Universum närbub? Enamik tähti, mis sündima määratud, on juba olemas
Universumit vaadeldes on ilmne, et meie valgusest küllastatud eksistents on mõneti ebatavaline.
Võiks ju arvata, et kui tähed on kogu lõputus universumis ühtlaselt jaotunud, peaks taevas öösel olema sama valge kui päeval, kuna kaugemal asuvad tähed on küll tuhmimad, kuid arvukamad.
Tegelikkus on teistsugune, kuna universumi vanus on piiratud ning kaugemate tähtede valgus tuhmim, sest nood kaugenevad vaatlejast sedamööda, kuidas universum paisub.
Kosmoloogias nimetatakse seda tõika Saksa astronoomi Heinrich Olbersi 1823. aastal ilmunud uurimuse järgi Olbersi ehk fotomeetriliseks paradoksiks.
Olbers ei osanud välja pakkuda head vastust küsimusele, miks meie taevakumm on suuresti tume. 1848. aastal andis hüpoteesile tõelähedasema suuna geniaalne ulmekirjanik Edgar Allan Poe, kes oletas, et võib-olla pole kosmos lihtsalt piisavalt vana, et kogu laotust valgusega täita.
Paradoksi nüüdisaegne lahendus taandub samuti suuresti asjaolule, et me ei ela lõputus ja muutumatus universumis. Lisaks sellele, et universumil on lõplik vanus, on seda moodustavatel (lõpliku elueaga) tähtedel ka keerukas moodustumislugu, ning universum ise paisub, mistõttu kaugetest paikadest meieni jõudva valguse eredus on väiksem.
Sellepärast polegi taevas meie silmade jaoks ühtlaselt valgusega täidetud ja suurem osa kosmosest vaevleb meiega võrreldes tõsises footonipõuas.
Ehkki meil on üsna põhjalik (kuigi mitte täielik) arusaamine elementaarsetest füüsikalistest teguritest ja protsessidest, mille tulemusel üksikud tähed ja nende väiksemad kogumid tekkinud on, tuleb nentida, et galaktikate kõiki tähti hõlmavate täherühmade moodustumise üksikasjade osas on veel palju vastamata küsimusi.
Viimase 30 aasta vältel läbi viidud uuringud on andnud mõista, et universumi tähetekkeprotsessid jõudsid oma aktiivsuse tippu umbes 10–11 miljardit aastat tagasi. Ehkki uusi tähti tekib juurde, on nende tekkimise tempo pärast seda drastiliselt langenud. Paistab nii, et valdav osa — eeldatavasti suisa 95% — tähtedest, mis universumi kogu ajaloo jooksul üldse moodustuda saavad, on nüüdseks juba tekkinud.
Prognooside kohaselt jätkub tulevikus uute tähtede tekkimise tempo aeglustumine, kuigi galaktikate ühinemisel või muude täheteket soodustavate sündmuste ilmnemisel võib ajuti ette tulla põgusaid tähetekke-puhanguid.
Mis on aga see võimas jõud, mis seab universumis minevikus tekkinud ja tulevikus tekkida võivate tähtede arvule piiri? See küsimuse üle on astrofüüsikud pikka aega ägedalt mõtteid vahetanud.
Valitseva kosmoloogilise paradigma kohaselt elame me universumis, milles domineerib tumeaine ja milles suurimad galaktikad oleksid pidanud kujunema kõige hiljem. Ometi kalduvad massiivsed galaktikad koosnema pigem vanematest tähtedest, mis annab mõista, et nood on galaktikate põues juba väga kaua aega vastu pidanud.
Anomaalia selgitamiseks on astronoomid püstitanud nn kustutamishüpoteesi (ingl quenching), mille kohaselt miski pärsib või takistab täheteket suures hulgas galaktikates.
Millegi „kustutamine“ nii suurtes mastaapides eeldab aga väga võimsat mehhanismi. Kõige tõenäolisemateks „süüdlasteks“ peetakse galaktikate tuumades asuvaid supermassiivseid musti auke, mis võivad kosmilist ruumi enda ümber täita oma sündmushorisontide poole tulvavast materjalist kiirgavate footonite ja osakestega.
Energia taoline kandumine mustast august eemale võib sõna otseses mõttes minema puhuda tähtedevahelise gaasi, mis muidu oleks võinud jahtuda ja uuteks tähtedeks koonduda.
Seda, kuidas täpselt too protsess toimuda võiks, ei mõisteta veel päris hästi. Küll aga viitab ühele võimalikule selgitusele tõik, et supermassiivsete mustade aukude massid paistavad olevat korrelatsioonis neid ümbritsevates galaktikates leiduvate tähtede massiga.
See on üsna jahmatav, kuna isegi Päikesest miljard korda massiivsem supermassiivne must auk ei võta enda alla palju rohkem ruumi kui meie kogu Päikesesüsteem. See tähendaks, et mingil moel on kümnete tuhandete valgusaastate pikkuse läbimõõduga galaktika väga tihedalt seotud millegagi, mis on sisuliselt mikroskoopiline täpp selle keskmes.
Ühe selgituse kohaselt põhjustab kummastavat nähtust iselaadne pulseeriv tagasiside-süsteem.
Kui must auk kasvab, neelates endasse sedasama tähtedevahelist ainet, millest moodustuvad uued tähed, võivad vallanduda sellised väljapoole suunatud energia tulvad, mis ühelt poolt tõukavad musta augu kasvamiseks vajalikku „kütust“ eemale ja teisalt lämmatavad tähetekkeprotsesse kogu galaktikas — mistõttu mustade aukude massid ja nende emagalaktikates sisalduvate tähtede koguhulgad kasvavadki alati lakkamatus korrelatsioonis.
See võibki olla mustade aukude kõige pentsikum omadus. Hoolimata sellest, et tegemist on n-ö ühesuunaliste tänavatega — aegruumi „sisse kasvanud“ moonutustega, mida kapseldavad sündmushorisondid ei võimalda mitte millelgi aukudest väljuda —, võivad mustad augud samas toita osa kõige eredamatest ja kaugeleulatuvamatest nähtustest vaadeldavas universumis.
Need nähtused omakorda on aga ilmselt seadnud väga range piiri sellele, kui palju tähti meie universumis olla võib, ning etendavad olulist rolli kosmose kogu-valguskiirguse summutamises.
(allikas: nautil.us)
