Темная материя. Загадочное вещество вселенной
Чем дольше остается нерешенной загадка темной материи, тем больше появляется экзотических гипотез о ее природе, включая новейшую идею о наследовании гигантских черных дыр у предыдущей Вселенной. Для того чтобы знать, что нечто существует, видеть его необязательно. Так когда-то по гравитационному влиянию на движение Урана были открыты Нептун и Плутон, а сегодня ведется поиск гипотетической Планеты Икс на дальних окраинах Солнечной системы. Но как быть, если такое влияние мы обнаруживаем повсюду во Вселенной? Взять хотя бы галактики.
Казалось бы, если галактический диск вращается, то скорость звезд должна уменьшаться с ростом орбиты. Именно так, например, обстоит дело с планетами Солнечной системы: Земля несется вокруг Солнца на 29,8 км/с, а Плутон — на 4,7 км/с. Однако уже в 1930-х наблюдения за туманностью Андромеды показали, что скорость вращения ее звезд остается почти постоянной, как бы далеко на периферии они ни находились. Такая ситуация типична для галактик, и в числе других причин она привела к появлению концепции темной материи.
Карнавал проблем
Считается, что напрямую мы ее не видим: это загадочное вещество практически не взаимодействует с обычными частицами, в том числе не испускает и не поглощает фотоны, — но можем заметить по гравитационному влиянию на другие тела. Наблюдения за движениями звезд и облаков газа позволяют составлять детальные карты гало темной материи, окружающей диск Млечного Пути, говорить о важной роли, которую она играет в эволюции галактик, скоплений и всей крупномасштабной структуры Вселенной. Однако дальше начинаются трудности. Чем является эта таинственная темная материя? Из чего состоит и какими свойствами обладают ее частицы?
Главными кандидатами на эту роль уже многие годы остаются вимпы — гипотетические частицы, неспособные участвовать ни в каких взаимодействиях, кроме гравитационного. Обнаружить их пытаются как косвенно, по продуктам редких взаимодействий с обычной материей, так и напрямую, с помощью мощнейших инструментов, включая Большой адронный коллайдер. Увы, в обоих случаях результатов нет.
«Вариант, при котором БАК найдет только бозон Хиггса и ничего больше, недаром назвали «кошмарным сценарием», — говорит профессор Франкфуртского университета Сабина Хоссенфельдер. — То, что признаков новой физики не обнаружилось, служит мне однозначным сигналом: что-то тут неправильно». Уловили этот сигнал и другие ученые. После опубликования отрицательных результатов поисков следов темной материи с помощью БАК и других инструментов интерес к альтернативным гипотезам о ее природе явно растет. И некоторые из этих решений выглядят даже экзотичнее бразильского карнавала.
Мириады дыр
Что, если вимпов не существует? Если темная материя — это вещество, которое мы не можем увидеть, но видим эффекты его гравитации, то, быть может, это просто черные дыры? Теоретически на самых ранних этапах эволюции Вселенной они могли образоваться в огромном количестве — не из погибших звезд-гигантов, а в результате коллапса сверхплотной и горячей материи, заполнявшей раскаленный космос. Одна беда: до сих пор не удалось найти ни одной первичной черной дыры, и достоверно неизвестно, существовали ли они когда-нибудь вообще. Впрочем, во Вселенной достаточно и других черных дыр, подходящих на эту роль.
Зонд Voyager 1 Зонд Voyager 1 Наблюдения дальнего космического зонда Voyager 1 не обнаружили никаких следов хокинговского излучения, которое могло бы свидетельствовать о появлении первичных черных дыр микроскопического размера. Впрочем, это еще не исключает существования более крупных подобных объектов.
Начиная с 2015 года интерферометр LIGO зарегистрировал уже 11 гравитационных волн, и 10 из них были вызваны слияниями пар черных дыр массами в десятки масс Солнца. Само по себе это крайне неожиданно, ведь подобные объекты образуются в результате взрывов сверхновых, и погибшая звезда теряет при этом большую часть своей массы. Получается, что предшественниками слившихся дыр были звезды действительно циклопических размеров, какие уже давно не должны рождаться во Вселенной. Другую проблему создает образование ими двойных систем. Взрыв сверхновой — событие настолько мощное, что любой близкий объект будет выброшен далеко прочь. Иными словами, LIGO зарегистрировал гравитационные волны от объектов, появление которых остается загадкой.
В конце 2018 года к таким объектам обратились астрофизик Гринвичского научно-технологического института Николай Горькавый и нобелевский лауреат Джон Мазер. Их расчеты показали, что черные дыры массами в десятки масс Солнца вполне могли бы сложить галактическое гало, которое останется практически невидимым для наблюдений и при этом создаст все характерные аномалии в строении и движении галактик. Казалось бы, откуда на далекой периферии галактики взяться нужному количеству таких больших черных дыр? Ведь подавляющее большинство массивных звезд рождается и гибнет ближе к центру. Ответ Горькавый и Мазер дают почти невероятный: эти черные дыры не «взялись», они в определенном смысле существовали всегда, с самого начала Вселенной. Это остатки предыдущего цикла в бесконечной череде расширений и сжатий мира.
