Valgustame tumeainet Teaduslik analüüs Eesti.

Eestlased Eestis | 19 Jun 2018 | EWR

Aegade hämarusest saati on inimesed vaadelnud öötaeva lõpmatut pimedust. Viimastel aastakümnetel on universumi müsteeriumide mõistmisel märgatavaid edusamme tehtud ning ometi on nii, et mida rohkem teada saame, seda enamatele küsimustele on vastused leidmata.
Üks nimetatud saladustest on tumeaine – nähtamatu aine, millest koosneb teadlaste arvates suurem osa meie universumist. Tumeaine ei koosne aatomitest ega mis tahes teisest meile teadaolevast ainest. Me teame, et see on olemas, kuna on tuvastatud selle gravitatsiooniline mõju, aga me ei tea, mis see on. Hoolimata teadlaste pikaajalistest pingutustest ei ole senini suudetud tumeainet laboris uurida.
Üks üritajaist on akadeemik Martti Raidal, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudi vanemteadur. Marie Skłodowska-Curie meetmete (MSCA) alusel Euroopa Liidu rahastatud kaheaastase teadusstipendiumi abil on Martti Raidal viibinud CERNis, Euroopa Tuumauuringute Organisatsioonis Šveitsi Alpides, ning otsinud tumeaine signaale kosmilises kiirguses.
Meie atmosfääri pommitavad kogu aeg erinevad kosmosest pärinevad osakesed, mida koos tuntakse kosmilise kiirguse nime all. Kas mõned neist võivad tekkida tumeaine osakeste kokkupõrkel, kui need lagunevad teisteks osakesteks, mida me saaksime potentsiaalselt vaadelda? Sellega tegelebki Raidali projekt (New Physics in Space ehk Uus füüsika kosmoses), kasutades kosmilise kiirguse andmeid, mis on saadud satelliitide abil tehtud eksperimentidest.
Teadlane selgitab, et „inimesed tahavad alati asju mõista, ja see, et me ei oska selgitada 95% universumist – see on tõsine proovikivi...“
Aga kui me teaduskogukonna frustratsiooni kõrvale jätame, siis on sel tegelikult tähtsust? Raidal on kindel: „Inimesed küsisid sama, kui elekter avastati. Kui midagi uut teada saadakse, siis õpitakse seda ka kasutama!“
Nimetatud teadusuuringutest on meil juba kasu. Raidali sõnul on tänu tumeaine otsingutele välja arendatud uskumatult keerukaid seadmeid ja uusi tehnikaid, mida saab otseselt tööstuses rakendada. Ta toob välja, et Interneti lõid CERNi teadlased ning see leiutis on meie maailma muutnud.
Raidal lisab: „Oleme oma instituudis välja arendanud jagatud arvutussüsteemi, milles on pilves 6000 tuumaga klaster – arvutused, mis võtaksid tavaliselt kuu aega, saavad nüüd päevaga tehtud. Sellest on meie teadusuuringutes tohutult palju kasu.“
ELi toetus on tõepoolest toonud Eestisse tagasi täiesti uuel tasandil rahvusvahelised oskusteadmised: „Projekt on võimaldanud meil luua Tallinnas Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis uue astrofüüsika/kosmoloogia uurimisrühma. Tänu sellele loodi Eestisse ka uus tippkeskus Tume Universum.“ (Keskust rahastatakse 2022 aastani eraldi grandiga.)
Lisaks peamisele teadustööle ja doktorantuuridele korraldab keskus suvekoole, pakub keskkooli füüsikaõpetajatele CERNis koolitusi ning populariseerib teadust kohalikus meedias.
Martti Raidal on üks rohkem kui 100 000 Marie Skłodowska-Curie stipendiaadist, kes on alates 1996. aastast toetust saanud. Tema projekt on edendanud valdkondade- ja rahvusvahelist koostööd ning viinud kokku teadlasi kogu Euroopast ja maailmast. Sellega ei heideta valgust üksnes tumeainele, vaid panustatakse ka Eesti uue põlvkonna teadlaste kujundamisse, kes soovivad meie kohalolu universumis selgitada.
Eestist on saamas CERNi ehk Euroopa Tuumauuringute Organisatsiooni täisliige, KBFI juhtivteadur Martti Raidali sõnul on otsene seos Marie Skłodowska-Curie meetmete toel tehtava töö ja CERNi vahel – mõlema eesmärk on leida uusi osakesi. CERN teeb oma kiirendieksperimente maa all, satelliidid on kosmoses. Aga kõik kosmilisi kiiri mõõtvad satelliidid on testitud ja kalibreeritud CERNi kiirendites, sest CERN on ainus koht, kus seda teha saab. Ja füüsikalised eesmärgid on enamasti samad s.t. uue füüsika otsimine kõrge energia protsessides. Vahe on keskkonnas, ühel juhul maal, teisel kosmoses kosmilisi kiiri kasutades, ja tehnilistes detailides (need satelliidid on üldjuhul väikesed osakestefüüsika eksperimendid).
Tegemist on ühe füüsikaprogrammi kahe erineva suunaga, millel on tegelikult sama eesmärk, leida uus füüsika.

Toimetas Epp Alatalu

Eestlased Eestis

Estonia's Nordica to file for bankruptcy after failed privatization efforts