Ikuisen laajenemisen mallissa universumeita pulpahtelee esiin kuin kuplia. Oma universumimme on yksi tällainen kupla. Kuva: Nasa & Shutterstock
Ikuisen laajenemisen mallissa universumeita pulpahtelee esiin kuin kuplia. Oma universumimme on yksi tällainen kupla. Kuva: Nasa & Shutterstock

Alkuräjähdys ei ollutkaan ainutkertainen kaiken alku.

Maailmankaikkeudesta on tullut aihe, joka kiinnostaa myös uutismediaa ja suurta yleisöä. Runsaan julkisuuden takia enää ei liene suomalaista, joka ei tuntisi perustarinaa universumin synnystä: 13,8 miljardia vuotta sitten tapahtui alkuräjähdys ja kosminen inflaatio, alkuavaruuden valoakin nopeampi laajeneminen, tasoitti aineen lakeudeksi niin, että siitä saattoi syntyä tähtiä, galakseja, planeettoja ja lopulta elämää ja ihmisiä.

Alkuperäinen alkuräjähdyskertomus ei kuitenkaan vastaa ihmismieltä kiehtoviin suuriin kysymyksiin: Oliko ennen alkua mitään? Mikä alussa oikein räjähti? Mikä määräsi räjähdyshetken?

Näihin asti on usein vastattu, ettei kysymyksessä ole mieltä, koska emme voi nähdä universumin alkuhetkiin. Saamme sen kehityksestä otteen vasta 380 000 vuotta synnyn jälkeen. Tuolloin alkuplasma kirkastui, valo alkoi virrata ja ydinten törmäyksissä syntynyt kosminen mikroaaltosäteily levittäytyi kaikkialle avaruuteen.

Enää vastaus ei tyydytä. Kosmologit ovat tarttuneet ihmiskunnan perusmysteeriin, sillä peruskertomuksen elementit vaativat reivausta.

Nykyfysiikan perusteoriaa, standardimallia, on korjattava, koska teoria ei kuvaa lainkaan painovoimaa. Avaruuden tyhjiössä piilotteleva pimeä energiakaan ei istu nykykäsityksiin. Vaikka se muodostaa valtaosan universumista, sitä on havaintojen mukaan vähemmän kuin teorioiden mukaan kuuluisi olla.

Yhä useampi kosmologi pitää alkuräjähdystä tapahtumana, jota edelsi jokin. Uudet pohdinnat  ovat tuottaneet ainakin neljä mahdollista alkua. Niistä paljon kannatusta on saanut niin sanottu ikuisen inflaation malli, joka pitää tuntemaamme universumia yhtenä monista, eli olemme vain yksi pieni osanen suuremmassa kokonaisuudessa, multiversumissa.

Tässä mallissa inflaatio saa voimansa tyhjiön energiasta, avaruus laajenee loputtomasti ja universumeita syntyy paikallisesti kolkissa, joissa energiaa on koossa kyllin, aineen tila sopivasti vaihtuu, laajeneminen hidastuu ja painovoima muuttuu työntävästä vetäväksi. Silloin uusi universumi pulpahtaa alkuun kuin kupla.

Tämän teorian mukaan alkuräjähdys ei ollut ainutkertainen kaiken alku vaan yksi episodi varhaisemmassa universumissa. Samanlaisia syntymiä tapahtuu yhä, vaikka meillä ei ole välineitä havaita niitä.

 

Lue lisää

Toukokuun 2016 Tiede-lehdessä on pitkä artikkeli, jossa tiedetoimittaja Petri Forsell tutkii uusia käsityksiä universumin synnystä. Niiden mukaan saatamme elää myös mustassa aukossa ja joka ikisestä ihmisestä voi olla kopio rinnakkaismaailmassa.

Jos aihe kiinnostaa, käy ostamassa painettu lehti tai iPad-digilehti.

Jos olet tilaaja, voit lukea artikkelin kirjautumalla tilaajatunnuksillasi alla olevasta linkistä. Ellet ole vielä aktivoinut tunnuksiasi, löydät ohjeet täältä.

