Universumin suuri arvoitus ratkeamassa? – Nasalta uusi ehdokas pimeän aineen alkuperäksi

Pimeän aineen arvoitukseen on etsitty vastausta mustista aukoista, jotka syntyivät alkuräjähdystä seuranneen sekunnin ensimmäisten tuhannesosien aikana.

tiede
tähtitaivas
ESA, NASA / EPA

Tutkijat ovat vuosikymmeniä pähkäilleet maailmankaikkeutemme suuren arvoituksen, pimeän aineen, olemusta ja alkuperää.

Salaperäisestä pimeästä aineesta ei tiedetä paljoakaan. Sen uskotaan kuitenkin muodostavan runsaan neljänneksen maailmankaikkeuden massasta ja energiasta. Esimerkiksi tavallisen aineen osuudeksi on arvioitu noin viisi prosenttia.

Tutkijat ovat arvelleet, että pimeä aine koostuisi vielä tuntemattomista heikosti vuorovaikuttavista hiukkasista. Mitään todistetta tälle hypoteesille ei kuitenkaan ole.

Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan tiistaina julkistama tutkimus tarjoaa uutta selitystä pimeälle aineelle. Sen mukaan pimeä aine saattaa koostua välittömästi alkuräjähdyksen jälkeen syntyneistä ensimmäisistä mustista aukoista. Mustat aukot olisivat olleet yleisiä jo silloin, kun ensimmäiset tähdet syttyivät.

Astrofyysikko Alexander Kashlinsky Nasan Goddard-avaruuskeskuksesta kertoo, että ongelmaa on selvitelty yhdistämällä laajalti erilaisia ideoita ja havaintoja. Hänen mukaansa lopputulos on yllättävän hyvä.

Tutkimuksissa hyödynnettiin Spitzer-avaruusteleskoopin keräämiä havaintoja infrapunan aallonpituuksilta ja röntgenalueella toimivan Chandra-teleskoopin keräämiä löytöjä. Molempien havainnot vaikuttaisivat tukevan teoriaa, josta Nasa kertoo nettisivuillaan. (siirryt toiseen palveluun) Koko tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal Letters (siirryt toiseen palveluun)-nettisivustolla.

Tutkimuksessa hyödynnettiin myös tietoja, joita saatiin äskettäin gravitaatioaaltojen olemassaolon paljastaneesta kahden mustan aukon yhdistymisestä. Kutakuinkin samankokoiset aukot saattoivat olla juuri ensimmäisen sukupolven aukkoja.

Mustat aukot ympäröivät galakseja? 

Mikäli Nasan tutkimustiedot osoittautuvat paikkansapitäviksi, ovat kaikki galaksit, myös omamme, mustien aukkojen muodostamien laajojen pallojen sisällä, sanoo astrofyysikko Kashlinsky.

Nasa jatkaa parhaillaankin pimeän aineen arvoituksen selvittämistä erilaisilla havaintolaitteilla. Kashlinskyn mukaan tutkimukset tuottavat tuloksia, jotka tarkentavat jatkuvasti tietoa siitä, missä pimeä aine voi piileskellä.

Hänen mukaansa pimeän aineen piileskely on lisännyt kiinnostusta etsiä arvoitukseen vastausta juuri alkuräjähdystä seuranneen sekunnin ensimmäisten tuhannesosien aikana syntyneistä mustista aukoista.

Vaikka pimeän aineen arvoitus vähitellen ratkeaisikin, jää tutkijoille vielä selvitettävää muun muassa pimeän energian suhteen. Maailmankaikkeuden laajenemisen uskotaan selittyvän suurelta osin pimeällä energialla, jonka on arvioitu muodostavan yli kaksi kolmasosaa näkyvästä maailmankaikkeudesta.