Kas ka kvargid koosnevad omakorda väiksematest koostisosadest? Rootsi teadlaste ambitsioonikas mudelis esinevad niisugused osakesed, preeonid, tumeda massi seletusena.
Vaatlusandmed viitavad, et paljude pöörlevate galaktikate välisservades liiguvad tähed ootuspärasest tunduvalt suurema kiirusega. Kui võtta arvesse galaktikas teadaolevate objektide massid ja määrata mõne välisosas paikneva tähe mass mujal kinnitust saanud mudelite alusel, hindab arvutus sageli tema liikumiskiiruse tunduvalt väiksemaks mõõdetust. Kui vaadeldud liikumiskiiruse põhjal arvutada tähe orbiidil püsimiseks tarvilik galaktika mass, osutub tulemus tihti kuni kaks suurusjärku tuvastatust suuremaks. Seda tendentsi ilmestab alltoodud illustratiivne graafik.
.jpg) |
Tähe vaadeldud (pidev joon) ja tumedat massi arvestamata arvutatud (katkendlik joon) orbitaalse joonkiiruse sõltuvus kaugusest galaktika keskmest.
Teiseks kõneleb tumeda aine poolt üldrelatiivsusteooria ennustatav gravitatsiooniläätse efekt, mis seisneb valguse tee (ruumi) kõverdumises gravitatsiooniväljas. Ka viimase efekti vaatlused hindavad nähtavate objektide massi vaid väikseks osaks galaktikate kogumassist.
Rootsi teadlased Fredrik Sandin ja Johan Hansson Luleå Tehnikaülikoolist esitavad tumeda aine kandidaadina mateerialiigi, mis koosneb universumi väga varases tekkefaasis vabalt esinenud osakestest, mille nad preeoniteks nimetavad. Nende mudeli kohaselt ühinesid hüpoteetilised preeonid peagi kvarkideks, kuid võisid moodustada ka iseseisvaid kogumeid. Niisuguste preeonimullide läbimõõdu ülempiiriks ennustatakse veidi alla meetri, millele peaks vastama sajakonna Maa omaga võrdne mass. Läbimõõdu alampiiri teooria ei sea, näiteks oasuurune klomp preeonainet oleks massilt võrreldav Kuuga. Sandin ja Hansson pakuvad kaks põhimõttelist võimalust preeonaine tuvastamiseks. Nende sõnul kõverdaksid väikesemõõtmelised mullid enim gammakiirgust, mis võimaldaks neid gravitatsiooniläätse efektiivsuse spektraalset sõltuvust analüüsides tuvastada. Teine võimalus eeldab preeontompude kaksiksüsteemide olemasolu – need peaksid kiirgama kõrge sagedusega gravitatsioonilaineid. On väheusutav, et preeonaine saab tumeda mateeria lõplikuks sisuks, ent loo jõudmine ajakirja Nature uudisveergu ilmestab tumeaine otsingute arengufaasi. Tõendeid tumeda aine olemasolust on kogunenud aastast 1933, mil Sveitsi teaduri Fritz Zwicky rehkendused ennustasid Coma galaktikaparvele vaatluslikust suuremat massi, ent selle olemuse mõistmise suunas pole seni murrangut toimunud.
Allikas: Nature News, Wikipedia: Dark Matter
Toimetas Erik Randla