Вообще, Большой отскок — модель в космологии не новая, хотя и недоказанная, существующая наравне со множеством других гипотез эволюции космоса. Возможно, что в жизни мироздания периоды расширения действительно сменяются сжатием, «Большим схлопыванием» — и новым отскоком-взрывом, рождением мира следующего поколения. Однако в новой модели этими циклами дирижируют черные дыры, выступая в роли и темной материи, и темной энергии — таинственной субстанции или силы, вызывающей ускоренное расширение нашей Вселенной.
Предполагается, что, поглощая вещество и сливаясь друг с другом, черные дыры могут накапливать все большую часть от общей массы Вселенной. Это должно приводить к замедлению ее расширения и затем к сжатию. С другой стороны, при слиянии черных дыр значительная часть их массы теряется с энергией гравитационных волн. Поэтому образующаяся в результате дыра будет легче суммы своих бывших слагаемых (например, первая зарегистрированная LIGO гравитационная волна родилась при слиянии черных дыр массами 36 и 29 солнечных с образованием дыры массой «всего лишь» 62 солнечных). Так может терять массу и Вселенная, сжимаясь и заполняясь все более крупными черными дырами, включая одну самую большую — центральную.
Масса черных дыр и нейтронных звезд LIGO Масса черных дыр и нейтронных звезд LIGO
Наконец, после долгой череды слияний черных дыр, когда значительная часть массы Вселенной «утечет» в виде гравитационных волн, она начнет разлетаться во все стороны. Со стороны это будет похоже на взрыв — Большой взрыв. В отличие от классической картины Большого отскока, полного уничтожения предыдущего мира в такой модели не происходит, а новая Вселенная напрямую наследует некоторые объекты у материнской. Прежде всего это все те же черные дыры, готовые снова сыграть в ней обе главные роли — и темной материи, и темной энергии.
Николай Горькавый, доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии СССР, директор Гринвичского научно-технологического института (GIST): «Вселенная полна черных дыр, при слиянии сбрасывающих массу в гравитационные волны. Их множественные слияния и быстрое уменьшение массы в момент сжатия Вселенной легко объясняют сильную «антигравитацию» Большого взрыва. А долговременный рост с поглощением гравитационных волн и их обратным превращением в массу объясняет относительно слабую «гипергравитацию» и ускоренное расширение современной Вселенной. Такая модель базируется только на общей теории относительности, свободна от введения любых «темных сущностей» и предсказывает весь спектр черных дыр, от звездных масс до сверхмассивных. Проверить ее помогут новые наблюдения LIGO».
Великая праматерь
Итак, в этой необычной картине темной материей оказываются крупные черные дыры, передающиеся по наследству от Вселенной к Вселенной. Но нельзя забывать и о «центральной» черной дыре, которая должна формироваться в каждом таком мире накануне его гибели и сохраняться в следующем. Расчеты астрофизиков показали, что ее масса в нашем сегодняшнем космосе может достигать невероятных 6 х 1051 кг, 1/20 от массы всей барионной материи, — и непрерывно увеличиваться. Ее рост может приводить ко все более быстрому растяжению пространства-времени и проявляться как ускоряющееся расширение Вселенной.
Конечно, присутствие такой циклопической массы должно приводить к появлению заметных неоднородностей в крупномасштабной структуре Вселенной. Кандидат на такую неоднородность уже имеется — астрономическая Ось зла. Это сравнительно слабые, но весьма тревожные признаки анизотропии Вселенной — структурированности, которая проявляется в ней на самых больших масштабах и никак не согласуется с классическими взглядами на Большой взрыв и все, происходившее после него.
Попутно экзотическая гипотеза решает и еще одну астрономическую загадку — проблему неожиданно раннего появления сверхмассивных черных дыр. Такие объекты расположены в центрах крупных галактик и неизвестным пока способом успели набрать массу в миллионы и даже миллиарды масс Солнца уже в первые 1?2 млрд лет существования Вселенной. Неясно, где они могли бы в принципе найти столько вещества и тем более когда могли бы успеть его поглотить. Но в рамках идеи с «наследуемыми» черными дырами эти вопросы снимаются, ведь зародыши их могли достаться нам еще от прошлой Вселенной.
Жаль, что экстравагантная гипотеза Горькавого пока всего лишь гипотеза. Чтобы она стала полноценной теорией, нужно, чтобы ее предсказания совпали с данными наблюдений — причем с такими, которые невозможно объяснить традиционными моделями. Конечно, будущие исследования позволят сверить фантастические выкладки с реальной действительностью, но случится это явно не в ближайшее время. Поэтому пока вопросы о том, где скрывается темная материя и что такое темная энергия, остаются без ответа.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - ...
Последние аномальные новости

