Ulatuslikem taevauuring kinnitas üldrelatiivsusteooria õigsust
Läbi aegade ulatuslikem taevauuring näitas, et ilmaruumi ehitus langeb täpselt kokku kosmoloogide astronoomide praegu enim eelistatud mudeliga. Kuigi töö võimaldas kõrvale heita mõned eksootilisemad gravitatsiooniteooriaid, jättis see teistele veel eluruumi.
Rahvusvaheline kosmoloogide rühm, eesotsas Pauline Zarroukiga Prantsusmaa riikliku teaduskeskusest, kaasas analüüsi ligi kuus miljonit galaktikat ja aktiivset galaktituuma. Nende asukohad võimaldasid aimu saada universumi arengust 11 miljardi aasta vältel. See omakorda heitis valgust peamisele universumi struktuuri vormivale jõule – gravitatsioonile.
Töörühm leidis, et gravitatsioonijõud käitub isegi kolossaalsetel skaaladel viisil, nagu ennustab Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria. Varasemalt on seda mitmeid kordi proovile pandud väiksemal, planeedisüsteemide skaalal. Korraga miljonite galaktikate uurimine võimaldas aga galaktikate moodustumise kiirust aluseks võttes, eri gravitatsiooniteooriaid otseselt proovile panna.
Praeguse popi maailmakäsitluse ehk lambda-külma tumeaine teooria kohaselt koosneb universum tavalisest nähtavast ainest, aeglaselt liikuvast tumeainest ja universumit paisutavast tumeenergiast. Samas ei suuda see selgitada kõiki vaatlusi. Nõnda otsivad teadlasrühmad ka alternatiivseid teooriaid.
Kosmoloogide kogukonnas üks kõige rohkem tuliseid vaidlusi tekitanud teooria on modifitseeritud Newtoni dünaamika (MOND). Muu hulgas väidab see, et Newtoni seadused ei kehti oma praegusel kujul ülinõrkade gravitatsiooniliste tõmmete puhul, mida näeb näiteks kaugete galaktikate vahel. Ühtlasi ei peaks sellisel juhul paika Einsteini üldrelatiivsusteooria. Siiani ei suuda see aga põhivooteooriatele oma selgituste täpsusega konkurentsi pakkuda.
Värskes töös analüüsisid kosmoloogid USA-s Arizonas asuva Nicholas U. Mayall observatooriumi neljameetrise teleskoobi külge kinnitatud tumeenergia spektroskoopilise instrumendi (DESI) kogutud andmeid. Instrument määrab iga kuu miljonite galaktikate asukohti, et uurida, kuidas universum on alates oma algusaegadest praeguse ajani paisunud. Tulemused näitasid, et kuigi tumeenergia tugevus ja olemus võib aja jooksul muutuda, vastab universumi struktuur praegu täpselt Einsteini teooria ennustustele.
Töörühma sõnul ilmestab analüüs, millist uut võimalust DESI modifitseeritud gravitatsiooni teooriate ja tumeenergial põhinevate mudelite uurimiseks pakub. Samas on nende hinnangul veel vara öelda, kas või kui palju see pikas plaanis inimeste füüsikalist maailmapilti muudab.
Kui praegune analüüs põhines esimese tegevusaasta andmetel, siis 2025. aasta kevadel avaldatakse järgmise kahe aasta jooksul kogutud andmed. Lõpuks sisaldaks vaatlusandmete põhjal koostatud kataloog andmeid umbes 40 miljoni galaktika ja aktiivse galaktikatuuma kohta.
Uuringu tulemused avaldati võrguvaramus arXiv ja neid esitletakse jaanuaris Ameerika Astronoomiaühingu kohtumisel Marylandis.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa