'Hämmästyttävää': James Webb -teleskooppi havaitsi kemiallisesti alkeellisimman galaksin muinaisessa maailmankaikkeudessa

 

Kuva: NASA/ESA/CSA/K. Nakajima Et al. (2026).)

Joel Kontinen

Miten galaksit muodostuvat? Uuden tutkimuksen mukaan varhaisessa maailmankaikkeudessa galaksit muodostuivat heti alkuräjähdyksen jälkeen. Niistä puuttuivat nykyisten galaksien kaltaiset raskasmetallit.

"Yksi James Webb -avaruusteleskoopin suurimmista saavutuksista on se, miten se on mahdollistanut tiedemiesten laajentaa tähtitieteen rajoja havainnoimalla galakseja, jotka olivat olemassa varhaisen maailmankaikkeuden aikana, alle miljardi vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Tämä ajanjakso, joka tunnetaan reionisaation aikakautena, osuu yksiin sen kanssa, mitä tähtitieteilijät ovat kutsuneet "kosmiseksi pimeäksi keskiajaksi". Tänä aikana, 380 000–1 miljardi vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, maailmankaikkeus oli täynnä neutraalia vetyä, ja kaikki nykyään näkyvät valonlähteet ovat punasiirtyneet perinteisten teleskooppien rajojen ulkopuolelle.

Webbin edistyneiden infrapunainstrumenttien ja spektrometrien ansiosta tiedemiehet voivat nyt kurkistaa tämän verhon taakse ja nähdä, miten galaksit ovat kehittyneet varhaisimmista kosmologisista aikakausista lähtien. Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä käytti Webbiä ja gravitaatiolinssitekniikkaa saadakseen harvinaisen kuvan LAP1-B:stä, erittäin himmeästä galaksista, joka oli olemassa 800 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Webbin spektrometrien avulla tiimi pystyi lopullisesti karakterisoimaan... tässä galaksissa, mikä paljastaa sen olevan tähän mennessä havaittu metalliköyhin galaksi varhaisessa maailmankaikkeudessa.

Ryhmää johti apulaisprofessori Kimihiko Nakajima Kanazawan yliopistosta. Heidän tutkimuksensa ​​ julkaistiin 13. toukokuuta Nature-lehdessä.

Välittömästi alkuräjähdyksen jälkeen maailmankaikkeus sisälsi vain kevyitä alkuaineita, kuten vetyä ja heliumia, kun taas elämälle välttämättömät alkuaineet (hiili, happi jne.) puuttuivat. Nämä alkuaineet muodostuivat ensimmäisen sukupolven tähtien (populaatio III) sisäosiin, jotka sitten hajaantuivat, kun nämä tähdet räjähtivät supernovina ja räjäyttivät ulkokerroksensa. Tähtitieteilijät ovat vuosikymmenten ajan toivoneet löytävänsä nämä tähdet, jotta he voisivat todistaa hetken, jolloin ne alkoivat kylvää maailmankaikkeuteen raskaampia alkuaineilla. Tämä on ollut ongelmallista, koska varhaisimmat galaksit, joissa oli populaation III tähtiä, näyttävät niin pieniltä ja himmeiltä.

Ainutlaatuisen kemiallisen koostumuksensa ansiosta tämä tekee siitä lähes täydellisen vastineen Linnunradan läheltä nykyään löydetyille "ultrahimmeleille kääpiögalakseille (UFD)". Tutkimusryhmän jäsen, professori Masami Ouchi (NAOJ/Tokion yliopisto), sanoi: "UFD-galaksit eivät ole ainoastaan ​​himmeimpiä galakseja; ne koostuvat yli 12 miljardia vuotta vanhoista muinaisista tähdistä ja niitä kuvataan usein 'maailmankaikkeuden fossiileiksi'. Tähtitieteilijät epäilivät, että ne saattavat olla maailmankaikkeuden varhaisimpien galaksien jäänteitä, koska niistä puuttuu raskaita alkuaineita, mutta tähtitieteilijöillä ei koskaan ollut suoraa yhteyttä – ennen kuin löysimme LAP1-B:n. On syvä yllätys huomata, että LAP1-B näyttää täsmälleen 'esi-isältään'."

Alkuräjähdyksen ehdottamat miljoonat vuodet eivät koskaan tapahtuneet. Jumala loi maailmankaikkeuden ilman niitä.

Lähde:

Matthew Williams

2026 in'Astonishing': James Webb telescope spots the most chemically primitive galaxy in the ancient universe | Live Science 31.5.

Tiedemiehet ovat ehkä juuri nähneet vilauksen maailmankaikkeuden ensimmäisistä tähdistä

 

Taiteilijan näkemys tähtien muodostumisesta varhaisessa maailmankaikkeudessa. Kuva: Adolf Schaller, STScI/NASA.

Joel Kontinen

James Webb -avaruusteleskoopin havaitsema Hebe-galaksi, joka oli olemassa vain 400 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, näyttää sisältävän erittäin puhtaita ja nuoria tähtiä.

