Вселенная будет расширяться все быстрее и быстрее. Это открытие сделали астрономы НАСА, изучавшие степень влияния так называемой темной энергии на судьбы мироздания. Вероятность того, что за ускоренное расширение Вселенной отвечает именно она, составляет 99,996%. Темная энергия, заставляющая галактики, звезды и планеты разбегаться в разные стороны, составляет 72% всего содержимого Вселенной. Еще 24% приходится на долю темной материи — столь же невидимой, но все же регистрируемой. А на долю видимой материи остается всего 4%.

Хит сезона

Дата рождения нового направления в науке 1998 год. Тогда две независимые группы американских ученых, наблюдавшие за сверхновыми звездами, сделали сенсационное открытие: скорость расширения Вселенной с течением времени не падает, как это следует из общей теории относительности, а увеличивается. Новое явление получило название «темная энергия» — дескать, все в этом деле так запутанно и странно. Другими словами, это некая форма антигравитации. Авторы исследования получили в 2011 году Нобелевскую премию по физике.

Сегодня не осталось сомнений в том, что темная энергия составляет едва ли не три четверти всего вещества во Вселенной. Для астрофизики темная энергия стала чем-то вроде бозона Хиггса для физики элементарных частиц — кирпичиком мироздания.

Если не вдаваться в научную казуистику, то эффект Сакса — Вольфа обусловлен так называемым гравитационным красным смещением и наглядно показывает, что во Вселенной доминирует нечто, не являющееся материей. Важно понять, за счет чего возникает эффект отрицательного давления, дающий это ускорение. Эту задачу решают сразу несколько проектов.

Под прицелом

Основным инструментом наблюдений проекта Dark Energy Survey стала мощнейшая цифровая камера, ориентированная на исследование красного и инфракрасного диапазонов. В область исследования попадет порядка 300 миллионов галактик, 100 тысяч скоплений галактик и 4 тысячи сверхновых.

При всей уникальности этот проект далеко не единственный в своем роде. Дело в том, что скопления галактик представляют собой гравитационную яму, куда попадает горячий газ. Его излучение можно зафиксировать только в определенном диапазоне. Если смотреть на это излучение в оптическом диапазоне, то никакого скопления галактик не увидеть. В рентгеновском же его можно не только определить, но и оценить необходимые характеристики.

Скопления галактик, как и сверхмассивные черные дыры, формировались миллиарды лет. Изучив их параметры, ученые смогут понять, каким образом шла их эволюция и как на нее повлияла темная энергия.

Но каким бы ни оказался прикладной результат, в том, что общая теория относительности устоит, ученые не сомневаются. Однако даже внесение корректив может оказаться достаточным для очередной научной революции. Теория относительности Эйнштейна подтвердила, что одним и тем же законам природы подвластны и мельчайший атом, и гигантская планета. Возможно, разгадав тайны темной энергии, ученые прольют свет на загадочный бозон Хиггса. Ведь он является таким же кирпичом мироздания, как и загадочная космическая субстанция.

Самое удивительное, что предположение об ускоренном расширении Вселенной возникло ровно в тот момент, когда казалось, будто физики приблизились к разгадке фундаментальных основ природы. Ситуация конца XX века напоминала события столетней давности. Нечто подобное происходило в конце XIX века, пока не были внесены коррективы в существующий порядок вещей.

Возможно, именно сегодня перед человечеством открываются перспективы, границы которых оно даже не может себе представить.

Итоги