Pimeä aine kuulostaa runoilijan keksinnöltä. Todellisuudessa pimeää ainetta on olemassa kaikkiaan viisi kertaa enemmän kuin tavallista ainetta, josta puolestaan koostuvat ihmiset ja kaikki muukin näkyvä maapallolla.
Ei kuitenkaan ole tiedossa, mistä pimeä aine on peräisin tai mitä se tarkalleen on. Pimeän aineen mysteeri kiehtoo Helsingin yliopiston tohtorialumnia Tommi Tenkasta.
– Tiedetään, että pimeän aineen on täytynyt syntyä jo alkuräjähdyksen aikana. Pimeän aineen painovoimavaikutus jätti tietynlaisen jäljen alkuräjähdyksestä peräisin olevaan jälkihehkuun, jota voidaan mitata hyvin tarkasti, Tenkanen selittää.
On veikattu, että pimeän aineen mysteerin ratkoja tulee aikanaan pokkaamaan saavutuksestaan Nobel-palkinnon. Tenkanen tutki pimeää ainetta ensin vuonna 2016 valmistuneessa väitöstutkimuksessaan ja sen jälkeen post doc -tutkijana Englannin ja Yhdysvaltain huippuyliopistoissa.
Tenkasen väitöstutkimus valmistui hyvin nopeasti, kahdessa ja puolessa vuodessa.
Suurin osa teorioista lähtee siitä, että pimeä aine on ensiksi ollut tiiviissä yhteydessä tavallisen aineen kanssa. Sitten se on muuttunut siksi haamumaiseksi läpinäkyväksi aineeksi, jota se nykyisin on. Pimeää ainetta saattaa jatkuvasti kulkea ihmistenkin läpi.
Tenkanen tutki väitöskirjassaan mahdollisuutta, että pimeä aine on ollut haamumaista alkuräjähdyksen alkuvaiheista lähtien.
Onko pimeä aine mustia aukkoja?
Post doc -tutkijana Englannissa Tenkanen päätyi tekemään töitä yhdessä maailmankuulun teoreettisen fyysikon ja kosmologin Stephen Hawkingin entisen oppilaan, Bernard Carrin, kanssa.
Yhdessä Tenkanen ja Carr tutkivat mahdollisuutta, että pimeä aine koostuukin alkuräjähdyksen aikana syntyneistä pienistä mustista aukoista. Tulos tosin oli negatiivinen.
Valtaosa pimeästä aineesta ei havaintojen mukaan voi koostua tällaisista mustista aukoista.
Pimeän aineen tutkimus on tärkeää, sillä pimeä aine on kiistatta yleisin ainesosa koko universumissa, Tenkanen perustelee. Toiseksi ilman pimeää ainetta ei olisi ihmisiäkään.
– Alkuräjähdyksen aikana syntynyt pimeä aine vaikutti painovoimallaan tavalliseen aineeseen niin, että tavallinen aine pystyi kerääntymään yhteen ja muodostamaan galakseja ja sitä myöten planeettoja ja meidätkin. Ilman pimeää ainetta maailmankaikkeus olisi vain tasaisenharmaata puuroa.
Tämä lausunto, jos mikä, kuulostaa runoudelta, mutta on teoreettisen fysiikan ytimessä. Tenkanen tosin pohti alun perin filosofiankin opintoja. Fysiikan selitysmalli maailmankaikkeudelle tuntui hänestä kuitenkin kiinnostavammalta lähestymistavalta.
Tohtorintutkinto valmensi työelämään
Post doc -tutkijanpestiensä jälkeen Tenkanen meni töihin Aalto-yliopiston tutkimusrahoituksen asiantuntijaksi ja sen jälkeen yritysmaailmaan liikkeenjohdon konsultiksi.
– Aiheet, joita olen urallani tutkinut, ovat olleet ihan huippukiinnostavia. Mutta minua kiinnostavat maailmassa myös muut asiat. Tutkijana pysyy vastaamaan kaikista kiinnostavista asioista vain kapeaan osa-alueeseen, toki hirmu tarkasti.
Tohtorintutkinto valmensi Tenkasen mukaan hyvin työelämän haasteisiin.
– Kun sen on tehnyt, on todistanut itselleen ja muille, että pystyy hahmottelemaan ja ratkaisemaan suuren kokonaisuuden. Se on osoitus siitä, että on yrittänyt tehdä jotakin vaikeaa ja onnistunut.
Parhaillaan Tenkanen on sapattivapaalla kirjoittamassa kolmatta kirjaansa. Ensi vuonna ilmestyvä teos käsittelee kvanttitietokonelaskennan mahdollisuuksia ja haasteita.