Entä jos kaikki alkoi ennen suurta räjähdystä?
Tämä voi hyvinkin muuttaa käsityksesi kosmoksesta.
Maailmankaikkeuden alkuperästä on kerrottu sama tarina lähes satavuotta. Noin 13,8 miljardia vuotta sitten kaikki nykyinen materia purkautui ulos äärimmäisen kuumasta ja tiheästä pisteestä. Suuri räjähdys. Siinä se.
Tarina on hyvä. Se selittää kosmisen miketaustosäteilyn – tuon himmeän jäännöshohdotuksen, jota leijailee kaikkialla avaruudessa. Se ennustaa galaksien jakautumisen valtaville etäisyyksille. Ja se on läpäissyt jokaisen kokeen, jonka tutkijat ovat heittäneet sen eteen.
Mutta. Ja tässä päästään juttuun.
Perinteinen alkuräjähdysmalli ei kerro kaikkea. Emme tiedä, mikä sai alun perin laajenemisen liikkeelle. Emme ymmärrä inflaatiota eli sitä lyhyttä hetkeä, jolloin maailmankaikkeus laajeni valtavalla nopeudella. Ja ehkä suurin mysteeri: pimeä aine.
Pimeä aine on yhä käsittämätön
Pimeä aine on näkymätöntä. Se painaa noin viisi kertaa enemmän kuin tavallinen aine. Se pitää galaksit koossa. Ilman sitä Linnunrata ei olisi koskaan syntynyt.
Mutta kukaan ei ole koskaan havainnut sitä suoraan. Se on vain olemassa, vaikuttaa painovoiman kautta, piilossa kaikilta mittalaitteilta.
Tämä on yksi fysiikan suurimmista ratkaisemattomista arvoituksista.
Uusi teoria tulee Portsmouthista
Professori Enrique Gaztañaga ja hänen tutkimusryhmänsä ovat kehittäneet jotain mielenkiintoista. He kutsuvat sitä "kosmiseksi kimpoiksi".
Idea on tällainen: ennen nykyistä laajenemista maailmankaikkeus oli supistumassa. Se romahti sisäänpäin. Sitten se kimmahti takaisin ulospäin.
Ajattele sitä hengityksenä. Maailmankaikkeus huokaisee ulos, vetää sisään, huokaisee taas ulos. Elämme parhaillaan uloshengitystä, joka on jatkunut miljardeja vuosia.
Tämän mallin mukaan edellisestä vaiheesta peräisin olevat mustat aukot olisivat voineet selviytyä. Ne olisivat ikivanhaa perintöä, kosmisia fossiileja, jotka kelluvat ympärillämme.
Ja tässä kohtaa asiat alkavat todella kiinnostaa: nämä alkukantaiset mustat aukot saattavat olla pimeää ainetta.
Mustat aukot selittämässä näkymätöntä
Teoria yhdistää useita irrallisia lankoja yhdeksi kokonaisuudeksi.
Jos osa mustista aukoista syntyi ennen kimpoa ja selvisi, ne ovat voineet vaikuttaa galaksien syntyyn alusta alkaen. Niiden painovoima on koonnut materiaa yhteen ja luonut rakenteita, jotka näemme tänään.
Lisäksi mustia aukkoja on saattanut syntyä juuri kimpon jälkeen. Kun kvanttiefektit hetken aikaa voimistivat tiheysvaihteluita varhaisessa maailmankaikkeudessa, syntyi epätavallisen tiheitä materiataskuja. Ne romahtivat omaan painoonsa nopeammin kuin perinteinen malli ennustaa.
Kimpo itsessään syntyy kvanttifysiikasta. Supistumisen aikana tiheys kasvoi, kvanttiefektit tuottivat painetta, joka vastusti lisätiivistymistä. Sama fysiikka, joka estää valkoisia kääpiöitä ja neutonitähtiä romahtamasta. Kun sama periaate sovelletaan koko maailmankaikkeuteen, kimpo syntyy luonnollisesti. Ei tarvita eksoottista uutta fysiikkaa välttämään alkuräjähdyksen ikävystyttävää singulariteettia – sitä pistettä, jossa tiheys muuttuu äärettömäksi ja fysiikan lait hajoavat käsiin.
Miksi tällä on väliä?
Tiedän mitä ajattelet. Tämä on teoreettista. Emme voi mennä katsomaan, mitä tapahtui ennen suurta räjähdystä.
Mutta tässä on pointti: kyse ei ole arvailusta. Teoria antaa tarkkoja ennusteita, joita voidaan testata.
Jos alkukantaisia mustia aukkoja todella on, niiden pitäisi vaikuttaa aineen jakautumiseen mitattavilla tavoilla. Tulevat havainnot kosmisesta miketaustosäteilystä ja galaksien suurista rakenteista saattavat paljastaa niiden sormenjäljet.
Ja rehellisesti? Vaikka tämä teoria osoittautuisi vääräksi, on hienoa, että tutkijat ottavat vakavasti vaihtoehtoja perinteiselle kosmiselle kertomukselle.
Pimeä aine on yksi suurimmista ratkaisemattomista ongelmista. Inflaatio on toinen. Jos kimpoiva maailmankaikkeus voi valottaa edes toista niistä, se kannattaa ottaa vakavasti.
Maailmankaikkeus saattaa olla paljon vanhempi ja oudompi kuin olemme kuvitelleet. Ja jossain siellä ulkona ikivanhet mustat aukot saattavat hiljaa pitää galakseja koossa – fossiileja edellisestä kosmoksesta.
Aika hienoa, eikö?