Черная материя загадки космоса

Обновлено: 04.11.2024

Происхождение Вселенной пока не смогла объяснить ни одна научная теория, даже знаменитая теория Большого взрыва. Время и пространство, по идее, появились одновременно с ним, но что это был за взрыв, как произошел и какие силы его породили — на эти вопросы мы пока не ответили, так как вникли во все тонкости квантовой гравитации не полностью.

Сейчас мы не до конца понимаем физику взаимодействия частиц. Второй Эйнштейн, ты нужен нам.

Есть у ученых и другие предположения. Например, теория суперструн. Объяснить её на пальцах не беремся, однако знайте: согласно ей, мир — 11-мерное пространство, и все эти измерения, которые называют бранами, периодически сталкиваются друг с другом. Тогда и происходит Большой взрыв, и образуется новая Вселенная.

Чем опасна темная материя

Многие работающие в этой области делают выбор в пользу темной материи, потому что будет прорывом, если темная материя уничтожает и производит гамма-лучи и частицы обычной материи. Это был бы сценарий мечты для астрофизиков-охотников за темной материей. Но принятие желаемого за действительное никогда не приводило к крупным открытиям. И хотя темная материя чаще всего представляется объяснением излишка позитронов, это не более вероятно, чем инопланетяне, объясняющие звезду Табби.

Обратившись за объяснениями к Бренде Дингус, главному исследователю HAWC, Итан Зигель получил следующий комментарий:

«Несомненно, есть и другие источники позитронов. Но позитроны не уходят далеко от своих источников, и поблизости не так-то много источников. Два лучших кандидата были обнаружены HAWC, и теперь мы знаем количество позитронов, которые они производят. Мы также знаем, как эти позитроны диффундируют от своих источников; медленнее, чем ожидалось. Хотя мы подтвердили источники позитронов поблизости, мы открыли, что позитроны очень медленно уходят от места своего происхождения, а значит не создают излишек позитронов на Земле. Исключая одну возможность, мы делаем другие возможности более вероятными. Впрочем, это не значит, что позитроны ДОЛЖНЫ исходить из темной материи. Мы не подразумеваем это».


Весьма замечательно, что позитроны в данных HAWC объясняют только 1% позитронов, наблюдаемых в других экспериментах, указывая на что-то еще в качестве виновника торжества. Когда производится наблюдение, расходящееся с нашими традиционными идеями, как с излишком астрофизических позитронов, не стоит исключать, что в деле может быть замешана темная материя. Но намного более вероятно, что другие астрофизические процессы объясняют эти эффекты. Когда в науке появляется загадка, все хотят революции, но чаще всего получают нечто заурядное.

Можно ли обнаружить темную материю?


Обнаружение темной материи является одним и главных стремлений любого астронома

Если темная материя не способна взаимодействовать с обычной материей, то можем ли мы хоть как-то ее засечь? Наверное, именно таким вопросом задавались ученые, проводившие эксперимент за экспериментом в надежде отыскать ту самую заветную частицу темной материи. Несмотря на долгие годы поисков, следов темной материи на Земле так и не нашли.

Из школьного курса физики вы, скорее всего, знаете, что обычная материя состоит из таких частиц, как протоны и электроны, а также целого зоопарка более экзотических частиц, таких как нейтрино, мюоны и пионы. Пытаясь найти темную материю, исследователи задались вопросом о том, может ли эта таинственная субстанция быть настолько же сложной, как и обычная материя.

По словам исследователя из Гарвардского университета Андрея Каца, нет никаких оснований предполагать, что вся темная материя во Вселенной построена из одного типа частиц. Так, темные протоны могут объединяться с темными электронами, образуя темные атомы, создавая конфигурации столь же разнообразные и интересные, как и те, которые находятся в видимом мире.

Какой у Вселенной будет конец — и будет ли?

Как утверждают сторонники теории Большого хруста, однажды, через много миллионов лет, расширение Вселенной сменится стягиванием. Тогда она вся, вместе с галактиками и планетами, превратится в одну точку, схлопнется с диким хрустом. Вот такой Большой взрыв наоборот.

Возможно, Вселенную ждет тепловая смерть — это объясняют при помощи второго закона термодинамики. В результате того, что вся энергия превратится в тепловую, везде на просторах Вселенной будет одинаковая температура, и термодинамические процессы прекратятся. Звезды погибнут, а материя распадется.

