Evrenin şekli, genellikle üzerinde düşündüğümüz bir konu değildir. Ancak yapılan yeni bir çalışma, evrenin her yöne aynı şekilde bakılmadığı, yani asimetrik veya 'tek taraflı' olabileceği ihtimalini gündeme getiriyor. Eğer bu doğruysa, mevcut kozmoloji anlayışımız kökten değişebilir.
Günümüzde 'standart kozmolojik model' olarak bilinen ve tüm evrenin yapısını ve dinamiklerini açıklayan model, evrenin büyük ölçeklerde homojen ve izotrop (her yöne aynı görünen) olduğu varsayımına dayanıyor. Ancak bilim insanları, mevcut verilerdeki bazı tutarsızlıklar ('gerilimler') bu homojen evren fikrine meydan okuyor.
Bu tutarsızlıklardan biri, kozmik dipol anomalisi olarak adlandırılıyor. Yeni yayımlanan bir çalışma, bu anomalinin evrenin en kabul gören tanımı olan standart kozmolojik model için ciddi bir tehdit oluşturduğunu ortaya koyuyor.
Peki, kozmik dipol anomalisi nedir ve evren anlayışımız için neden bu kadar önemli?
Her şey, Büyük Patlama'dan geriye kalan kozmik mikrodalga arka plan (CMB) radyasyonu ile başlıyor. CMB, gökyüzünde yaklaşık yüz binde birlik bir farkla oldukça homojendir. Bu durum, bilim insanlarını evreni, Einstein'ın genel görelilik teorisindeki 'maksimum simetrik' uzay-zaman tanımıyla modelleme konusunda rahatlatmıştı. Bu simetrik evren görüşü, yani her yerde ve her yönde aynı görünmesi, 'FLRW tanımı' olarak bilinir ve Lambda-CDM modelinin temelini oluşturur.
Ancak, Hubble gerilimi gibi önemli bazı anomaliler de mevcut. Edwin Hubble'ın 1929'da evrenin genişlediğini keşfetmesiyle adını alan bu gerilim, erken evren verileriyle daha yakın evren verileri arasındaki genişleme hızı ölçümlerinin uyuşmamasından kaynaklanıyor.
Kozmik dipol anomalisi, Hubble gerilimi kadar ilgi görmese de, evren anlayışımız için daha temel bir sorun teşkil ediyor. Büyük ölçeklerde simetrik olduğu düşünülen CMB'de bazı farklılıklar tespit edildi. Bunlardan en önemlisi CMB dipol anizotropisi: gökyüzünün bir tarafının daha sıcak, karşı tarafının ise daha soğuk olması, yaklaşık binde birlik bir sıcaklık farkıyla.
Bu CMB farklılığı, Lambda-CDM modelini doğrudan tehdit etmiyor. Ancak, diğer astronomik verilerde de buna karşılık gelen farklılıklar olması bekleniyor. Bilim insanları, çok uzak mesafedeki radyo galaksileri ve kuazarlar gibi gök cisimlerinin dağılımında da benzer bir varyasyon olup olmadığını araştırdılar. Eğer 'simetrik evren' varsayımı doğruysa, bu uzak gök cisimlerindeki varyasyon, CMB'deki varyasyonla doğrudan uyumlu olmalıydı. Bu, gökbilimcilerin adıyla anılan 'Ellis-Baldwin testi' olarak biliniyor.
Bu testin sonucu ise evrenin bu testi geçemediği yönünde. Uzak gök cisimlerindeki varyasyon, CMB'deki varyasyonla eşleşmiyor. Bu tutarsızlık, hem yer tabanlı teleskoplar hem de uydularla yapılan gözlemlerde benzer sonuçlar vererek daha da güçleniyor.
Kozmik dipol anomalisi, standart kozmolojik model için ciddi bir sorun teşkil ediyor ve bu durum, astronomi topluluğu tarafından büyük ölçüde göz ardı ediliyor. Bunun nedeni, bu sorunun kolayca aşılamayacak olması ve sadece Lambda-CDM modelini değil, FLRW tanımını da terk etmeyi gerektirmesi.
Ancak, Euclid ve SPHEREx gibi yeni uydular ve Vera Rubin Gözlemevi gibi teleskoplardan gelecek verilerle, evrenin yeni bir modelini inşa etmek için beklenmedik içgörüler elde edebiliriz. Yapay zeka ve makine öğrenimi gibi alanlardaki gelişmeler de bu yeni modelin oluşturulmasında önemli rol oynayabilir. Bu keşif, temel fizik ve evren anlayışımız üzerinde devasa bir etkiye sahip olacaktır.