Nyt tähtitieteilijät ovat kokeellisesti nähneet ensimmäiset tähdet noin 400 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

Tähtitieteilijät ovat saaneet tähän mennessä kiehtovimman vilauksen joistakin maailmankaikkeuden ensimmäisistä tähdistä. Nämä ovat erilaisia ​​kuin mitkään muut näkemämme tähdet ja voisivat auttaa ymmärtämään varhaisen maailmankaikkeuden tärkeitä ominaisuuksia, kuten sitä, kuinka massiivisia varhaisimmat tähdet olivat ja miten ne muovasivat myöhemmin muodostuneita tähtiä.

Evoluutioon totena pitävät tieteilijät uskovat, ensimmäiset tähdet kostuivat miltei kokonaan hydrogenista ja heliumista ilman raskaampia elementtejä. Ne olivat myös valtavia ja paahtavan kuumia, satoja kertoja massiivisempia ja kymmeniä tuhansia asteita kuumempia kuin aurinko.

Lähde:

Alex Wilkins 2026 We may have just glimpsed the universe's first stars | New Scientist 2.4. 

Jättimäinen musta aukko saattaa olla jäänne maailmankaikkeuden aamunkoitosta

 

Kuva: Shutterstock/Mohd. Afuza

Joel Kontinen

Tähtitieteilijät olivat hämmentyneitä James Webb -avaruusteleskoopin havaitsemasta noin 50 miljoonaa kertaa auringon massaisesta mustasta aukosta, jossa ei ollut tähtiä – nyt simulaatiot viittaavat siihen, että se voisi olla alkukantainen musta aukko, jota ei ole koskaan ennen nähty. Alkukantaisten mustien aukkojen oletetaan muodostuneen pian alkuräjähdyksen jälkeen.

Epätavallisen massiivinen musta aukko hyvin varhaisessa maailmankaikkeudessa saattaa olla eräänlainen eksoottinen, tähdetön musta aukko, jonka Stephen Hawking teorioi ensimmäisenä.

Elokuussa Cambridgen yliopiston Boyuan Liu ja hänen kollegansa havaitsivat James Webb -avaruusteleskoopilla (JWST) oudon galaksin 13 miljardin vuoden takaa, nimeltään Abell 2744-QSO1. Galaksissa näytti olevan valtava musta aukko, noin 50 miljoonaa kertaa auringon massainen, mutta se oli lähes kokonaan tähdetön.

Ei ole mahdollista, että mustat aukot ovat syntyneet nopeasti alkuräjähdyksen jälkeen.

Lähde: 

Alex Wilkins 2026 Gargantuan black hole may be a remnant from the dawn of the universe | New Scientist 2.1.

Earendel, kaukaisin koskaan löydetty tähti, ei ehkä oikeastaan ole tähti, paljastaa James Webb -teleskooppi

 

Kuva: NASA/ESA/CSA/STScI

Joel Kontinen

Tähti ei olekaan tähti, tuore tutkimus kertoo meille.  Uuden tutkimuksen mukaan kohde – lempinimeltään Earendel vanhan englannin sanasta "aamutähti" –on tähtijoukko, painovoiman sitoma tähtiryhmä, joka on muodostunut samasta kaasu- ja pölypilvestä.

Hubble-avaruusteleskoopin vuonna 2022 löytämän Earendelin ajateltiin olevan tähti, joka muodostui vain 900 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, jolloin maailmankaikkeus oli vain 7 % nykyisestä iästään.

Lähde: 

Shreejaya Karantha 2025 Oops! Earendel, most distant star ever discovered, may not actually be a star, James Webb Telescope reveals | Live Science 17.8. 

Universumista puuttuva aine voi selittää galaksien kaasuvuodon

 

Kuva: NASA/PL-Caltech

Joel Kontinen

Galakseja ympäröivä kaasu näyttää olevan levinnyt enemmän kuin aiemmin luultiin – ja tämä voi auttaa ratkaisemaan puuttuvan aineen mysteerin.

Supermassiiviset mustat aukot näyttävät olevan tehokkaampia kuin teoriat antavat ymmärtää ja ne räjäyttävät galakseja ympäröivää kaasua paljon kauempana kuin odotettiin. Tämä löytö voi auttaa selittämään useita kosmologisia hämmennyksiä, mukaan lukien se tosiasia, että maailmankaikkeudesta näyttää puuttuvan suuria määriä kaasua. Useimmat kohteet, joita voidaan mitata universumissa, kuten tähdet ja galaksit, lähettävät valoa, jota voimme tarkkailla maasta. Mutta kylmän tai leviävän kaasun mittaaminen, mikä on ratkaisevan tärkeää universumin toiminnan ymmärtämiselle, on hankalampaa.

Taas oletus, joka perustuu siihen, että pimeätä ainetta on olemassa ja että kaikki sai alkunsa Big Bangin aiheuttamassa alkuräjähdyksessä.

 

Lähde:

Alex Wilkins 2024 Universe’s missing matter may be explained by galaxies leaking gas | New Scientist 23.7. 

James Webb teleskoopin näkemä varhainen galaksi sisältää jättimäisiä nuoria tähtiä ja supernovia

 

Kuva:  Naidu et ai, P. Oesch, T. Treu, GLASS-JWST, NASA/CSA/ESA/STScI.

