Evren Büyük Çöküş ile ne zaman sona erebilir?

Evrenin geleceği için en yaygın açıklamalardan biri, genişlemenin hızlanarak sürmesi. Ancak Cornell Üniversitesi’nden fizikçi Henry Tye ve ekibinin oluşturduğu teorik model, farklı bir ihtimali gündeme getiriyor: Evrenin genişlemesi bir noktada yavaşlayıp tersine dönebilir ve sonunda Büyük Çöküş yaşanabilir.

Modelde verilen tahmine göre evrenin sıkışma süreci yaklaşık 11 milyar yıl sonra başlayabilir. Büyük Çöküş’ün ise bu başlangıçtan yaklaşık 8 milyar yıl sonra gerçekleşmesi öngörülüyor. Bu tarihler kesin bir hesap ya da bilimsel uzlaşma değil; henüz doğrulanmamış parçacıklara dayanan bir modelin sonuçları.

Karanlık enerjinin etkisi zamanla değişebilir mi?

Evren yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama’yla oluştu ve o zamandan bu yana genişliyor. Astronomlar 1990’ların sonunda bu genişlemenin yavaşlamadığını, aksine hızlandığını ortaya koydu. Gözlemlenen hızlanmayı açıklamak için karanlık enerji kavramı geliştirildi. Mevcut tahminlerde karanlık enerjinin evrenin yaklaşık yüzde 70’ini oluşturduğu düşünülüyor; ancak ne olduğu hâlâ bilinmiyor.

Standart kozmoloji modelleri karanlık enerjinin etkisini çoğunlukla kozmolojik sabitle açıklıyor. Bu yaklaşım, etkinin kozmik zaman boyunca aynı kaldığını varsayıyor. Ancak yeni gözlemler, karanlık enerjinin özelliklerinin evrenin tarihi boyunca değişmiş olabileceği ihtimalini gündeme getiriyor.

Dark Energy Survey ve Dark Energy Spectroscopic Instrument gibi çalışmalar, milyonlarca galaksinin üç boyutlu haritasını çıkararak evrenin genişlemesini inceliyor. Bu gözlemler karanlık enerjinin zamanla değişebileceğine dair işaretler sunuyor. Tye’ın ekibi de modelini oluştururken bu tür bulgulardan hareket ediyor; ancak bunlar tek başına Büyük Çöküş’ün gerçekleşeceğini kanıtlamıyor.

Aksiyonlar ve negatif kozmolojik sabit

Model, kozmolojik sabitin yanı sıra aksiyon adı verilen varsayımsal parçacıkları da hesaba katıyor. Aksiyonların varlığı henüz kanıtlanmadı. Sıradan maddeyle çok zayıf etkileşmeleri beklendiğinden, onları deneylerle tespit etmek de zor.

Bu senaryoda kozmolojik sabit negatif bir değer taşıyor ve evrenin genişlemesine karşı koyuyor. Aksiyonların etkisi ise evrenin erken dönemlerinde daha belirginken genişleme sürdükçe zayıflıyor. Modelin öngörüsüne göre zamanla negatif kozmolojik sabitin etkisi baskın hâle gelebilir. Böyle bir durumda genişleme önce yavaşlar, ardından evren daralmaya başlar.

Yaklaşık 11 milyar yıl sonra başlaması beklenen sıkışma ve bunun yaklaşık 8 milyar yıl sonrasına yerleştirilen Büyük Çöküş, modelin matematiksel varsayımlarına bağlı. Dolayısıyla bu süreleri evrenin sonu için belirlenmiş bir takvim gibi değerlendirmek doğru olmaz. Aksiyonların varlığı veya karanlık enerjinin değişen davranışı doğrulanmadan bu senaryo olasılıklardan biri olarak kalıyor.

Çöküşün ardından yeni bir evren doğabilir mi?

Büyük Çöküş ihtimali, evrenin sonunun ardından ne olabileceği sorusunu da beraberinde getiriyor. Büyük Sıçrama hipotezi, evrenin genişleme ve sıkışma evrelerinden tekrar tekrar geçebileceğini öne sürüyor. Bu görüşe göre bir çöküşün ardından yeni bir genişleme dönemi, dolayısıyla yeni bir Büyük Patlama başlayabilir.

Ancak bu fikri sınamak kolay değil. Sıkışmanın son aşamasında maddenin ve uzay-zamanın nasıl davrandığını anlamak gerekiyor. Bu uç koşullarda hem genel görelilik hem de kuantum mekaniği önem kazanıyor; iki kuramı birlikte açıklayabilen tamamlanmış bir fizik çerçevesi bulunmuyor.

Bu nedenle Cornell ekibinin çalışması, evrenin kesin olarak çökeceğini bildiren bir sonuç değil. Model, karanlık enerjinin sabit kalmadığı ve aksiyonların evrenin evriminde rol oynadığı varsayımlar altında olası bir gelecek çiziyor. Gözlemler geliştikçe bu varsayımların sınanması, evrenin uzun vadeli kaderine ilişkin tahminleri de netleştirebilir.