Evrenin genişleme hızını ölçmek için birbiriyle çelişen iki yöntem farklı sonuçlar doğuruyor; ancak araştırmacılar, nötron yıldızları çarpıştığında ortaya çıkan patlamaları gözlemleyerek bu çelişkiyi çözebilirler.
Bilim adamları 20. yüzyılın başından beri Evrenin genişlediğini biliyorlardı. Bu keşif, galaksiler arasındaki mesafe ne kadar büyük olursa aralarındaki mesafenin de o kadar hızlı arttığını fark eden gökbilimci Edwin Hubble’ın gözlemleri sayesinde yapıldı. Evrenin genişleme hızı Hubble sabiti olarak biliniyor ve astrofizikçiler için bir engel haline geldi. Bunun nedeni, bu hızı belirlemeye yönelik iki yöntemin, kozmik mesafeleri ölçmek için “standart mumlar” olarak kullanılabilecek süpernova patlamalarının gözlemleri ve Büyük Patlama’dan kalan radyasyon olan Kozmik Mikrodalga Arkaplanından (CMB) elde edilen veriler olmasıdır. farklı anlamlar verin.
Hubble sabiti sorunu, ölçüm yöntemleri daha kesin hale geldikçe daha da ciddileşiyor; bu, sabiti belirleme yöntemleri arasındaki anlaşmazlıkların yalnızca devam etmekle kalmayıp, artık ölçüm hatalarıyla açıklanamayacağı anlamına geliyor. Bu, bilim adamlarına Hubble sabitini belirlemek için süpernova veya CMB verilerine dayanmayan üçüncü bir yöntem aramaya ilham verdi.
Astrofizikçiler, nötron yıldızı çarpışmalarının Hubble sabiti problemini çözmeye yardımcı olabilecek üçüncü bir yöntem olabileceğini öne sürüyorlar.
“İki kompakt nötron yıldızı birbirinin yörüngesinde dönüp sonunda birleştiğinde kilonova adı verilen yeni bir patlama meydana gelir. Bu patlamanın simetrik bir şekli var ve bu simetri sadece güzel değil, aynı zamanda inanılmaz derecede kullanışlı” diyor çalışmanın baş yazarı ve Danimarka’daki Niels Bohr Uzay Merkezi’nde astrofizik alanında yüksek lisans öğrencisi olan Albert Sneppen.
Kilonova simetrisi, nötron yıldızı birleşmelerinin neden olduğu patlamaların düz şekilli olması gerektiğini öne süren önceki modellerle çelişiyor. Üstelik Sneppen’in araştırması kilonovaların, karmaşıklıklarına rağmen tek bir sıcaklıkla tanımlanabildiğini ve bu nedenle ideal yayıcılar olduğunu gösterdi; fizikte “kara cisim” olarak adlandırılan bir olgu.
Bir kilonovanın küresel şekli ve basit sıcaklık profili, bilim adamlarının onun parlaklığını doğru bir şekilde hesaplamasına olanak tanır. Bilim adamları, patlama anındaki kilonovanın parlaklığını patlamadan gelen ışık miktarıyla karşılaştırarak, evrenin genişlemesi nedeniyle ışık belirli bir şekilde enerji kaybettiğinden, nötron yıldızlarının çarpışmasına olan mesafeyi belirleyebilirler. Bu, kilonovaların meydana geldiği galaksilere olan mesafeyi ölçmeyi mümkün kılar ve böylece kozmik mesafeleri belirlemenin başka bir yolunu sağlar; bu durumda süpernovaları gözlemlemeye göre bir avantaj sağlar.
“Şimdiye kadar galaksilere olan mesafeleri ölçmek için kullanılan süpernovalar her zaman aynı miktarda ışık yaymıyor. Ek olarak, ölçümleri öncelikle başka bir yıldız türü olan Sefeidler kullanılarak mesafe kalibrasyonunun yapılmasını gerektiriyor ve bu yıldızın da kalibre edilmesi gerekiyor. Kilonova patlamalarını kullanarak ölçümlere belirsizlik getiren bu zorlukların üstesinden gelebiliriz” diyor çalışmanın ortak yazarı Daragh Watson.
Ekip, Dünya’dan yaklaşık 140 milyon ışıkyılı uzaklıkta bulunan ve 2017 yılında keşfedilen kilonovadan veri toplayarak Hubble sabitini ölçme yöntemini zaten test etti.