Но есть и две оптимистичные гипотезы — теория Большой скуки и теория Плато. Согласно первой, расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно. Вторая гласит, что однажды расширение просто остановится — и тогда нас ждет вечная стагнация. Что не так уж и плохо.

Есть ли темная материя в нашей галактике?


Огромное количество темной материи сосредоточено прямо в центре нашей галактики

Поскольку темной материи во Вселенной гораздо больше, чем обычной, часто говорят о том, что именно она является некой управляющей силой, которая организует такие большие структуры, как галактики и галактические скопления. Именно поэтому открытие галактики под названием NGC 1052-DF2 стало полнейшей неожиданностью, так как эта структура совершенно не содержит темную материю. Что касается галактики Млечный Путь, то основное скопление темного вещества ученые нашли прямо в центре нашей галактики. Чем же вызвано столь странное и неоднородное распределение таинственного вещества во Вселенной, пока еще неизвестно. Однако, если когда-нибудь эта тайна будет раскрыта, человечество вполне может стать свидетелем развития новой науки.

Если вам понравилась эта статья, давайте попробуем вместе обсудить возможные свойства темной материи в нашем Telegram-чате.

В заключении

И все же, для окончательного решения этой загадки ученым потребуется нечто большее, чем просто измерения. Лучшие физики-теоретики мира пытались разработать единую физическую теорию, которая полностью объясняет все аспекты Вселенной. Но до сих пор гравитация и квантовая физика не нашли точек соприкосновения, несмотря на то, что теоретики считают, что их объединение необходимо для любой теории, способной объяснить темную энергию. Исследователи также отмечают, что если вклад темной энергии будет расти по мере старения Вселенной, то со временем Вселенная будет расширяться все быстрее.

Другие галактики за пределами нашей Локальной группы — которые сольются в единую гигантскую галактику по прозвищу Милкомеда — в конечном итоге будут унесены на такие большие расстояния, что любые обитатели нашей Солнечной системы в далеком будущем не смогут их увидеть.


Местная Группа галактик, в которой находимся мы и наша соседка Галактика Андромеды

В настоящее время астрономы планируют создание новых космических и наземных телескопов, а также более мелкомасштабное оборудование и проведение исследований. С помощью новейших инструментов они планируют дальнейшее изучение фундаментальных загадок Вселенной. Такой огромной и непрерывно расширяющейся.

Как возникла Вселенная?

Интересно, что многие особенности современной Вселенной имеют смысл, только если пространство очень рано подверглось сверхбыстрому расширению. Теория инфляции гласит, что Вселенная резко расширилась за крошечную долю секунды после Большого взрыва, движимая фантастическими количествами энергии, содержащейся в самом пространстве. После этого периода Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, но гораздо более медленными темпами.


в большинстве моделей инфляции флуктуации в чрезвычайно малых масштабах раздуваются, превращаясь в макроскопические различия. Эти различия невероятно крошечные и чтобы описать с их помощью реальность, потребуется новая теория физики.

Выходит, инфляция растянула пространство так быстро, что оно стало чрезвычайно однородным. Но пространство неоднородно: небольшие колебания плотности материи, присутствовавшие в ранней Вселенной, значительно усилились во время инфляции. Эти флуктуации плотности в конечном итоге создали крупномасштабную структуру Вселенной.

Подробнее о том, что представляет собой эта удивительная структура, я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению!

Следующая загадка

Наша Вселенная расширяется с самого момента своего рождения около 14 миллиардов лет назад. И хотя может показаться, что со временем этот процесс должен замедлится, этого не происходит. Вселенная, вопреки нашим ожиданиям, расширяется со все возрастающей скоростью. Благодаря главенствующей в космологии теории Большого взрыва мы знаем, почему другие галактики удаляются от нас по мере того, как пространство продолжает расширяться. Этот феномен объясняет слабое свечение, наблюдаемое повсюду во Вселенной (свечение – это оставшееся тепло от рождения Вселенной, которое теперь остыло всего на несколько градусов выше абсолютного нуля). Словом, это удивительно мощное и элегантное объяснение того, как возникла наблюдаемая Вселенная. Но почему она расширяется все быстрее и быстрее? Концепция Большого взрыва, увы, не указывает на то, продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до другой сверхгорячей сингулярности, тем самым, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная же судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений – темной материи и темной энергии. Дальнейшее изучение того и другого может показать, как погибнет Вселенная.


Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная возникла из одной невообразимо горячей и плотной точки под названием сингулярность более 13 миллиардов лет назад. Это произошло не в уже существующем пространстве. Скорее, это инициировало расширение — и охлаждение — самого пространства.

Состав Вселенной и другие вопросы

Большинство исследователей полагают, что состав вселенной на удивление сложно определить, ведь помимо темной энергии, пространство также заполнено темной материей. (Обычная видимая материя составляет всего 5% Вселенной, в то время как темная материя и темная энергия составляют 26% и 69% соответственно). Другими словами, астрономы на самом деле не понимают, из чего состоит около 95% Вселенной.

Все потому, что понять и измерить темную материю и темную энергию больше чем сложно. Представьте, что вы бродите по темной комнате и время от времени прикасаетесь к слону, которого никогда не видели и отчаянно пытаетесь понять что это такое и как он выглядит. Исходя из этой аналогии, темная комната размером со Вселенную, и вместо того, чтобы прикасаться к слону, астрономы могут видеть только его воздействие на другие объекты.


Материя во Вселенной распределена не равномерно

Мы видим, что темная материя гравитационно взаимодействует с видимой материей и подозреваем, что она состоит из одной или нескольких неизвестных частиц. Темная энергия может быть пятой фундаментальной силой Вселенной. (Известны четыре: слабое взаимодействие, сильное взаимодействие, гравитация и электромагнетизм.)

Самое простое объяснение темной энергии состоит в том, что это – внутренняя энергия самого пространства. Альберт Эйнштейн первоначально ввел такую концепцию, чтобы учесть плоскую вселенную, когда излагал теорию относительности (ОТО). Так называемая космологическая постоянная Эйнштейна – это сила отталкивания, которая противодействует силе притяжения гравитации, чтобы Вселенная не сжималась и не расширялась.


Сегодня никто не знает, будет ли Вселенная расширяться вечно или этот процесс когда-нибудь закончится

Но, в конце концов, Эйнштейн отказался от своей концепции после того, как Эдвин Хаббл наблюдал расширение Вселенной. Нобелевская премия по сверхновым в 1990-х годах возродила космологическую постоянную и в конечном итоге связала ее с темной энергией. И хотя астрономы не могут видеть темную материю напрямую, они могут определить ее местоположение по наблюдениям. Распределение темной материи (пурпурного цвета) в сверхскоплении Abell 901/902 показано на этой фотографии путем объединения изображения сверхскопления в видимом свете и карты области темной материи.

Что будет, если попасть в чёрную дыру?

Чтобы объяснить, что такое чёрные дыры, ученые придумывают разные иносказания: то показывают тяжелый шарик, который своим весом продавливает материю, то приводят метафору с зыбучим песком, то складывают лист бумаги пополам и проделывают в нем отверстие. Мы знаем, что из-за своей огромной массы чёрные дыры работают по принципу пылесоса. Но что происходит с объектами внутри них, предположить не можем. О чем речь, если мы даже не знаем, как выглядят черные дыры?

Впрочем, астрофизики обещают, что в этом году мы наконец получим изображение черной дыры при помощи мощной сети телескопов Event Horizon Telescope.

Но если все-таки представить, что какой-нибудь бедолага попадет в черную дыру, то, по мнению астрофизиков, шансов выжить у него нет. Его либо разорвут приливные силы, либо его закрутит и будет выжимать, словно в стиральной машинке. В любом случае, приятного мало.

Что такое темная материя

Темная материя имеется во Вселенной повсюду. Впервые к ней обратились в 1930-х годах, чтобы объяснить быстрое движение отдельных галактик в галактических скоплениях. Произошло это потому, что всей обычной материи — вещества, состоящего из протонов, нейтронов и электронов, — недостаточно, чтобы объяснить общее количество гравитации. Сюда входят звезды, планеты, газ, пыль, межзвездная и межгалактическая плазма, черные дыры и все остальное, что мы можем измерить. Линии доказательств, поддерживающих темную материю, многочисленны и убедительны, как отмечает физик Итан Зигель.


Темная материя необходима для объяснения:

  • вращательных свойств отдельных галактик,
  • формирования галактик разных размеров, от гигантских эллиптических до галактик размером с Млечный Путь и крошечных карликовых галактик рядом с нами,
  • взаимодействия между парами галактик,
  • свойств скоплений галактик и галактических скоплений на больших масштабах,
  • космической сети, включая ее нитевидную структуру,
  • спектр флуктуаций космического микроволнового фона,
  • наблюдаемые эффекты гравитационного линзирования далеких масс,
  • наблюдаемое разделение между эффектами гравитации и присутствием обычной материи в столкновениях галактических скоплений.

И в небольших масштабах отдельных галактик, и в масштабах всей Вселенной темная материя необходима.

Существует ли Мультивселенная?

Идея о Мультивселенной предполагает, что помимо нашей существует еще бесконечное множество вселенных. Это идея об альтернативных — или параллельных — мирах. Звучит очень уж нереалистично, но есть доводы, которые говорят в пользу этой теории.

Мультивселенная в изображении художника. Фото: wxwenku

Американский физик Хью Эверетт считает, что, согласно законам квантовой механики, все вероятные исходы события должны реализоваться — если не в нашей Вселенной, так в какой-нибудь другой. То есть каждое событие порождает еще бесконечное количество ответвлений, и получается Мультивселенная.

Не забудем и о том, что Вселенная постоянно расширяется — это еще называют вечной инфляцией. В тех областях пространства, где инфляция заканчивается, случается Большой взрыв — и появляется новая Вселенная. Некоторые умники даже пытаются обосновать это при помощи цифр.

Но в целом Мультивселенная — это пока всего лишь теоретическая модель.

Где же все-таки разумная внеземная жизнь?

Почему за тысячи лет существования человечества никто из нас так и не столкнулся с представителями развитой внеземной цивилизации или, по крайне мере, не смог предоставить убедительные доказательства встречи? Теорий много.

Существует гипотеза Великого фильтра. Согласно ей, в развитии каждой цивилизации случается поворотный момент, который либо погубит её, либо заставит вернуться на примитивный уровень. Так что ни одна цивилизация не дорастет до того момента, когда сможет наладить общение с далекими соседями. Возможно, инопланетяне уже побывали на Земле, когда нас еще не существовало, пообщались с динозаврами. Но теперь мы здесь, живем и процветаем, а пришельцев уже уничтожила какая-нибудь глобальная катастрофа на их планете.

Гипотеза Великого фильтра говорит нам, что большинство видов вымирают до колонизации других планет.

Другая гипотеза. Инопланетные цивилизации достигли столь высокого уровня развития, что подсветили лазером тень родной планеты и таким образом скрыли её от посторонних глаз. Такая теория объясняет и другую загадку космоса — войды (пустоты). Это участки Вселенной, в которых отсутствуют галактики. Возможно, на самом деле они там есть, но мы их просто не видим.

Кто-то считает, что пришельцы уже здесь — давно контролируют умы главных людей и рулят нашей планетой. А вообще, даже если бы мы столкнулись с внеземной жизнью, не факт, что смогли бы это осознать. Кто знает, как они выглядят? Возможно, инопланетные обитатели — это какие-нибудь облачка газов, шумы или вообще запахи, и мы не способны распознать и войти с ними в контакт.

Ну, а самый простой и банальный вариант: пришельцы просто нами абсолютно не интересуются и спокойно занимаются своими делами, пока мы тут одержимы поисками.

Большой взрыв и темная материя

Несмотря на то, что теория Большого взрыва является общепринятой среди большинства исследователей, она не указывает на то, будет продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до сверхгорячей сингулярности, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений – темной материи и темной энергия. Именно дальнейшее изучение того и другого может показать, каким будет конец Вселенной.

Проблема заключается в том, что вся знакомая материя — Земля, остальная часть Солнечной системы, звезды, галактики и межзвездный газ — составляет лишь около одной шестой массы Вселенной. Но ученые могут видеть влияние остальной массы Вселенной – ее-то они и называют темной материей.

Присутствие этой таинственной субстанции в галактиках заставляет их вращаться быстрее, чем если бы там была только обычная материя. Высокие концентрации темной материи заметно искривляют свет, идущий издалека. Однако его природа остается загадкой.


Ранее исследователи составили самую подробную карту распределения темной материи во Вселенной на сегодняшний день.

Напомним, что темная материя, вероятно, состоит из элементарных частиц, созданных в результате Большого взрыва, но еще не обнаруженных на Земле. Одна из причин, по которой физики хотят построить более мощные ускорители частиц, заключается в поиске темной материи. Но еще более таинственной, чем темная материя, является сила, которая, как считается, ответственна за расширение Вселенной.

Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области астрономии и космологии, читайте на нашем канале в Google News.

Что за разговоры о девятой планете?

