Новости

Российский ученый раскрыл одну из самых загадочных тайн Вселенной

Сотрудник Института космических исследований РАН и Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра США, доктор физико-математических наук Алексей Вихлинин получил премию Бруно Росси за исследования свойств "темной энергии". Ранее этой престижной награды Американского астрофизического общества из российских ученых удостаивался лишь академик Рашид Сюняев.

Работа Алексея Вихлинина напрямую связана со знаменитой ошибкой Эйнштейна. Великий ученый попытался применить созданную им общую теорию относительности для описания Вселенной. И столкнулся с неразрешимой проблемой. Ведь согласно многовековым представлениям Вселенная считалась вечной и неизменной, словом, статичной. Но в формулах Эйнштейна она вдруг ожила, задвигалась.

Как вернуть ей покой? Ученый ввел в свои уравнения новый элемент, так называемую космологическую константу. И все встало на свои места. Покой воцарился. Однако ненадолго. В 1929 году американский астроном Хаббл открыл, что Вселенная расширяется и в ней константа Эйнштейна просто лишняя. Она сошла со сцены. Казалось, навсегда. Прошли многие годы, и вот в конце XX века она вернулась почти из небытия.

Дело в том, что астрономы открыли всемирное антитяготение. Для науки это был настоящий шок. Еще недавно картина мира представлялась ясной и стройной. Большой взрыв породил Вселенную с множеством галактик. Получив мощный первоначальный импульс, они разбегаются, но из-за взаимного притяжения это происходит с замедлением. А теперь оказалось, что все ровно наоборот. Галактики разбегаются, даже еще с ускорением! И гонит их описанный той самой константой Эйнштейна космический вакуум. (Вакуум Эйнштейна - вовсе не пустота, которую мы обычно представляем, а особая форма космической энергии. Именно из этого вакуума когда-то и родилась Вселенная. Другое его название - "темная энергия".)

- Самое удивительное, что в первые 7-8 миллиардов лет Вселенная действительно расширялась с замедлением, но вот уже более 7 миллиардов лет оно сменилось ускорением, - объясняет Алексей Вихлинин. - Лишь когда Вселенная достаточно расширилась, разгоняющий ее вакуум стал набирать силу. Сегодня на его долю приходится около 67 процентов всей энергии мира, в то время как на так называемое "темное" или невидимое вещество - 30 процентов, а на обычное видимое, а это все звезды и планеты, - всего 3 процента.

Разгоняющаяся Вселенная настолько поражает воображение, что некоторые ученые до сих пор не могут в него поверить. Кстати, этот феномен открыт при наблюдении за далекими вспышками сверхновых звезд. Интернациональная группа ученых из пяти стран под руководством 38-летнего Алексея Вихлинина пошла другим путем. Ученые решили посмотреть, как удивительная "темная энергия" расталкивает галактики.

- Она должна противодействовать силам притяжения, мешая галактикам объединяться и набирать вес, - объясняет ученый. - С помощью мощных оптических и рентгеновских телескопов по всему миру, а также американской космической обсерватории "Чандра" мы несколько лет изучали наиболее массивные скопления из тысяч галактик, подобных нашей, с массой 1014 массы Солнца. Выяснилось, что эффект наблюдается. Если в период молодости Вселенной галактики активно прибавляли в массе, то примерно пять миллиардов лет назад "сели на диету". И придерживаются ее до сих пор, ведь массы галактических скоплений практически больше не растут.

И, конечно, всех интригует вопрос: а что же такое эта самая "темная энергия"? Пока почти все здесь покрыто мраком, не случайно называется "темной". Но группа Вихлинина сумела внести некоторую ясность. Ученые описали ее свойства одним числом, физический смысл которого схож с жесткостью пружины. Это именно та сила, с которой "темная энергия" расталкивает галактики. Причем она с высокой точностью совпадает с космической константой, введенной Эйнштейном в уравнение общей теории относительности.

- От величины этой "жесткости" зависит будущее Вселенной, - говорит Вихлинин. - Если она такая, как мы сегодня наблюдаем, то есть близка к минус единице, то "темная энергия" не сможет растащить находящиеся по соседству галактики, например наш Млечный Путь и туманность Андромеды. Под действием сил тяготения они в конце концов сольются, что сейчас уже наблюдается. Но на больших расстояниях "темная энергия" возьмет свое, и галактики в конце концов уплывут за горизонт нашего мира. Значит, в будущем останется один огромный потомок Млечного Пути и туманности Андромеды, а вокруг - ничего.

Куда более тяжелое будущее ждет Вселенную, если "жесткость" окажется намного меньше минус единицы. Тогда расширение будет править балом, и дело может кончиться Большим разрывом: вначале галактик, потом Солнечной системы, планет и т.д. Сейчас готовятся новые эксперименты, которые должны более точно определить величину столь важной для нашего мира "жесткости". А может даже прояснить, что же такое "темная энергия".

Подписка на первое полугодие 2017 года
Спроси на своем избирательном участке