Виктор де Касто - Pro темную материю

Телескопы, установленные на земной поверхности, не видят так далеко. Обнаружить сверхновые на таком расстоянии мог только космический телескоп «Хаббл».

В 1995 году «Хаббл» на протяжении десяти дней сверлил дыру в небе размером с песчинку и впитывал фотоны, глядя глубже и глубже в пространство космоса, а поэтому дальше и дальше назад во времени. В конце набралось около трех тысяч галактик, некоторые были лишь туманными и одними из первых появившихся во Вселенной.

В 1997 году Рон Гиллилэнд и Марк Филипс хотели повторить эксперименты охотников за сверхновыми начиная с 1930-х годов: сравнить картину двухлетней давности с нынешней и посмотреть, что изменилось. Появилась ли в какой-то из галактик новая supernova, которой не было два года назад?

Появились две. Они получили названия SN 1997f и SN 1997fg. Гиллилэнд и Филипс не могли сделать фотометрию, так как не имели возможности использовать «Хаббл» для последующих наблюдений и сравнений, что позволило бы им построить кривые блеска. Но они в любом случае доказали, что можно использовать «Хаббл» для открытия сверхновых на расстояниях, недоступных для установленных на Земле телескопов.

Эти две сверхновые очень заинтересовали Адама Рисса. Более того, он считал их напоминанием об упущенной возможности – из-за невозможности использования «Хаббла» именно для последующих наблюдений за ними, так как все время телескопа расписано надолго вперед, как у дирижера мировой величины. А ведь они находились на расстоянии, достаточном для проверки космологической модели, связанной с темной энергией и периодом замедления расширения Вселенной до того, как начался период ускорения. Замедлялось ли расширение под доминирующим влиянием темной материи перед тем, как начать ускоряться под влиянием темной энергии? Рисс очень сожалел, что у Гиллилэнда и Филипса не было возможности провести последующие наблюдения, когда это требовалось. Тогда астрономия уже смогла бы проверить темную энергию!

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.