Ученые заявляют, что в Солнечной системе есть еще одна, девятая крупная планета. Находится она где-то позади Плутона и весит в десять раз больше Земли. Исследователи приводят доказательства её существования: некоторые небесные тела ведут себя так, словно находятся под влиянием некоего гиганта, который вращается по Солнечной орбите. Кстати, оборот этот она совершает более чем за 10 тыс. лет.

Обнаружить загадочное небесное тело пока не удалось. Причина, возможно, в том, что её холодная поверхность излучает и отражает слишком мало света, так что видна она только совсем уж вблизи.

Следующая загадка

При всем нашем понимании законов физики и успехах Стандартной модели и общей теории относительности, во Вселенной есть ряд наблюдаемых явлений, которые не получается объяснить. Вселенная полна загадок, начиная от звездообразования и заканчивая высокоэнергетическими космическими лучами. Хотя мы постепенно открываем для себя космос, мы до сих пор не знаем всего. Например, мы знаем, что темная материя существует, но не знаем, каковы ее свойства. Значит ли это, что мы должны приписывать проявлениям темной материи все неизвестные эффекты?


Вселенная полна загадок, начиная от звездообразования и заканчивая высокоэнергетическими космическими лучами

Загадок на тему темной материи столько же, сколько и доказательств ее существования. Но винить темную материю во всех загадочных проявлениях космоса не только близоруко, но и неправильно. Так бывает, когда у ученых иссякают хорошие идеи.


Две яркие большие галактики в центре скопления Кома, каждая больше миллиона световых лет в размерах. Галактики на окраинах указывают на существование большого ореола темной материи по всему скоплению

Что такое тёмная материя?

Ученые выяснили, что 25% материи во Вселенной — это темная материя. Но вот до конца объяснить, что это такое, так и не смогли. Мы не можем предположить, как она выглядит, потому что не представляем, из каких элементарных частиц состоит. Эти частицы взаимодействуют со светом совершенно иначе, чем уже знакомые нам протоны, нейтроны или электроны. И даже Большой адронный коллайдер не приблизил нас к разгадке.

Распределение темной материи (окрашено в синий цвет) в шести скоплениях галактик, нанесенных на карту из изображений с видимым светом с космического телескопа Хаббла. Источник: NASA, ESA, STScI и CXC

Все, что мы точно можем сказать о темной материи: эта штука не испускает электромагнитного излучения и не взаимодействует с ним. По крайней мере, напрямую. Как же тогда её наблюдать? Ученые полагают, что поможет детектор гравитационных волн. Но это не точно.

Зачем вообще знать, что такое темная материя? Во-первых, она составляет огромную часть нашего мира. Значит, у нее есть важные функции. Понимание черной материи поможет объяснить гравитацию, движение звезд и галактик.

Если мы узнаем, как антиматерия взаимодействует с материей, появится ещё один ключ к разгадке, как появилась Вселенная. Возможно, тогда мы отвергнем теорию Большого взрыва, как когда-то отказались от модели холодной Вселенной.

Что такое темная материя?

В 1930-х годах швейцарский астроном по имени Фриц Цвикки заметил, что галактики в отдаленном скоплении вращаются друг вокруг друга гораздо быстрее, чем им следовало бы. Ученый предположил, что невидимая субстанция, которую он назвал темной материей, может гравитационно притягивать эти галактики и каким-то образом склеивает их, не давая разбежаться в разные стороны Вселенной.

Следующая загадка


Тёмная энергия — это то же, что и тёмная материя?

Итак, темная материя составляет 25% Вселенной, а нормальная, привычная нам материя, всего 5%. Чем заполнено остальное пространство? Ученые предполагают, что как раз темной энергией. Она, в отличие от темной материи, отталкивает, а не притягивает тела. Темная энергия — этакая антигравитация.

Пустота между объектами и материей на картинке — тёмная энергия.

Доказательств существования темной энергии у нас нет. Эту гипотетическую штуку ввели в модель Вселенной, чтобы объяснить её расширение: именно темная энергия, по идее, «расталкивает» пространство. Впрочем, некоторые ученые считают, что темной энергии вообще не существует.