 Joel Kontinen

Yksi kaukaisimmista koskaan tiedemiesten näkemistä galakseista viittaa siihen, että jotkut sen tähdistä ovat jo räjähtäneet supernovina.

Tähtitieteilijät ovat käyttäneet James Webbin avaruusteleskooppia (JWST) paljastaakseen poikkeuksellisia yksityiskohtia galaksista varhaisessa universumissa, koska se oli vain 360 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

JWST:n laukaisusta lähtien se on löytänyt galakseja, jotka ovat niin kaukana, että niistä nyt saapuva valo säteili kosmoksen alkuvaiheessa. Näitä galakseja on ollut enemmän ja ne näyttävät odotettua kirkkaammilta, mikä viittaa siihen, että jotain puuttuu.

Mutta Raamatun mukaan universumi alkoi jo alussa, kun Jumala teki sen. Siihen ei tarvittu miljoonia vuosia Big Bangin jälkeen.

 

Lähde:

Jonathan O'Callaghan 2024. Early galaxy seen by JWST contains giant young stars and supernovae | New Scientist 28.3.  

Aika näyttää kuluneen viisi kertaa hitaammin varhaisessa universumissa

 Kuva:  Blueee77/Shutterstock, 

 Joel Kontinen

 Aika näyttää kuluneen viisi kertaa hitaammin varhaisessa universumissa. Ilmiö, jota kutsutaan kosmologiseksi aikadilataatioksi, tarkoittaa, että varhaisessa universumissa tapahtuvat tapahtumat näyttävät kehittyvän hitaammin kuin nykyään, muinaisista tähtitieteellisistä kohteista tehtyjen havaintojen mukaan. 

Ajatus siitä, että aika näyttää menneisyydessä olevan hitaampaa, kuulostaa oudolta, mutta se on evolutionistien mukaan suora seuraus maailmankaikkeuden laajenemisesta alkuräjähdyksen jälkeen. Tämä laajeneminen tarkoittaa, että muinaisista kosmisista tapahtumista peräisin olevan valon on kuljettava yhä pidempiä matkoja päästäkseen Maahan, ja siksi saapuminen vie enemmän aikaa. Tämän seurauksena kosmiset tapahtumat, jotka ovat äärimmäisen kaukana tai ajassa taaksepäin, näyttävät kehittyvän hitaammin kuin sama tapahtuma, joka tapahtuu lähellä juuri nyt. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että varhainen maailmankaikkeus olisi hidastettu – kuka tahansa miljardeja vuosia sitten läsnä ollut olisi nähnyt ajan kehittyvän normaalisti.

1990-luvulta lähtien astrofyysikot ovat havainneet tätä taivaallista aikavääristymää kaukaisissa supernovissa – voimakkaissa tähtien räjähdyksissä – joista vanhin on noin puolet maailmankaikkeuden iästä ja näyttää kehittyvän 60 prosentilla nykyisestä nopeudesta.

Geraint Lewis Sydneyn yliopistosta Australiasta ja Brendon Brewer Aucklandin yliopistosta Uudesta-Seelannista ovat havainneet äärimmäisemmän version aiemmin universumista. He tarkastelivat kvasaareja, jotka ovat joidenkin supermassiivisen mustan galaksien keskellä olevia kohteita.

Mutta koko ajatus alkuräjähdyksestä on kyseenalainen.  

Lähde:

Ly,  Chen , 2023, Time appears to run five times slower in the early universe, New Scientist  3.7.

James Webbin avaruusteleskoopin kuvat saattavat muuttaa käsitystä universumin kehityskulusta

 

Kuva: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Martel, 

 Joel Kontinen

 

James Webb -avaruusteleskoopin havaitsemat galaksit näyttävät aivan liian massiivilta muodostuakseen niin aikaisin universumin historiassa, mikä saattaa olla ongelma galaksien muodostumista koskeville käsityksille.

Monet varhaisen universumin galaksit näyttävät olevan paljon odotettua massiivisempia. James Webbin avaruusteleskooppia (JWST) käyttävät tutkijat havaitsivat galakseja, joiden massa on jopa 100 miljardia kertaa auringon massa ja joiden on täytynyt muodostua nopeammin kuin nykyiset mallit pystyvät selittämään.

Ivo Labbé Swinburnen teknillisestä yliopistosta Australiasta ja hänen kollegansa mittasivat etäisyyksiä kuuteen massiiviseen galaksiin käyttämällä ilmiötä nimeltä punasiirtymä. Maasta kauempana olevat esineet liikkuvat meistä nopeammin, mikä saa ne näyttämään punaisemmilta kuin lähellä olevat kohteet. He havaitsivat, että nämä galaksit olivat kaikki noin 30 miljardin valovuoden päässä, mikä tarkoittaa, että evolutionistien mielestä ne muodostuivat 700 miljoonan vuoden sisällä alkuräjähdyksestä.

"Olisin ajatellut, että tämän kaltaisia galakseja ei olisi olemassa näin varhaisessa universumissa", sanoo tutkimusryhmän jäsen Pieter van Dokkum Yalen yliopistosta Connecticutista.

Lähde: 

Crane,  Leah  ja Alex Wilkins, 2023, Huge young galaxies seen by JWST may upend our models of the universe. New Scientist 22.2.

Alkuräjähdysteoriaan uskovat luulevat, että kosminen aamunkoitto päättyi 200 miljoonaa vuotta aiemmin kuin luultiin

 

Kuva: (c) 2015 IgorZh/Shutterstock.

Joel Kontinen

Big bankiläiset uskovat, ettå kosminen aamunkoitto päättyi 200 miljoonaa vuotta myöhemmin kuin kosmologit luulivat.

Käyttämällä 67 äärimmäisen kaukaisen kvasaarin valoa tähtitieteilijät ovat laskeneet, että kosminen aamunkoitto, aika, jolloin ensimmäiset tähdet alkoivat muodostua, päättyi 1,1 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

Tiedämme evoluution mukaan, milloin kosminen aamunkoitto päättyi. Noin 100 miljoonan vuoden ajan varhaisessa universumissa, noin 380 000 vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, kosmos oli täysin pimeä. Sitten alkoi muodostua tähtiä ja galakseja, jotka säteilevät valoa ja ionisoivat galaksien välistä vetykaasua prosessissa, jota kutsutaan reionisaatioksi.

Se päättyi, kun vety oli ionisoitunut, 1,1 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Sarah Bosman Max Planck Institute for Astronomysta Saksassa laski tämän päivämäärän käyttämällä 67 kvasaarin valoa – erittäin kirkkaita esineitä, jotka saavat voimansa supermassiivisista mustista aukoista. 

Kvasaareja tarkkailtiin erittäin suurella teleskoopilla Chilessä ja W. M. Keckin observatoriolla Havaijilla. Kvasaarit ovat riittävän kaukana, jotta tiedämme, että niiden on täytynyt muodostua noin miljardin vuoden sisällä alkuräjähdyksestä.

 Kun kvasaarien valo kulki kohti Maata, neutraali vety ja ionisoitu vety olisivat absorboineet eri aallonpituuksia. Ottaen huomioon maailmankaikkeuden jatkuvan laajenemisen Bosman ja hänen tiiminsä analysoivat valon spektrin tummia absorptioviivoja määrittääkseen, milloin se lakkasi kulkemasta neutraalin vedyn läpi ja alkoi sen sijaan kohdata vain ionisoitua vetyä galaksien välisessä tilassa. "Reionisaatiolla on tämä kuplamainen rakenne, jossa galaksit poistavat nämä suuret kuplat ympäriltään", Bosman sanoo. Reionisaatio ei ole valmis ennen kuin kaikki kuplat sulautuvat ja vetykaasu ionisoituu taivaalla kaikkien kvasaarien ympärillä. "Voimme sanoa, että se on reionisaation loppu, kun kaikki kvasaarit ovat samaa mieltä - vety on ionisoitunut kaikkialla." Päivämäärä, jonka he löysivät, oli 1,1 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, mikä on 200 miljoonaa vuotta aiempia arvioita myöhemmin. Tämä tarkoittaa, että ensimmäinen tähtien ja galaksien sukupolvi, joka johti reionisaatioon, saattaa olla lähempänä ja siksi helpompi havaita kuin kosmologit ajattelivat. "Universumin historia on käynyt läpi monia vaiheita alkuräjähdyksen ja nykyhetken välillä, ja nyt olemme todella alkaneet jäljittää kaikkia näitä vaiheita", Bosman sanoo. "Seuraava askel on mennä aikaisempiin aikoihin ja linkittää reionisaatiotiedot galakseihin, jotka aiheuttavat reionisaation, jotta voimme todella nähdä galaksien tuhoavan kaasun."

 Parempi konstruktio maan alkuvaiheesta saadaan Genesiksestä.

Crane ,Leah. 2022, Cosmic dawn ended 200 million years later than cosmologists thought New Scientistt 7.6.

Big bangin virhe - magneettisten monopolit ei löydy kokeista huolimatta

 CERNin laitteisto. Kuva:  Daniel Dominguez/CERN.

Joel Kontinen

Vahvin magneettikenttä, joka on koskaan mitattu missään universumissa, ei ole pystynyt tuottamaan havaittavia magneettisia monopoleja. Näiden hypoteettisten hiukkasten olemassaoloa ennustavat monet laskelmat mahdollisista ilmiöistä hiukkasfysiikan vakiomallin ulkopuolella, mutta yli vuosisadan etsimisen jälkeen niistä ei ole vieläkään löytynyt merkkejä.

Kaikilla tiedossamme olevilla magneeteilla on vähintään kaksi napaa – tyypillisesti pohjois- ja etelänapa – vastakkaisilla magneettivaroilla varautuneina. Jotkut maailmankaikkeuden mallit ennustavat kuitenkin, että hiukkasissa pitäisi olla vain pohjois- tai etelänapa, joita kutsutaan magneettisiksi monopoleiksi.

