Pro темную материю

Теперь они занимались исследованиями с телескопа «Хаббл», космического телескопа на орбите, а не на поверхности Земли, что дает возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера является непрозрачной; то есть ему не мешает земная атмосфера, поглощающая некоторые лучи. Разрешающая способность телескопа в 7–10 раз выше, чем была бы у аналогичного устройства, расположенного на поверхности Земли. Все значимые открытия в астрономии за последние 20 лет сделаны на основе данных, полученных с помощью «Хаббла», работающего с 1990 года.

Данные по двум сверхновым, исследованных с помощью «Хаббла», были опубликованы в «Астрофизическом журнале» в июле 1997 года, и группа, работающая по проекту «Сверхновые для космологии», доверяла им гораздо больше, поскольку точность сведений с космического телескопа значительно превосходила данные, полученные с помощью наземной аппаратуры. В 1996 году Перлмуттер нанял астронома Питера Нугента, который только что защитил диссертацию по сверхновым типа Ia, и поручил ему фотометрический анализ двух сверхновых, открытых с помощью «Хаббла». На основе данных фотометрии и спектроскопии Нугент построил графики, которые показали, что яркость двух открытых сверхновых в 1,6 раза слабее, чем ожидалось. Разница между ожидаемым и полученным была внушительной. Но Нугент не отвечал в команде за определение лямбды и омеги.

Остальные члены группы поняли, что данные по двум сверхновым, полученные с помощью телескопа «Хаббл», идут вразрез с более ранними, которые говорили о том, что омега равна 1, а вся Вселенная полна материи. Группе теперь следовало определиться с тем, какие данные публиковать. Ученые вернулись к некоторым сверхновым, открытым в прошлом, считая, что для окончательных выводов у них недостаточно наблюдений. Однако схожесть результатов по сверхновым 1996 и 1997 годов, открытых с помощью «Хаббла», усилила уверенность членов команды в том, что данные 1997 года являются правильными. Один из членов команды заявил Нугенту, что члены проекта «Сверхновые для космологии» будут выглядеть плохо в глазах общественности, если после открытия каждой сверхновой будут менять показания. Самого Нугента беспокоило столь существенное различие в показаниях. В статье 1997 года, которую в первую неделю октября сдали в журнал Nature, команда указала, что новые данные измерений заставляют предположить, что мы, возможно, живем во Вселенной, где масса материи значительно меньше, чем предполагалось.

Космический телескоп «Хаббл» на земной орбите

Конкуренты из группы поиска далеких сверхновых под руководством Брайана Шмидта тоже подготовили статью, она появилась в Интернете 13 октября. В ней рассказывалось о сверхновых, которые члены группы High-z открыли с помощью «Хаббла». И их показания также говорили о том, что одной материи недостаточно для «производства Вселенной». Похоже, что обе группы на этом этапе подошли к решению вопроса, который и мотивировал исследование ими сверхновых, – судьбе Вселенной.

Если космологической постоянной не существует, то омега имеет низкое значение, а Вселенная открыта, и ей предстоит расширяться всегда. Но даже если космологическая постоянная есть, значение омеги все равно является низким, Вселенная плоская, а расширение Вселенной замедляется вплоть до виртуальной остановки, но она не разрушается. В любом случае расширение Вселенной может продолжаться вечно. Американское Астрономическое Общество пригласило представителей обеих групп на свое заседание и предложило поучаствовать в пресс-конференции в январе 1998 года. Организаторы посчитали, что судьба Вселенной привлечет большую аудиторию. Обе группы согласились. Но оставался вопрос: космологическая постоянная есть или нет?

Герсон Голдхабер считал, что она есть в любом случае. Он представил коллегам гистограммы, в которых использовал данные по всем сверхновым, причем одна гистограмма была составлена для Вселенной без лямбды, а вторая – для Вселенной с омегой и лямбдой (плоской Вселенной). Просматривалась определенная тенденция: чем больше сверхновых анализировала группа, тем ниже получалось значение омеги.

Через две недели эту тенденцию отметили в другой группе. Они признались, что их больше всего беспокоит расхождение данных по первым семи сверхновым, которым была посвящена предыдущая статья их команды, и следующим 31 сверхновой, которые также показывали, что значение омеги уменьшается. Члены группы снова проанализировали данные по первым семи сверхновым и пришли к выводу, что пять из них точно являются одними из наиболее ярких. Но дюжины более тусклых сверхновых толкали значение омеги вниз. Гистограмма показывала, что в большинстве случаев значение омеги равно 0,2.