CHIME teleskobu evrenin hızlanan genişlemesini incelemenin yeni bir yolunu açıyor

Bilim insanları, evrenin neden giderek daha hızlı genişlediğini araştırmak için yeni bir araç geliştirdi. Kanada’daki Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), eski evrendeki hidrojen gazının dağılımını haritalamak üzere tasarlanmış bir radyo teleskopları ağı. Yeni bir araştırma, CHIME’ın bu gözlemleri ilk kez başka teleskopların desteği olmadan, yalnızca kendi verileriyle yapabildiğini gösteriyor. Sonuca ulaşmak yedi yıl sürdü; ancak yöntem, karanlık enerjiyi incelemek için daha ekonomik bir yol sağlayabilir.

Karanlık enerji, evrenin genişlemesinin zamanla hızlanmasına yol açtığı düşünülen, henüz yeterince anlaşılmamış bir etkidir. Araştırmanın ortak yazarlarından, Toronto Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmacı Arnab Chakraborty, hidrojenin evrendeki en yaygın element ve yıldızların oluştuğu ham madde olduğunu belirtiyor. Hidrojenin zayıf radyo yayımı, uzaydaki maddenin nasıl dağıldığını gösteren bir tür kozmik izleyici işlevi görüyor.

CHIME, çoğunlukla Britanya Kolumbiyası’ndaki Penticton yakınlarında bulunan radyo teleskoplarından oluşuyor ve her gün kuzey gökyüzünün tamamını tarıyor. Yeni sonuçlardan önce teleskopun gözlemlerinin başka teleskoplarla doğrulanması gerekiyordu. Bu süreç hem zaman alıyor hem de masraflı oluyordu. Araştırmacılara göre CHIME’ın eski evrendeki hidrojen gazını kendi verileriyle gözlemleyebilmesi önemli; çünkü böylece diğer teleskoplara dayanmayan bağımsız bir ölçüm elde ediliyor.

Araştırma, 2019 yılında yapılan 94 gecelik gözleme dayanıyor. Veriler yayımlanmadan önce dikkatle tekrar tekrar denetlendi. CHIME, Büyük Patlama’dan yaklaşık üç milyar yıl sonrasına ait radyo sinyallerini tespit edebiliyor; o dönemde evren bugünkü yaşının yalnızca bir bölümüne ulaşmıştı. Chakraborty, ekibin yanlış alarm olasılığını elemek için yoğun biçimde çalıştığını, bütün kontrollerden sonra sinyalin varlığını korumasının uzak evrendeki gerçek hidrojen gazını gördüklerine güven verdiğini söylüyor.

The Astrophysical Journal’da yayımlanan eşlikçi bir çalışma, hidrojenin kozmosta nerelerde bulunduğuna ilişkin ek bulgular sunuyor. Araştırmaya göre hidrojenin yaklaşık yüzde 2’si “nötr atomik” biçimde; yani atomları bir proton ve bir elektron içeriyor ve toplam elektrik yükü taşımıyor. Çalışmanın ortak yazarlarından Arizona State Üniversitesi’nden Shabbir Shaikh, bu oranın diğer teleskopların ölçümleriyle genel olarak uyumlu olduğunu belirtiyor.

Bu yaygın gazın dağılımını haritalamak, evrenin farklı dönemlerde nasıl genişlediğine dair yeni ipuçları sağlayabilir. Ekip, sonraki araştırmalarda CHIME’ın yedi yıllık diğer gözlem verilerini de inceleyerek hidrojen gazına ilişkin bilgilerini artırmayı planlıyor.