Magneettisten monopolien olemassaolo selittäisi, miksi esimerkiksi sähkövaraus kvantisoidaan, mikä tarkoittaa, että se tulee vähimmäiskokoisina paketteina. Viime vuosisadan aikana tutkijat ovat etsineet magneettisia monopoleja sekä avaruudesta että törmäyslaitteiden hiukkasten törmäyksestä, mutta niitä ei ole vielä löydetty.

Igor Ostrovskiy Alabaman yliopistosta ja hänen kollegansa etsivät monopoleja, joita tuotti ehdotettu Schwinger-ilmiö, jossa erittäin voimakkaat magneettikentät voisivat spontaanisti tuottaa magneettisia hiukkasia ja niiden antihiukkasia.

Magneettisten monopolien etsimiseen ryhmä käytti suurinta koskaan mitattua magneettikenttää. Tämä tuotetaan Sveitsissä CERN:ssä lähellä  Geneveä sijaitsevassa Large Hadron Colliderissa(LHC). Siellä kaksi lyijyhiukkassädettä törmäävät yhteen poikkeuksellisella nopeudella. Tuo magneettikenttä mittaa noin 1016 Teslaa – noin 2 miljardia kertaa voimakkaampi kuin tyypillinen jääkaappimagneetti tai 100 000 kertaa vahvempi kuin magnetaarin, voimakkaasti magnetisoidun neutronitähden, magneettikenttä.

"Me olemme ehdottomasti herkimpiä kiihdytinten magneettisten monopolien etsijöistä", Ostrovskiy sanoo. "Mitä voimakkaampi magneettikenttä, sitä enemmän ja sitä raskaampia monopoleja voimme teoriassa tuottaa." Siitä huolimatta tutkijat eivät löytäneet monopoleja, mikä asetti ensimmäiset vahvat rajat näiden hiukkasten massalle: ne eivät voi olla pienempiä kuin 70 kertaa protonin massa. "En usko, että on vielä aika luovuttaa", Ostrovskiy sanoo.

Hän ja hänen tiiminsä ovat suunnitelleet lisää kokeita, kun LHC käynnistyy uudelleen tänä vuonna kolmen vuoden tauon jälkeen, jonka aikana törmäyskonetta päivitettiin saavuttamaan entistä korkeammat energiatasot.

Mutta sekään ei pelasta big bangiä eli alkuräjähdystä, jossa on monenlaisia virheitä.  

Lähde:

Crane, Leah. 2022. Strongest ever magnetic field fails to make predicted exotic particles New Scientist 2.2.

New Scientist arvioi kaiken alkuperää

Kuva:  Sam Civers, fair use doctrine.

Joel Kontinen

 

 Näin New Scintist väittää kaikkeuden alkuperä olevan. Siinä ei ole Genesistä,  ei luomista vaan ei- olevainen loi itse itsensä:

Ison räjähdyksen jälkeisten magneettikenttien löytäminen muuttaisi käsitystämme maailmankaikkeuden kehityksestä. Tähtitieteilijät luulevat olevansa tällaisen läpimurron partaalla.

Skaalaa on vaikea käsittää. Mutta jos loitonnat tarpeeksi kauas, maailmankaikkeuden rakenne paljastaa itsensä: "kosmisen verkon", jossa langankaltaiset kaasun säikeet kietoutuvat jättimäisten aukkojen ympärille ja yhdistävät erilaisten galaksijoukkojen ryhmän. Nämä ovat joitain kosmoksen salaperäisimpiä rakenteita - ja viimeiset välähdykset ovat paljastaneet yllättävän läsnäolon niiden joukossa.

 Aiemmin tänä vuonna tähtitieteilijät, joita Tessa Vernstrom johti CommonWealthin tieteellisessä ja teollisessa tutkimusorganisaatiossa Perthissä Australiassa, vahvistivat magneettikentän viivojen havaitsemisen, jotka ulottuvat noin 50 miljoonaa valovuotta galaksiryhmien ympäri.

Se oli yksi ensimmäisistä osoituksista, että magnetismi esiintyy tällaisissa mittakaavoissa. Mutta todellinen yllätys on, että kenttien pelkkä koko viittaa siihen, että ne voivat olla jäännöksiä maailmankaikkeuden syntymästä Big Bangissä .  

Kosmologit haaveilivat tällaisten "alkeellisten" magneettikenttien löytämisestä, koska niiden avulla voisi paljastua se, miten kaikki on syntynyt, ja ne voivat jopa ratkaista modernin kosmologian suurimman ongelman.

 Mutta niiden lopullinen tunnistaminen on ongelma. Tuijottaessasi syvälle magneettikentillä kyllästettyyn maailmankaikkeuteen, kuinka voit olla varma, että sinä olet tutkimassa aikojen aamunkoittoa?

 Vernstromin kaltaiset löydöt antavat enemmän varmuutta siitä, että vaikka emme ehkä vielä olisikaan siellä, meillä on nyt teoreettiset nousu- ja havainnointityökalut, jotta voimme lopulta tehdä läpimurron. "Verkko sulkeutuu", sanoo astrofysiikka Franco Vazza Bolognan yliopistosta Italiassa.