А были ли американцы на Луне

Апокалиптические облака над Воронежом

Все на штурм Зоны 51

Жизнь на Марсе. Это будем мы

Загадочный Филадельфийский эксперимент

Инопланетяне снова посетили Ватикан

Легендарные мистические кладбища

Ломаную пирамиду впервые открыли для посетителей

Марсианские дома будущего

Мистика и легенды Московского Кремля

Мистические ритуалы Пуэрто-Рико

Мистические явления, имеющие научное объяснение

На острове Пасхи расположена кнопка Апокалипсиса

НАСА выпустило юбилейное видео с 4000 экзопланет

Неестественно красное солнце взошло над Новосибирском

НЛО пролетел над Новосибирском

Отель с призраками в Техасе

Пришельцы в Новой Англии. Истории очевидцев

Проклятье затонувшего корабля

Сфотографировали квантовую запутанность

Гармоничное воспитание. Как Вам избежать школьных трудностей

Безопасные места на случай зомбиапокалипсиса

Девушка предсказала свою смерть в пожаре

ИИ начал понимать языки лучше человека

ИИ обучили распознавать эмоции по походке

Искусственное мясо вскоре вытеснит настоящее

К чему снятся умершие родственники

Муж изгнал из жены нечистую силу

НАСА удалило все данные об инопланетянах на Луне

НЛО в небе над Гродно

Открыли опасный астероид-невидимку

Подробности обнаружения Балтийской аномалии

Пользователей призвали штурмовать Зону 51

Пророчества Нострадамуса. Россию ждут кардинальные перемены

Разоблачена тайна дольменов

Родился ребенок с черным пятном на все лицо

Россиянин прожил 60 лет почти без мозгов

Странные вещи происходят по ночам над Бразилией

Тамбов посетила Служба охотников за ведьмами

Убитая под Полтавой чупакабра оказалась лисой

Холод в Европе вызывает вихревая воронка в ядре Земли

Артефакты инопланетян нашли на Марсе

Военная геофизика и тектоническое оружие

Возле экзопланеты обнаружили протолунный диск

Девочка с головой набок

Загадочные сигналы из космоса

ИИ обыграл всех лучших игроков в покер

Инопланетяне контролируют наводнение в Индии

Инопланетяне сорвали запуск европейской Веги

Модель Стоунхенджа показала, как звучал древний памятник

Найден опровергающий законы физики объект

Никола Тесла. Самые удивительные изобретения великого гения

НЛО едва не столкнулся с самолетом над Челябинском

Певец почувствовал присутствие призрака в своем доме

Пересмотрены сроки появления человечества на Земле

Привидение в шкафу одного из хостелов в Кузьминках

Пришельцы на причудливом корабле приблизились к МКС

Рыбаки сняли НЛО в Пензе

Травяной смерч сняли в Великобритании

Человек-дерево вернулся к нормальной жизни

Что делать, если приснился бывший

Безумная энергия Никола Тесла

Врата Богов Араму Муру

Джинн из зеркала

Женщина переехала в старый дом и испугалась проклятия

Живые камни Долины Смерти

Зеркало с распродажи

Зеркало с чердака

Зловещие тайны сквера Юности Кемерово

Какие камни подходят Ракам-женщинам

Климатические изменения на планете - следствие ускорения времени

Когда найдут полного двойника Земли

Комсомольский парк Кемерово

Кошмарное зеркало

Легенды о подземельях Кемерово

Недострои и заброшки Кемерово

НЛО пролетел около истребителя ВВС США

Огромный древний город обнаружен в Мексике

Подводные лодки будущего будут напоминать летающие тарелки

Прибрежная сельва Кемерово и дельта реки

Продажи гомеопатических средств падают

Пропавший из едущего автобуса

Пропажа людей в национальных парках Америки

Расстрельные пункты Кемерово

Редкая болезнь заставила девочку прятаться от солнца

Сросшиеся головами близнецы отметили 18-летие

Театры, где живут призраки

Ужасы Кирзавода Кемерово

Шедевры искусства завалены изображениями инопланетян

Эволюция экзопланет

Юноша ожил после того, как врачи признали его мертвым

Антенна LISA найдет планеты у двойных белых карликов

