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
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
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 - ...
Последние аномальные новости

Бристольский университет удалил заявление о разгадке манускрипта Войнича

Вблизи протозвезды обнаружили монооксид алюминия

Возможны ли путешествия во времени

Десять фактов о смерти

Доказали возможность путешествий во времени

Жуткая традиция засушенных человеческих голов

Кто, как и зачем создал тысячи гранитных кувшинов

Петроглифы камня Кочно остаются неразгаданными

Почему Пентагон возобновил программу слежки за НЛО

Призрак в доме наркобарона Пабло Эскобара

Пророчества Айзека Азимова сбываются одно за другим

Путешественники во времени. Гении или лжецы

Путешественники во времени. Что не так

Раскрыли тайное общество каннибалов

Расшифровано пророчество Нострадамуса на 2019 год

Речное чудище сняли в канадском парке Банфе

Рукопись Войнича. Как ученые делают сенсации из ничего

Случаи ловли необычных рыб

Сотрудник НАСА заявил, что Земля - плоская

Умер мужчина из старейшей в мире супружеской пары

Самодельная сушилка для овощей

Кошачий уголок или что можно сделать своими руками для кота

Как сделать интерьерную куклу своими руками

Особенности правильного выбора лупы для анализа мелких объектов

Завивка волос дома с помощью подручных средств

Как научится всё успевать

Самостоятельно клеим обои

Как правильно клеить гипсокартон на стену

Что такое скрапбукинг

Канцтовары. Офисные принадлежности на ходу

Что взять с собой в поезд в дальнюю поездку

Принт на чашке - оригинальный подарок на любое событие

Более 100 древних храмов нашли в Камбодже

Вселенная как мегаполис

Где растёт дуб-часовня

Гигантский паук Джейба Фофи

Детально засняли формирующуюся планетную систему

Женщина обнаружила на пляже рыбу с человеческими зубами

Инопланетяне вышли на связь со своими из Швеции

Когда жители мегаполисов пересядут на летающие такси

Кто поможет раскрыть главную тайну Вселенной

Лазерное оружие определит потенциал российской армии

Море вокруг Ирана сделалось красным

Наблюдения необычных НЛО. Треугольники и парящие шары

НЛО пролетел над Смоленском

Огненный шар завис над Алжиром

Подросток обнаружил экзопланету с двумя Солнцами

Причина гибели цивилизации Наска

С начала года в Подмосковье родились 60 двойняшек

Световые феномены в небе подозрительно участились

Темные оккультные практики

Чупакабра пугает жителей поселка Крылова

В лесах Лаоса нашли древние кувшины мертвых

Женщина сняла призрака в эстонском замке

Загадочный армянский Караундж

Когда нужно идти к экстрасенсу

Конец света наступит очень скоро

НЛО сняли над Йошкар-Олой

Опровергнута популярная теория об эволюции человека

Первые итоги изучения плоской планеты Ультима Туле

Полтергейст или ахинея

Поляризация света протопланетных дисков укажет на аксионы

Понять содержание манускрипта Войнича невозможно

Предрекли исчезновение миллионов рабочих мест из-за роботов

Раскрыта загадка египетской пустыни

Создан первый полностью искусственный живой организм

Странное существо заметили на Суздальских озерах

Тайны древних камней

У людей не нашли ни одного инстинкта

Учителя литературы уволили из-за заклятия Ктулху

Эзотерика была, есть и будет

Является ли человечество космическим экспериментом

Как привлечь любовь с помощью фен-шуй

Армия США заказала разработку боевого лазера

Ведьмовские пруды в Румынии и США

Девушка плачет кровавыми слезами

Загадки собора Святой Софии

Загадки Тургайских геоглифов

Загадочные подводные личинки ставят ученых в тупик

Инопланетное вмешательство. Отрицательный резус-фактор

Инопланетяне давно обитают на обратной стороне Луны

История особняка с привидениями в Иллинойсе

Комета Чурюмова-Герасименко посылает в космос радиосигналы

Лечение навозом, голубями и вареными крабами

Невероятные круги в небе над Курском

Недра обратной стороны Луны удивили ученых

Необычную молнию запечатлели во Флориде

НЛО замечен у одной из гостиниц Питербурга

Образ Христа возник над Аргентиной

Рыбак поймал мини-кракена