Lähde:

Taylor, Ian, 2021. The hunt for a primordial force that would revolutionise cosmology New Scientist 23.6. 

Lisää fiktiota big bang -kosmologiaan

 

Kuva. Shutterstock.

Joel Kontinen 

Jotkut fyysikot uskovat, että kun maailmankaikkeus oli hyvin nuori, se kasvoi paljon, paljon suuremmaksi lyhyessä ajassa. Joskus maailmankaikkeuden olemassaolon sekunnin ensimmäisen murto-osan aikana tapahtui jotain (emme ole aivan varmoja siitä, mitä), joka ajoi laajenemisnopeuden ylikriittiselle tasolle (ns. kosminen inflaatio), mikä nosti maailmankaikkeuden vähintään 10 ^ 52 kertaa (1 ja sen jäljessä 52 nollaa) suuremmaksi, kuin se oli aiemmin.

Tämän tapahtuman jälkeen tapahtui jotain muuta (jälleen kerran, emme ole aivan varmoja siitä, mitä), ja maailmankaikkeus jatkoi rauhallisempaa laajentumisastetta (joka on jatkunut nykypäivään).

Outo, erittäin voimakas hiukkanen, joka ei todellakaan ole hiukkanen, olisi voinut hallita maailmankaikkeutta, kun se oli vasta sekunnin vanha. Hiukkanen vapautti aaltoilun tulvan, joka läpäisi koko aika-ajan.

Näin evolutionisti kertoo maailmankaikkeuden ensi askelilla tapahtuneen.

Hiukkasia kutsutaan oskillioneiksi, ja darvinistien mukaan ne olisivat olleet niin energisiä, että niiden aaltoilut olisi voinut vapauttaa ne.

Kosminen infaaltio on New Scietistin mukaan täysin pöhkö idea.

Tulevat kokeilut näiden varhaisen maailmankaikkeuden gravitaatioaaltojen havaitsemiseksi voivat antaa meille tietoa äärimmäisistä olosuhteista, joita maailmankaikkeus on koskaan kohdannut.

Näin lisää fiktiota tulee tieteen nimissä. 

Lähde:

Sutter, Paul. 2021.  Superpowerful 'oscillon' particles could have dominated the infant universe, then vanished Live Science.8.2. 

Alkuräjähdys ei ollut alku eikä räjähdys, sanoo suomalaistutkija

Kuva: NASA, ESA, M.J. Jee ja H. Ford (Johns Hopkins University), public domain.



Joel Kontinen

Evolutionistit ovat kummissaan alkuräjähdyksestä. Nyt suomalaistutkija väittää, että alussa ei ollut räjähdystä, vaan sitä edelsi pimeän aineen synnyttänyt inflaatio.

Inflaatio on alkuräjähdyksen kumma tekijä, koska se tuli ei mistään ja sammui ilman, että kukaan antoi sen sammua. Muuten maailma ei olisi olemassa. New Scientist kutsuu sitä täysin pöhköksi ideaksi.

Tommi Tenkanen, joka työskentelee Johns Hopkins -yliopistosta, sanoo nyt, että pimeä aine edelsi big bangiä, josta vasta kaikki sai tutkijoiden mielestä alkunsa.

Tenkanen painottaa pimeää ainetta, josta ei vielä ole todisteita. Sen sanotaan olevan noin 83 prosenttia universumin aineesta. Hän suosittelee, että astronomit puhuisivat läpinäkyvästä aineesta, kun he tarkoittavat pimeää ainetta.

Lähde:

Pajunen, Ilpo. 2019. "Alkuräjähdys ei ollut alku eikä räjähdys" – suomalaistutkijan mukaan pimeää ainetta oli jo ennen alkuräjähdystä Yle uutiset (24.8.).

Kaksi tutkijaa väittää, että klassinen kvanttimekaniikan teoreema osoittaa, että muita maailmankaikkeuksia on olemassa

Tintoretto: Eläinten luominen (n. 1550), public domain.




Joel Kontinen

Jotkut kvanttimaailman ideat näyttävät viittaavan siihen, että meistä on monia versioita, jotka jakautuvat moniin rinnakkaisiin maailmoihin. Nyt kaksi tutkijaa on muotoillut todisteen, että yritetään osoittaa että tämä on totta.

Todiste sisältää kvanttimekaniikan perustavanlaatuisen rakenteen, nimeltään Bellin teoreema. Lause käsittelee tilanteita, joissa hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa keskenään, takertuvat ja kulkevat sitten erillään. Sitä kutsutaan no-go -lauseeksi, jonka tarkoituksena on osoittaa, että jokin oletus siitä, miten maailma toimii, ei ole totta.

Big bangia on epäily jo moneen otteeseen. Tämä on vain yksi keino saada sen pois. Jotkut eivät oikein usko, että meitä on vain yksi ja että ihminen on vastuussa teoistaan.

Multiversumiajattelu eli useiden maailmankaikkeuksien olemassaolo on pikemminkin filosofiaa tai science fictionia kuin tiedettä. Se saa kosmologian kuulostamaan muiden tieteenalojen harjoittajien mielestä perin oudolta.

