte bulduğumuz ayrıntıları doğrulayıp doğrulamayacağını ve Evrenimizin dinamiklerini daha iyi anlamaya yardımcı olup olmayacağını hepimiz çok merak ediyoruz” dedi. Kozmolojik verileri yorumlayan.