Tutkimus: Pimeää energiaa ei ole, eikä maailmankaikkeus laajene kiihtyvää vauhtia – Kosmologi Kari Enqvist: "Tieteen tennispeliä"

Uusi teoria merkitsisi, ettei maailmankaikkeus laajenisikaan kiihtyvää vauhtia, kuten on oletettu.

tiede
Euclid
Euroopan avaruusjärjestön ESA:n Euclid-satelliitti lähetetään tutkimaan pimeän aineen ja pimeän energian salaisuuksia. Kuvassa on taiteilijan näkemys Euclid-satelliitista.C. Carreau / ESA

Fysiikan Nobel-palkinto myönnettiin viisi vuotta sitten tutkijoille 1990-luvulla tehdystä työstä, jonka tuloksena he ilmoittivat maailmankaikkeuden laajenevan kiihtyvää vauhtia.

Kysymystä oli selvitetty tutkimalla Hubble-teleskoopin ja maan pinnalla olevien teleskooppien avulla 1a-luokan supernovia, ja niiden näyttäviä räjähdyksiä tähden elämänkaaren päättyessä.

Nobelin lisäksi tutkijat saivat useita muita palkintoja, ja tutkimuksen seurauksena käsitys "pimeästä energiasta", joka saa maailmankaikkeuden laajenemaan kiihtyvää vauhtia, hyväksyttiin yleisesti maailmalla.

Pimeää energiaa on arvioitu olevan lähes 70 prosenttia maailmankaikkeuden energiatiheydestä.

Mutta onko asia lopulta niin? Kysymystä on selvitetty Oxfordin yliopiston professorin Subir Sarkarin johdolla tehdyssä tutkimuksessa. Sarkarin tutkimusryhmällä oli käytettävänään dataa peräti 740:stä 1a-luokan supernovasta. 1990-luvun tutkimuksessa niitä oli vajaa kymmenesosa tästä.

Sarkarin ryhmä päätyi siihen tulokseen, että käsitys kiihtyvästä laajenemisesta on hatarammalla pohjalla kuin aiemmin on oletettu. Heidän mielestään todisteet puhuvat tasavauhtisen laajenemisen puolesta.

Sarkar: Näyttö ei riitä

Professori Sarkar toteaa tutkimuksesta laaditussa tiedotteessa (siirryt toiseen palveluun), että näyttö kiihtyvästä laajenemisesta on vähintäänkin liioiteltu. Fyysikkojen käyttämän sigma-luokittelun mukaan näyttö on enimmillään tasolla 3, kun sen näin keskeisessä asiassa pitäisi olla ainakin 5, hän perustelee.

Sarkar muistuttaa Euroopan hiukkastutkimuslaitoksessa Cernissä tehdyistä hiukkaskokeista. Cernissä etsittiin näyttöä uudesta mullistavasta hiukkasesta, kuten Ylekin kertoi. Viime joulukuussa tehdyissä kokeissa näyttö hiukkasen olemassaolosta oli jopa 3,9 sigman tasolla. Seurauksena oli tavaton kiinnostus, ja lyhyessä ajassa julkaistiin yli 500 teoreettista tutkimusta.

Nyt elokuussa uuden datan tutkimisen jälkeen ilmoitettiin luokittelun pudonneen 1 sigmaan. Kyse oli siis vain tilastollisesta vaihtelusta, eikä hiukkasta ollut olemassa, totesivat Cernin tutkijat tuolloin ja Sarkar nyt.

Muukaan näyttö universumin kiihtyvästä laajenemisesta ei riitä Sarkarille. Lisätodistetta on haettu muun muassa maailmankaikkeuden taustasäteilystä, joka syntyi alkuräjähdyksen jälkeen. Siihen liittyviä testejä tehtiin Sarkarin mielestä niin, että lähtökohtana oli vallitseva oletus pimeästä energiasta.

Sarkar pitää mahdollisena, että oletus pimeästä energiasta perustuu datan analysointiin liikaa yksinkertaistetun teoreettisen mallin pohjalta. Hänen mukaansa malli oli luotu 1930-luvulla, jolloin kelvollista dataa ei edes ollut saatavilla.

Asiaa ei silti ole Sarkarin mielestä vieläkään selvitetty varmuudella suuntaan tai toiseen.

– Tutkimuksemme osoittaa, että vallitsevan kosmologisen mallin perusta on horjuvalla pohjalla, Sarkar painottaa.

Enqvist: Ei pimeää energiaa parempaakaan selitystä

Kosmologian professori Kari Enqvist Helsingin yliopistosta ei tuota pikaa osta Oxfordin tutkijoiden teoriaa. Hänen mukaansa voidaan kysyä, onko vallitseva olettamus pimeästä energiasta ristiriidaton olemassaolevan datan valossa?

– Ilman muuta on, Enqvist sanoo.

Pimeä energia on yksinkertaisin selitys tehdyille havainnoille. Siitä ei tiedetä juuri mitään, joten on Enqvistin mukaan perusteltua pohtia muita vaihtoehtoja, jotka voivat selittää yhtä hyvin datan.

Enqvistin mukaan Sarkar on arvostettu tutkija, jolle on tyypillistä "epäillä kaikkea". Sarkar saa muut ajattelemaan, onko kaikki kunnossa ja pitäisikö jotain asiaa tutkia vielä tarkemmin, sanoo Enqvist, joka on tehnyt yhteistyötä Sarkarin kanssa.

Kyse on siis tieteelle tyypillisestä tennispelistä, jossa pallotellaan erilaisia ajatuksia. Paras tulos saavutetaan ennen pitkää.

Lisää tietoa pimeästä energiasta on luvassa kenties vasta vuosikymmenen vaihteessa, kun Euroopan avaruusjärjestön ESA:n Euclid-satelliitti laukaistaan tutkimaan pimeän aineen ja pimeän energian salaisuuksia.

Euclid-projektiin osallistuu 14 maata, myös kolme suomalaista yliopistoa sekä Yhdysvaltain avaruushallinto Nasa.

Sarkarin ja kumppaneiden tutkimus löytyy kokonaisuudessaan täältä. (siirryt toiseen palveluun)