Lähde:

Crane, Leah.2019. A classic quantum theorem may prove there are many parallel universes. New Scientist (.19 8.):

Metuselah-tähti on vanhempi kuin maailmankaikkeus

Kuva: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO, CC BY 4.0.



Joel Kontinen.

Alkuräjähdysteoria eli Big Bang -teoria on asetettu kyseenalaiseksi sen jälkeen, kun tutkijat löysivät tähden, joka näyttää olevan vanhempi kuin itse maailmankaikkeus - ja se voi johtaa tieteelliseen kriisiin.

Maailmankaikkeuden uskotaan syntyneet noin 13,8 miljardia vuotta sitten, kun ääretön piste laajeni vain murto-osasekunnissa. Big Bang -teoria on ollut valloillaan miltei 100 vuotta sen jälkeen, kun belgialainen fyysikko Georges Lemaître ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1927, että maailmankaikkeuden laajenemista voitaisiin jäljittää yhteen pisteeseen. Laajasti hyväksytty malli on kuitenkin nyt mikroskoopin alla, kun tutkijaryhmä löysi tähden, joka näyttää olevan kosmosta vanhempi.

Tähti, joka tunnetaan nimellä Metuselah-tähti, tai tieteellisesti nimeltään HD 140283, sijaitsee noin 200 valovuoden päässä ja on askarruttanut asiantuntijoita.

Tähden analyysi osoitti, että se sisälsi hyvin vähän rautaa, mikä viittaa siihen, että se muodostui aikana, jolloin rautaelementtiä ei ollut runsaasti maailmankaikkeudessa.

Tähti on 14,5 miljardia vuotta vanha, eli noin 0,7 miljardia vuotta vanhempi kuin maailmankaikkeus.

Tohtori Matthews tarjosi muutaman loogisen selityksen tähän räikeään ristiriitaan.

Ensimmäinen on se, että maailmankaikkeuden oletettu ikä on väärä.

Iso räjähdys jäljitettiin lähtökohtaansa, kun tutkijat mittasivat maailmankaikkeuden laajenemisnopeutta.

Akuräjähdys ei toimi ilman fysiikan historian surkeinta teoreettista ennustetta eli pimeää ainetta eikä ilman illuusioksi kutsuttua pimeää energiaa.

Lähde:

Martin, Sean. 2019. Big Bang theory wrong? Star older than Universe discovered - threat of ‘scientific crisis’ . Express (8.8.).

Stephen Hawking’n viimeinen teos sanoo, ettei Jumalalla ole mitään mahdollisuutta olla olemassa

Kuva: NASA/Paul Alers, Public domain.




Joel Kontinen

Stephen Hawking käy perimmäisten kysymykset pariin uudessa kirjassaan, joka ilmestyi viime viikolla.

Yleisin kysymys on Jumalan olemassaolo.

“Luulen, että universumi luotiin ei-mistään, luonnonlakien mukaan,” Hawking kirjoitti maaliskuussa. “Jos hyväksyt tämän, niin kuin minä hyväksyn, että luonnonlait ovat kaikki säädettyjä, mitä roolia on Jumalalla?”

“Minulle tämä merkitsee, että ei ole tilaa luojalle, koska ei ole tilaa, jossa hän olisi voinut asua.”

Hän ei kuitenkaan käy Big Bangin epäilijöiden kimppuun.

Hawking on puolustanut alkuräjähdystä, välillä varsin keinotekoisesti.

Lähde:

Specktor, Brandon, 2018. Stephen Hawking's Final Book Says There's 'No Possibility' of God in Our Universe, Live Science (17 October).

Big Bangiä epäillään taas

Kuva: NASA / GSFC.




Joel Kontinen

Juuri ennen kuolemaansa Stephen Hawking sanoi, että ennen alkuräjähdystä (big bangiä) ei ollut mitään.

Hawking uskoi universumimme saaneen alkunsa big bangissä, mutta hänen mielestään se oli vain yksi monista räjähdyksistä, joita multiversumissa oli.

New Scientist kertaa modernin kosmologian historiaa ja vie meidät 1920-luvulle, jolloin belgialainen pappi ja tähtitieteilijä Georges Lemaître huomasi, että universumi laajenee.

Hän päätteli, että alussa maailmankaikkeuden on täytynyt olla äärimmäisen pieni.

Vaikka Sir Fred Hoyle ilkkui tätä mallia isoksi pamaukseksi (Big Bang), siitä on sittemmin tullut vallitseva kaiken olevaisen selitys.

NASA:n kolumnisti Elthan Siegel tosin epäili viime syksynä, että big bang ei ollut kaiken alku.

Universumin on alussa täytynyt olla niin kuuma, että edes atomit eivät ole voineet muodostua. Säteily on ollut niin voimakasta, että protonit ja neutronit ovat sulaneet plasmaksi. Tiheys on lämpötila ovat nousseet äärimmäisiksi, ja kaikki universumin aine ja energia ovat mahtuneet singulariteetiksi kutsuttuun pikkuruiseen pisteeseen, jossa fysiikan lait eivät toimineet.

