Viime vuosikymmenet ovat johtaneet hämmästyttävään aikakauteen kosmologian tieteessä. Tarkkojen mittausten kehittäminen antoi meille mahdollisuuden muuttaa yksityiskohtaisesti käsitystä maailmankaikkeuden historiasta. Ja uudet tiedot vahvistavat johdonmukaisesti valitun polun oikeellisuuden: ensimmäisten atomien muodostumisen, galaksien laajenemisen ja muiden faktojen aikana säteilevät valonäytteet sopivat ihanteellisesti astrofyysikoiden ja matemaatikkojen teoreettisiin laskelmiin. Kaikista menestyksistä huolimatta meillä on vielä paljon mitä emme tiedä. Yksi suurimmista mysteereistä koskee pimeää ainetta, ainetta, joka miehittää suurimman osan maailmankaikkeudesta.
Mistä se kaikki on tehty
Vuosikymmenien kovan keskustelun jälkeen tutkijat ovat päätyneet siihen, että noin 84% maailmankaikkeudestamme ei ole atomia eikä muuta tunnettua ainetta. Samalla voimme tuntea tämän käsittämättömän poikkeaman painovoiman: siellä on varmasti jotain, mutta ei ole selvää mitä. Tämä salaperäinen materiaali on näkymätöntä tai ainakin melkein vaikeasti saavutettavissa nykyisillä teknisillä keinoilla. Pimeä aine? Nimi syntyi yksinkertaisesti siksi, että ei ollut mitään parempaa.
Varjo pimeässä
Tumma aine ei ole millään tavalla näkyvissä. Se ei heijasta, tuota tai absorboi valoa. Emme yksinkertaisesti näe sitä, mutta astrofyysikot ovat oppineet ymmärtämään pimeän aineen olemassaolon gravitaatiovaikutusten avulla, joita sillä on muihin avaruuden esineisiin. Kuvittele tuulen aallot lammen pinnalla: emme näe syytä, mutta näemme seurauksen ja voimme tehdä niiden perusteella joitain johtopäätöksiä.
Mainosvideo:
Galaxy X
Yllättäen tutkijat pystyivät havaitsemaan (vaikkakin vain teoreettisesti) jopa koko galaksin, joka koostui yksinomaan pimeästä aineesta. Niin kutsuttu Galaxy X on Linnunradan ulkopuolella. Tutkijat löysivät kummallisia gravitaatiopoikkeamia tuosta avaruusalueesta ja pystyivät sovittamaan tyhjästä näyttävän gravitaatiovaikutuksen käytettävissä oleviin pimeää ainetta koskeviin tosiseikkoihin. Kävi ilmi, että jonnekin siellä, havaintomme ulkopuolella, täytyy olla salaperäinen galaksi, joka koostuu kokonaan pimeästä aineesta!
En voi ymmärtää mitään
Viimeisten 15 vuoden aikana yksittäisten tumman aineen hiukkasten havaitsemiseen tähtäävistä kokeista on tullut miljoona kertaa tarkempia. Ja silti, mitään merkkejä näistä vaikeasti havaittavista hiukkasista ei ilmestynyt ollenkaan. Suuri hadronitörmäyslaite olisi pitänyt ratkaista tämä ongelma, mutta Higgsin bosonia lukuun ottamatta tutkijat eivät ole pystyneet havaitsemaan uusia hiukkasia.
Mitä pidemmälle sitä vaikeampaa
Joskus näyttää siltä, että mitä tarkemmin tutkijat mittaavat maailmankaikkeutta, sitä vähemmän he ymmärtävät sitä. Tämä on melko outoa, koska 1900-luvun jälkipuoliskolla teoreettinen fysiikka onnistui hyvin ennustamaan uudentyyppisiä hiukkasia, ja uusien, yhä voimakkaampien kiihdyttimien esiintyminen vain vahvisti teoreettiset laskelmat. Mutta nyt tiedemiehet näyttävät olevan aivan tiedon mahdollisuuden reunalla. Jotkut ihmiset ovat varmoja siitä, että henkilö ei yksinkertaisesti pysty ymmärtämään maailmankaikkeuden todellisia lakeja. Toivotaan, että ratkaisemme nämä arvoitukset jonain päivänä.