Техника - молодёжи 2008-11, страница 10

ЮДИ НАУКИ

2008 №11 ТМ

- С помощью радиоволн удалось впервые заглянуть в недра Луны, увидеть поверхность планеты Венера, открыть облака холодного межзвёздного водорода, облака частиц со сверхвысокой (релятивистской) энергией, радиогалактики и квазары со сверхмассивными чёрными дырами в их центрах. Были открыты пульсары -нейтронные звёзды, космические мазеры - области образования звёзд, реликтовое космологическое излучение, возникшее при глобальном взрыве нашей Вселенной. Ну а если о совсем недавних событиях, то настоящей сенсацией стало обнаружение «тёмного вещества» и «тёмной энергии».

- Про «тёмное вещество» говорят: «нечто», которое учёные понять не могут. Как обнаружили это «нечто»?

-Астрофизики, изучая движение звёзд и газа в галактиках по законам гравитации, пришли к выводу: видимых объектов недостаточно, чтобы можно было объяснить их динамику. Внешние районы галактик движутся так быстро, что, если бы, кроме видимого вещества, ничего не было, они бы просто разлетелись. «Что-то», что сдерживает этот процесс и сохраняет галактики и их скопления в наблюдаемом виде, назвали «тёмным веществом» или «скрытой массой». По сегодняшним представлениям, обычного вещества в галактиках примерно в шесть раз меньше, чем «тёмного».

А в апреле 2008 г. всех буквально взбудоражила публикация итальянских учёных об обнаружении «тёмного вещества» в подземном тоннеле под Альпами. Семилетние наблюдения

в глубоком тоннеле позволили исследователям сделать вывод о проникновении сквозь полуторакилометровый скальный массив частиц тёмного вещества из межзвёздной среды, а также предположить, что такие частицы, видимо, пронизывают всю Землю.

- А есть хотя бы теоретические предположения о том, что это такое?

- Теоретически «тёмное вещество» состоит из неких частиц. Считается, что это неизвестные ещё элементарные частицы, которые очень слабо взаимодействуют с нашими атомами, молекулами и проявляют себя только через дополнительную силу тяжести. Сейчас ставится множество экспериментов по их индивидуальному обнаружению. Некоторые думают, что эти частицы

Три радиокарты всего неба, полученные по измерениям в миллиметровом диапазоне длин волн с помощью радиотелескопа на борту спутника наса

«WMAP». Млечный путь (плоскость

экватора нашей галактики) проходит вертикально по середине каждой карты,

центру Галактики соответствует центр каждой карты. Правая карта - самые

далёкие «видимые» области вселенной; средняя - излучение горячего газа и пыли нашей галактики; левая - распределение искажения реликтового излучения, обусловленное скоростью солнечной системы и Галактики.

неустойчивы и распадаются на видимые кванты света. Этот свет можно обнаружить. Некоторые предполагают, что частицы сталкиваются, пусть слабо, с обычными атомами. И по эффекту столкновения и изменению поведения атомов их тоже можно было бы найти.

Именно таким способом частицы «тёмного вещества» и нашли в альпийском тоннеле. Причём количество столкновений в течение года изменялось. И это можно объяснить следующим образом: Земля движется вокруг Солнца, оно вращается вокруг центра нашей галактики, скорость Земли в одну половину года совпадет с направлением движения Солнца вокруг нашей Галактики, а в другую половину - направлена в противоположную сторону. Так как тоннель находится на Земле, частота столкновений меняется с периодом в один год.

Но это ещё не все. В мае 2008 г. вышла статья известного австралийского учёного Р. Фута, интерпретирующая эксперимент итальянцев. Он считает, что частицы, обнаруженные

в альпийском тоннеле, являются проявлением... «зеркального мира», то есть это «зеркальное вещество».

Конечно, столь интригующие результаты требуют подтверждения. Но, подумайте, у нас появилось ещё одно направление, в котором чрезвычайно интересно работать. Ведь обнаружение незнакомых частиц не только подтвердит научные гипотезы о «зеркальном мире», но и поможет объяснить, что «тёмная материя» либо какая-то её часть есть «зеркальное вещество». А по гипотезе, предложенной нашими видными учёными И.Ю. Кобзаревым, Л.Б. Окунем и И.Я. Померанчуком ещё в 1966 г., «зеркальное вещество» -«двойник» земного, состоит из таких же элементарных частиц, атомов и молекул, фотонов, электрического и магнитного поля, но взаимодействует с нашим веществом только через гравитацию и, возможно, ещё с помощью слабого взаимодействия.

- То есть там, в некоем «зазер-калье», должны быть и звёзды, и планеты, и галактики?

- Они не видны, но присутствуют в том же самом пространстве, что и мы, и взаимодействуют только с помощью силы тяжести. Я считаю это вполне вероятной гипотезой. Если так, то «зеркального вещества», действительно, может быть в разы больше, чем обычного.

Впрочем, есть и другие гипотезы о тёмной материи. Одновременно с «тёмным веществом» была найдена ещё одна составляющая, заполняющая нашу Вселенную, - «тёмная энергия». Сейчас ни у кого нет сомнения, что 70-72 % всей материи, которая есть во Вселенной, это «тёмная энергия». Она имеет отрицательное давление и проявляет себя в том, что Вселенная расширяется, и расширяется сейчас с ускорением. И она будет расширяться - чем дальше, тем быстрее. Это не отменяет теорию Большого взрыва. После него Вселенная расширялась с торможением, в результате чего плотность материи уменьшилась и, примерно 5 миллиардов лет назад, как раз когда образовалась Солнечная система, «тёмная энергия» стала доминировать, и торможение сменилось ускоренным расширением.

- Что же ждёт в таком случае нашу Вселенную?

- Существуют разные сценарии будущего. Есть предположения, что «тёмная энергия» со временем разорвёт все гравитационно связанные структуры Вселенной, затем превысит

I