Kuinka kadottaa maailmankaikkeus?
1600-luvun alussa Galileo Galilei avasi uuden ikkunan maailmankaikkeuteen. Kuultuaan ”erään hollantilaisen” keksimästä optisesta laitteesta hän rakensi itselleen kaukoputken ja suuntasi sen taivaalle.
Säntillinen tutkija alkoi kirjata muistiin näkemäänsä ja sitähän riitti: Kuun pinnan rosoisuus, tummat läikät Auringon pinnalla, Venuksen vaiheet, Jupiterin kuut. Kaikki havaintoja, jotka sotivat vallinnutta maakeskistä maailmankuvaa vastaan.
Vähitellen mielikuva universumista muuttui. Aurinko onkin kaiken keskus ja planeetat – jollainen myös Maa on – kiertävät sitä omilla radoillaan. Käsitysten muuttumista ei suotta ole sanottu vallankumoukseksi.
Mikä on tilanne 400 vuotta myöhemmin?
Olemme onnistuneet hukkaamaan yli 95 prosenttia maailmankaikkeudesta. Melko surkuhupaisa tulos vuosisatoja kestäneelle tutkimusmatkalle.
Ensin tuli pimeä aine. Kun kaukaisia galakseja ja niiden pyörimisliikettä päästiin kaukoputkien ja mittalaitteiden kehittyessä tutkimaan tarkemmin, kävi ilmi, että niissä täytyy olla ainetta enemmän kuin instrumenteillamme näemme.
Galaksit pyörivät liian nopeasti, jotta ne voisivat pysyä kasassa. Reunoilta pitäisi sinkoilla tähtiä ja kaasupilviä galaksienväliseen avaruuteen. Galakseissa täytyy olla jotain näkymätöntä ainetta, jonka vetovoima pitää ne koossa.
Keksittiin pimeä aine. Sitä on kaikkialla, mutta ei tasaisesti. Ongelmana vain on, että nimensä mukaisesti se todella on pimeää: se ei säteile lainkaan. Eikä se vuorovaikuta minkään kanssa muuten kuin vetovoiman välityksellä.
Pimeän aineen luonnetta ei tunneta. Se voi koostua massiivisista hiukkasista, kuolleista tähdistä tai ”epäonnistuneista” tähdistä, joiden massa ei ole riittävän suuri fuusioreaktioiden käynnistymiseen. Vahvimpana ehdokkaana ovat tällä hetkellä tuntemattomat hiukkaset.
Mutta ei siinä vielä kaikki.
Kun maailmankaikkeus syntyi 13,7 miljardia vuotta sitten alkuräjähdyksessä, se lähti laajenemaan ja laajenee yhä. Pitkään ajateltiin – varsin johdonmukaisesti – että galaksien, tähtien ja kaasun keskinäinen vetovoima jarruttaa laajenemista, ja vähitellen se hidastuu.
Johdonmukaisuudestaan huolimatta ajatus oli väärä. 1990-luvun lopussa todettiin kaukaisia supernovia, elinkaarensa päätteeksi räjähtäviä tähtiä tutkimalla, että aikaisemmin maailmankaikkeus on laajentunut nykyistä hitaammin.
Laajenemisen on siten täytynyt kiihtyä ja se kiihtyy edelleen. Jonkin täytyy vastustaa vetovoiman vaikutusta ja jopa päihittää se: galaksit ja galaksijoukot etääntyvät yhä suuremmalla nopeudella toisistaan.
Keksittiin pimeä energia. Sitäkin on kaikkialla ja vieläpä tasaisesti – niin tasaisesti, että avaruuden laajentuessa pimeän energian tiheys pysyy ennallaan.
Jos pimeän aineen olemus on arvoitus, pimeästä energiasta ei tiedetä juuri muuta kuin sen nimitys, jonka olemme itse keksineet. Se tiedetään, että sitä on hyvin paljon: yli 68 prosenttia maailmankaikkeuden massasta ja energiasta.
Kun pimeää ainetta on laskettu olevan noin 27 prosenttia koko maailmankaikkeudesta, mitä jää jäljelle?
Vaivaiset viitisen prosenttia. Sen verran kykenemme havaitsemaan universumin aineesta. Aiemmin luultiin, että ”näkemämme” eli eri aallonpituuksilla säteilevä aine on kaikki, mitä maailmankaikkeudessa on.
Nyt tiedetään, että 400 vuodessa olemme onnistuneet hukkaamaan melkein koko maailmankaikkeuden.