Tere tulemast Laniakeasse!

Läbilõige 100 000 galaktikast koosnevast Laniakea superparvest, mille teadlased värskelt piiritlesid. Noolekesega on märgitud meie Linnutee galaktika asukoht. Foto: Hawaii ülikool

Meie kosmiline aadress on planeet Maa, Päikesesüsteem, Linnutee galaktika... Nüüdsest saab sinna lisada veel ühe rea: Laniakea superparv. Just sellise nime andsid teadlased meie kosmilisele ümbruskonnale, mille piirid õnnestus nüüd kindlaks teha.

Laniakea» tähendab havai keeles «mõõtmatut taevast». See on väga sobilik nimi, leiab Tartu observatooriumi kosmoloog Elmo Tempel, arvestades, et tänu Laniakea piiritlemisele kasvas meie koduks olev kosmiline süsteem tublisti avaramaks.

Maistes mõõtkavades see ongi tajumatu: üle 500 miljoni valgusaasta, kuhu mahub 100 000 galaktikat, igaühes sadu miljardeid tähti ja planeete. Kuid sellest hoolimata toimib see kõik süsteemina, näitasid Hawaii ülikooli teadlased astronoom R. Brent Tully juhtimisel. Nende töö ilmus eelmisel nädalal teadusajakirjade lipulaevas Nature.

«See on üllatus, et nii suurt struktuuri ei olnud varem avastatud,» ütleb Tempel. «Ikka võib juhtuda, et mõni väike süsteem jääb kahe silma vahele, kuid et meie ümbruses on selline suur struktuur, mis moodustab terviku, oli üllatav.»

Õigupoolest ei olnud ükski süsteemi osa end teadlaste pilgu eest peitnud. Teadmine, et galaktikad ei paikne universumis ühtlaselt, vaid kipuvad koonduma parvedesse ja neid ühendavatesse kettidesse, pärineb mitmekümne aasta tagant, muu hulgas tänu Jaan Einasto ja teiste Tõravere astronoomide töödele.

Lähedal asuvate galaktikate parvi teati ja neil olid nimed, enamasti selle tähtkuju järgi, milles nad meie vaatepunktist paistavad olevat. Kuid nad paistsid kõik olevat omaette, vähemalt mitte meiega samas pundis. «Varem nähti üksikuid süsteeme, aga et need moodustavad ühe suure terviksüsteemi, see oli teadmata,» tõdeb Tempel.

Komponent, mille puudumine ei lubanud seda tajuda, oli galaktikate kiirus. Seda küll mõõdeti tänu nähtusele nimega punanihe, mille tõttu nihkuvad meist eemalduvalt kehalt tuleva valguse spektrijooned rohkem punase poole. See on nähtus, tänu millele avastati näiteks universumi kiirenev paisumine, mille selgitamiseks tuli kasutusele võtta tumeenergia mõiste.

Kuid universumi paisumises oligi takistus. «Punanihet mõõtes ei suuda me tegelikult neid kahte komponenti eraldada,» tunnistab Tempel. Pole aru saada, milline osa liikumisest tuleneb universumi paisumisest, milline galaktika enda liikumisest. Et suuta neid kiirusi lahutada, tuleb galaktika kaugus ära mõõta otse, näiteks supernoovade heleduse või spiraalgalaktika pöörlemiskiiruse ja selle heleduse vahelise seose kaudu. «See on keeruline ülesanne,» ütleb Tempel.

Hawaii teadlased suutsid seda siiski. Kui nad galaktikate leitud kiirused ja liikumissuunad kaardile kandsid, selguski, et päris paljud iseseisvateks peetud galaktikaparved kuuluvad pigem superparve keskse süsteemi tagamaale.

«Kõik, mis kuulub meie superparve, liigub mõtteliselt ühte punkti kokku,» kirjeldab Tempel. «Räägitakse tõmbepunktidest. Laniakeal on üks tõmbepunkt ja süsteem ulatub nii kaugele, kustmaalt veel aine liiguks sinnapoole kokku.» See tõmbepunkt asub Norma galaktikaparve läheduses.

Nii viisid Hawaii teadlased läbi justkui kosmilise haldusreformi. Piltlikult öeldes leidsid nad, et sõltumatuks peetud pisimaakondade elanikud käivad tööl siiski kaugemas tõmbekeskuses, mistõttu tulekski kõik need ühendada üheks suureks maakonnaks. (Linnutee, muide, ongi päris piiri peal, perifeerias.)

Ühtlasi aitasid teadlased seeläbi defineerida, mis on maakond, see tähendab superparv. «Visuaalselt on superparvi kõige lihtsam piiritleda: silm näeb struktuure kõige paremini,» räägib Tempel. «Aga kui tahta neid struktuure matemaatiliselt määratleda, siis see ei ole enam sugugi lihtne. Mida silm näeb, on üks asi, ja silm võib olla ka petlik.» Süsteemi dünaamika kirjeldamine võimaldab aga superparve piire tõmmata senisest täpsemini.

Teadmine sellest, milline on meie kohalik kosmiline ümbruskond, lubab meil paremini aru saada kogu universumist, märgib Tempel. «Kui tuua piltlik näide, siis kui me metsa sees olles tahame teada, milline see mets üldiselt on, siis ühesuguste puude vahel olles saame päris hästi metsa kirjeldada,» selgitab ta.

«Aga kui juhtume olema väikesel lagendikul ja üldistame selle põhjal, et kogu mets on lagendikke täis, siis võib see tekitada süstemaatilist valearusaama kogu meid ümbritsevast keskkonnast. Kogu kaugest universumist meieni tulev info läbib kohalikke struktuure ja kui me ei tea, mis struktuurid siin on, võib see meie arusaama universumist moonutada.»

Tempel uurib igapäevatööna küll universumi kaugemaid struktuure, ent inspiratsiooni sellest tööst sai temagi. Laniakeat ühendab tema naabriga galaktikatest koosnev sillake ning just sellistele struktuuridele on Tempel keskendunud, vaadeldes galaktikaid ja galaktikagruppe universumis justkui pärlikeesid, kus suuremaid parvi ühendavad omavahel galaktikatest koosnevad niidid ehk filamendid.

«On kavas vaadata kaugemates süsteemides, kas seal ka leidub selliseid ühendatud superparvi, nagu need meie kaks lähedast süsteemi on,» ütleb Tempel, kelle senised tööd aitasid kaasa sellele, et Nature palus teda kõnealuse Laniakea töö retsensendiks ja trükiväljaandes ilmuva kommentaari autoriks.

«Tegelikult on universumist detailselt kaardistatud ainult meie lähiümbrus ning natuke kaugemast universumist ainult üks viiendik taevast,» tõdeb Tempel, eelmisel aastal presidendi noore teadlase preemia pälvinud kosmoloog. «Mida rohkem galaktikaid vaatleme, seda detailsemalt näeme neid struktuure ja leiame ka uusi süsteeme. Selles mõttes on piir, kuhu minna saab, veel väga kaugel.»