Вселенная не такая, как мы думали: Ученые изучили темную материю и ахнули

Команде телескопа Атакама удалось составить карту темной материи ранней Вселенной.

Наш мир состоит в основном из темной материи, которую нельзя увидеть и нельзя зарегистрировать никакими приборами. Она просто не взаимодействует с нашим веществом. Тем не менее, команде, которая работает на телескопе Атакама, удалось невозможное: они составили карту темной материи, да еще и в ранней, только что родившейся, Вселенной. И из карты видно, какой же наш мир искореженный, неправильный – и именно таким он родился. Рассказываем о том, что уже окрестили «главным открытием последнего десятилетия».

НИКТО НИЧЕГО НЕ ЗНАЛ

Мы ездим на работу, на дачу, вокруг нас свет Солнца, дождь и снег, в общем – заботы и радости, и мы, конечно, не задумываемся, что вещество, которое нам дано созерцать, это лишь 5% вещества Вселенной. Около 22% - темная материя, которая пронизывает вас прямо сейчас, и которую вы не можете почувствовать никак. Не потому, что недостаточно хороши приборы и слабы глаза: она излучает свой, «черный» свет, свободно проходит сквозь вас, и единственный способ ее почувствовать – гравитация. Темная материя притягивает к себе нашу. И в масштабах галактик это тяготение очень даже ощутимо. А вот на бытовом, или на лабораторном уровне – вообще никак.

Мысль исследователя понятна: по тяготению выявить, где темная материя собрана. Но – легко сказать. Команда телескопа Атакама пошла на оригинальный шаг. Детектором темной материи они выбрали реликтовое излучение. Вот, теперь, чтобы вы получили удовольствие от прочитанного, надо хотя бы несколько слов сказать, а что это такое.

Когда случился Большой взрыв, был сильный свет. Это понятно: где взрыв, там и свет. И этот свет никуда не делся, так и летает. Сейчас он воспринимается как радиоволна – почему так, было бы долго рассказывать, просто поверьте. Этот свет распознали в 1960-е годы и сначала решили, что это голуби загадили антенну. Он был очень слаб. Зато сейчас его ловят даже продвинутые любители – техника выросла. Но причем тут темная материя?

ТОНКИЙ ЗАМЫСЕЛ

Изучая реликтовое излучение, мы как бы видим Вселенную, когда ей было всего 380 тысяч лет (сейчас – 13,8 миллиарда лет). В те времена Вселенная была крошечной, и все было спрессовано, вперемежку темная материя, наша, темная энергия (мы про нее ничего не говорили, она нам в этом рассказе не нужна). И гравитационное воздействие всего этого было огромным.

А именно: темная материя, еще молодая и злая, искажала реликтовое излучение. Куда ни глянь, везде бы вы увидели миражи и своего рода линзы. Такие линзы ученые называют гравитационными. Да, гравитация может собирать свет, как стекляшка. Только – очень сильная гравитация. Сейчас таких линз раз, два, и обчелся, мир постарел. А тогда – сплошь и рядом.

И вот с помощью телескопа Атакама исследователи очень-очень внимательно рассмотрели даже слабые неоднородности в реликтовом излучении. Обычно оно – как гладь воды без ветра. Но чу, вроде круги – клюет «рыба». Это и есть свидетельство, что тут прячется темная материя.

Работа невероятно тонкая. Список исследователей занимает полторы страницы. И в результате получилась Карта Мироздания. Невидимого мироздания – на карте зафиксирована темная материя.

ОШЕЛОМЛЯЮЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На карте мы видим синеватое поле, на котором изогнулся Млечный путь. Обычно так и рисуют карты Вселенной. Но эта часть нас не интересует. Нас интересует красная. Именно для этой части Вселенной удалось получить данные. Что там? Сиреневые и красные точки. Сиреневые – мало темной материи. Красные – много. И что же?

Все словно кипит. Темная материя булькает пузырями, между которыми ее нет вовсе. Попадешь в такой пузырь – раздавит гравитация, и даже не поймешь, откуда взялась. А вне пузыря живешь как обычно. Так может, Земля – вне? Или внутри, но каким-то образом адаптировались, привыкли?

Теперь ученые будут думать. Благо есть над чем: мы впервые увидели невидимое, темную материю. Раньше рассуждали о ней, но рассуждали как будто о пустоте. Теперь – вот карта, плавайте.

Возможно, темная материя, когда мы ее обуздаем, изменит физику. Призраки и НЛО – не от нее ли? Другие измерения – не в ней ли портал туда? Энергия вакуума, бесконечная и словно не подчиняющаяся законам сохранения – не в ней ли источник? Возможно, мы будем через сто лет вспоминать этот день, и, перемещаясь в галактику Андромеды на обед, подумаешь – «а ведь все началось с невзрачной карты».