Universumin tähtien syntyvauhti romahti – eikä kukaan oikein tiedä miksi

Hei tähtifani, tässä on jotain todella hämmästyttävää: universumi on ollut laihdutuskuurilla viimeiset 4,5 miljardia vuotta. Tähtien synty on pudonnut alle puoleen entisestä. Aika hurja lasku, sanon minä.

Luulisi, että kyse on yksinkertaisesti polttoaineen loppumisesta. Tähdet syntyvät kaasusta ja pölystä, joten vähemmän syntyviä tähtiä tarkoittaa vähemmän raaka-ainetta.

Mutta sitten tulee tämä.

Tuore tutkimus on yhtä aikaa kiehtova ja turhauttava tähtitieteilijöille. Universumissa on edelleen valtavasti vetyä, jonka pitäisi syöttää näitä vauva tähtiä. Se vain... ei käytetä. Se on kuin tankki olisi puolillaan, mutta moottori ei suostu käynnistymään.

Vetyparadoksi

Kiinan tiedeakatemian tutkijat käyttivät valtavaa FAST-teleskooppia yhdessä DESI-hankkeen kanssa. He mittasivat kosmista neutraalia atomivetyä viimeisten 4,5 miljardin vuoden ajalta. Kohteena oli noin 2,5 miljoonaa galaksia, jotka sijaitsevat lähes kolmanneksella taivaasta. Aika massiivinen urakka.

Löydös oli hätkähdyttävä: vaikka tähtien synty on pudonnut noin 40 prosenttiin entisestä tasosta, neutraalin vedyn määrä on säilynyt noin 70 prosentissa.

Tässä on siis valtava ristiriita. Nämä luvut pitäisi kulkea käsi kädessä. Jos galaksit vain kuluttaisivat kaasuvarojaan tähtien tekemiseen, vedyn pitäisi vähentyä yhtä dramaattisesti kuin tähtien synty.

Mutta näin ei tapahdu.

Mitä siis oikeasti tapahtuu?

Tässä kohtaa mysteeri syvenee mielenkiintoisella tavalla. Tutkijoiden mukaan ongelma ei ole vedyn määrässä. Ongelma on siinä, mitä vedylle tapahtuu sen jälkeen kun se on olemassa.

Ajattele asiaa tehtaan tuotantolinjana. Neutraali atomivety on kuin raaka-aine varastossa. Mutta jotta tähdet voisivat syntyä, raaka-aineen täytyy käydä läpi useita lisävaiheita. Sen täytyy puristua molekyylivedyksi (H2), joka on paljon tiheämpää. Lopulta se romahtaa tiheiksi pilviksi, joista tähdet syntyvät.

Uusi tutkimus viittaa siihen, että pullonkaula ei ole varastossa – se on tuotantolinjassa.

Kun universumi vanhenee, kaasun virtaus kosmisesta verkostosta (siitä valtavasta aineen verkostosta, joka yhdistää galakseja) heikkenee. Kaasun tiheys laskee. Tämä tekee yhä vaikeammaksi galakseille muuttaa neutraalia atomivetyä molekyylimuotoon, joka oikeasti kykenee tekemään tähtiä.

Vety on yhä siellä. Se vain... jämähtää paikoilleen. Kuin autossa olisi kaikki osat, mutta tehtaan robotit päättäisivät pitää lomaa.

Miksi tällä on väliä

Tämä tutkimus siirtää tähtitieteilijöiden keskeisen kysymyksen painopistettä. Ennen kysymys oli: "Loppuuko universumilta kaasu?" Nyt, näiden tarkkojen mittausten ansiosta, kysymys muuttuu: "Miksi universumi on niin huono käyttämään kaasua, jota sillä on?"

Kyse on hienosta mutta tärkeästä erosta. Olemme tutkineet, onko polttoainesäiliö tyhjä. Nyt meidän täytyy selvittää, miksi moottori ei suostu polttamaan sitä, mitä tankissa jo on.

Tämä on yksi niistä löydöksistä, joka kiteyttää tähtitieteen loputtoman kiehtovuuden. Avaruus ei ole vain valtava – se on nerokas yllättämään meidät. Oletamme yksinkertaisia selityksiä, ja universumi vastaa elegantilla monimutkaisuudella.

Universumissa on yhä valtavasti vetyä. Mutta sen muuttaminen tähdiksi? Siitä on tulossa universumin suurin haaste.

Ja jossain siellä ulkona biljoonia potentiaalisia tähtiä odottaa, että kosminen tuotantolinja käynnistyy uudelleen.