Midagi on kosmoloogias valmis, mis võib sundida meid mõnda õpikut ümber kirjutama. Selle keskmeks on Universumi paisumise mõõtmine, mis on ilmselgelt üsna oluline osa meie arusaamast kosmosest.
Universumi laienemist reguleerivad kaks asja: tume energia ja tume aine. Nad on nagu kosmose yin ja yang. Üks ajab laienemist, teine aga piduri. Tume energia surub universumit pidevalt laienema, samal ajal kui Dark Matter pakub selle laienemise aeglustavat gravitatsiooni. Ja kuni tänaseni on Tumeenergia olnud pidev jõud, mitte kunagi kõikuv.
Kuidas seda teatakse? Noh, kosmiline mikrolaine taust (CMB) on üks viis laienemise mõõtmiseks. KMA on nagu kaja Universumi algusaegadest. See on tõendusmaterjal, mis on jäänud hetkest umbes 380 000 aastat pärast Suurt Pauku, kui Universumi paisumiskiirus stabiliseerus. CMB on enamiku sellest, mida me teame Dark Energy ja Dark Matter allikast. (CMB-d saate enda jaoks kuulda, lülitades sisse olmeraadio ja häälestades staatiliseks. Väike osa sellest staatilisest on CMB-st. See on nagu Suure Paugu kaja kuulamine.)
CMB-d on mõõdetud ja uuritud üsna põhjalikult, eriti ESA Plancki vaatluskeskuse ja Wilkinsoni mikrolainete anisotroopiatesti (WMAP) abil. Eriti Planck on andnud meile ülevaate varajasest universumist, mis on võimaldanud kosmoloogidel ennustada Universumi laienemist. Kuid meie arusaam universumi laienemisest ei tulene ainult CMB uurimisest, vaid ka Hubble'i konstandist.
Hubble'i konstant on oma nime saanud Ameerika astronoomi Edwin Hubble'i järgi, kes täheldas, et galaktikate paisumiskiirust saab kinnitada nende punanihkega. Hubble vaatas ka Cepheidi varieeruvaid tähti, tüüpküünla tüüpi, mis annab meile usaldusväärseid galaktikate vahemaade mõõtmisi. Kahe vaatluse, kiiruse ja vahemaa ühendamine andis Universumi laienemise mõõtmise.
Nii et meil on Universumi laienemise mõõtmiseks olnud kaks viisi ja enamasti on nad omavahel nõus. Mõne protsendipunkti kahe vahel on olnud lahknevusi, kuid see on jäänud mõõtmisvigade valdkonda.
Kuid nüüd on midagi muutunud.
Uues artiklis on dr Adam Riess Johns Hopkinsi ülikoolist ja tema meeskond teatanud universumi laienemise rangemast mõõtmisest. Riess ja tema meeskond kasutasid Hubble'i kosmoseteleskoopi, et jälgida nende vastuvõtvates galaktikates 18 standardküünalt, ning on vähendanud standardküünalde varasemate uuringutega kaasnenud ebakindlust.
Selle täpsema mõõtmise tulemuseks on Hubble'i konstandi täpsustamine. Ja see on omakorda suurendanud erinevust Universumi paisumise kahe mõõtmise viisi vahel. Hubble'i konstandi meile avalduv erinevus on laienemiskiiruse ja selle, mida CMB, nagu seda mõõtis kosmoselaev Planck, ütleb, laienemise kiiruse vahel, on nüüd 8%. Ja 8% on liiga suur erinevus, et seda saaks mõõtmisveana selgitada.
Selle tagajärg on see, et võib-olla peame selle mingil viisil arvestamiseks üle vaatama oma standardse kosmoloogiamudeli. Ja praegu võime vaid aimata, mida võib olla vaja muuta. Kandidaate on vähemalt paar.
Selle keskmes võiks olla Dark Matter ja kuidas see käitub. Võimalik, et tumedat ainet mõjutab universumis olev jõud, mis ei toimi millegi muu suhtes. Kuna Dark Matterist on teada nii vähe ja nimi iseenesest pole midagi enamat kui kohahoidja millegi suhtes, mille suhtes me peaaegu täielikult teadmatuses oleme, see võiks see olla.
Või võib see olla midagi pistmist Dark Energy'ga. Ka selle nimi on tegelikult lihtsalt kohahoidja millelegi, millest me peaaegu midagi ei tea. Võib-olla pole tume energia pidev, nagu me oleme mõelnud, kuid aja jooksul muutub see tugevamaks kui varem. See võib põhjustada lahknevust.
Kolmas võimalus on see, et tavalised küünlad ei ole usaldusväärsed vahemaa näitajad, mida me nende arvates pidasime. Oleme varem standardküünalde mõõtmisi täpsustanud, võib-olla teeme jälle.
Kuhu see kõik viib, on praegu võimalik spekuleerida. Universumi laienemise kiirus on varem muutunud; umbes 7,5 miljardit aastat tagasi see kiirenes. Võib-olla on see jälle muutumas, just praegu meie ajal. Kuna Tume Energia võtab enda alla nn tühja ruumi, siis laienemise jätkudes luuakse sellest võib-olla rohkem. Võib-olla jõuame järjekordse tipu- või tasakaalupunktini.
Kindel on vaid see, et see on mõistatus. Üks, mida ajendame mõistma.
