{ E. Öpik TK 10 1933 38-43 }

[Ettekantud ,,Aja mõõdu" (Time Scale) konverentsil Harvardi Observatooriumis, 24. märtsil  1932.]

Kuni kõige viimase ajani valitses täheteadlaste seas arvamine, et universumi iga peab olema Maakera east palju pikem. Isegi universumi väikeste osakeste, üksikute tähtede iga peeti umbes tuhat korda  pikemaks, kui  Maakera ja Päikesesüsteemi vanadus; sealjuures pole viimane ka just lühike, umbes kolmtuhat miljonit aastat.

Sellise arvamise aluseks ei saa küll pidada ühtki kindlat fakti. Valitses usk, et tähed peavad arenema, muutes massi ja heledust ajajooksul; oletati, et need mitmesugused tähtede spektri ja heleduse liigid, mida praegu taevalaotusel vaatleme, kujutavad arenemise astmeid, milliseid tähed tegelikult on läbi teinud. Tugedes asjaolule, et geoloogilise aja vältel, umbes poole miljardi aasta jooksul Maakera pinna temperatuur pole kuigi tunduvalt muutunud, tähendab - et ka Päikese kiirgamine oli enam-vähem konstantne, võime järeldada, et tunduva muutuse, näiteks heleduse ja massi kahanemise ilmsiks tulek võis sündida ainult palju suurema aja vältel kui seda on geoloogiline aeg.

Sellest järeldatigi päikeste - tähtede hiiglasuurt vanadust. Pole küll kahtlust, et ühe tähe arenemiskäik nõuab ajavälteid, mis on suured võrreldes geoloogiliste ajajärkudega; kuid on teadmata, kas minevikus tähtede arenemine on tegelikult aset leidnud, vähemalt sel määral nagu seda seni oletati. Võib olla on meie ajajärk tähtede sündimisajale nii lähedal, et tähed pole jõudnud veel kuigi palju muutuda (jutt on suuremast hulgast; üksikuid erandeid näeme praegugi, näiteks “Uute" tähtede näol). . Veel vähem lubatav on tähtede vanaduse arvutamine samal mineviku evolutsiooni oletusel, kus ajaväldete hindamisel aluseks võetakse kõigesuuremat energia allikat, massi ümbermuutumist energiaks. Sel viisil saadakse kahekordselt maksimaalne eluiga: esiteks, seepärast, et oletatakse suuremat võimalikku arenemis-muutust minevikus; teiseks, et selle ülehinnatud muutuse kestvus arvutatakse maksimaalse energia allika alusel. Huvitaval kombel, sarnane ja mitmed teised tähtede ea maksimaalsed hindamised olid seni täheteaduses maksvad kui tõenäosed keskmise vanaduse suurused; ometi on see lubamata; tõeline suurus peab väiksem olema, võib isegi null olla.

Kuid praegusel ajal kerkivad üles üksteise järele rida fakte, mis üksmeelselt tõendavad nii üksikute tähtede, kui ka terve universumi palju lühemat iga; paistab, et see iga kuigi palju ei ületa Maakera- ja Päikesesüsteemi oma.

Kõige otsesemad tõsiasjad on leitud professor Panethi poolt Königsbergis. Tema määras mitmel meteoriidil, s. o. ilmaruumist langenud raua või kivitükkidel,   heeliumi   ja   raadiumi   sisaldavuse ja tuletas sel viisil nende kehade vanaduse; nimelt tekib raadiumi lagunedes heelium, ja kui raadiumi ja heeliumi suhteline hulk antud mineraalis on teada, võime arvutada, kui palju aega heeliumi tekkimiseks vaja oli; raadium ise tekib sealjuures uuranist, mida loomulikult antud kivitükk ka sisaldab. Raud-meteoriidid on vanaduse määramisel soodsamad, sest heelium ei pääse kuigi kergesti rauast välja, kuna kividel võib heelium hajuda ilmaruumi. Paneth leidis 24-al raudmeteoriidil eluea, mis kõikus 100 ja 2900 miljoni aasta vahel; neist üheksa alla 1000, kaheksa 1000-2000, ja seitse üle 2000 miljoni aasta. Kõige vanemad Maakera kaljud on 2000 miljonit a. vanad. Meteoriidid osutuvad umbes sama vanaks kui meie kaljud, ja ükski ei ületa Maakera arvatavat iga.

