Juba aastakümneid arvati, et Universum on piisavalt ennustatav ja ühtlane. Uued astronoomide mõõtmised on aga tekitanud tõsise segaduse. Selgus, et meie Päikesesüsteem – koos kõigi planeetidega – kihutab läbi kosmose üle kolme korra kiiremini, kui seda ennustab standardne kosmoloogiamudel.
See ei ole arvutusviga, vaid märguanne, et praegune Universumi kirjeldus võib olla vale. Lukaso Bohme juhitud teadlaste rühm kasutas raadioteleskoopide võrku LOFAR ja veel kahte mõõteriista, et koostada raadiogalaktikate kaart.
Need galaktikad kiirgavad võimsaid raadiolaineid, mis läbivad hõlpsalt kosmilist tolmu. Seetõttu saab nende jaotust taevavõlvil jälgida erakordselt täpselt. Kehtivate mudelite järgi peaks selles suunas, kuhu liigub meie Päikesesüsteem, olema vaid pisut rohkem raadioallikaid. Selle nõrga, vaevu märgatava erinevuse asemel leidsid teadlased aga 3,7 korda suurema anomaalia. See on nagu avastada, et sinu navigatsiooniseade näitab sootuks teist linna – ja mitu muud satelliiti kinnitavad sama.
Standardmudel libiseb jalge alt
Standardne kosmoloogiamudel on justkui tänapäevase astrofüüsika selgroog. See kirjeldab Universumi paisumist, tumeainet, tumedat energiat ja kogu 13,8 miljardi aasta pikkust arengulugu. Mudel eeldab üht väga olulist asja – et Universum on suurtes mõõtkavades piisavalt ühtlane.
Kui raadiogalaktikad ei ole jaotunud nii ühtlaselt, kui seni arvati, või kui Päikesesüsteem liigub hoopis palju kiiremini, kui näitavad kosmilise mikrolaine-taustkiirguse mõõtmised, tähendab see, et midagi on põhimõtteliselt valesti. Mõlemad võimalused tähendavad tõsiseid teoreetilisi vapustusi.
Kas Universumi struktuur on ebaühtlasem, kui oleme eeldanud, või on meie kiiruse mõõtmised olnud pikka aega ebatäpsed? Mõlemad variandid on teaduse jaoks ebamugavad. Kosmoloogia eelistab sümmeetriat, elegantseid mudeleid ja selgeid seaduspärasusi. Uus anomaalia sunnib vähemalt osa neist reeglitest ümber kirjutama.
Kvasaariandmed kinnitavad häirivat signaali
LOFARi andmed ei seisa üksinda. Juba aastaid on täheldatud sarnast anomaaliat kvasaare vaatluses infrapunakiirguse piirkonnas. Kvasarid on galaktikate keskmes asuvate supermassiivsete mustade aukude ülikirevad keskkonnad – nad on nii eredad, et sobivad suurepäraselt „kosmilisteks majakateks“.
Tõsiasi, et kaks täiesti erinevat objektide tüüpi – raadiogalaktikad ja kvasarid – näitavad sama suunda ja sama laadi kõrvalekallet, lubab mõõtevea sisuliselt välistada. Palju tõenäolisem on, et näeme tegelikku, kõikehõlmavat efekti. Teadus ei armasta juhuslikke kokkusattumusi – ja neid juhtub väga harva.
Mida see võiks tähendada kosmoloogia jaoks?
Üks, kõige pessimistlikum stsenaarium on see, et kehtivad mudelid ei kirjelda Universumi tegelikkust, sest toetuvad liiga lihtsustatud oletusele selle ühtlusest. Selline muutus nõuaks ümberhindamist mitmel rindel – alates kosmilise taustkiirguse tõlgendamisest kuni tumeaine jaotuse arvutusteni.
Optimistlikum tõlgendus on, et meie mõõteriistad on muutunud nii tundlikuks, et näeme lõpuks nüansse, mis varem jäid varjatuks. Sel juhul seisaks meid ees pigem mudelite täpsustamine kui täielik revolutsioon. Kuid kui neid „väikseid nüansse“ koguneb liiga palju, ei pruugi praegune kosmoloogiamudel enam vastu pidada.
