Okyanus dalgalarının kıyıları şekillendirmesi gibi, uzay-zamandaki dalgalanmaların da evrenimizi bugün gördüğümüz hale getiren evrimsel bir yolda ilerlemesine neden olmuş olabileceği öne sürülüyor.
Yeni bir teoriye göre, evrenin erken dönemindeki genişlemesini ve madde dağılımını, daha önce varsayılan 'inflaton' adı verilen hipotetik parçacıklar yerine, yerçekimi dalgaları yönlendirmiş olabilir.
Makalenin ilk yazarı, teorik astrofizikçi Raúl Jiménez, bu konuda "On yıllardır, evrenin erken anlarını, hiç gözlemlemediğimiz unsurlara dayanan modeller kullanarak anlamaya çalışıyoruz" diyor. "Bu öneriyi heyecan verici kılan şey, basitliği ve doğrulanabilir olmasıdır. Spekülatif unsurlar eklemiyoruz, bunun yerine gravitasyon ve kuantum mekaniğinin, kozmosun yapısının nasıl ortaya çıktığını açıklamak için yeterli olabileceğini gösteriyoruz."
Yaklaşık 13,8 milyar yıl önce gerçekleşen Büyük Patlama'dan sonra evrenin en erken aşamalarının nasıl geliştiği konusunda kesin olarak bir şey bilmiyoruz. Bilim insanlarının bu noktada yapabileceği tek şey, gözlemlediğimiz evrenin fiziğine uyan teoriler üretmektir.
Bu teoriler oldukça iyi olsa da, bazı belirgin eksiklikleri var. Örneğin, James Webb Uzay Teleskobu'nun (JWST) evrenin erken dönemlerinde, kozmologların beklediğinden daha fazla sayıda devasa galaksi keşfetmesi gibi.
Evrenin evriminin mevcut kabul gören zaman çizelgesi, Büyük Patlama'dan hemen sonra hızlı bir genişleme veya enflasyon dönemini içeriyor. Sonsuz yoğunlukta tek bir boyutsal noktadan – Büyük Patlama'dan hemen önceki evrenin matematiksel tanımı olan bir tekillikten – evren hızla genişledi. Bu genişleme sırasında sıcak bir plazma çorbası oluştu ve bu çorba soğuyarak maddeyi oluşturdu.
İnflaton, kozmolojik enflasyonu ve kozmosun şaşırtıcı derecede pürüzsüzlüğünü açıklamak için kullanılan spekülatif bir parçacık veya kuantum alanıdır. Teorik olarak bu parçacık, evrenin hızlı genişlemesini sağlarken, nihayetinde kara delikler, galaksiler, yıldızlar ve evrene dağılmış diğer tüm madde parçacıklarını oluşturan plazma çorbasındaki yoğunluk değişimlerine de izin verir.
Ancak, tüm çabalarımıza rağmen, fizikçiler inflatona dair başka bir kanıt bulamadılar. Jiménez ve meslektaşları, daha az spekülatif unsurlara dayanan farklı parametreler kullanarak evrenin erken evrimini açıklayabilir miyiz diye merak ettiler.
Genel görelilik ve evrenin genişlemesine ilişkin mevcut gözlemlerle tutarlı, gerçek evrenin çok basitleştirilmiş bir modeli olan de Sitter uzayından yola çıktılar. Bu alan içinde, uzay-zamandaki kuantum dalgalanmaları, yani yerçekimi dalgaları, gerilim pertürbasyonları adı verilen bir tür türbülansla üretilebilir.
Yerçekimi dalgalarının bugün evreni doldurduğu düşünülüyor. Bunlar, büyük ölçekli bozulmalarla uzay-zamanda oluşan dalgalanmalardır. Şu anda tespit edebildiklerimiz, nötron yıldızları ve kara delikler gibi devasa, yoğun nesnelerin çarpışmasıyla üretilirken, fizikçiler tüm evrenin henüz tespit edemeyeceğimiz kadar büyük bir yerçekimi dalgası arka plan uğultusuyla çınladığına inanıyor.
Araştırmacılar, uzay-zaman modellerindeki gerilim pertürbasyonları tarafından üretilen yerçekimi dalgalarının, ilkel plazmadaki yoğunluk değişimlerini tek başına yaratabileceğini ve aynı zamanda evrenin erken genişlemesine neden olabileceğini buldular. Sonunda, bu değişimler, ilk yıldızların, galaksilerin ve kara deliklerin tohumlarını oluşturan, yerçekimi altında çökebilecek kadar yoğun yığınlar yaratacaktır.
Bu oldukça zarif bir çözüm ve tüm evrenin erken evriminin arkasındaki itici güç olarak varsayımlara olan bağımlılığı ortadan kaldırıyor, ancak elbette bunu doğrulamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var.
Bununla birlikte araştırmacılar, "Önerdiğimiz mekanizma, enflasyona neden olan bir skaler alan seçimi gibi modele bağlı bir senaryoya olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir" diyorlar. Çalışmaları Physical Review Research dergisinde yayımlandı.
