Tekst: ANDI HEKTOR ja KRISTJAN KANNIKE
Juba 1960. aastatel hakkasid füüsikud ja astronoomid aimama, et peale tavalise aine, millest koosnevad tähed ja planeedid, peab universumis ujuma ringi veel mingi nähtamatu aine. Sellele viitasid uuringud suurte tähekogumite ehk galaktikate ja ka galaktikaparvede sisemise liikumise kohta. Ainult nähtavatest tähtedest lihtsalt ei piisaks selleks, et galaktikaid koos hoida ja tähti vaadeldud moel liikuma panna. Tavalise ainega võrreldes peab galaktikates ja täheparvedes olema ligi kümme korda rohkem seda nähtamatut ollust, mida hakati nimetama tumeaineks.
Selles, et avastati tumeaine mõju galaktikatele ja galaktikaparvedele, on tähtis osa Eesti füüsikutel. Jaan Einasto, Enn Saar ja Ants Kaasik avaldasid 1974. aastal mainekas teadusajakirjas Nature mitu uurimistööd, mille vaatlusandmed viitavad tumeaine olemasolule galaktikates. Väikese riigi esindajatena õnnestub Eesti teadlastel kahjuks harva olla maailmateaduse paradigmade murdja. Tumeaine on üks neist harvadest kordadest: 1975. aastast kuni tänini on tumeaine teooria olnud ainuke viis, mis usutavalt seletab galaktikate ja galaktikaparvede käitumist.
Peale nende tõendite on kogunenud palju uusi andmeid, mis näitavad tumeaine mõju. Füüsikud on ülitäpselt mõõtnud ürgset mikrolainelist taustkiirgust, gravitatsiooniläätse efekte, universumi suuremõõtmelist struktuuri, helilaineid tavalises aines varajases universumis ja veel teisi nähtusi, mis kõik viitavad sellele, et tumeainet on universumis ligikaudu viis korda rohkem kui tavalist ainet.
Ometi on tumeaine endiselt väga suur mõistatus. Me tunneme seda tänini ainult raskusjõu kaudu: selle gravitatsioon hoiab koos galaktikaid, sealhulgas Linnuteed. Meie Linnutee nähtav tähtede ketas asub keset kerajat tumeainepilve. Me ei tea, mis osakestest tumeaine koosneb ja kui rasked need on. Põhimõtteliselt võib tumeaine koosneda näiteks nn ürgsetest mustadest aukudest (mis võisid tekkida ülivarajases ja kuumas universumis) või mingitest osakestest, mis vastastikmõjustuvad nähtava ainega ehk kvarkide ja elektronidega väga nõrgalt.