2.884 süpernova tek katalogda: karanlık enerji sabit olmayabilir
Queensland Üniversitesi öncülüğündeki ekip, otuz yıllık Ia tipi süpernova gözlemini tek bir tutarlı katalogda topladı. Sonuç, karanlık enerjinin zamanla değişebileceği şüphesini güçlendiriyor ama henüz kanıtlamıyor.
Uzak bir galaksinin kıyısında bir ışık noktası belirir, birkaç hafta boyunca neredeyse ev sahibi galaksisiyle yarışacak kadar parlar, sonra yavaş yavaş söner. Gökbilimciler için bu sönüp giden ışık, evrenin en değerli ölçü aletlerinden biridir: ne kadar sönük göründüğüne bakarak bize ne kadar uzak olduğunu söyleyen bir cetvel.
Avustralya'daki Queensland Üniversitesi Matematik ve Fizik Okulu öncülüğünde çalışan uluslararası bir ekip, bu cetvellerden 2.884 tanesini ilk kez tek ve tutarlı bir katalogda topladı. Katalogun adı Unite. Sonuç, kozmolojinin en temel varsayımlarından birini yeniden tartışmaya açıyor: evrenin genişlemesini hızlandıran karanlık enerji gerçekten sabit mi, yoksa zamanla değişiyor mu?
Çalışma, 4 Eylül 2026'da arXiv'de yayımlanan iki makaleye dayanıyor. Ana makale Publications of the Astronomical Society of Australia dergisine, eşlik eden makale The Astrophysical Journal'a gönderildi; ikisi de henüz hakem değerlendirmesinden geçmedi.
Patlayan bir yıldız neden cetvel olur?
Ia tipi süpernova, beyaz cüce denen yoğun bir yıldız kalıntısının termonükleer bir patlamayla dağılmasıdır. Bu patlamaların tepe parlaklıkları birbirine çok yakındır; ışığın ne kadar hızlı söndüğüne ve rengine göre yapılan küçük düzeltmelerle neredeyse aynı hâle getirilebilir. Bu yüzden onlara "standart mum" denir. Gücünü bildiğiniz bir ampulün karanlık bir yolda ne kadar sönük göründüğünden uzaklığını kestirmek gibidir.
Süpernovanın ışığındaki kırmızıya kayma ise o ışık yola çıktığından beri evrenin ne kadar genişlediğini gösterir. Uzaklık ile kırmızıya kaymayı aynı grafikte buluşturmak, genişlemenin geçmişini okumayı sağlar. 1998 ve 1999'da iki ekip bu yöntemle genişlemenin yavaşlamadığını, tersine hızlandığını göstermişti. Bu hızlanmayı sağlayan bilinmeyen bileşene karanlık enerji adı verildi. Standart kozmoloji modeli onu evren boyunca hiç değişmeyen bir sabit olarak ele alır.
Otuz yılın verisini aynı dile çevirmek
Unite, iki büyük veri kümesini birleştiriyor. Birincisi Pantheon+: on yedi farklı kaynaktan derlenmiş, tayf ile doğrulanmış 1.550 süpernova. İkincisi Karanlık Enerji Taraması'nın (DES) beş yıllık süpernova örneği. Ana makaledeki dağılıma göre katalogun parçaları şöyle:
| Kaynak | Süpernova sayısı |
|---|---|
| Karanlık Enerji Taraması (DES) | 1.549 |
| Yakın evrendeki çeşitli taramalar | 647 |
| SDSS | 256 |
| Pan-STARRS1 (PS1MD) | 251 |
| SNLS | 171 |
| Hubble Uzay Teleskobu | 10 |
| Toplam | 2.884 |
Asıl iş, farklı teleskoplarla, farklı filtrelerle ve farklı yıllarda toplanmış bu ölçümleri birbiriyle karşılaştırılabilir hâle getirmekti. Doktora öğrencisi Ryan Camilleri, Queensland Üniversitesi'nin duyurusunda "Otuz yıllık astronomik gözlemi tek ve tutarlı bir çerçevede yeniden kurduk" diyor. Camilleri'ye göre ekip, süpernovaların davranışı hakkında yıllar içinde öğrenilenleri eski verilere de uyguladı; kozmik tozun ve ev sahibi galaksinin kütlesinin süpernova ışığına etkisini hesaba kattı. Işığın yolu üzerindeki büyük kütlelerin onu bükmesiyle oluşan kütleçekimsel merceklenme de düzeltmeye eklendi. Makaleye göre bu düzeltme, uzak süpernovalardaki saçılmayı yaklaşık yüzde 5 azaltıyor. Ev sahibi galaksilerin kütleleri ise örneğin yüzde 98'inden fazlası için aynı yöntemle yeniden ölçüldü.
