Hubble'i kosmoseteleskoobi foto erinevatest galaktikatest

FOTO: SCANPIX

Me teame, et universum on praeguseks läbi elanud juba mitmeid põnevaid faase, ent sel nädalal avaldatud uurimus näitab, et universumi tipphetked on juba möödas ning ees ootab aeglane ja kindel suremine, kirjutab Lääne-Austraalia Ülikooli teadur Aaron Robotham veebiväljaandes The Conversation.

Uurimustööd esitleti astronoomide igaastasel suurimal kokkusaamisel – Rahvusvahelise Astronoomide liidu peaassambleel Hawaiil. Enne järelehüüete kirjutamist, vaatame aga üle möödunud head ajad.

Kui universum oli veel vähem kui sekundi vanune ja selle temperatuur enam kui miljard kraadi Celsiuse järgi, oli keskkond piisavalt tuline, et tekkiks ja kaoks väga eksootilisi osakesi. Paisudes universum jahtus ja ei suutnud enam neid kõrge energeetilise väärtusega osakesi toota.

Mõne sekundi pärast oli universum prootonite ja neutronite meri, mõne minuti pärast aga peamiselt tihe vesiniku ja heeliumi udu. Järgneva 400 000 aasta jooksul oluliselt kompleksemat mateeriat ei tekkinud.

Siis ühtäkki eraldusid mateeria ja kiirgus ning valguse footonid said esimest korda voolata vabalt läbi universumi. See on kõik kosmoloogia plaanis väga huvitav, aga midagi olulist juhtus ka vesiniku ja heeliumiga – need suutsid nüüd hoida kinni elektrone ja moodustada neutraalseid aatomeid.

Elu varajased ehitusklotsid

See oli järjekordne samm sinu ja minu valmimise teel: meil on molekulaarse vesiniku moodustamiseks vaja neutraalset vesinikku. Vaja on seda selleks, et jahutada efektiivselt tormakalt põrkuvaid gaasikogumeid, mis moodustasid esimesed tähed. Tähti on vaja aga elu ehitusklotsideks olevate raskete elementide nagu süsiniku ja hapniku moodustumiseks.

Must auk. Foto: Scanpix

FOTO: -/AFP

Selleks staadiumiks oli universum juba paarsada miljonit aastat vana ja tegeles esimeste tähtede kiirguses uuesti soojenemisega. Lõpuks need tähed plahvatasid ja heitsid universumisse suure hulga raskeid aatomeid, millest tekkisid mitmed tänapäevased raskemad elemendid. Mõned neist tähtedest võisid ka iseenda raskuse all mustadeks aukudeks variseda ja külvata seemneid, millest said hiljem mõned tänapäevase universumi suurimad galaktikad.

Pärast seda varajast esimeste tähtede moodustumise faasi hakkasid moodustuma esimesed sellised struktuurid, mis meenutavad praeguseid galaktikaid. Järgmised paar miljardit aastat põrkusid galaktikad kokku ja moodustasid järjest massiivsemaid süsteeme ning tähtede moodustumine korda mööda elavnes ja rauges.

Need protsessid kestsid umbes universumi kolme miljardi aasta vanuseks saamiseni – praegu nimetame seda perioodi tähtede moodustumise kõrgajaks.

Mis on toimunud pärast seda? Universum sureb, aeglaselt, aga kindlalt. Aegajalt tekib ikka mõni uus täht, ent vanad tähed kustuvad palju kiiremini kui uued jõuavad tekkida.

Läheb süngeks

Veelgi enam, umbes kolm miljardit aastat tagasi sai universumis domineerivaks müstiline ja palju uuritud tumeenergia, mis paisutab universumit. Tumeenergia avaldab negatiivset rõhku ning loob veidra, tõukuva gravitatsioonitüübi. (Universumi paisumise kiirenemise tõestamise eest anti 2011. aastal ka Austraalia uurijale Brian Scmidtile ja tema meeskonnale Nobeli preemia.)