Teiseltpoolt, otsesed vaatlused näitavad, et suurem hulk taevast langevaid kive liiguvad nii suure kiirusega, et Päikese külgetõmbejõuga seda seletada ei saa; need kivid peavad tulema siis tähtedevahelisest ilmaruumist, nad on nii öelda universumist juhuslikult võetud proovid, ja proovide maksimaalne vanadus oleks siis ka lähidane universumi vanadusele. Otsus oleks, et aeg mil tekkis ilmaruumis esimene kõva keha, on umbes 3000 miljonit aastat tagasi.

Professor Paneth, uskudes astronoomia autoriteete universumi palju suurema vanaduse suhtes, jõudis teisele otsusele: tema arvas, et kõik need meteoriidid kuuluvad Päikesesüsteemi; suured vaadeldud kiirused tema kirjutas vaatlusvigade arvele. Tõsi küll, juhuslikud meteoriitide kiiruse vaatlused, tehtud isikute poolt, kes üldse sarnaste vaatlustega pole harjunud, pole kuigi usaldusväärsed ja kahtlused ses suhtes on täitsa õigustatud. Pealegi pole ühtki uuritud 24-ast esemest vaadeldud. Kuid üks juhus, Pultuski kivide sadu, mis vaadeldud 1868. a., on eriti soodne, sest sel juhul olid vaatlused eriti head, ja tuletatud kiirus ületab kahekordselt võimalikku maksimaalset Päikesesüsteemi keha kurust. Sel puhul ei või olla kahtlust, et kivid tulid tähtedevahelisest ruumist. Erilise palve peale uuris Paneth neid kive ja hindas umbes 500 miljonit aastat nende vanaduse. Külmas maailma ruumis võis heelium alalhoiduda kivi sees tervel sellel ajavältel. Oleks aga kivi kuulunud Päikesesüsteemi, siis, nagu arvutuste abil võib näidata, oleks pidanud see tuhandeid ja tuhandeid kordasid lähenema Päikesele vähemalt nii ligi kui Maakera kaugus Päikeselt ja Päikese soojuse mõjul kaotama tühja ruumi suurema osa oma heeliumi hulgast. Lihtne fakt, et heeliumi selles kivis leidus tunduval määral näitab, et kivi kuuluvus Päikesesüsteemi pole tõenäone.

Siin on siis juht, kus tähtedevahelisest ruumist tulnud keha pole vanem kui üks viiendik Maakera vanadusest. Pika universumi ea pooldajad väidavad alati, et Päikesesüsteem on erand teiste tähtede hulgas, nii ehituse kui ka vanaduse suhtes: meie süsteem olevat tekkinud võrdlemisi hiljuti, juhusliku katastroofi tagajärjel, ajal, mil universum ja suurim hulk teisi kaas-tähti olid juba igivanad. Nüüd aga paistab, et vähemalt vanaduse suhtes taevakehade lühike iga on reegel, mitte erand.

Üks juhus, muidugi, ei moodusta reeglit. Kuid oleks väga imelik, kui uuritud 24 rauameteoriidi kosmiline päritolu erineks tunduvalt vaadeldud juhuste päritolust. Ja viimaste kohta näitavad vaatlused, et üks tunduv osa tuleb tähtedevahelisest ruumist. Arizoonas hiljuti toimetatud instrumentaalsed lendtähtede kiiruste vaatlused tõendavad seda. Samuti oleks kergemeelne ilma põhjuseta eitada sajandete vaadeldud meteoriitide kiiruste fakti: olgugi et vaatlused ja vaatlejad on juhuslikud, oleme ikkagi faktide kogu ees, kuna usk universumi hiidvanadusse üldse faktidel ei põhjene.

Kuid need tõsiasjad pole ainsad, vaid neid toetavad rida fakte teistelt aladelt.

