Какво се крие зад мрака на Вселената
Един ден в края на 70-те години на миналия век трима млади мъже се събраха в „читалнята“ на астрономическия факултет на Калифорнийския университет. Наскоро защитилият постдоктор (доктор) Лео Блиц с ентусиазъм нарисува върху голям лист милиметрова хартия малки стрелки на движението на звездите на ръба на Галактиката. Докторантите Франк Шу и Иван Кинг следяха отблизо работата на своя колега.
Как да претеглите една галактика?
След като постави последната стрела, Лео разгледа критично творението си известно време, докато Шу не нададе победоносен вик:
-Това е снимка на тъмна материя! Оказва се, че нашата Галактика по периферията е наситена с него като гъба!
-Това също означава, че под въздействието на такава тъмна субстанция дискът на Галактиката е извит. Освен това, това не е постоянна кривина, а бавно движеща се вълна, като вибрация на гонг или кожа на барабан, - Кинг ентусиазирано проби диаграмата на Лео с молив.
Прясно изсеченият д-р Блиц кимна достойно и веднага предложи да напише статия за тъмната материя, изкривяваща краищата на „шапката“ на Млечния път под влияние на галактическата си среда.
Кинг и Шу се заеха с усърдие за работа и скоро в списанието Astrophysical Review се появи обширна работа със смели заключения. В него млади изследователи разказаха как в търсене на „тъмните страни“ на Вселената се опитват да „претеглят“ различни галактики. Първоначално те искаха да оценят общата маса на компонентите, които изграждат всяка галактика, като звезди, газови и прахови облаци, черни дупки и останки от изчезнали звезди - невидими тъмни джуджета. След това те започнаха да измерват притегателните сили на галактиките, изследвайки скоростта на движение на периферните звездни купове и молекулярните облаци от прах и газ. И тук до пълно недоумениенаблюдатели, се оказа, че някаква мистериозна гравитация влияе на видимите небесни тела с коефициент десет! Това беше още по-изненадващо, тъй като досега не бяха открити видими прояви на мистериозното гравитиращо вещество по периферията на галактиките!
Всъщност астрономите отдавна предполагат, че балансът на видимата и невидимата материя в Метагалактиката не е наред. В края на краищата от 30-те години на миналия век се правят предположения, че във Вселената също съществува някакъв вид тъмна материя. Минаха много десетилетия и нови автоматични орбитални обсерватории направиха серия от наблюдения на огромна група галактики. В същото време бяха открити особени "тъмни корони", обграждащи елиптични галактики. Теглото на тези уникални образувания се оказа сравнимо с обема на материята на цялата ни Галактика, възлизайки на стойност над 100 милиарда слънчеви маси.
Скоро имаше съобщения, че свръхмасивни черупки от неизвестна материя също са разположени около спирални галактики. Поради влиянието на това тъмно вещество краищата на диска на нашата Галактика са извити като стара винилова плоча, оставена върху горещ радиатор.
Бяха изказани различни хипотези за това какви известни или неизвестни частици могат да създадат привличане десет пъти по-голямо от гравитацията на материалните обекти. Все още обаче не е възможно да се премине отвъд хипотезите.
Предполага се, че тъмната материя е съставена от WIMPs (от английското съкращение WIMP – „Weakly Interacting Massive Particles“), които засягат обикновената видима материя в супергигантски маси на огромни разстояния. Междувременно има хипотеза, че частици от мистериозната тъмна материя може да са причината за все още необяснимия процес на вътрешно нагряване на планетите газови гиганти.слънчева система.
Но дори след като се вземат предвид всички възможни тъмни и светли термини, остават около 70% от гравитиращата маса на Метагалактиката, чиято природа е несъществена. Това нематериално вещество се нарича "тъмна енергия".
Ловци на свръхнови
Изследвайки "тъмните страни" на живота на Метагалактиката, астрономите направиха още едно грандиозно откритие. Оказва се, че нашият свят не просто расте по размер, но се разнася с ускорение, сякаш пространството се разпръсква от някаква непозната сила. Най-голямата мистерия на космическото ускорение е, че то силно сочи към присъствието на някаква "тъмна същност" с гравитационно отблъскване.
Днес по тази тема са изразени много различни мнения. Например, най-голямото внимание е насочено към. празнота. Факт е, че вакуумът, който изпълва междузвездното пространство, има богата вътрешна структура. Смята се, че именно някакви мистериозни процеси в него са довели до раждането на нашата Вселена в невъобразимия катаклизъм на Големия взрив.
Засега само гадаем за истинската природа на този странен вакуум. Но теоретичните физици настояват, че вакуумът съдържа просто бездна от енергия. Вакуумните модели донякъде напомнят всички видове фазови преходи, при които "празнотата" се държи като капка вода, превръщайки се или в облак от газ, или в леден кристал. В същото време богатият вътрешен живот на универсалния вакуум е пряко свързан с тъмната енергия.
Космолозите смятат, че тук се проявява удивително антигравитационно свойство на космическата празнота. От раждането на света, антигравитационният вакуум разтласква материята, причинявайки днешното ускорено разширяване на Вселената! Поне още едно обяснение за все по-ускоряващото се разширяване на галактиките, ученивсе още не е намерен.
Съвместна мисия за тъмна енергия
„Създателят е усъвършенстван, но не и злонамерен“, обичал да повтаря великият Айнщайн, когато се сблъсквал с някоя поредна загадка на Вселената. Междувременно дълбоката ирония на природата е, че най-изобилната форма на енергия във Вселената е най-мистериозната.
Какво всъщност може да се крие зад буквално зашеметяващото откритие на универсалната антигравитация? И дали доказателствата за съществуването на нови екзотични закони на природата са достатъчно убедителни? Може би има по-прости обяснения за тези астрономически наблюдения?
Астрономите от цял свят, подобно на детективи, внимателно и щателно събраха досие за мистериозния "обвиняем", който бързо разбива материята във Вселената. Търсенето се основаваше на специални знаци: антигравитация, предотвратяване на образуването на галактики, бързо разтягане на пространството и времето. "Заподозрян" - тъмна енергия.
Доскоро пряко доказателство за съществуването на определена енергийна среда, която прониква в Метагалактиката като „всепроникващата сила“ на джедаите от „Междузвездни войни“ на Джордж Лукас, бяха далечните свръхнови. Тогава се появяват атласи на Вселената, съставени от измервания на реликтовото микровълново лъчение. Тук сондата за микровълнова анизотропия на Wilkinson беше особено отличена, потвърждавайки реалността на тъмната енергия. Тогава дойде времето за грандиозни проекти: мащабно разпределение на галактиките във Вселената и цифрово изследване на небето.
През следващите години ще има много теории, описващи природата на този невидим и непознат свят. Това е като приказно „не знам какво“. И може би мистериозният свят на тъмната енергия един ден внезапно ще изчезне като призрачен мираж.