Gök bilimciler, 100 yıldan uzun bir süredir Dünya'dan yaklaşık 190 ışık yılı uzaklıktaki bir yıldızı gözlemliyorlar. Yıldız, uzayda yaklaşık saatte 800.000 mil (saatte 1.3 milyon kilometre) hızla ilerliyor. Ancak işin daha da ilginç olan tarafı, HD 140283, ya da diğer adıyla Methuselah isimli yıldız aynı zamanda evrenin bilinen en eski yıldızlarından biri.
Bilim adamları, 2000 yılında 16 milyar yaşında olduğunu tahmin ettikleri yıldızı, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Hipparcos uydusu aracılığıyla gözlemlemeye çalıştı. Ortaya çıkan rakam, akıllara durgunluk verici ve aynı zamanda oldukça şaşırtıcıydı. Evrenin kendisi 13.8 milyar yaşındayken bir yıldız nasıl daha yaşlı olabilirdi? Pennsylvania Eyalet Üniversitesi'nden gök bilimci Howard Bond durumu "ciddi bir tutarsızlık" olarak açıkladı.
Methuselah, çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluştuğu ve çok az demir içerdiği için eski bir yıldız olduğu açıktı. Bileşimine bakılırsa yıldız, demir yaygınlaşmadan önce ortaya çıkmıştı. Ancak bulunduğu ortamdan yaklaşık 2 milyar yıldan daha yaşlı olması? Elbette bu mümkün değil.
Bond ve meslektaşları, kendilerini 16 milyar rakamının doğru olup olmadığını araştırma görevine adadılar. 2003 ve 2011 yılları arasında yıldızların konumlarını, mesafelerini ve enerji çıkışlarını saptayan Hubble Uzay Teleskobu'nun Hassas Kılavuz Sensörleri tarafından kaydedilen 11'den fazla gözlem seti elde ettiler. Iraklık açısının, spektroskopi ve fotometri ölçümlerinin elde edilmesiyle daha doğru bir değer elde edilebilirdi.
Bond ve çalışma arkadaşları yapılan ölçüm ve değerlendirmelerin ardından HD 140283'ün yaşının 14,46 milyar yıl olduğunu tespit ettiler. Ancak bu hala evrenin yaşından çok daha fazlaydı. Bilim adamları yaklaşık 800 milyon yıllık bir belirsizlik saptadı ve Bond, yıldızın yaşını evrenin yaşıyla uyumlu hale getirildiğini söyledi.
Zaman içinde yapılan iyileştirmelerle HD 140283'ün yaşının biraz daha düştüğü görüldü. 2014 yılındaki yapılan bir takip çalışması, yıldızın yaşını 14.27 milyar yıl olarak güncelledi. Bond'a göre; eğer yıldız yaklaşık 14 milyar yıllıksa, gözlemsel ölçümler ve teorik modelleme belirsizlik içeriyorsa, herhangi bir çelişki yoktu. Çünkü 13.8 milyar yıl, yıldız üzerinde yapılan araştırmaların hata payını ortaya çıkarıyor.
Ardından yapılan çalışmalarda, evrenin genişleme hızı megaparsec başına saniyede 67,4 km olduğu belirlendi, ancak evrenin genişleme hızının son ölçümlerinde 73 veya 74 değerine işaret edildi. Bu durum, kabul edilen teorilerin yeniden değerlendirilmesine yol açarken, aynı zamanda evrenin arkasında olduğu düşünülen karanlık madde ve karanlık enerji hakkında öğrenilecek çok şey olduğu görülüyordu.
Hubble Constant için daha yüksek bir değer evren için daha kısa bir yaşı gösterir. Megaparsek başına saniyede 67.74 km'lik sabit, evrenin 13.8 milyar yaşında olduğuna işaret ederken; 73 olması ya da maksimum 77 olması ise evrenin yaşının 12.7 milyar yıl olduğunu gösteriyor. Elbette bu saptamalar HD 140283'ün evrenden daha yaşlı olduğunu bir kez daha ortaya koyan bir hataydı. Son olarak 2019 yılında yapılan çalışmalarda ise 82.4 Hubble Sabiti önerildi ve bu da evrenin yaşını 11.4 milyar yıla indirdi.
Robert Matthews, cevapların daha büyük kozmolojik saptamada olduğuna inanıyordu ve yıldız astrofizikçilerinin bu paradoksu yaratan bir şeyi kaçırdıklarından şüphelendiğini açıkladı ve duruma tersinden bakarak. Evrenin yaş ölçümünün yıldızlarınkinden çok daha tartışmalı ve gözlemsel, teorik belirsizliklere neden olduğu ortaya çıktı.
Ancak, evrenin potansiyel olarak bu yıldızdan daha genç görünmesini sağlayan ne olabilir?
Matthews: "İki seçenek var ve bilimin tarihi, bu gibi durumlarda gerçeğin her ikisinin karışımı olduğunu öne sürüyor" dedi ve ekledi: "Bu durumun altında tam olarak anlaşılmamış gözlemsel bir hata kaynağı, ayrıca kozmik genişlemenin milyarlarca yıldır itici gücü olan karanlık enerjinin gücü gibi evrenin dinamikleri teorisindeki bazı boşluklar yatıyor."
Matthews ayrıca şu anki paradoksun karanlık enerjinin zaman içindeki değişimi ve bu nedenle hızlanma oranındaki bir değişikliği yansıttığını öne sürdü. Matthews, nedensel küme teorisi gibi yerçekiminin temel doğası hakkındaki fikirlerle uyumlu olabileceğini ve yerçekimsel dalgalar üzerine yapılan yeni araştırmaların paradoksun çözülmesine yardımcı olabileceğini belirtti.
Sorun şu ki, yerçekimi dalgalarını ölçmek kolay bir iş değil. Ancak New York’taki Flatiron Enstitüsü'nde astrofizikçi olan Stephen Feeney'e göre, önümüzdeki 10 yılda bu alanda atılım yapılabilir. Fikrin temelinde nötron yıldız çiftleri arasındaki çarpışmalardan Dünya'ya göre hareket ettikleri hızı bulmak için yaydıkları görünür ışığı kullanarak veri toplamak yatıyor. Aynı zamanda yerçekimi dalgalarının analiz edilmesi, Hubble Sabiti'nin ölçümü için en doğru bilgiyi verebilir.
Methuselah, yaşının gizemini ve evrenin nasıl işlediğini noktasındaki araştırmaları geliştirerek bilime öncülük edecek. Paradoks muhtemelen göz ardı edilmiş gözlemsel bir etki ve/veya kozmik genişlemenin dinamiklerini anlayamamamızdaki büyük bir eksiklik. Kesin olarak bu "eksikliğin" ne olduğunu bilememek, astronomi bilimini bir süre daha zor durumda bırakacak.
