Peidetud universum: Tumeaine ja tumeda energia mõistatus

Teadusmaailma raputavad uued uuringud ja avastused pakuvad põnevat piilumist teadmata maailma, mis ehitab üles ning hoiab koos kogu nähtavat universumit, kuid jääb ise nähtamatuks. Selle nähtamatu võrgustiku nimeks on tumeaine ja tumeda energia. Kadunud universumi osakeste, nende omaduste ning rolli mõistmine universumi dünaamikas on kaasaegse füüsika ühed kesksemad küsimused.

Sissejuhatus

Universumi koostis ja toimimine on keerukas, kuid kõige hämmastavamaks avastuseks möödunud sajandil on olnud teadmine, et valdav enamus, umbes 95% kogu universumist, koosneb ainetest, mida me rutiinselt ei näe ega taju. Seda nii-öelda “peidetud” ainet nimetatakse tumedaks aineks ja tumedaks energiaks. Tumeaine ei kiirga ega neela valgust ning seega on see jälgitav mõistatuses umbkaudselt ainult kaudsete meetodite kaudu. Samal ajal on tume energia veelgi mõistatuslikum – oletatavasti on see jõud, mis kiirendab universumi paisumist, aga mis see täpselt on, jääb veel vastuseta küsimuseks.

Sisu

Tumeaine

Tumeaina avastamise lugu algas juba 1930. aastatel, kui Šveitsi astronoom Fritz Zwicky esimest korda viitas nähtusele, mis pani galaktikaparvede liikuma viisil, mis nähtava aine hulga järgi jalgu jäi. Kui galaktikate raskus oleks seotud ainult tähedega, mis meile nähtavad, ei peaks need teoreetiliselt koos hoidma, kui need liiguvad vastavalt mõõdetud kiirustele. Seevastu raskus toimib nagu oleks seal lisaks nähtavale ainele veel midagi, mis hoiab galaktikaid koos – see enigmiline lisakomponent on tumeaine.

Tume energia

Tume energia on veel suurem väljakutse. 1998. aastal märkasid astronoomid, et kauged supernoovad näivad olevat nõrgemad, kui peaks. See viitas šokeerivale järeldusele, et universumi paisumine ei aeglustu, nagu seni arvati, vaid hoopis kiireneb. See jäägitu jõud, mis sellele paisumisele hoogu juurde annab, sai nimeks tume energia. Tänapäeva kosmoloogia kirjeldab, et umbes 68% universumist koosneb tumedast energiast, 27% on tumeaine ja ainult 5% tavainest.

Kuidas me uurime?

Tumeaine ja tumeda energia uurimiseks kasutatakse mitmeid meetodeid: gravitatsiooniläätseid, galaktikate roteerumiskõveraid, kosmilise taustkiirguse kaardistamist ning palju muud. Need uuringud pakuvad hüppelauda uuteks teooriateks. Tänapäeva kõrgtehnoloogiline aparatuur, nagu näiteks Large Hadron Collider (LHC), spetsialiseerunud satelliidid ja kosmilised diapasoonid aitavad teadlastel luua uusi mudeleid ja skenaariume universumi sügavamateks saladusteks.

Kokkuvõte

Tumeaine ja tume energia ei ole lihtsalt kosmoloogilised kurioosumid, need on fundamentaalsed komponendid, mis aitavad meil mõista, millised jõud on universumi evolutsiooni going. Nende saladuste lahtiharutamine kujuneb 21. sajandi teadusele üheks keskseks ülesandeks ning võib viia meid uute ja põnevate avastusteni nii materiaalse maailma ehituse kui ka kogu kosmilise ajaloo osas. Kuigi täielik mõistus on veel kaugel, viivad iga uus teaduslik läbimurre ja eksperiment meid samm-sammult lähemale looduse ühele suuremale saladusele.