Виктор де Касто - Pro темную материю

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.

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?

На протяжении тысяч лет астрономы пытались понять, как «работает» Вселенная, просто глядя на огни в небе. Затем, начиная с Галилея, они научились видеть другие огни на небе, которые было невозможно рассмотреть невооруженным глазом, но стало возможно с помощью телескопа. К середине ХХ века появились телескопы, позволяющие видеть за оптическими частями электромагнитного спектра, стали известны радиоволны, инфракрасное и рентгеновское излучение. Достижения науки и техники использовались астрономами и представителями других дисциплин. После того как существование темной материи было доказано и принято большинством ученых, астрономы поняли, что им теперь придется использовать новые подходы, если они хотят понять, как все-таки работает Вселенная. Как «вступать в контакт» с этим новым и неизведанным? Если они не найдут способа это сделать, то придется, как и астрономам прошлого, у которых не было необходимых инструментов, только теоретизировать.

Богдан Пачинский, польский и американский астрофизик. Одним из первых стал применять численное моделирование в астрофизических исследованиях (1940–2007)

С темной материей с самого начала было связано много теорий. Да и доказательства ее существования были непрямые. Мы «знали», что она там, из-за ее влияния на то, что можем видеть. Мы смогли бы ее увидеть, если бы она не находилась так далеко и не была такой тусклой, что наши обычные инструменты, с помощью которых ведутся наблюдения, не в состоянии помочь. Как-то Вера Рубин пошутила, сказав, что темная материя вполне может быть «остывшими планетами, мертвыми звездами, кирпичами или бейсбольными битами».

В 1986 году Богдан Пачинский предложил использовать эффект гравитационного микролинзирования для выявления скрытой массы (или темной материи). Искривление лучей света в гравитационном поле аналогично действию линзы на световые лучи. Поэтому гравитирующий объект создает в результате искривления лучей света изображения (они называются «дýхи») далекого объекта. Необходимо отметить, что при этом блеск дýхов может быть много больше блеска самой линзируемой галактики. К настоящему времени известны десятки дýхов далеких галактик и квазаров, которые появились в результате гравитационного линзирования их света более близкими галактиками или скоплениями галактик.