Hiiglaslikud raadiogalaktikad aitavad kaardistada nähtamatut tumeainet
Tartu Ülikooli teadlased leidsid, et universumi suurimate raadiogalaktikate hiiglaslik kasv ei tulene pelgalt asukohast kosmilises võrgustikus, vaid eelkõige sellest, mis suunas nad oma ainet kosmosesse purskavad.
Maailmaruum peidab endas hiigelsuuri raadiogalaktikaid, mille südamest ilmaruumi purskuvad gaasijoad ehk raadiosagarad ulatuvad emagalaktikast miljonite valgusaastate kaugusele. "Galaktika keskel asuv tilluke must auk põhjustab väga energeetilisi protsesse ja paiskab gaasijoad galaktikast välja kuni mitme miljoni valgusaasta kaugusele," selgitas Tartu Ülikooli astronoomia professor Elmo Tempel saates "Labor" kosmilise masinavärgi olemust.
Astronoomiline nähtus tekib gaasi pöörlemise tõttu. "Kui see aine langeb musta augu peale, siis poolustelt kummaski suunas pursatakse see purskkaevuna välja," tõi Tempel näitliku võrdluse.
Kogu see vaatemäng toimub universumit täitvas kosmilises võrgustikus. Hiiglaslik kärgstruktuur koosneb peamiselt nähtamatust tumeainest, mis moodustab suuremate kämpude vahele pikki ühendavaid koridore ehk ahelaid.
Tavalised galaktikad ja gaas koonduvad tavaliselt sinna, kus seda salapärast ainet rohkem ees ootab. "Ainult tavaliste galaktikate koordinaatide või kataloogide põhjal on galaktikate ahelate ehk filamentide leidmine küllaltki keeruline," nentis kosmoloog. Seetõttu vajavad astronoomid nähtamatu struktuuri kaardistamiseks erilisi abilisi.
Äsja ilmunud uuringus võtsid astronoomid appi needsamad hiiglaslikud raadiogalaktikad ja analüüsisid nende asendit ruumis. Teadlased tahtsid paremini mõista, millest gaasijugade mõõtmed täpselt sõltuvad. Selgus, et nende lõpliku ulatuse määrab neid ümbritsev keskkond.
"Oma uuringuga jõudsime järeldusele, et jugade väljapaiskumine sõltub tegelikult protsessidest, mis käivad galaktika enda sees," lahkas Tempel avastuse tuuma. Kui hiiglaslik juga paiskub piki tihedat tumeaine ahelat, hakkab gaas selle levikut pidurdama. Seevastu ristisuunas tühja ruumi poole lennates saavad joad vähima takistusega tohutult kasvada.
Uurimisrühm võrdles omavahel suuri ja väikeseid raadiogalaktikaid, kasutades suuri taevakatalooge. Nad mõõtsid galaktikate kaugust lähimast tumeaine ahelast ja arvutasid välja gaasijugade lennusuuna. Huvitava tõsiasjana selgus, et nii väikesed kui ka suured süsteemid asuvad ahelate suhtes sarnastel kaugustel. Erinevus peitus purske nurgas. Väikeste galaktikate joad sihivad juhuslikesse suundadesse. Hiiglaste joad hoiavad aga pigem ahelaga suuri nurki, leides tee hõredamasse kosmilisse tühimikku.
Selline vabadus lasebki kiirgavatel sagaratel kasvada nii suureks, et nad varjutavad oma mõõtmetelt isegi terveid galaktikaparvi. Inimlikult tasandilt võiks peljata, et sellised hiiglaslikud kiirgusjoad hävitavad kõike oma teel ja segavad naabreid. "Universum on ikkagi väga tühi koht... Isegi kui need joad ulatuvad kümnete miljonite valgusaastate kaugusele, ei ulatu need enamasti teiste galaktikateni," lohutas Tempel. Üksikuid galaktikaid lahutavad vahemaad ületavad enamasti isegi kõige suuremate gaasijugade pikkust.
Leiud tähistavad kosmoloog sõnul olulist muutust astronoomide tööviisides ja katsetes universumit mõista. Hiiglaslikke raadiogalaktikaid ei nähta enam lihtsalt kosmiliste veidrustena. Need toimivad hoopis omamoodi proovikividena, millega kombata universumi laiemat keskkonda. Raadiogalaktikate kuju ja asend reedavad teadlastele, kus kulgevad nähtamatud gaasi- ja tumeainevoolud. "Enam ei uurita üksikgalaktikaid iseseisvalt, et kuidas nad välja näevad, vaid uuritaksegi kosmilise võrgustiku ja galaktikate vahelist mõju," kinnitas Tempel
Kuigi värsked tulemused pakuvad põnevaid teadmisi, peavad astronoomid arvestama oma töös mitmete piirangutega. Hiigelsuured raadiogalaktikad on universumis suhteliselt haruldased, mis raskendab alusandmete kogumist. Lisaks muudab ahelate ehk filamentide täpse serva puudumine keskkonna mõju hindamise keerukaks ülesandeks.
Tulevik tõotab varjatud universumi kaardistamisel siiski suuri läbimurdeid. Uued tehnoloogiad ja peatselt valmivad teleskoobid toovad teadlasteni ennenägematu koguse täpseid andmeid. Need aitavad lõpuks paremini mõista nii kaugete hiigelgalaktikate kui ka meie oma koduse Linnutee sünnilugu. Tempel vaatab tulevikku ootusärevalt: "Teadlastena elame praegu väga heal ajal, sest just sel kevadel käivitus uus viieaastane vaatlusprogramm, mis teeb kosmilise võrgustiku kümme korda detailsemaks."
Töö ilmus ajakirjas Astronomy & Astrophysics.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa
Allikas: "Labor"; küsis: Priit Ennet


