Как узнать темную материю

В начале этой недели команда ученых, изучающая источники гамма-излучения вокруг пульсаров, опубликовала свои результаты в Science. В своей работе они попытались лучше понять, откуда взялся наблюдаемый нами избыток позитронов. Позитроны, антиподы электронов, обычно рождаются несколькими способами: при разгоне обычных частиц до достаточно высоких энергий, при столкновении с другими частицами вещества и с производством электрон-позитронных пар по формуле Эйнштейна E = mc 2 . Мы создаем такие пары в ходе физических экспериментов и можем наблюдать создание позитрона астрофизически, как напрямую, при поисках космических лучей, так и косвенно, при поиске энергетической сигнатуры электрон-позитронной аннигиляции.


Эти астрофизические позитронные сигнатуры встречаются вблизи галактического центра, ориентированные на точечные источники, такие как микроквазары и пульсары, расположенные в загадочном регионе нашей галактике, известном как Великий Аннигилятор, и в части диффузного фона, происхождение которого неизвестно. Одно известно наверняка: мы видим больше позитронов, чем ожидаем увидеть. И об этом известно давно. PAMELA это измерила, «Ферми» это измерил, AMS на борту МКС это измерил. Совсем недавно обсерватория HAWC измерила чрезвычайно высокоэнергетические, ТэВ-уровня гамма-лучи и показала, что это сильно разогнанные частицы, поступающие от пульсаров среднего уровня. Но, к сожалению, этого недостаточно, чтобы объяснить наблюдаемый излишек позитронов.

По какой-то причине с каждым измерением излишка позитронов, с каждым наблюдением астрофизического источника, который его не объясняет, нарратив перетекает в «мы не можем его объяснить, поэтому виновата темная материя». И это плохо, потому что есть много возможных астрофизических источников, не требующих ничего экзотического, например:

  • вторичное производство позитронов и гамма-лучей другими частицами,
  • микроквазары или что-то еще, кормящее черные дыры,
  • очень юные или очень старые пульсары, магнетары,
  • останки сверхновых.

Этот список не окончательный, но представляющий несколько примеров того, что могло бы создавать этот излишек.


Где находится темная материя

Если поместить все это в контекст остальной космологии, мы считаем, что каждая галактика, включая нашу собственную, содержит массивное диффузное гало темной материи, окружающее ее. В отличие от звезд, газа и пыли в нашей галактике, которые находятся по большей части в диске, гало темной материи должно быть сферическим, поскольку в отличие от обычной (на основе атомов) материи, темная материя не «сплющивается», когда вы сжимаете ее. Также темная материя должна быть плотнее у галактического центра и простираться в десять раз дальше, чем звезды самой галактики. Наконец, должны быть небольшие комки темной материи в каждом гало.


Чтобы воспроизвести полный набор наблюдений, перечисленных выше, а также другие, темная материя не должна обладать никаким свойствами, кроме следующих: она должна иметь массу; она должна взаимодействовать гравитационно; она должна медленно двигаться относительности скорости света; она не должна сильно взаимодействовать посредством других сил. Всё. Любые другие взаимодействия сильно ограничиваются, но не исключаются.

Почему же всякий раз, когда производится астрофизическое наблюдение с избытком обычной частицы определенного типа — фотонов, позитронов, антипротонов — люди первым делом говорят о темной материи?

Темная энергия

Наблюдения далеких сверхновых звезд показывают, что пространство пронизано энергией – той самой темной энергией, которая раздвигает объекты, подобно тому, как два положительных электрических заряда отталкиваются друг от друга. Эта таинственная субстанция, на долю которой приходится более 70% энергетического содержания Вселенной, может быть связана с той энергией, что породила Инфляцию.

И все же сегодня ученым практически ничего не известно о том, что такое темная энергия и как она воздействует на материю. Некоторые физики считают, что объяснение этого феномена может потребовать совершенно новых представлений о пространстве и времени.

Когда астрономы смотрят в телескоп, они смотрят назад во времени. Они видят галактику Андромеды, ближайшую к нам крупную галактику, не такой, какая она сегодня, а такой, какой она была более 2 миллионов лет назад, потому что именно столько времени потребовалось свету галактики, чтобы пройти через космос к Земле.


Галактика Андромеды – ближайшая Галактика Местной группы

Другие галактики находятся гораздо дальше в пространстве и времени. Космический телескоп Hubble способен видеть галактики, которым более 13 миллиардов лет и которые образовались вскоре после Большого взрыва. Были также проведены наблюдения реликтового излучения – слабого свечения, оставшегося после Большого взрыва, которое помогает ученым получить представление о том, какой была ранняя Вселенная, особенно до образования первых звезд.

Читайте также: