LUKU 3 -
Galaksien ja tähtien synty
Kun
jatketaan maailmankaikkeuden alkuvaiheiden käsittelyä tavallisimpien teorioiden
mukaan, ovat seuraavana vuorossa galaksit sekä tähdet.
Niiden on arveltu muodostuneen siten, että kun alussa tapahtui
alkuräjähdys, levisi tästä räjähdyksestä syntynyt vetykaasu avaruuteen. Sitten
sama kaasu, joka oli räjähdyksen voimasta levinnyt ympäri avaruuteen, alkoi
yhtäkkiä tiivistyä galakseiksi ja tähdiksi - hitaan prosessin seurauksena
tosin. Sen mahdollistivat pienet tihentymät, joita oletetaan olleen tasaisesti
alkuräjähdyksen jäljiltä. Aikaa tiivistymisprosessiin on arveltu kuluneen jopa
miljoonia vuosia, kunnes sitten syntyivät nykyisenkaltaiset galaksit ja tähdet.
ONKO TEORIA TYYDYTTÄVÄ? Kun on kyseessä galaksien ja tähtien synty, saa
joistakin julkaisuista sen kuvan, että tämäkin asia on jo ratkaistu ja
selvitetty kuten alkuräjähdyskin. On annettu ymmärtää, että kyseessä on
todistettu tosiasia, jota ei kannata epäillä vaan ainoastaan uskoa. Monet
todella ajattelevat, että taivaankappaleet ovat muodostuneet edelläkuvatulla
tavalla.
Mutta onko teoria galaksien ja tähtien
synnystä tyydyttävä vai ei? Onko se todella todistettu tosiasia vai ei?
Parhaita vastaamaan edellisiin kysymyksiin ovat tiedemiehet
itse. Kun he ovat tutkineet maailmankaikkeuden rakennetta ja liikkeitä, on
heillä kommentteja tästäkin asiasta. Ne osoittavat, että näiden kappaleiden
synty on edelleen arvoitus. Varsinkin galaksien syntyä pidetään ongelmallisena.
Siitä ei ole mitään kunnon todisteita:
En
halua väittää että todella ymmärtäisimme galaksien syntyprosessin. Galaksien
syntyteoria on yksi astrofysiikan suurista ratkaisemattomista ongelmista ja
ratkaisu näyttää tänä päivänä olevan kaukana. (Steven Weinberg: Kolme
ensimmäistä minuuttia, s. 88)
Suurella varmuudella tähdet syntyvät harvasta tähtienvälisestä kaasusta
juuri tällä tavoin. Voimme toivoa, että sama tapahtuisi koko
maailmankaikkeudessa ja käynnistäisi galaksien muodostumisen. Siinä onkin suuri
ongelma - niin ei tapahdu... Tarvitsemme parempia havaintoihin pohjautuvia
todisteita siitä, miten galaksit ja maailmankaikkeuden suuren mittakaavan
rakenteet syntyivät. Emme vielä pysty tekemään tällaisia havaintoja
tavallisista galakseista... ( Malcolm S. Longair: Räjähtävä maailmankaikkeus, s.
99, 109)
Kaasun ominaisuudet. Kun lähdetään tutkimaan galaksien ja tähtien
syntyyn liittyviä ongelmia, on niistä ensimmäinen se, miten alkuräjähdyksen
voimasta ympäri avaruuteen leviämään päässyt kaasu on alkanut tiivistyä galakseiksi
ja tähdiksi. Fysiikasta tiedetään, miten kaasun perusolemukseen kuuluu, että se
täyttää aina niin suuren tilan kuin sille annetaan, ja siksi se leviäisi ja
karkaisi vain syvemmälle avaruuteen. Se karkaisisi syvemmälle avaruuteen, eikä
mitään taivaankappaleita voisi edes muodostua. Se olisi mahdotonta ja kaiken
aineen pitäisi sensijaan olla tasaisesti avaruuteen jakautuneena. Se todistaa
teoriaa vastaan.
Eräät tutkijat ovatkin
ehdottaneet ongelmaan avuksi ainetiivistymiä ja häiriöitä, jotka olisivat
syntyneet jossakin vaiheessa alkuräjähdyksen jälkeen. Kuitenkin tässä
ajatuksessa on suuri ongelma ja se on; kukaan ei ole pystynyt kunnolla
selittämään miten ainetiivistymät muodostuivat:
Suuri
ongelma kuitenkin on: "Kuinka kaikki sai alkunsa?" Kuinka kaasu,
josta galaksit syntyivät, alun perin kerääntyi yhteen, jotta tähtien
syntyprosessi ja suuri kosminen sykli saattoivat käynnistyä?... Meidän on siksi
löydettävä fysikaalisia mekanismeja, jotka synnyttävät tihentymiä
maailmankaikkeuden tasaiseen aineeseen. Tämä kuulostaa kovin helpolta, mutta
johtaa itse asiassa hyvin syvällisiin ongelmiin. (Malcolm S. Longair: Räjähtävä
maailmankaikkeus, s. 93)
Vähäiset todisteet galaksien ja tähtien synnystä. Kun on kyseessä galaksien
ja tähtien synty, on annettu ymmärtää, että siihen tarvitaan riittävästi vain
kaasua yhteen paikkaan, niin ne syntyvät itsestään. Samoin on selitetty, että
tietyissä sumupilvissä, kuten Orionin tähdistössä, syntyy parhaillaan tähtiä.
Edelliseen voidaan kuitenkin vastata, ettei ole suurta
varmuutta, ovatko jotkut sumupilvet kertymässä vai hajaantumassa. Ihmisten ikä
ei yleensä riitä tarkkailemaan näitä liikkeitä kovinkaan pitkälle. Siten on
mahdollista, että jos me ajattelemme näkevämme uuden tähden, voi kyse olla
yksinkertaisesti siitä, että sama tähti on koko ajan ollut näkymättömissä
sumupilven takana, mutta tulee nyt vain esiin mm. taivaankappaleiden
kiertoliikkeen tai sumun liikkeen takia. Kyseessä ei siis tarvitse olla mikään
uuden tähden synty, vaan ainoastaan tähden "näkyville tulo".
Toisaalta, jos galaksien ja tähtien synty on niin
yksinkertaista, niin missä ovat todisteet niiden synnystä? Kun taivaalla on
oletettu olevan noin sata miljardia galaksia, joissa jokaisessa olisi sata
miljardia tähteä ja jos tämän jakaa 10 miljardilla (maailmankaikkeuden oletettu ikä on ollut 10-15 miljardia vuotta),
tarkoittaisi se sitä, että joka vuosi pitäisi syntyä 10 uutta galaksia ja 1000
miljardia uutta tähteä! Tällainen lukumäärä uusia tähtiä ja galakseja pitäisi
varmasti havaita jollakin tavalla, mutta miksi emme sitä havaitse?
Havaitsemisen ei pitäisi olla edes
vaikeata, koska tiedemiehet uskovat näkevänsä avaruudesta vain sen
menneisyyden. Silloin ei tarvitsisi muuta kuin katsoa eri etäisyyksille 1
valovuoden ja 10-15 miljardin valovuoden välillä - katsomisessa olisi
valinnanvaraa - niin pitäisi varmasti nähdä taivaankappaleiden muodostumista.
Miksi sitä ei kuitenkaan havaita?
Kierto- ja pyörimisliikkeiden synty on yksi arvoitus. Jos aluksi oli vain
alkuräjähdyksen voimasta tullut keskipakoliike, miten sama liike saattoi
yhtäkkiä muuttua kierto- ja pyörimisliikkeiksi, joita kaikkialla avaruudessa
havaitaan? Mikä sai aikaan nämä uudet liikesuunnat, koska eihän mikään kierto-
tai pyörimisliike ala, ellei ensin jokin voima vaikuta sitä?
Niinpä jos oletetaan alkuräjähdyksen todella olleen, saisi se
aikaan vain yhdenlaista liikettä, pakenemista poispäin räjähdyspaikasta. Mitään
kierto- ja pyörimisliikkeitä ei voisi silloin edes syntyä, vaan kaikki etenisi
suoraan poispäin alkupaikasta. Miten nämä liikkeet ovat saaneet alkunsa, koska
niiden synty noin vain itsestään käsin on mahdotonta ja vastoin fysikaalisia
lakeja? Miksi niitä kaikkialla avaruudessa tavataan ja havaitaan? Tällaiset
seikat osoittavat, miten hataralla pohjalla teoria maailmankaikkeuden synnystä
on.