Таинственные белые кольца в орловском небе

Умер физик и исследователь НЛО Стэнтон Фридман

Что мы знаем о Лох-Несском чудовище

Академик расшифровал манускрипт Войнича

Американские военные всерьез занялись НЛО

Ближним боем на истребителях США будет управлять ИИ

В Австралии родился двухголовый теленок

В доме актрисы поселился агрессивный полтергейст

В Москве появился свой Синь камень

Ватикан провел уроки экзорцизма для священников

Женщина нашла потерянный 40 лет назад кошелек

Искусственный интеллект будет выбирать рецензентов

Какие планеты переживут смерть своей звезды

Мужчина 30 лет играл в одну и ту же лотерею и выиграл

Мужчина съел 116 гвоздей и выжил

НЛО замечен возле МКС

НЛО сняли в небе над Электросталью

Пророчество о распаде Украины

Светящийся НЛО пролетел над Аризоной

Сияющие шары в подвале заинтересовали кота

Странные звуки пугают жителей Словакии

Тайную комнату нашли под дворцом Нерона

Экстрасенс Николь Кузнецова рассказала о своем состоянии

В атмосфере ультрагорячего юпитера нашли пары иттрия

В Малайзии закрыли больницу, где людей запугивали привидения

Вера в пришельцев и Атлантиду переживает расцвет

Вещий сон принес мужчине состояние

Во все времена вера в сверхъестественное привлекала людей

Девочка-лунатик упала с 11 этажа и выжила

Инопланетяне действительно существуют

Камера наблюдения записала угрозы невидимки

Мальчик пробыл 25 минут под водой и выжил

Мотоциклист из ниоткуда спровоцировал аварию

На Марсе может быть жизнь. Но как ее искать

Призрака сняли в старинном валлийском особняке

Призраки и паранормальные явления Рима

Самая таинственная книга Гермеса Трисмегиста

Самое жуткое кладбище в мире

Связь волосатых человекоподобных существ и каменных кругов

Тайна исчезающего дома в чаще леса

Турецкий пилот запечатлел НЛО во время полета

Фотограф отправляется искать монстра озера Илиамна

Ясновидящую арестовали за долги

Загадка шотландских водяных лошадей

Загадочная цивилизация майя не дает покоя ученым

Как зародилась жизнь на планете Земля

Каким образом можно научить компьютер понимать речь человека

Каким образом плацебо оказывает положительный эффект

Легенда об Адской гончей из Северной Каролины

Люди-химеры. Эпоха пост-природы

Обнаружен сезонный круговорот воды на Марсе

Общение с помощью мыслей становится реальностью

Одинаково ли люди видят окружающий мир

Останки непонятного существа найдены во Флориде

Почему люди ищут спасение в магии

Представлен план по колонизации орбиты Земли

Самолеты древности - Виманы

Странные мальчики в лесу Ньюфаундленда

Существуют ли человеческие феромоны

Тело человека - это тело солнечной системы

Третья мировая начнется в Басре и после чего прибудет Нибиру

Что было до Большого взрыва

Что же исследователи нашли в Антарктиде за 200 лет

Где реально мог бы укрыться Адольф Гитлер

Граница между мирами

Гуляющая по крышам гаражей корова озадачила россиян

Житель Техаса увидел на дороге странного человека

Исполняем желания с помощью макияжа

Как тайные общества управляют движением полюсов

Красный призрак Аризоны

Можно ли с помощью пасьянса узнать свою судьбу

Мы живем в 1722, а не в 2019 году

Непонятные обычаи моей бабушки

Окутанная тайной дыра на территории Антарктиды

Попугай купился на детский розыгрыш

Послания потомкам и инопланетянам

Почему люди видят призраков

Приблизились к разгадке тайны Стоунхенджа

Прототип межзвездного зонда был испытан на воздушном шаре

Пятилетка удачи

Таинственные субнептуны богаты водой

Титаник создал воронку времени и она еще не закрыта

Факты о секретной Зоне 51

Особенности выбора мебели в офис и кабинет руководителя

Загадки безлюдного острова Буве

Загадочные психические расстройства

Загадочный древний город погибший в песках Аравии

Как голод может продлить жизнь

Клоун переполошил целый город в США

Легенда о Ла Йороне

Место силы в Волжском

НЛО - это машины времени

НЛО вылетел из красной тучи над Пхукетом

О, жуткий новый мир

Параболическую антенну заметили на Луне

Пассажир авиалайнера снял НЛО

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