В погоне за невидимкой
Представьте: все, что вы когда-либо видели — все звезды в ночном небе, все галактики, все планеты и каждый живой организм — всего 15% от всей материи во Вселенной. Остальные 85% — загадочная субстанция, которая не испускает, не поглощает и не отражает свет.
Мы не можем ее увидеть ни в один телескоп, но мы точно знаем, что она есть. Она дирижирует движением галактик, искривляет путь света и определяет крупномасштабную структуру мироздания. Ее называют тёмной материей. Так из чего же она состоит и как ученые пытаются поймать то, что нельзя увидеть?
Вселенная, которую мы не видим: от гипотезы к уверенности
Еще в 1930‑х годах швейцарский астроном Фриц Цвикки изучал скопление галактик в созвездии Волосы Вероники. Он производил расчеты и заметил нечто шокирующее: галактики двигались так быстро, что должны были бы давно разлететься в разные стороны, если бы их не удерживала гравитация какой‑то невидимой, скрытой массы, которая многократно превосходила массу всех видимых звезд. Он назвал эту недостающую массу «темной материей», но его идею игнорировали из‑за отсутствия точных данных.
Окончательные, неопровержимые доказательства появились полвека спустя, благодаря кропотливой работе американской ученой Веры Рубин и ее коллеги Кента Форда. Они составляли детальные карты скоростей вращения звезд в спиральных галактиках. По законам Кеплера и Ньютона, звезды на окраинах галактики, где видимая масса заканчивается, должны двигаться тем медленнее, чем дальше они от центра.
Но данные Рубин показали обратное: кривые вращения оставались плоскими — то есть скорости звезд не падали, а оставались высокими независимо от расстояния до центра галактики. Единственное правдоподобное объяснение этому: каждая галактика погружена в гигантский, невидимый сферический «кокон» или «гало» из материи, чья гравитация и раскручивает звезды на периферии. Позже наблюдения за гравитационным линзированием и реликтовым излучением (от миссии Planck) окончательно подтвердили: темная материя реальна, и ее в пять‑шесть раз больше, чем обычной.