Avartuva luonto

MACS0647-JD ei ole kovin mielikuvituksellinen nimi, mutta sillä nimellä kaukaisin havaittu galaksi nyt kulkee. Pari päivää sitten ilmestyneen uutisen mukaan tutkijat ovat löytäneet galaksin jonka punasiirtymä on huikea 11 ja josta havaittu valo on lähtenyt 13.3 miljardia vuotta sitten, vain 420 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.  Galaksin havaitsemisessa avusti gravitaatiolinssi-ilmiö, joka vahvisti galaksista lähtenyttä valoa niin että pieni, himmeä pilkku punaista valoa voitiin vielä havaita Hubble- ja Spitzer- avaruusteleskooppien yhteisvoimin.  Kaukainen galaksi etääntyy meistä aika haipakkaa vauhtia: 2.5 kertaisella valonnopeudella. Tällä hetkellä sen etäisyys meihin on arviolta 30 miljardia valovuotta. Astronomisessa aikataulussa puhuen voidaan sanoa että pian MACS0647-JD punasiirtyy meiltä näkymättömiin, kosmologisen horisontin taakse. Maailmankaikkeuden laajentuessa kaukainen galaksi yksi toisensa jälkeen katoaa sinne, kunnes kaukaisessa tulevaisuudessa näyttää siltä kuin olemassa olisi vain oma pieni Paikallinen Ryhmämme. Paradoksaalisesti, maailmankaikkeuden avarruttua tarpeeksi se näyttää havaitsijan silmiin pienemmältä kuin koskaan. Tämä tulevaisuus on onneksi vielä hyvin kaukana- niin kaukana että siihen mennessä oma galaksimme on yhdistynyt Andromedan galaksin kanssa yhdeksi jättiläisgalaksiksi nieltyään ensin välipaloiksi molemmat Magellanin pilvet. 


Mutta hetkinen, hetkinen, eikös suhteellisuusteoria sanonut ettei mikään voi matkustaa valoa nopeammin? No sanoi kyllä, mutta vitsi on siinä että kaukaiset kohteet –kuten galaksit- eivät matkusta meistä kauemmaksi vaan itse avaruus laajenee. Aika-avaruuden ominaisuuksiin suhteellisuusteorialla ei ole sanomista. Valonnopeus on raja-arvo sille miten nopeasti maailmankaikkeudessa voi liikkua, mutta koko universumin ei varsinaisesti voi sanoa liikkuvan. Aika-avaruus laajenee kiihtyvällä vauhdilla. Ilmiö on samantapainen kuin jos piirtäisi tussilla pisteitä tyhjän ilmapallon pinnalle ja puhaltaisi sitten ilmapallon täyteen. Silloin voi havaita pisteiden etääntyvän toisistaan, mutta syynä ei ole se että ne olisivat lähteneet vaeltamaan vaan kaikki johtuu ilmapallon laajenemisesta.  Miten tämä sitten on mahdollista? Tähän liittyy nyt hämäräperäinen pimeän energian käsite. Pimeän energian arvellaan olevan maailmankaikkeuden ominaisuus, eräänlaista kvanttien poreilua. Tässä on nyt hyvä esimerkki siitä että kun tilaa on tarpeeksi- esimerkiksi yhden maailmankaikkeuden verran- paikallisesti arvioituna pikkuruinen kvanttitason ilmiö voi kumuloitua voimaksi joka määrää koko universumin tulevaisuuden. Tällä hetkellä ajatellaan, että pimeä energia, toisin kuin lähes kaikki muu, ei laimene tilavuuden kasvaessa. Avaruuden kasvaessa tulee siis lisää tilaa jossa pimeä energia voi tehdä temppujaan ja sen vaikutus voimistuu ja woosh! Sitten syöksytään!

Pimeän energian arvellaan päässeen gravitaatiosta voitolle hieman ennen oman aurinkokuntamme syntyaikoja, viitisen miljardia vuotta sitten (joskin toisenlaisiakin laskelmia jopa 9 miljardista vuodesta on esitetty). Sitä ennen aine, tavallinen ja pimeä, hallitsivat universumin laajenemista vetovoiman kautta. Sitten pimeän energian voima voitti galaksien vetovoiman (muistattehan vielä sen pimeän energian kummallisuuden ettei se laimene?) Galaksien vetovoima ikään kuin peittyi pimeän aineen aiheuttaman laajenemisen kiihtymisen alle. Onneksi pimeä energia ei kuitenkaan päässyt valloille ennen kuin galaksit kerkesivät muodostua, muuten mekään emme olisi päässeet tänne kosmoksen menoa ihmettelemään. Tutkijat ovat esittäneet kiinnostavia spekulaatiota siitä, millaiset ilmiöt voisivat kaukaisessa tulevaisuudessa hidastaa maailmankaikkeuden laajenemista tai jopa kääntää sen kutistumiseksi. Ennen kuin saamme todisteita sellaisten ilmiöiden olemassaolosta (missä voi kestää kauemmin kuin ihmiskunta on läsnä todisteita etsimässä), sinkoamme yhä kiihtyvällä vauhdilla. Jos asiat menevät jatkossa suunnilleen kuten tähän asti, maailmankaikkeuden laajeneminen kiihtyy kiihtymistään. Siitä saadaan paljon draamaa ja lopulta äärettömän hidas ja pitkäveteinen lämpökuolema. Siihen on kuitenkin vielä pitkä aika.

Jos Hubblen havaitsema galaksi yhä eksistoi, se on luultavasti hyvin erinäköinen kuin se nuori galaksi jonka kuva on matkannut tänne asti (suhteellisen aika-avaruuden ymmärtämisen yrittämisestä saa ihan hyvän päänsärynpoikasen). Se on ehkä törmäillyt toisiin galakseihin ja kaasupilviin, kasvanut ja muuttunut hyvin erinäköiseksi kuin se galaksivauva jonka kuvaa voimme katsella. Jos olisimme kvarkkeja jotka voisivat harrastaa hieman Einsteinin ”spooky action at a distance”:a, voisimme kenties käydä vilkaisemassa galaksia ja löytää vanhan, suuren, ehkä pari pienempää galaksia kitaansa ahmaisseen ellipsigalaksin jossa uusien tähtisukupolvien tuottamiseen tarvittavat kaasuvarat alkavat olla jo hiipumaan päin. Valitettavasti ihmiset ovat sen verran kookkaita kappaleita että joudumme tottelemaan kiltisti suhteellisuusteoriaa. Kaukainen galaksi on ikuisesti tavoittamattomissamme, paitsi pienenä heikkona välähdyksenä jonka olemme onnistuneet näkemään vain koska gravitaatiolinssi on sattunut sopivasti väliimme.

”Nykyhetki” samoin kuin ”paikka” ovat käsitteitä joissa on järkeä vain määrättyjen, kapeiden reunaehtojen vallitessa. Kuinka suuri kotimme, fysikaalinen universumi, sitten onkaan? Kukaan ei tiedä varmasti, tiedämme vain että aika-avaruus jatkuu paljon kauemmaksi kuin on mahdollista havaita. Koko ajan universumi ympärillämme kasvaa hirmuista vauhtia, jäähtyy ja harvenee. Mutta hetken aikaa sen pitkässä, ihmeellisessä historiassa ovat olosuhteet juuri sopivat sille että elämän, sellaisena kuin sen tunnemme, on mahdollista kukoistaa ja tiedostaa, muistaa siru siitä tarinasta joka on maailmankokonaisuus.

posted under , , |

2 kommenttia:

Marmustoi kirjoitti...

Pääni alkoi soimaan avaruusrunoutta kuin Aniarassa luettuani tekstisi. Kiitos, Saara.

Minun ymmärrykseni ei ulotu avaruuden laajenemiseen, mutta onneksi en ole yksin. Mutta avaruuden laajeneminen laajentaa kyllä mieltäni ;)

Saara kirjoitti...

Kiva että tykkäsit! Kosmologisten teorioiden käsittäminen on kyllä vaikeaa. Onneksi yrittäminenkin on hauskaa.

Uudempi teksti Vanhempi viesti Etusivu

Blogiluettelo

Kirjoittajasta

Oma valokuva
Saara R
Filosofi Saara Reimanin ylimääräisten ajatusten mausoleumi. Ajatuksia on jo aika paljon, aika monista aiheista. Palaute blogista: saara.j.reiman@gmail.com
Tarkastele profiilia

Blog Archive

Hae tästä blogista

Followers


Recent Comments