Ne buldular?
Ekip Unite'ı iki başka ölçümle birleştirdi: Büyük Patlama'dan kalan kozmik mikrodalga arka plan ışıması ve erken evrendeki ses dalgalarının galaksilerin dağılımında bıraktığı iz olan baryon akustik salınımları. Bu ikinci ölçüm için hem DES'in hem de Karanlık Enerji Tayf Aracı'nın (DESI) verileri kullanıldı.
Karanlık enerji sabit kabul edildiğinde, Büyük Patlama ışığından gelen sonuç ile süpernova ve galaksi verilerinden gelen sonuç birbiriyle belirgin biçimde çelişiyor. Karanlık enerjinin zamanla değişmesine izin verildiğinde bu çelişki yumuşuyor. Ekibin hesabına göre değişen karanlık enerji, sabit modele karşı 3,3 sigma düzeyinde öne çıkıyor.
Tamara Davis, aynı duyuruda ekibin 2024'teki DES verisinin karanlık enerjinin zamanla değişebileceğine dair ilk ipuçlarını verdiğini hatırlatıyor ve yeni derlemenin de standart modelden bir sapma gördüğünü, ancak "biraz farklı bir yönde" olduğunu ekliyor. Davis'e göre böylece birbirinden tamamen bağımsız iki ölçüm, DES süpernovaları ile DESI gözlemleri, karanlık enerjide zamanla değişime dair ipucu yakalamış oldu.
Bulgunun sınırları
- İstatistik ikiye bölünüyor: Frekansçı (klasik) yöntem 3,3 sigma verirken, Bayesçi model karşılaştırması değişen karanlık enerji lehine yalnızca zayıf bir tercih gösteriyor. Bu düzey, fizikte bir keşif ilan etmek için aranan eşiğin altında.
- Sinyal tek başına gelmiyor: Unite yalnız başına incelendiğinde zamanla değişmeyen karanlık enerjiyle uyumlu. İşaret, diğer ölçümlerle birleştirince ortaya çıkıyor.
- Kesin olmayan sınıflama: DES süpernovalarının çoğu tayfla değil, ışık ölçümüne dayalı bir algoritmayla sınıflandırıldı. Katalogdaki 2.884 nesne bu yüzden "büyük olasılıkla" Ia tipi olarak tanımlanıyor.
- Yakın süpernovalara duyarlılık: Yakın evren örneği farklı aletlerle yapılmış çok sayıda taramadan derlendi. Makaleye göre en yakın süpernovalar analizden çıkarıldığında en iyi uyum belirgin biçimde kayıyor.
- Yöntem farkı sonucu oynatıyor: Eşlik eden makalede, Pantheon+ süpernovalarının ev sahibi galaksi kütleleri yeniden ölçüldüğünde bu alt örnekte değişen karanlık enerji lehindeki işaret 3,4 sigmadan 4,0 sigmaya çıkıyor.
Camilleri, Davis ve Lee, Cosmology Talks kanalının yayımladığı videoda çalışmayı anlatıyor (İngilizce):
Sırada ne var?
Makale, sonucun yakın süpernovalara özellikle duyarlı olduğunu vurguluyor. Bu boşluğu DEBASS (Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova) programı doldurabilir. Makaleye göre DEBASS, DES ile aynı teleskop ve filtrelerle 400'den fazla yakın süpernova ölçtü. Böylece yakın ve uzak süpernovalar aynı aletle ölçülmüş, baştan sona türdeş bir örnekte karşılaştırılabilecek.
Davis'e göre bu araştırmalar, kütleçekimi ile kuantum fiziğinin nasıl bir araya geldiği sorusuna da ipucu verebilir. Şimdilik açık soru şu: karanlık enerjinin zamanla değiştiğine dair işaret, daha temiz ve daha homojen verilerle güçlenecek mi, yoksa eski ölçümlerin bir izi olarak mı kalacak?
Fotoğraf: NASA/ESA, The Hubble Key Project Team and The High-Z Supernova Search Team, CC BY 4.0, Wikimedia Commons