Siegel sanoo, että tämä skenaario ei pidä paikkaansa. Hän uskoo, että big bang tapahtui vasta (myyttisessä) inflaatiovaiheessa.

Mutta edes tällainen selittely ei pysty pelastamaan alkuräjähdystä, joka ei toimi ilman fysiikan historian surkeinta teoreettista ennustetta eli pimeää ainetta eikä ilman illuusioksi kutsuttua pimeää energiaa.

Lähteet:

Cartwright, Jon. 2018. Why the big bang was not the beginning. New Scientist (14.3.).

Siegel, Elthan. 2017.The Big Bang Wasn't The Beginning, After All. Forbes (21.9.).

Hyvästi, big bang? - Ainakin Nature jo spekuloi, pitäisikö alkuräjähdysteoria hylätä

Tähtitieteilijät spekuloivat, että suunnaton musta aukko synnytti universumin. Kuva Wikipediasta (Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic license).




Joel Kontinen


Vaikka big bang eli alkuräjähdysteoria esitetään koulukirjoissa faktana, tähtitieteilijät ovat jo pitkään nähneen siinä suunnattomia ongelmia. Universumi näyttää monin tavoin täysin erilaiselta kuin mitä malli ennustaa.

Universumissa lämpötila on esimerkiksi varsin yhtenäinen. Näin ei pitäisi olla, koska tasapainoon olisi vaadittu paljon pitempi aika kuin universumin oletettu ikä eli 13,7 miljardia vuotta. Niinpä fyysikko Alan Guth esitti jo 1980-luvulla ratkaisuksi inflaatiota. Hän spekuloi, että universumi otti lapsuudessaan huikean kasvuspurtin.

Siihen olisi tarvittu fysiikalle tuntematonta energiaa. Tutkijat eivät löytäneet tälle alkukirille mitään pätevää tieteellistä näyttöä.

Toinen vakava ongelma on antimaterian puute. Big bangin olisi pitänyt synnyttää yhtä paljon materiaa ja antimateriaa.

Myös galaksit kehittyvät liian nopeasti. Tutkijat eivät ole kyenneet selvittämään, mikä laukaisi alkuräjähdyksen tai edes inflaation.

Monet ovat sen vuoksi turvautuneet multiversumiajatteluun. He olettavat, että maailmankaikkeutemme on vain yksi monista universumeista.

Tämä on pikemminkin filosofinen tai uskonnollinen näkemys kuin tieteellinen.

Nyt kosmologit spekuloivat, että valtaisa neliulotteinen tähti luhistui mustaksi aukoksi ja synnytti näin maailmankaikkeuden. Astrofyysikko Niayesh Afshordi kollegoineen laati tästä äskettäin tutkimuksen. Vaikka malli selittääkin jotkin maailmankaikkeuden ominaisuudet paremmin kuin big bang, siinäkin on omia ongelmia.

Esimerkiksi perimmäinen syy on yhä kateissa.

Genesiksen malli on edelleenkin varteenotettava selitys.

Lähde:

Merali, Zeeya. 2013. Did a hyper-black hole spawn the Universe? Nature News (13.9.).

CERN:in läpimurto ja antimaterian arvoitus

Big Bangin oletetaan tuottaneen yhtä paljon antimateriaa kuin materiaa. Kuva: NASA.




Joel Kontinen

Euroopan hiukkastutkimuskeskuksen CERN:in tutkijat ovat onnistuneet vangitsemaan antimateriaa kuudesosasekunniksi. Vaikka aika ei vaikuta järin pitkältä, atomien maailmassa sekunnin kuudesosa on pitkä tovi vangitulle antivetyatomille.

Antimaterian vähyys on ongelma naturalistisille maailmanselitysmalleille.

”Fysiikan nykykäsityksen mukaan alkuräjähdyksessä olisi pitänyt syntyä yhtä suuret määrät materiaa ja antimateriaa. Tuntemamme maailmankaikkeus ei tällöin olisi kuitenkaan voinut muodostua, koska materia ja antimateria olisivat tuhonneet toisensa”, sanoo hiukkasfysiikan professori Paula Eerola Helsingin yliopistosta.

Big bangissa on muitakin vakavia ongelmia, esimerkiksi oletettu alkuajan inflaatio, jolle ei ole mitään empiiristä tukea. Lisäksi galaksit kehittyvät liian nopeasti.

Big bangia joudutaan tuon tuostakin pönkittämään lisähypoteeseillä. Alkuräjähdys muistuttaa siinä mielessä hindulaisuutta monine epäuskottavine lisäyksineen, ettei sitä juurikaan siistitä Occamin partaveitsellä.

Miksi jotain on olemassa? on kysymys, johon naturalistisilla maailmanselitysmalleilla ei ole vastausta. Universumin hienosäätö on joka tapauksessa taannut, että maailmankaikkeus ei posahtanut palasiksi jo alussa.

Lähteet:

Antimatter captured by CERN scientists in dramatic physics breakthrough. The Telegraph 19.11. 2010.

Tutkijat vangitsivat antimateriaa. Aamulehti 19.11.2010, A18.