 

Artikkelia on muutettu 20.5.2016: nykyfysiikan korjausta kaipaava teoria on vaihdettu suhteellisuusteoriasta standarditeoriaksi.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5532
Liittynyt26.3.2005

Uniikki universumi laajenee multiversumiksi

Olin mielestäni lähettänyt tälle palstalle iltapäivällä kirjoitukseni otsikoidusta Tiede-lehden universumi-referaatista. Yllätyksekseni sitä ei enää ole täällä. Tosin arvostelin tässä Tiede-lehteä surkeasta pohjanoteerauksesta. Mikä ihmeen ”uusi malli”? Nämähän (ainakin ikuinen inflaatio, multiversumi ja monimaailmatulkinnat sekä säieteoriat jne) ovat vuosikymmeniä vanhoja ideoita. Tänään tuli Tiede-lehti postissakin. Kyllä on uskomattoman sekava, asiavirheitä täynnä oleva toimittajan vasemman...
Lue kommentti

Planeetta imee 99 prosenttia siihen osuvasta valosta.

Tähtitieteilijät ovat löytäneet planeetan, joka on kuin itse pimeys. Kaukana Leijonan tähdistössä omaa tähteään kiertävä Jupiterin kokoinen Wasp-104b imee jopa 99 prosenttia siihen osuvasta valosta.

Tutkijat kirjoittavat arXiv-esijulkaisupalveluun ladatussa artikkelissaan, että Wasp-104b on ”mustempi kuin hiili”.

Wasp-104b on Jupiterin massainen kaasujättiläinen. Se kiertää emotähteään erittäin lähellä, lähempänä kuin Merkurius kiertää meidän Aurinkoamme. Planeetta tekee täyden kierroksen tähtensä ympäri alle kahdessa vuorokaudessa.

Tällaista tähden lähellä kiertävää kaasuplaneettaa kutsutaan kuumaksi jupiteriksi. Tähden säteily lämmittää planeettaa jopa tuhansiin asteisiin, mikä estää muun muassa pilvien muodostumisen planeetan päiväpuolelle.

Wasp-104b on lisäksi vuorovesilukittunut tähteensä, eli aina sama puoli planeetasta on tähteen päin. Toisella puolella vallitsee ikuinen yö.

Äärimmäisen musta väri johtuu siitä, että valoa heijastavia pilviä ei pääse muodostumaan. Sen sijaan planeetan kaasukehässä on kaliumia ja natriumia, jotka imevät valoa.

Tummuus ei estä meitä havaitsemasta planeettaa. Tämäkin planeetta löydettiin tarkastelemalla varjoa, joka muodostuu kun planeetta kulkee meistä katsoen tähtensä editse.

”Tähän asti tunnetuista mustista planeetoista sanoisin, että tämä menee top viiteen. Ehkä top kolmoseen”, pohtii tutkimusta johtanut astrofyysikko, tohtoriopiskelija Teo Mocnik englantilaisesta Keelen yliopistosta New Scientist -lehdessä.

Wasp-104b ei ole siis ainoa laatuaan. Tällaisia pikimustia planeettoja tunnetaan muutama muukin. Tummin kaikista on vuonna 2011 löydetty TrES-2b, joka heijastaa vain 0,1 prosenttia siihen osuvasta valosta. Sen kaasukehässä on muun muassa titaanioksidia valoa imemässä.

Toinen kiintoisa musta jättiläinen on Hat-p-7b. Sen yöpuolella sataa rubiineja ja safiireita, kun planeetan kaasukehässä oleva alumiinioksidi tiivistyy mineraalikiteiksi eli korundeiksi.

Vaikka nämä planeetat heijastavat äärimmäisen vähän valoa, on hieman harhaanjohtavaa verrata niitä hiileen, huomauttaa astrofysiikan professori Adam Burrows Princetonin yliopistosta. Ne eivät näyttäydy aivan pikimustina, vaan mitä luultavimmin Wasp-104b on hyvin tumman purppuran värinen. TrES-2b puolestaan on niin kuuma, että se hohtaa heikosti punaisena, kuin kekäle.