Galaktikad. Foto: Scanpix

FOTO: -/AFP

Selleks ajaks oli universum juba taas jahtuma hakanud nii et tumeenergia saabumine areenile muutis olukorra veel hullemaks.

Kuidas me seda kõike teame? No, me oleme mõnda aega tõendeid kogunud ja ettevaatlikult kokku pandud galaktikate evolutsiooni mudelid on viidanud, et universum hääbub, ent me tahtsime selle juhtumist miljardite aastate jooksul ise jälgida.

Paaril viimasel aastal on suur Austraalia juhitav projekt Galaxy And Mass Assembly (GAMA) mõõtnud tähtedelt kiirgavat energiat.

Vaatlusteks kasutati nii maapealseid kui orbiidil tiirlevaid teleskoope ja kokku vaadeldi galaktikaid 21 erineval lainepikkusel.

Me jälgisime nii lähedalasuvate galaktikate vaakum-ultraviolettkiirgust (seda kiirgavad eelkõine noored tähed), optilist kiirgust (nähtav valgus, mida kiirgavad vanemad tähed), lähi-infrapunakiirgust (kõige enam energiat välja andvad vanemad tähed) ja kauginfrapuna kiirgust (kus kiirgab taas tähevalgus, mille on neelanud tolm). Vaatluste abil sai hinnata senisest täpsemalt universumi tuhmumise kiirust.

GAMA on suutnud mõõta peaaegu 200 000 galaktikast eraldunud radiatsiooni ligi viie miljardi aasta taha ning kinnitanud, et tähtedelt eralduv kiirgus väheneb. Viimase kahe miljardi aasta jooksul on see vähenenud suisa poole võrra.

Universumi lõpp?

Hea uudis on, et tänapäevani elanud tähed, peavad vastu veel mitmeid miljardeid aastaid (sealhulgas ka meie oma Päike). Mõned väiksemad tähed peaksid edasi särama veel kauem kui praegu universum kestnud on.

Küsimusi tekitab tumeenergia domineerimise küsimus – mida täpselt see pikemas perspektiivis tähendab? Mõned eksootilisemad teooriad leiavad näiteks, et see võib Suure Pauguga alanud universumi lõpetada Suure Rebenemisega.

Vähem dramaatiline ja meie praeguste teadmiste seisukohast tõenäolisem on, et universum jätkab lõputult jahtumist ja struktuurid, mida ei seo omavahel gravitatsioon liiguvad üksteisest järjest kaugemale. Pärast triljoneid aastaid oleks meil võimalik näha ainult enda galaktikat, sest teised on triivinud liiga kaugele. Sadade triljonite aastate järel ei tekki enam mitte kuskil uusi tähti.

Linnutee galaktika. Foto: Scanpix

FOTO: /Caters News Agency

Järgmiseks sülitaks meie galaktika suurema osa oma alles jäänud tähtedest kosmilisse tühjusesse ja kõik, mis on alles jäänud, variseks meie galaktika keskmes olevasse musta auku. Kogu mateeria sellisel kujul, nagu me seda praegu teame, hääbub, mustad augud aurustuvad ja alles jääb vaid väga üksildane ja tühi paik.

Universum on lõpetanud massi valguseks muutmise ja jäänud on peaaegu täielik pimedus. Vahetevahel kohtuvad omavahel väikeseks tantsuks alles jäänud footonid, elektronid, positronid ja neutriinod, ent peagi jätkavad nad taas oma üksildast teekonda. Universum igal meile tänapäeval teadaoleval moel on otsa saanud.

Faasi, milles meie praegu oleme, võib pidada universumi aeglasteks surmakrampideks. Lustakamalt väljendudes võib öelda aga, et see on universumi vananaistesuvi. Pärast selliseid kaootilisi alguspäevi vajab ju igaüks rahulikku puhkust.