8 tähtitieteen mysteeriä, joita ei ole vieläkään pystytty selvittämään

Avaruus kätkee lukuisia selvittämättömiä salaisuuksia – tässä kahdeksan suurta mysteeriä.

Science-lehti listasi yhdessä tiedemiesten ja muiden asiantuntijoiden kanssa kahdeksan suurta tähtitieteen mysteeriä, joita ei vieläkään ole pystytty selvittämään.

Mitä on pimeä energia?

Vuonna 1998 Hubble-avaruusteleskooppi havaitsi, että universumi laajenee nykyään nopeammin kuin ennen. Keskusteluun nousi ”pimeän energian” (dark energy) käsite.

Pimeän energian ajateltiin olevan se valtava voima, joka kiihdyttää universumin laajenemisen nopeutta. Tämä voima oli kuitenkin saavuttamaton ja on sitä yhä.

- Pimeän energian todellinen luonne ei ehkä koskaan paljastu, kirjoittaa tiedetoimittaja Adrian Cho.

- Silti tiedemiehet ovat optimistisia, että luonto joskus vielä paljastaa pimeän energian alkuperän.

Millaista on pimeä aine?

Maailmankaikkeuden massasta huomattavan osan oletetaan olevan niin sanottua pimeää ainetta, jota ei ole voitu suoranaisesti havaita, mutta sen olemassaolo on päätelty tähtitieteellisesti sen gravitaatiovaikutuksen avulla.

- Tiedemiehet eivät vieläkään tiedä, mitä pimeä aine on, mutta se voi pian muuttua, Cho kirjoittaa.

- Ajan mittaan fyysikot ehkä onnistuvat jäljittämääm tämän aineen hiukkasia.

Pimeän aineen ominaisuudet ovat myös hämärän peitossa, kuten esimerkiksi sen lämpötila ja hiukkasten massa. Noin 23 prosenttia universumista uskotaan olevan pimeää ainetta.

Missä on puuttuva aine?

Jos pimeä energia ja pimeä aine muodostavat 95 prosenttia universumista, jää normaalin aineen osuudeksi 5 prosenttia. Mutta tästä viidestä prosentista yli puolet puuttuu.

Tämä puuttuva niin sanottu baryoni-aine koostuu hiukkasista, kuten protoneista ja elektroneista, jotka muodostavat suurimman osan näkyvästä aineesta.

- Tähtitieteilijät laskivat baryonien määrää muinaisesta universumista nykyiseen, ja luku laskee mystisesti. Aivan kuin baryonit katoaisivat johonkin kosmisen historian aikana, kirjoittaa tiedetoimittaja Yudhijit Bhattacharjee.

Hänen mukaansa tiedemiehet uskovat puuttuvan aineen olevan jossakin muodossa galaksien välissä.

Kuinka tähdet räjähtävät?

Kun tähti tulee elinkaarensa päähä, syntyy massiivinen supernovana tunnettu räjähdys. Epäselvää on kuitenkin kuinka tämä räjähdys tapahtuu.

- Moni yksityiskohta on vielä epäselvä. Mitä sellaista tähdessä tapahtuu, mikä johtaa räjähdykseen ja kuinka tämä räjähdys etenee? Tämä säilyy mysteerinä, Bhattacharjee kirjoittaa.

Mikä sai universumin ionisoitumaan uudelleen?

Alkuräjähdyksen jälkeen protonit ja elektronit jäähtyivät ja muodostivat atomeja. Muutamia satoja miljoonia vuosia myöhemmin elektronit erkanivat jälleen atomeista.

- Tässä vaiheessa universumin laajentuminen oli hajaannuttanut protoneja ja elektroneja tarpeeksi, jotta ne eivät enää yhdistyneet uudelleen. Tuloksena oli se, että suuri osa universumin aineesta muodostui ionisoituneeksi plasmaksi, kirjoittaa tiedetoimittaja Edwin Cartlidge.

Mikä on äärimmäisen voimakkaan kosmisen säteilyn lähde?

Suurienergisimmän kosmisen säteilyn lähde on askarruttanut tähtitieteilijöitä pitkään.

Kosminen säteilyn synty on yleensä yhteydessä tähtien muodostumiseen, niiden evoluutioon, supernovaräjähdyksiin ja tähtien väliseen materiaaliin.
Suurienergisimmän, äärimmäisen voimakkaan säteilyn alkuperä on kuitenkin hämärän peitossa.

Miksi aurinkokunta on niin omituinen?

Oman aurinkokuntamme ulkopuolisten tähtiään kiertävien planeettojen tutkimus on auttanut ymmärtämään myös omaa aurinkokuntaamme ja sen syntyä.

Miksi neljällä sisimmällä planeetallamme on kivinen kuori ja metallinen ydin ja neljä uloimmaista planeettaa ovat täysin erilaisia?

Tutkijat ovat yrittäneet planeettojen muodostumista selvittämällä tutkimaan oman aurinkokuntamme syntyä, mutta vastaukset eivät ole yksinkertaisia.

- Tietokonesimulaatiot osoittavat, että aurinkokuntamme planeettojen syntyprosessi olisi yhtä hyvin voinut johtaa kolmeen tai viiteen maan kaltaiseen planeettaan, kirjoittaa tiedetoimittaja Richard Kerr.

Miksi auringon korona on niin kuuma?

Korona on Auringon ulompi kaasukehä, jonka lämpötila on hyvin korkea, noin miljoona astetta. Korona on huomattavasti kuumempi kuin Auringon pinta.

Sitä kuumentavat Auringon magneettikenttä ja sähkövirrat, jotka syntyvät Auringon sisällä. Tiedemiehet ovat yrittäneet selvittää tätä prosessia.

- Se kuinka magneettikenttä kuljettaa energiaa ja kuinka energia kerrostuu saavutettuaan koronan, on vielä mysteeri, Kerr kirjoittaa.