Знание-сила, 2007 № 11 (965)

Само открытие было сделано случайно еще в августе 2006 года во время нанесения на карты областей распределения «темной материи» в скоплении галактик Cl 0024+17 (ZwC10024+1652). Поначалу кольцо даже приняли за ошибку в методике обработки и представления данных. Затем выяснилось, что образование появилось в результате столкновения двух звездных скоплений примерно 1-2 миллиарда лет назад. Согласно компьютерной модели, «темная материя» после столкновения начала падать в центр скопления, а затем разошлась оттуда кругами, подобно тому, как расходится вода от брошенного в нее камешка.

На тосканской равнине, в нескольких километрах от Пизы, пролегли в форме гигантского прямого угла два туннеля, внутри которых проходит лазерный луч. Туннели образуют обсерваторию Virgo, предназначенную для наблюдений за гравитационными волнами. Она создана итальянскими и французскими специалистами и недавно приступила к сбору информации. Ученые рассчитывают с ее помощью зарегистрировать отзвуки далеких космических катастроф, неуловимое эхо пространственно-временных деформаций, произошедших на расстоянии миллионов световых лет в результате взрыва сверхновой звезды или коллизий двухкомпонентной звездной системы. Вместе с тремя установками-«близнецами», которые находятся в Соединенных Штатах, Virgo стала частью огромной «суперантенны». Она должна открыть дорогу новому типу астрономии.

Гравитационные волны, существование которых было предсказано Эйнштейном, являются «складками» в пространственно-временном континууме, появляющимися в результате ускорения тел, обладающих огромной массой. Существование гравитационных волн было доказано косвенным образом в 1974 году, но до нынешнего момента их никто не наблюдал напрямую.

Проблема заключается в том, что, несмотря на масштабность событий, в результате которых они появились, гравитационные волны настолько мало взаимодействуют с материей, что способность обнаруживать их следы стала одним из научных и технологических вызовов современной физики. Достаточно подчеркнуть, что прохождение гравитационной волны между лазерными пучками Virgo должно привести к их смещению порядка 10 —18метра. Это потребовало создания интерферометра невероятной чувствительности, оснащенного сверхстабильными лазерами, полностью изолированного и защищенного от любых внешних воздействий. Калибровка инструмента потребовала четырех лет проверок сотен различных параметров.

В организационном плане Virgo управляется консорциумом EGO (European Gravitational Observatory), цель которого — продвижение европейских исследований в области гравитации, но границы научного сотрудничества намного шире. Данные, полученные на Virgo, будут передаваться в Ligo, американскую обсерваторию National Science Foundation, являющуюся второй частью гигантской антенны. Virgo и Ligo, оснащенная тремя интерферометрами (два в штате Вашингтон и один в Луизиане), будут действовать как единая обсерватория. Только так можно будет определить место, где произошла катастрофа, породившая обнаруженные гравитационные волны.

Посреди Атлантического океана, на полпути между Островами Зеленого Мыса и Карибами, британские ученые обнаружили уникальное место — там отсутствует кора Земли. Поверхность площадью свыше тысячи квадратных километров представляет собой непосредственно земную мантию. (Напомним, что в мантии находится большая часть вещества Земли.) Необычная поверхность находится на глубине в три километра.

Открытие ставит перед учеными сразу несколько вопросов. Как подчеркивает геолог Крис Маклеод, загадочный участок похож на «открытую рану» планеты. Теперь предстоит выяснить, насколько давно он возник и произошло это вследствие глобального природного катаклизма либо естественным образом.

Чтобы попытаться ответить на этот вопрос, Маклеод и другие ученые готовят экспедицию в район загадочного места. Экспедиция также станет испытательной для нового британского исследовательского судна «Джеймс Кук». Ученые намереваются использовать локаторы для изучения морского дна, а затем с помощью робота взять с него образцы минералов. Они позволят сделать выводы о том, как устроена земная мантия — обычно она находится под толщей коры в несколько десятков километров.

Группа американских ученых под руководством Маркуса Дэвиса из Университета Чикаго провела генетическое исследование, которое объяснило, каким образом жившие миллионы лет назад рыбы смогли трансформировать свои плавники в лапы и выйти из моря на сушу. Удалось установить, что некоторые виды рыб всегда имели генетическую предрасположенность к трансформации своих конечностей в соответствии с требованиями окружающей экосистемы.