Newton'un Yerçekimi Yasası evrenin en büyük testinden geçti

Bilim insanları, uzak evrendeki galaksi kümelerinin hareketlerini inceleyerek Newton’un evrensel yerçekimi yasasını şimdiye kadar gerçekleştirilen en büyük ölçekte test etti. Araştırma sonuçları, yerçekiminin yüz milyonlarca ışık yılı boyunca hâlâ Isaac Newton ve Albert Einstein’ın öngördüğü şekilde davrandığını ortaya koydu.

Physical Review Letters dergisinde yayımlanan çalışmada araştırmacılar, Dünya’dan yaklaşık 5 ila 7 milyar ışık yılı uzaklıktaki yüz binlerce galaksiyi analiz etti.

686 bin galaksi incelendi

Pennsylvania Üniversitesinden kozmolog Patricio Gallardo liderliğindeki ekip, yaklaşık 686 bin galaksiyi kapsayan dev bir veri seti üzerinde çalıştı. Araştırmacılar, birbirine doğru hareket eden galaksi kümelerinin hızlarını ölçerek yerçekiminin büyük ölçeklerde nasıl davrandığını test etti.

Newton’un yasasına göre, Evrendeki her parçacık diğer parçacıkları kütlesiyle doğru, aralarındaki mesafenin karesiyle ters orantılı biçimde çeker.

Araştırmanın sonuçları, bu “ters kare yasasının” milyarlarca ışık yılı ölçeğinde bile geçerliliğini koruduğunu gösterdi.

Karanlık madde için güçlü kanıt

Bilim insanları uzun süredir evrendeki görünür maddenin, gözlemlenen hareketleri açıklamak için yeterli olmadığını biliyor. Galaksilerin beklenenden hızlı dönmesi, ışığın uzay-zamanda fazla bükülmesi ve galaksi kümelerinin dağılmadan bir arada kalması gibi olgular, “karanlık madde” adı verilen görünmez bir madde türünün varlığına işaret ediyor.

Araştırmacılar, yeni sonuçların yerçekimi yasalarının değiştirilmesi gerektiği fikrinden ziyade karanlık madde teorisini desteklediğini belirtiyor.

Kozmik arka plan ışığı kullanıldı

Çalışmada galaksi kümelerinin hızlarını ölçmek için “kinematik Sunyaev-Zeldovich etkisi” adı verilen yöntem kullanıldı.

Bilim insanları, Büyük Patlama’dan kalan kozmik mikrodalga arka plan ışığının galaksi kümeleri içindeki sıcak gaz bulutlarından geçerken uğradığı küçük değişimleri analiz etti. Bu değişimler sayesinde kümelerin ne kadar hızlı hareket ettiği hesaplandı.

Araştırmacılar, galaksi kümeleri arasındaki çekim kuvvetinin uzak mesafelerde hızla zayıfladığını ve bunun Newton ile Einstein’ın teorileriyle uyumlu olduğunu açıkladı.

Yerçekimi tartışması sürüyor

Araştırmanın yazarları, sonuçların karanlık maddeyi desteklediğini ancak bu görünmez maddenin tam olarak ne olduğunun hâlâ bilinmediğini vurguluyor.

Patricio Gallardo, “Evrenin karanlık madde içerdiğine dair kanıtlar güçleniyor ancak bunun neden oluştuğunu hâlâ bilmiyoruz” dedi.