Neljapäev, 19. november 2020

Simulatsioon tumedast ainest

Siin on näha üht kaadrit keerukast arvutisimulatsioonist, mille eesmärgiks on näidata ja prognoosida tumeda aine ja meile kõigile tuttava tavaaine jaotust ja selle arengut universumis. Kuigi tegemist on simulatsiooniga, kinnitavad arvukad vaatlused, et tegemist on üsna täpse mudeliga.

Simulatsioonis on kujutatud tumeda aine miljardeid valgusaastaid pikki filamente ja sõlmi, mis moodustavad universumi tumeda skeleti. Kollakast barüonainest ehk prootonitest, neutronitest ja elektronidest koosnevat tavaainet ehk antud juhul galaktikaid ja nende parvi leiame me vaid vähestest paikadest kus tumeda aine konsentratsioon on suurim. Seda seepärast, et kuigi tumedat ainet ei ole võimalik (siiani) mingil moel näha ning ta ei tundu tavaainega ka mingil muul moel reageerivat, näib ta ometigi tekitavat gravitatsiooni.

Põhjus, miks ta on just sellise struktuuriga, peitub tõenäoliselt ülinoores ja -kuumas universumis tekkinud pisikestes ebaühtlustes, mis on aastamiljarditega paisunud hiiglaslikeks. Oleks varajane universum olnud mingil põhjusel kõikjalt täiesti samasugune, koosneks see tänaseks vaid ülihõredast ja ühtlaselt jaotunud tumeainest ja veelgi hõredamast vesinik- ja heeliumgaasist (näpuotsaga ka mõnd raskemat elementi). Sellisel juhul poleks tekkinud ei tähti ega nende tolmust koosnevaid planeete ja meid.
Universumi kogumassist kusagil 85% moodustava tumeda aine avastamisel ja selle jaotuse uurimisel on asendamatut rolli mänginud ka eestlased. Peaasjalikult astronoom/kosmoloog Jaan Einasto ja tema poolt juhitud töörühm, kes avastas juba 70ndatel, et galaktikaparvede ja nende superparvede jaotus näib universumi suurimates skaalades moodustavat ruumilisi kärje- või rakukujulisi struktuure. Ühesõnaga see vähene tavaaine, millest koosnevad kõik planeedid, tähed, galaktikad, nende parved ja nende vahel voogav gaas, järgib suurema ja raskema tumeaine jaotust. Kui nende kärgede seintest ja kokkupuutepunktidest leiame me valdava enamuse galaktikatest, siis nende vahel haigutavad kolossaalsed suhteliselt hõredad tühimikud.
Tumedast ainest veelgi salapärasem on niinimetatud tume energia, mille päralt on koguni 69% universumi koguenergiast (tuletame meelde kuulsat E=mc2, mis ütleb, et ka aine on ühtlasi energia). Sellest tabamatust energialiigist, mis näib vastutavat universumi (kiireneva) paisumise eest, ei tea me aga ausalt öeldes tuhkagi.
Galaktikaparvedest ja tumedast ainest kirjutasime pikemalt siin: https://www.astromaania.ee/.../galerii-galaktikaparvedest...

Kommentaare ei ole:

Postita kommentaar