Seni täpseimad mõõtmised: universumit paisutab tume energia
Toimetas Mart ZirnaskSuuri galaktikaparvi jälgides õnnestus teadlastel teha seni kõige täpsemaid mõõtmisi tumeda energia ja gravitatsiooni mõjudest maailmaruumis. Nende põhjal näikse universumit kiirenevas tempos paisutavat siiski raskesti hoomatav tume energia, mitte astronoomilisel skaalal isemoodi käituv gravitatsioon. Et universum kiirenevas tempos paisub, selles on teadlased suuresti ühel meelel. Ent mis paisumist tagant tõukab? Stanfordi ülikooli Kavli instituudi astrofüüsikud vaatlesid Maast erineval kaugusel asuvaid galaktikaparvi – suurimaid gravitatsiooniliselt seotud objekte, mis maailmaruumis leida. Püüdes mõista, kuidas on universumi muutumine miljardite aastate vältel mõjutanud nende parvede kasvu, loodeti selgemini avada ka jõudusid, mis maailmaruumi vormivad, vahendab PhysOrg.Umbes kümne miljardi aasta eest vormuma hakanud galaktikapilvedest meie jaoks "tagumised" asuvad Maast kümnekonna miljardi valgusaasta kaugusel. Nii paistavad nood astrofüüsikutele kujul, mis tegelikult iseloomustab aega, kui universumi vanuseks oli alles veerand praegusest; lähemate parvede kujutis seevastu on tegelikkusega sarnasem. Erineval distantsil asuvaid galaktikaparvi kõrvutades märkasid uurijad, et praegune universum sisaldab parvi vähem, kui oleks ootuspärane mittekiireneva paisumise puhul. "Kuna maailmaruum paisub üha kiiremini, on gravitatsioonil aina raskem ainet kokku tõmmata ja vormida galaktikaparvede-suguseid struktuure," selgitas Adam Mantz NASA Goddardi kosmoseuuringute keskusest."Mis iganes kiirenemist põhjustab, see jätab kosmilisse struktuuri tagajärjena selge jälje," jätkas Mantz. Nimetatud jälje tabamiseks kõrvutati tema juhtimisel galaktikaparvede vaatlusi erinevate mudelitega tumedast energiast – teadlastele raskesti hoomatavast jõust, mida on täis pea kogu universum ning mida peetakse üheks kiireneva paisumise võimalikuks põhjuseks.Galaktikaparvede-alast infot koguti nii 90ndatel töötanud Saksa-Ameerika-Briti röntgensatelliidi ROSAT andmestikust kui NASA Chandra röntgenobservatooriumist. Röntgenkiirgus on siin oluline, kuna seda väljutab ülikuum plasma galaktikaparvede sees. "Otsisime röntgenkiirguse emissiooni kogu tähistaevast ning see võimaldas meil kindlaks teha kõige massiivsemad galaktikaparved, mis annavad kõige puhtamat ja tugevamat signaali," rääkis samuti uurimisrühma kuulunud Havai ülikooli astronoomiainstituudi teadur Harald Ebeling.Kombineerides säärast tervikpilti muu kosmoloogilise informatsiooniga, õnnestus teadlastel teha seni kõige täpsemaid tumeenergia-mõõtmisi. Need olid kooskõlas kõige lihtsama mudeliga, mis käsitleb tumeenergiat kosmoloogilise konstandina – energiaväljana, mis kõikjal ajas ja ruumis ühetaoline. See, 1917. aastal Albert Einsteini poolt välja pakutud idee on vahepealse ebasoosingu järel viimastel aastatel astrofüüsikute seas taas toetust kogunud, ja nimelt võimaliku selgitusena universumi paisumise kiirenemisele.Ühtlasi ei toetanud mõõtmised nn modifitseeritud gravitatsiooni mudeleid. Nende järgi oleks gravitatsioon astronoomilistel kaugustel kas tugevam või nõrgem sellest, mida pakub üldrelatiivsusteooria – põhjustades seega ka universumi paisumist. Nüüd aga näis kosmilise struktuuri kasv siiski toimuvat kooskõlas üldrelatiivsusteooria põhjal ennustatavaga, toetades nõnda teist käsitlust, mille põhjal universumit paisutab siiski tume energia.Universumi kiireneva paisumise poolt galaktikaparvede kasvule avaldatava mõju eraldi kindlaks tegemine on oluline "kontroll" tõusvas tempos laieneva universumi teooriale. "Nii kosmilise paisumise kui struktuuride kasvu mõlema ajalugu hõlmavad mõõtmised aitavad erinevatel tumeda energia ja modifitseeritud gravitatsiooni teooriatel vahet teha," rääkis David Rapetti Kavli instituudist.Loe pikemalt:Uurimus ajakirjas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (juuli 2010, neljas osas).