Астероид может поразить Землю в октябре

В Суземской библиотеке можно узнать все тайны мира

Две подлодки времен Второй Мировой таинственным образом исчезли

Доказано скрещивание людей с другим видом

Есть ли жизнь на Марсе

Жители Бруклина жалуются на странный звук

Загадочный огонек Гэрдона

Замок с привидением никак не могут продать

Зачем человеку второй геном

Из-за чего возникают массовые галлюцинации

Инопланетяне приостановили раскопки в пирамиде Хеопса

Истребители США оснастят датчиками для обнаружения НЛО

Крылатое существо заметили над Дагестаном

Любитель снял НЛО над Луной

Множество экзопланет теряют свои спутники

Над Алжиром облака сформировали слово Аллах

Найдена лучшая замена теории Эйнштейна

НЛО заметили над Москвой

Преданный пес два дня отказывался покидать умершего хозяина

Самые интересные факты о теориях заговоров

Стартовал флэшмоб Штурм Зоны 51

Теория о динозаврах, переживших падение астероида

Трагические предсказания для Украины начинают сбываться

Третья Мировая начнется 20 июля

Туристические сокровища скрываются на юге Армении

Украинская Ванга ошеломила пророчеством

Уфологи заметили на Марсе карликовых инопланетян

Чупакабра вернулась в Рассказовский район

Чупакабра терроризирует район Смоленской области

Артефакт с древнерусским текстом обнаружен в США

Готовы ли мы к войне за ресурсы космоса

Два НЛО пролетели над Большим Каньоном

Женщина дожила до преклонных лет благодаря вере в Бога

Женщина нашла внутри рыбы ложку

Загадка расширения Вселенной

Знаменитости, которые верят в гороскопы

История хорватского вампира из Кринги

Как вирусы ускоряют эволюцию

Как лгут знаки Зодиака

Китай построил марсоход

Кто и зачем пугает нас рисунками на полях

Мифы о призраках. Путеводитель по мистическому Петербургу

Нашли библейский город Секелаг

Необычные поступки психов

НЛО сняли в Омской области

Обнаружены блуждающие по галактике звезды-зомби

Определили состав атмосферы экзопланеты Gliese 3470b

Покойная бабушка навестила внука

Похоже, за Солнцем находятся облака

Призрачная Москва

Продолжительность жизни зависит от скорости укорочения теломер

Репортаж из театра Беларуси, где мистически повторяется история

Русской революции на Марсе не будет

Световые столбы над Филиппинами

Смогут ли американцы высадиться на Луне

Третью мировую войну предсказали известные пророки

Уфологи обвинили НАСА в том, что марсоход находится на Земле

Человек, которого собирались похоронить - воскрес

Через десять дней мир может превратится в Ад

Апельсиновые корки

Больничный запах

Вундеркинд утверждает, что Бог есть

Гигантские шары видели над Челябинском

Девочка умерла от простуды за три дня

Жуткий телефонный звонок

Загадочная Балтийская аномалия

Загадочное исчезновение признаков жизни на Марсе

Инопланетяне отправили в Лондон спецпредставителя

Инопланетяне стали главной темой июня в США

НЛО заметили в Смоленске

НЛО сняли в горах Швеции

Обезьяну сняли на Марсе

Оборотень в борделе

Призрачный шептун

Сколько людей нужно отправить для заселения экзопланеты

Странная аномалия пустыни хранит вековые тайны

Тень за спиной моего младшего брата

Холодное место

Что находится внутри Сфинкса

Башня сумасшедших

Дом мертвого жениха

Дом-убийца на Беркли Сквер

Жуткие призраки

Какая форма у Земли и почему

Комната повесившегося карлика

Нацистская теория заговора захватила интернет

Необычные места Волгоградской области

НЛО снят над мысом Голдобина

Новая версия гибели малайзийского Боинга MH370

По всей Земле находят странные вытянутые черепа

Президент США допустил существование НЛО

Проклятый клад усадьбы Каменских

Семь чертей дома Алоизы

Синестия может объяснить тайну происхождения Луны

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика