Pro темную материю

Последние данные, описывающие нашу Вселенную, были получены с помощью Зонда микроволновой анизотропии Уилкинсона – WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), который иногда называют Спутник WMAP, или Зонд WMAP. Это космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, которое образовалось в результате Большого взрыва. Он передавал на Землю результаты сканирования небесной сферы с 2001 по 2009 год, к настоящему времени он выведен из эксплуатации. На основе полученных со спутника данных была составлена радиокарта неба. И первоначальное название аппарата MAP – это слово, получившееся из сложения первых букв английских слов, что означает «карта». После смерти руководителя проекта астрофизика Дэвида Уилкинсона было принято решение назвать аппарат в честь него, и к аббревиатуре было добавлена буква W, первая буква его фамилии на английском языке.

Данные, полученные с помощью этого аппарата, показали, что возраст нашей Вселенной составляет 13,75 млрд лет. Барионная материя, то есть мы, составляет всего 4,56 % Вселенной; 22,7 % составляет темная материя, которая не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним, а 72,8 % – это темная энергия, чем бы она ни являлась, до сих пор остающаяся предметом споров. Темная материя является холодной, форма Вселенной очень близка к плоской, постоянная Хаббла составляет 71 ± 4 (км/с)/Мпк. В дальнейшем эти данные будут уточняться.

Ученые в общем и целом определились с темной материей. Что известно о темной энергии? Во-первых, она очень равномерно распределена, во-вторых, имеет низкую плотность. Она оказывает такое огромное влияние на Вселенную лишь потому, что однородно наполняет пустое (в иных отношениях) пространство.

Что нас ждет? Как убежден Адам Рисс, ускоряющееся расширение Вселенной началось приблизительно 5 млрд лет назад. Предполагается, что до этого расширение замедлялось.

Плотность барионной материи в случае расширения Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность темной энергии. В конце концов начинает преобладать темная энергия. Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то в результате галактики, находящиеся за пределами нашего сверхскопления галактик, рано или поздно станут для нас невидимыми, поскольку их относительная скорость превысит скорость света. Наша Земля, Солнечная система в целом и наша галактика Млечный Путь, а также, возможно, и наше сверхскопление будут видны друг другу и в принципе достижимы, а вся остальная Вселенная исчезнет вдали. Со временем наше сверхскопление придет в состояние тепловой смерти, то есть осуществится сценарий, предполагавшийся для предыдущей, плоской модели Вселенной с преобладанием материи.

Есть и другие теории. Темная энергия может привести к другому типу расширения – расходящемуся. То есть расширяющая сила действия темной энергии продолжит неограниченно увеличиваться, пока не превзойдет все остальные силы во Вселенной. Темная энергия со временем разорвет все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превзойдет силы электростатических и внутриядерных взаимодействий, разорвет атомы, ядра и уничтожит Вселенную – случится Большой разрыв. Также темная энергия может со временем рассеяться или даже поменять отталкивающее действие на притяжение. В этом случае возобладает гравитация – и нас ждет Большое сжатие. Есть и версия «циклической модели» Вселенной, хотя и не подтвержденная наблюдениями.

Что сыграет решающую роль в установлении конечной судьбы Вселенной? Если мы принимаем теорию Большого взрыва и считаем, что Вселенная развивается по этой модели, то измерения темпа ускорения. Если нам повезет, то появится новый Ньютон, Вселенная снова станет простой для понимания, и мы узнаем то, что пока не можем даже предположить. Следующие поколения будут смотреть на небо по-другому, потому что они будут думать о нем и воспринимать его не так, как мы. И то, что остается непонятным или «темным» для нас, для них станет ясным и понятным.

Хотя уверен, что и наше поколение еще ждет множество интересных открытий.