Planeetat löydettiin Kepler-avaruusteleskoopin avulla. Aurinkoa kiertävä Kepler-teleskooppi on tähän mennessä havainnut jo yli 2300 planeettaa muiden tähtien ympäriltä.

Kivikautisessa naudankallossa on reikä, jonka kuva näyttää sen sekä otsaluun ulko- että sisäpuolelta. Janan pituus vastaa kymmentä senttimetriä. Kuva: Fernando Ramirez Rozzi
Kivikautisessa naudankallossa on reikä, jonka kuva näyttää sen sekä otsaluun ulko- että sisäpuolelta. Janan pituus vastaa kymmentä senttimetriä. Kuva: Fernando Ramirez Rozzi

Länsi-Ranskasta löydetyssä yli 5 000 vuotta vanhassa lehmän kallossa oleva reikä on mitä todennäköisimmin porattu tarkoituksella.

Kallonporaus on ikivanha toimenpide. Esimerkiksi migreenin ja epilepsian uskottiin aiheutuvan pään sisällä mekastavista pahoista hengistä, ja kun kalloon porattiin tai raaputettiin reikä, nämä pirut pääsivät liihottelemaan matkoihinsa.

Arkeologinen todistusaineisto osoittaa, että ihmiset porasivat reikiä toistensa päihin jo yli 8 000 vuotta sitten. Toimenpiteestä jopa selvittiin hengissä jo kivikaudella.

Useassa vanhassa kallossa näkyy, että porausreikä on luutunut umpeen. Potilas on siis elänyt ainakin jonkin aikaa toimenpiteen jälkeen.

Nyt Ranskasta löydetty yli 5 000 vuotta vanha lehmän kallo viittaa siihen, että ihmiset ovat kenties harjoitelleet operaatiota eläimillä. Lehmän kallossa on ammottava reikä, jonka ympärillä on selvästi samanlaisia raapimisjälkiä kuin porauksen läpikäyneiden ihmisten päässä.

Atlantin rannalla Länsi-Ranskassa on muinoin ollut kivikautista asutusta, ja lehmän kallo kaivettiin siellä esille jo 1970–1980-luvun kaivauksissa.

Reiän ajateltiin tuolloin syntyneen kamppailussa toisen eläimen kanssa. Kenties toinen sarvipää oli puhkaissut lehmäparan kallon.

Kallon alun perin löytänyt tutkija pyysi kuitenkin muutama vuosi sitten kahta tutkijaa vilkaisemaan reikää lähemmin.

”Näimme hyvin nopeasti, että reikä on syntynyt kallonporauksesta. Se ei ole sarven jälki”, kertoo tutkija Fernando Ramirez Rozzi LiveScience-verkkolehdelle.

Totuus paljastui viimeistään elektronimikroskoopin alla, kun tutkijat näkivät kivityökalujen aiheuttamat raapimisjäljet reiän ympärillä.

Muinaiset ihmiset ovat siis ehkä harjoitelleet kallonporausta lehmällä. Tai kenties lehmäparka on kärsinyt jostain sairaudesta, jota on yritetty parantaa poraamalla sen päähän reikä.

Ei tiedetä, oliko lehmä elossa, kun reikä tehtiin. Joka tapauksessa se ei ole elänyt kovin pitkään operaation jälkeen, sillä reikä ei ole luutunut lainkaan.

Tutkijat pohtivat myös, olisiko reikä tehty osana jotain rituaalia. Heidän mielestään on kuitenkin todennäköisintä, että lehmä on toiminut aloittelevan kallonporaajan harjoituspotilaana ennen kuin vaarallista tekniikkaa on lähdetty soveltamaan ihmiseen.

Ranskasta on aiemmin löytynyt myös villisian kallo, jossa on samankaltainen reikä.

Tutkimuksen julkaisi Scientific Reports.