Pro темную материю

В начале 2001 года Адам Рисс решил, что, может быть, еще не все потеряно. А что, если последующие наблюдения за хотя бы одной из этих сверхновых были проведены? Не преднамеренно, а в процессе каких-то других наблюдений, которые велись с помощью «Хаббла»? Компьютеры, даже компьютер в кабинете самого Рисса, давали возможность просмотреть «поисковый журнал» телескопа «Хаббл». Рисса интересовал период с 27 декабря 1997 года по 1 апреля 1998 года – в этот период две упомянутые сверхновые должны были стать ярче, а потом снова потускнеть.

Невероятно, но Риссу повезло! В 1997 году группа астронавтов во время второй экспедиции шаттла «Дискавери» добавила несколько новых инструментов к «Хабблу» и космической платформе, в частности была установлена камера ближней инфракрасной области и многообъектный спектроскоп для наблюдений в инфракрасном диапазоне (NICMOS). Он находится вне диапазона видимого света, поэтому для представления результатов исследований в публикациях часто используют условные цвета.

А для проверки нового оборудования как раз требовались самые дальние участки Вселенной. И данные именно с этой целью – проверки работы нового оборудования – считывались 26 декабря, 2 января, 6 января. Сверхновая SN 1997f появлялась почти везде! Рисс изучил ее красное смещение и определил, что она взорвалась примерно 10,2 млрд лет тому назад, то есть гораздо раньше, чем расширение Вселенной должно было перейти от замедления к ускорению. Если Вселенная и вправду перешла от замедления к ускорению. И если темная энергия действительно существует.

В 2001 году Адам Рисс уже был штатным сотрудником Института исследований космоса с помощью космического телескопа, который находится в Балтиморе, штат Мэриленд. Это научный оперативный центр, основанный НАСА в 1981 году для космического телескопа «Хаббл» и космического телескопа имени Джеймса Уэбба, начало использования которого запланировано на 2018 год. В 2001 году в Институте был проведен симпозиум на тему «Темная Вселенная: материя, энергия и сила тяжести». Его организовал астрофизик Марио Ливио. На симпозиуме собралось более ста астрономов, чтобы обсудить «астрономию невидимого». Присутствовала знаменитая к тому времени Вера Рубин, которая открывала конференцию. Она выступила с историческим обзором темной материи или, правильнее будет сказать, идеи темной материи, поскольку, как выразилась сама Рубин, «пока не знаешь, что такое темная материя, невозможно знать ее историю». Она вспомнила, как сама предсказала в 1980 году открытие темной материи в течение десяти лет.

Марио Ливио, израильский и американский астрофизик, популяризатор науки и литератор (род. в 1945)

Присутствовал там и Сол Перлмуттер, который говорил о возможностях, которые открыл бы новый космический телескоп, отданный только под сверхновые. Еще человек двадцать пытались продвигать свои проекты, рассказывая об их перспективах и сообщая о последних результатах, каким-то образом связанных с идентификацией темной энергии. Но большинство все-таки пытались ответить на вопрос, поставленный Марио Ливио и выбранный им для своего заключительного слова: «Ускоряющаяся Вселенная – мы верим в это»?

Адам Рисс выступал на третий день (симпозиум длился четыре дня). Коллеги уже знали, о чем он будет рассказывать, так как в первый день симпозиума он выступил на пресс-конференции, организованной НАСА, а на следующий день его слова повторили газеты по всему миру.

Для начала он представил график – красное смещение против блеска. Рисс использовал данные и команды Сола Перлмуттера, и группы Брайана Шмидта, в которую входил сам. Целью было показать средние данные по сверхновым с похожим красным смещением. Он продемонстрировал аудитории точки, соответствующие нескольким сотням миллионов световых лет, потом миллиарду, потом двум миллиардам, трем, четырем. Наконец дошел до точки, соответствующей сверхновой SN 1997f. Он определил ее красное смещение как равняющееся 1,7, получалась самая дальняя из всех открытых сверхновых, а расстояние до нее выходило порядка 11 млрд световых лет.

Кривая на графике больше не шла вверх. Она резко опускалась вниз. Сверхновая получалась в два раза ярче, чем можно было бы ожидать на таком расстоянии.

Да, Вселенная сделала разворот, то есть вместо замедления расширения началось ускорение. Этот результат также исключал гипотетическое воздействие экзотической серой пыли и изменения в природе сверхновых. Астрономам, занимающимся невидимым, был представлен четкий график, они видели его собственными глазами.

Микролинзирование

Как вы можете увидеть что-то темное, если под «темным» имеете в виду то, что невозможно увидеть, как астрономы 1970-х и 1980-х? Как сделать то, что сделать невозможно?