Переход в другую Вселенную

На сегодняшний день учёным так и не удалось однозначно доказать существование «тёмной материи», из которой предположительно состоит большая часть нашей Вселенной.

«Темная материя», окружающая галактики по всей Вселенной, невидима, поскольку не отражает света. Её присутствие может быть замечено только по гравитационному воздействию, которое она оказывает на планеты и звёзды.

Несмотря на эксперимент стоимостью в два миллиарда долларов, проведённый на Международной космической станции и обнаруживший признаки существования «тёмной материи», она никогда не наблюдалась напрямую.

Первое указание на то, что с подсчётом массы Вселенной что-то не так, появилось в середине 30-х годов XX века. Швейцарский астроном Фриц Цвикки измерил скорости, с которыми галактики скопления Волосы Вероники (а это одно из самых больших известных нам скоплений, оно включает в себя тысячи галактик) движутся вокруг общего центра.

Результат получился обескураживающим: скорости галактик оказались гораздо больше, чем можно было ожидать, исходя из наблюдаемой суммарной массы скопления. Это означало, что истинная масса скопления Волосы Вероники гораздо больше видимой. Но основное количество материи, присутствующей в этой области Вселенной, остаётся по каким-то причинам невидимым и недоступным для прямых наблюдений, проявляя себя только гравитационно, то есть только как масса.

Через 40 лет после работ Цвикки, в 70-е годы, американский астроном Вера Рубин изучала скорости вращения вокруг галактического центра вещества, расположенного на периферии галактик. Измерения показали, что для многих галактик эта скорость остаётся почти постоянной на весьма значительном удалении от центра.

Эти результаты можно истолковать только одним способом: плотность вещества в таких галактиках не убывает при движении от центра, а остаётся почти неизменной. Поскольку плотность видимого вещества (содержащегося в звёздах и межзвёздном газе) быстро падает к периферии галактики, недостающую плотность должно обеспечивать нечто, чего мы по каким-то причинам увидеть не можем.

Для количественного объяснения наблюдаемых зависимостей скорости вращения от расстояния до центра галактик требуется, чтобы этого невидимого «чего-то» было примерно в 10 раз больше, чем обычного видимого вещества. Это «нечто» получило название «тёмная материя» и до сих пор остаётся самой интригующей загадкой в астрофизике.

Ещё одно важное свидетельство присутствия «тёмной материи» в нашем мире приходит из расчётов, моделирующих процесс формирования галактик, который начался примерно через 300 тысяч лет после начала Большого взрыва. Вещество просто не должно было собраться в галактики, которые мы, тем не менее, наблюдаем в современную эпоху. Эта проблема получила название галактического парадокса, и долгое время её считали серьёзным аргументом против теории Большого взрыва.

Однако если предположить, что частицы обычного вещества в ранней Вселенной были перемешаны с частицами невидимой «тёмной материи», то в расчётах всё становится на свои места.

Получается, что знакомый и, казалось бы, изученный до деталей видимый мир, который мы совсем недавно считали почти понятым, - только небольшая добавка к чему-то, из чего в действительности состоит Вселенная.

В 1995 году телескоп «Хаббл» заметил, что одна из звёздочек Большого Магелланова облака вспыхнула ярче. Это свечение продолжалось три с лишним месяца, но потом звезда вернулась к своему естественному состоянию. А шесть лет спустя рядом со звездой появился какой-то едва светящийся объект. Это и был холодный карлик, который, проходя на расстоянии 600 световых лет от звезды, создал гравитационную линзу, усиливающую свет. Расчёты показали, что масса этого карлика составляет всего 5-10% от массы Солнца.

Наконец, общая теория относительности однозначно связывает темп расширения Вселенной со средней плотностью вещества, заключённого в ней. Если в действительности плотность Вселенной в точности равна критической, это не может быть случайным совпадением, а представляет собой следствие какого-то фундаментального свойства нашего мира, которое ещё предстоит понять и осмыслить.

Однако новая теория заявляет, что «тёмная материя» может содержать в себе «зеркальный мир», который в состоянии изменить наши представления о Вселенной.

Телескоп Планка собрал данные о временах, которые последовали сразу за Большим взрывом 13,8 миллиарда лет назад, показав, что некая загадочная материя составляет 26,8 процента вещества во Вселенной - больше, чем предполагалось прежде.

Обычная же материя - галактики и планеты, которые мы можем непосредственно наблюдать, составляет всего около 4,9 процента. А всё остальное - это ещё более загадочная «тёмная энергия», которая, по гипотезам учёных, ответственна за расширение Вселенной.

В этом году международная команда исследователей заявила, что детектор космического излучения на борту МКС обнаружил первый признак существования «тёмной материи».

Эти результаты были получены, когда Альфа-магнитный спектрометр (AMS), запущенный в космос два года назад, обнаружил признаки нового физического феномена, который может представлять собой странную и неизвестную на сегодняшний день науке материю.

Выводы учёных основаны на наблюдаемом избытке позитронов - позитивно заряженных субатомных частиц. Обнаруженный всплеск позитронов может быть создан умирающей «тёмной материей» - субстанцией, занимающей настолько центральное место в нашей Вселенной, что она определяет расположение звёзд и планет.

Окончательная разгадка тайны появления таинственной материи может открыть нам абсолютно новые области исследования, включая возможность существования множественных вселенных и других измерений.

Виолетта МУЗОВА