100 великих загадок астрономии

Несколько лет назад астрономы обнаружили, что в космосе протянулась загадочная дыра. Пустота, где не поблескивает ни звездочки. Великое, темное Ничто. В этой пустоте абсолютно нет ничего. Ни межзвездного газа, ни черных дыр, даже нет темного вещества, которое должно скрываться под любым пологом мрака. Этому феномену нет объяснения. Из Вселенной будто аккуратно вырезали рисунок, как это порой случается в библиотечных книгах. И вот теперь соседняя страница вся испещрена яркими точками – каталогом звезд и галактик, а на этой – лишь четко очерченная прорезь, словно окно в другой мир, мир параллельных Вселенных. Эта «просто дыра» в мироздании разверзлась посреди созвездия Эридана, на расстоянии 5 —10 миллиардов световых лет от Земли.

В космосе уже давно обнаруживают пустоты, где нет никакого вещества, ни темного, ни «светлого». Их называют «войдами» (от английского слова «void», «пустота»). Однако размеры этой прорехи в мироздании изумляют. Она в тысячу раз больше обычных пустот, разделяющих суперскопления галактик. Согласно Стандартной модели космологии, подобной дыры просто не может быть. Она протянулась на 900 с лишним миллионов световых лет.

В　космосе обнаруживают пустоты　– войды, где нет никакого вещества, ни темного, ни светлого

Первые признаки этого необычного объекта были обнаружены в 2004 году. Испанские астрономы Патрисио Виэльва и Маркос Крус вместе с коллегами из Кантабрийского университета (Сантандер), обрабатывая результаты измерений, проведенных зондом Уилкинсона, заметили одну несуразность.

Этот зонд был запущен 30 июня 2001 года. В его задачу входило картографирование всего небосвода в микроволновом диапазоне. Иными словами, он должен был составить детальную карту космического фонового излучения, вспыхнувшего примерно через 380 тысяч лет после рождения Вселенной. До сих пор в каждом кубическом сантиметре пространства снуют около четырех сотен фотонов – своего рода «реликтов» Большого взрыва.

Космическое фоновое излучение отличается поразительной однородностью. Его температура составляет около 3 кельвинов – всего на три градуса выше абсолютного нуля. Перепады температуры не превышают нескольких стотысячных долей градуса. Эти перепады выдают колебания плотности в первородном газе, заполнявшем тогда Вселенную.

Однако, анализируя карту, составленную зондом, Виэльва и его коллеги обнаружили участок, который был холоднее и больше обычных пустот. Если быть точным, температура этого холодного пятна, «WMAP Cold Spot», была на 0,00007 градуса ниже средней температуры космического фонового излучения.

Известие об этом открытии привлекло внимание астрономов к необычному объекту. Так, Лоуренс Рудник из Миннесотского университета, а также его коллеги Ши Браун и Лилия Уильямс решили обследовать участок небосвода в других волновых диапазонах. В частности, они использовали результаты наблюдения Very Large Array (VLA) – системы из 27 радиотелескопов, сооруженных в штате Нью-Мексико. С 1993 по 1997 год эти приборы просканировали 82 % всего небесного свода в диапазоне частотой 1,4 гигагерц. В каталоге, составленном по результатам описи, значилось свыше 1,8 миллиона отдельных объектов. По большей части это квазары, галактики с активными ядрами и галактики, где протекают процессы образования новых звезд. Рудник и его коллеги убедились, что странное пятно в созвездии Эридана соответствует самому холодному участку Вселенной в этом обширном реестре. Интенсивность радиоизлучения, исходящего отсюда, значительно меньше, чем из соседних регионов.

Этот феномен Рудник объяснил тем, что здесь нет ни звезд, ни рассеянного в пространстве газа, ни даже темного вещества: «Астрономам трудно себе представить пустоту таких громадных размеров. Никто не ожидал, что в космосе можно найти нечто подобное. Происхождение этой дыры непонятно».

По предположению Брента Тулли из Гавайского университета, такого рода пустоты могли возникать неподалеку от очень массивных объектов, к которым, как железные опилки – к магниту, притягивалось все вещество из соседних областей Вселенной. Его, можно сказать, сдуло отсюда. Остался лишь каркас мироздания, решетчатый каркас, где тут и там зияет сплошная, непроглядная пустота.

Это открытие может повергнуть в кризис современную космологию. Ведь появление в первородном газе случайной флуктуации плотности такого масштаба кажется почти невероятным событием. Шанс, что такое могло случиться, – один на миллиард или того меньше.

Что же произошло 13,7 миллиарда лет назад в этой области Вселенной? Как могла возникнуть такая громадная пустота? Может быть, под влиянием соседних Вселенных? Такую радикальную гипотезу высказала Лаура Мерсини-Хоктон. Тем не менее некоторые известные космологи серьезно отнеслись к этой фантастической идее, на первый взгляд, далекой от академической науки.