Kunagi ei tea, milline jabur teooria võib lõpuks tõeks osutuda. Tartu Ülikooli vanemteadur Antti Tamm selgitab, et tumeaine kohta on näiteks oletus, et kui meie Linnutee galaktikas on tumeaine koondunud galaktika kettasse suuremas koguses ja kui Maa sealt läbi liigub, on ta vahepeal tihedamas tumeaine pilves.

On olemas teooria, et kui Maa sealt läbi liigub, põhjustab see tihedama meteoriidisaju meil siin maa peal. "On võimalik näidata, et suuremad meteoriidisajud on tsüklis ka suuremate väljasuremistega, näiteks dinosauruste väljasuremine on võib-olla põhjustatud tumeaine põhjustatud meteoriidisadudest."

Võib-olla saab tumeainet süüdistada dinosauruste välja suremises.

Vahest kõige olulisem, mida tumeaine on Maal on korda saatnud, on see, et me üldse olemas oleme, nendib Tamm. Kui tumeaine gravitatsioonilist tõmmet poleks universumis olemas olnud, poleks saanud tekkida galaktikaid. Ilma galaktikateta ei oleks saanud tekkida tähti, ilma tähtedeta poleks saanud tekkida planeete. Ja ilma planeetideta ei oleks meid siin kõndimas. Kui poleks tumeainet, poleks meid.

Mis on universumi tumedal poolel?

Nii küsis "Uudishimu tippkeskus" Eesti teadlastelt, kes uurivad kosmost, tumedat universumit ja tumeainet.

Anti Tamm selgitab, et hoolimata n-ö Maal lõksus olemisest teavad teadlased millest tähed ja planeedid universumi teises otsas koosnevad.

"Halb uudis on see, et kõik, mida me näeme, on ainult väga väike osa universumist – kõigest 4,9%. Kõik ülejäänud – 95,1% – on tumeaine ja tumeenergia, millest me ei tea peaaegu mitte midagi," nendib Tamm.

Igal tähel ja galaktikal on oma mass ja gravitatsioonijõud ehk jõud, mis tõmbab näiteks tähti teineteise poole. Nagu meie koduplaneedi Maa ja Kuu vahel. Seda jõudu oskavad teadlased ka kaugete tähtede kohta välja arvutada.

Gravitatsioonijõud on üks põhilisi füüsikaseadusi. Teadlased on aga tähele pannud, et mõnikord see seadus kosmoses ei kehti. Näiteks on tähti, mis on kerged, aga mis liiguvad samal ajal justkui tugeva külgetõmbejõuga. Selles lisajõu andmises kahtlustatakse tumeainet. On ainult üks probleem: meie silm ega ükski maine mõõtevahend ei näe tumeainet. Me ei tea, mis ta on.

Astrofüüsikud ütlevad tumeaine, aga tegelikult ei või me kindlad olla, et see on üldse aine. See on midagi, mis jätab endast jälgi universumisse. Me lihtsalt ei näe seda ega tea tema kohta muud, kui et tal on gravitatsiooniline tõmme. Ja seda tumeainet on palju – seda on viis korda rohkem kui seda ainet, millest koosneme meie või koosneb see kartulisalat.

Tartu Ülikooli vanemteadur Antti Tamm koos saatejuht Eeva Essega rääkimas tumeainest ja söömas kartulisalatit. Autor: Uudishimu tippkeskus

Kui kartulisalat oleks universum ja selle sees näeme kartulit, hapukurki ja porgandit, aga mõtleme, et need on tähed, planeedid ja seda kõike ümbritseb hapukoor ja majonees. Seda kõike me näeme, aga kui seda süüa, siis on selles tunda ka midagi sellist, mida me ei näe. On ka soola ja seda tunneme ainult maitsena. Kas seda soola võib nimetada kartulisalati tumeaineks?

"See on väga hea võrdlus, tõepoolest," nendib Antti Tamm ja jätkab: "Me ei näe seda soola ja oletame, et me ka ei tea, et seda siia pandud on. Aga tunneme maitset. Tumeainega on sama lugu: me ei näe teda ja me pole teda sinna pannud, aga kui vaatame, kuidas universumis asjad liiguvad ja käituvad, siis seal peab olema midagi, mis seda põhjustab. Nii nagu siin sool põhjustab maitset." Aga miks see näide halb on? Kui see oleks universum ja siit oleks 95,1 protsenti sool, siis me vist ei tahaks seda süüa.

Võib-olla koosneb tumeaine osakestest, mis on sarnased näiteks elektronidele või prootonitele või neutronitele. Aga võib-olla ei ole ka. Keegi ei tea seda. Teada on, et valgust tumeaine ei kiirga – seetõttu me teda ei näegi ja seetõttu nimetame ta tumedaks.

Kui kujutame ette, et universum on täidetud tumeainega – seal, kus on tähti ja galaktikaid, on seda rohkem ja seal kus neid pole, on seda vähem – sarnaselt kartulisalati ja soolaga. Ja Maa lendab läbi universumi – liigub ümber Päikese ja Päikesesüsteemis ümber meie galaktika keskme. Kogu aeg tuhiseme läbi tumeaine mere.

Loomulikult tabavad meid selle mere osakesed ja lähevad meist läbi pidevalt, jälgi jätmata. Ja see, mõistagi tekitab see juurde palju skeptilisi küsimus. Umbes sama moodi, nagu mustad augud ja sellega kaasnevad hirmud.

Martti Raidal vestlemas Eeva Essega Autor: Uudishimu tippkeskus

Keemilise Ja Bioloogilise Füüsika Instituudi (KBFI) juhtivteadur Martti Raidal juhib ühtlasi teaduse tippkeskust Tume universum. "Uudishimu tippkeskus" uurib temalt mustade aukude kohta.

"Musta auku on võimalik avastada selle järgi, et nad söövad, nad õgivad kõike, mis on ümberringi," kirjeldab Raidal. Enamasti on mustad augud avastatud nii, et on kaksiktäht – üks täht kukub kokku mustaks auguks ja sööb ära teise tähe. Selles protsessis kui ta sööb teist tähte, kiirgab ta valgust ja siis on võimalik teda näha.

Must auk sööb Maa ära?

Kõik, mis sinna musta auku kukub, ei tule sealt enam mitte kunagi välja. Ja sel põhjusel hakkaski mingi osa inimesi kartma, kui Euroopa Tuumauuringute Keskuses ehk CERNis ehitati osakeste kiirendi ning inimesed arvasid, et teadlased plaanivad luua ka musti auke, mis omakorda võiksid Maa ära süüa.

"Teoreetiliselt on sellise suurusega mustad augud võimalikud, aga nad on täiesti ohutud, sest nad auravad kohe ära, kui nad luuakse, nad ei söö kedagi," rahustab Raidal. Tegelikult on nad väga rahumeelsed objektid. Väikesed, massiivsed ja väga tavalised.

"Uudishimu tippkeskus" esitas uurimisküsimuse mis on universumi tumedal poolel?

Lühidalt öeldes, on universumi tumedal poolel tumeaine, mis on meile võrdlemisi tume maa, kuid mida uurides saame üha targemaks väga kaugete vahemaade taga olevate planeetide ja päikesesüsteemide, kuid ka meie päikesesüsteemi tekkimise kohta. Ühtlasi kaasneb sellega uurimisega suur hulk tehnoloogia arengut, mis lõpuks on meile igapäevaselt vajalik. Kuidas ja milles see täpselt väljendub, räägib Keemilise Ja Bioloogilise Füüsika Instituudi asedirektor ja vanemteadur Mario Kadastik. Ta vastab küsimusele, kuidas on Higgsi bosoni uurimine ja CERNi liikmelisus meile siin Eestis kasulikud.

Teadussaadet "Uudishimu tippkeskus" saab vaadata igal neljapäeval kell 22.05 ETVs. ERR Novaatoris saab aga vaadata veel eetris olemata osi korraga juba iga kuu alguses. Oma mõtteid kutsume teid jagama sotsiaalmeedias teemasildiga #tipukas.