Tumeainet polegi olemas?

Tumeda ehk varjatud aine olemasolu on eeldatud, sest vastasel juhul oleks väga raske teatud taevasi nähtusi selgitada. Näiteks galaktikate kooshoidmiseks peaks nende kogumass olema oluliselt suurem, kui see vaid nähtavate objektide ligikaudsete masside kokkuliitmise teel saadakse. Paraku pole tumeainet seni veel vaadeldud, mistõttu pole kõik teadlased selle olemasolus veendunud, kirjutas Space.com.

Hiljuti teatasid Arizona ülikooli astronoomid kolme miljardi valgusaasta kauguste galaktikaparvede kokkupõrkumisest Kuuli parves (Bullet Cluster), mille käigus olevat tumeaine ja nähtav aine üksteisest eraldunud. Seejärel avaldasid mitmed teadlased arvamust, et tegemist on tumeaine olemasolu tõestusega, mis kummutab lõplikult mitmesugused modifitseeritud gravitatsiooniteoorial (MOG) põhinevad alternatiivsed hüpoteesid.

Nüüd aga väidavad Kanadas asuva Waterloo ülikooli astronoom John Moffat ja tema kraadiõppur Joel Brownstein, et järeldused on ennatlikud.

Uurimuse tulemused avaldatakse 21. novembril ajakirjas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Tegemist on järjekordse modifitseeritud gravitatsiooniteooriaga, mis seekord suutvat selgitada ka ülalmainitud galaktikaparvede kokkupõrkega kaasnenud nähtusi. Üldjoontes on aga hüpoteesi sisu samalaadne varem väljapakututega – suurenev vahemaa muudab gravitatsioonijõu iseloomu.

„MOG-gravitatsioon on klassikalisest Newtoni gravitatsiooniteooriast tugevam, kui liikuda galaktika keskmest väljapoole,” selgitas Moffat. „Tugevam gravitatsioon jäljendab seda, mida teeb tumeaine. Tumeaine hüpoteesi korral kasutame Newtoni ja Einsteini teooriaid ning lisame tumedat ainet, et need teooriad töötaks. Mina aga arvan, et tumeainet pole üldse vaja, seda ei eksisteeri. Mis muutub, on gravitatsioon.”

Teadlased kasutasid Hubble’i teleskoobi, Chandra röntgenteleskoobi ja Spitzeri kosmoseteleskoobi ning Tšiilis asuva Magellani teleskoobi ülesvõtteid. Nad uurisid Kuuli parve poolt põhjustatud kaugemalt galaktikalt pärinev valguse teekonna kõverdumist (nähtus, mida nimetatakse gravitatsiooniläätseks) ning leidsid, et selle selgitamiseks ei ole tumeda aine olemasolu tingimata vajalik.

„Modifitseeritud gravitatsiooniteooriast piisab täiesti, et selgitada vaadeldud gravitatsiooniläätse mõju,” ütles Brownstein. „Jätkame uuringuid teiste liituvate galaktikaparvedega ning loodetavasti aitab see meil jõuda kindlamale veendumusele, kas Universumi suuremõõtmelist struktuuri selgitab paremini MOG-teooria või tumeaine olemasolu.”

Moffati arvates on tänapäevane ettekujutus tumeainest sarnane sellele, kuidas füüsikud rohkem kui saja aasta eest eetri olemasolu eeldasid. Arvati, et valgus ei saa levida mitte millegis ehk vaakumis, mistõttu pidi olemas olema seni veel mittevaadeldud keskkond, mida nimetatigi eetriks. „Seejärel tuli Einstein erirelatiivsusteooriaga ning eeter heideti tasapisi kõrvale,” ütles Moffat.

Kuuli parve vaatlusi teinud ning tumeaine olemasolu pooldav Ohio ülikooli astronoom Douglas Clowe väidab siiski, et jääb oma seisukoha juurde. Tumeaine olemasolu eeldamine on siiski lihtsam, sest selleks pole vaja gravitatsiooniteooriat muuta ning kogu senist füüsikalist maailmapilti pea peale keerata.

„Nii palju kui mina aru saan, ei sisalda Moffati töö midagi, mis sunniks meid oma seisukohti muutma. Minu arvates näitas Kuuli parv selgesti, et teatud koguse tumeda ainega arvestamine on vajalik,” ütles Clowe. „Me oleme endiselt avatud gravitatsiooniseaduse muudatusettepanekutele, et vähendada seni arvutatud tumeda aine osakaalu, kuid oleme üsna kindlad, et päris ilma selleta ei saa. Suurem osa Universumist esineb ilmselt siiski meie jaoks varjatud kujul.”