Tänapäeva kosmoloogid räägivad üha sagedamini tõsisest pettumusest ja kasvavast ärevusest. Pärast viieteistkümneaastast tööperioodi on Atacama kosmoloogiateleeskopi missioon küll lõppenud, kuid selle tulemused ei andnud vastuseid – vastupidi, need teravdasid olemasolevaid küsimusi veelgi. Üha selgemaks saab, et meie arusaam universumi paisumisest ei pruugi olla nii kindel, kui seni arvati.
Viimased teaduspublikatsioonid näitavad, et niinimetatud Hubble’i pinge ei kao kuhugi. See tähendab, et erinevad universumi paisumiskiiruse mõõtmised ei lange omavahel kokku, kuigi teooria kohaselt peaksid need andma sarnaseid väärtusi. Erinevus on muutunud liiga suureks, et seda võiks käsitleda pelga statistilise kõrvalekaldena.
Seega on kosmoloogia jõudnud punkti, kus tuleb teha valik. Kas kusagil peitub seni avastamata mõõteviga või on meie teooria ise puudulik ja vajab ümberkirjutamist? Üha enam teadlasi räägib võimalusest, et ees võib seista fundamentaalne murrang, võrreldav eelmise sajandi suurte pööretega füüsikas.
Duaalsed mõõtmised ja üks vastuolu
Hubble’i konstant on suurus, mis kirjeldab, kui kiiresti universum paisub. Probleem ilmneb hetkel, mil seda püütakse määrata kahel iseseisval viisil. Esimene lähenemine põhineb suhteliselt lähedaste galaktikate vaatluste analüüsil, teine aga tugineb kosmilise mikrolaine-taustkiirguse uurimisele – see on kõige vanem valgus universumis, mis pärineb vahetult pärast Suurt Pauku.
Teooria järgi peaksid mõlemad meetodid andma üksteisega kooskõlas olevaid tulemusi, vähemalt mõõtevea piirides. Tegelikkuses saadakse aga märkimisväärselt erinevad väärtused. Esimesena tõi selle pinge selgelt esile Euroopa Kosmoseagentuuri satelliit Planck ning nüüd on Atacama teleskoop kinnitanud, et Plancki tulemused ei olnud juhuslikud või ebatäpsed.
Oluline on seegi, et Atacama teleskoop ei mõõtnud üksnes taustkiirguse temperatuuri, vaid ka selle polariseeritust. Polariseeritus annab lisainfot varajase universumi kohta – seda, mida ainuüksi temperatuurimõõtmised ei näita. Mõlemad andmekogumid on omavahel kooskõlas, mistõttu vastuolu lähedaste galaktikate mõõtmistega muutub veelgi teravamaks.
Teoreetiliste seletuste ummikseis
Viimastel aastatel on teadlased üritanud seda lahknevust ületada, välja töötades laiendatud kosmoloogilisi mudeleid. Pakkumisel on olnud ligikaudu kolmkümmend erinevat teoreetilist muudatust, mis pidanuksid muutma universumi standardkirjeldust nii, et Hubble’i konstant muutuks taas üheseks ja kooskõlaliseks.
Atacama teleskoobi uued andmed näitavad, et enamikule neist mudelitest ei jää enam praktiliselt ruumi. Need ei sobitu uue vaatluspildiga nii, et pinge kaoks.
Kuigi see võib esmapilgul paista sammuna tagasi, aitab see tegelikult olukorda selgemaks teha. Kui osa potentsiaalseid seletusi on veenvalt kõrvale jäetud, on teaduskogukonnal lihtsam keskenduda tõeliselt uutele ideedele, selle asemel et korrata juba läbikatsetatud lahendusi. Atacama teleskoobi tehniline ülekaal ja vaatluskoht suurel kõrgusel võimaldasid saavutada erakordselt kõrge eraldusvõimega andmestiku.
Mis saab edasi?
Atacama teleskoobi andmed on nüüd avatult kättesaadavad kõigile uurijatele ning ees seisab uus analüüsilaine. Ent põhiküsimus jääb endiselt vastuseta: kui standardmudel ja selle seni pakutud täiendused ei kirjelda tegelikkust piisavalt hästi, siis millest täpselt meie arusaam universumist mööda läheb?
Hubble’i pinge ei kao isegi siis, kui mõõtmised muutuvad üha täpsemaks – pigem näib, et probleem tuleb aina selgemalt esile. Tõenäoline on, et kosmoloogia läheneb perioodile, mil on vaja uut teoreetilist revolutsiooni, mis muudab meie nägemust universumi olemusest sama põhjalikult, nagu seda tegid XX sajandi suured läbimurded füüsikas.