Otsest vastust küsimusele, kas ja kuivõrd praegu olemasolevad üksikud tähtede spektriliigid on ajajooksul üksteisest arenenud, võib saada kaksiktähtede suhteliste heleduste ja kauguste statistikast. Sarnane täpsate statistiliste võtete abil uurimine on tehtud Tartu Tähetornis (vaata Tartu Tähetorni publik. 25. nr. 6 ja selle ülevaade 1925. aasta Tähetorni kalendris); oma statistiliste võtete uudsuse ja detailsuse vaatepunktilt on see praegu ainus sellesarnane, ja olgugi et see käsitleb piiratud materjali, ainult heledamaid tähti, on vastus küllalt selge: tekkimise ajast saadik pole tähtede massid üldse muutunud, kuna tähtede heledused pole võinud kahaneda rohkem kui 50 protsendi võrra - selle asemel, et kahaneda sajakordselt, nagu seda evolutsiooni teooria nõuab. Praegu Tartus jätkuvad kaksiktähtede statistilised uurimised, puudutades ligi 10 korda suuremat materjali ehk umbes 20 000 kaksiktähte, võimaldavad lähemas tulevikus rohkem valgust heita tähtede evolutsiooni küsimusse.    Kuid juba praegustest resultaatidest on küllalt, et väita: praeguse tähtede maailma vanadus võib ületada Maakera vanadust kümnekordselt, mitte rohkem; seegi on maksimaalne arv. Tuhandekordsest vanadusest ei saa juttugi olla.

Shapley märkis ära umbes samalaadilist fakti kerasparvede tähtede heleduste statistika alalt: nimelt leidub igas kerasparves reeglipäraselt teatav arv ülihiidtähti harilike kääbustähtede kõrval; ei saa kahtlust olla, et kõik sama kerasparve liikmed tekkisid samal ajal, ja suurte heleduste vahede alalhoidumine räägib igasuguse tunduva evolutsiooni ja hiidvanaduse vastu. Argument on sama nagu kaksiktähtede suhteliste heleduste statistika puhul.

Kolmas argument universumi kui dünaamilise süsteemi nooruse poolt leidub ekstragalaktiliste udude liikumises. Teatavasti liiguvad kõik need objektid pea erandita meist eemale, ja nimelt nii, et mida suurem kaugus, seda suurem eemaldumise kiirus. Üksikasju selle äärmiselt huvitava nähtuse kohta võib leida 1932. aasta Tähetorni kalendris, Ihk. 30-37. Kui oletada nende liikumiste reaalsust - ja praegu on see ikkagi kõige tõenäolisem seletus - tähendaks see üldist universumi paisumist, ja nii kiiret, et umbes paari tuhande miljoni aasta jooksul kõik kaugused kahekordseks kasvavad. Mistahes hüpoteesi algstaadiumi kohta aluseks seades, kas Eddington'i hõredat udukogu, või Lemâitre'i plahvatusetaolist universumi tekkimist ühest punktist, leiame, et nii kiire praegu nähtava muutuse tõttu ei saa “maailma algus" olla rohkem kui kolm kuni kümmetuhat miljonit aastat tagasi.

Lõpuks, uurani, thoriumi ja neist radioaktiivsete protsesside teel tekkiva seatina suhtelisest hulgast antud kivis võib määrata selle kivi maksimaalset iga; nimelt seatina võis tekkida osalt ka iseseisvalt, ja lugedes kõik seatina radioaktiivse päritoluga, saame vanaduse ülemmäära. Maakera ja meteoriitide kohta saame jällegi ülemmäärad, mis kõiguvad viie ja paarikümne tuhande miljoni aasta vahel.

Kõike kokkuvõttes võime kinnitada: terve meie universum, Maakera, Päikese, tähtede, tähtede tolmu - lendtähtede, ja spiraalududega, on tekkinud võrdlemisi hiljuti ja nii-öelda ühe hoobiga, mitte palju rohkem kui kolmtuhat miljonit aastat tagasi. Maailma alguse protsessi kohta praegu meie midagi kindlat ei saa omale ettekujutada. Igatahes näib, et kuuepäeva maailma üheaegse loomise lugu on tõele lähedam kui pikaldase, otsata, eba-üheaegse arenemise ettekujutus, mis seni teaduses valitses. Olles “võrdlemisi" lühidad, need “loomise päevad" võisid olla ikkagi päris pikad meie mõõdu järele: näiteks, kas üks või sada või isegi tuhat miljonit aastat.

Harwardi Observatoorium,

27. oktoobril 1932.