Из чего состоит Вселенная?
До сих пор астрономы так и не могут дать полный и окончательный ответ на вопрос: из чего состоит наша Вселенная? Издавна считалось, что пространство между светилами ничем не заполнено — иначе как бы мы могли видеть звезды, находящиеся в сотнях тысяч световых лет от Земли? Но к началу 20 в. выяснилось, что на самом деле все обстоит иначе. Межзвездное пространство оказалось заполненным веществом, но настолько разреженным, что в его кубическом сантиметре насчитывается от одного до тысячи атомов. Это в миллиарды раз меньше, чем в кубическом сантиметре атмосферного воздуха.
Невидимая материя
С тех пор астрономы стали говорить не о межзвездной пустоте, а о межзвездной среде, масса вещества в которой составляет около одного процента от общей массы галактик. Таким образом, галактики состоят из звезд, планет, межзвездного газа и пыли, — но есть и еще «что-то».
Это «что-то» не удается увидеть или зарегистрировать самыми чувствительными приборами, а проявляет оно себя только тем, что воздействует на другие космические тела силой притяжения, или гравитации. А гравитация, как известно, зависит от массы, и в конце концов таинственное «нечто» получило название «скрытой массы» или «темной материи».
Первые данные о ее существовании были получены в 1933 г. швейцарским астрономом Ф. Цвикки. Измеряя скорости движения галактик в скоплении, расположенном в созвездии Волосы Вероники, он обнаружил, что галактики движутся с необычно высокими скоростями. Проведенные ученым расчеты показали, что для того чтобы удержать такие «быстрые» галактики вместе, нужна масса, в 10 раз большая, чем масса самого скопления. Это явление, названное «парадоксом Цвикки», наблюдалось и при исследовании других галактических скоплений во Вселенной.
Карта мироздания
Группа американских, австралийских и британских астрономов создала самую подробную трехмерную карту галактик в известной нам части Вселенной, на которой показаны и пустоты между скоплениями галактик. Эта карта позволила ученым уточнить в каком направлении движется в настоящее время наша галактика Млечный Путь.
Дело в том, что движение нашей Галактики связано не только с общим расширением Вселенной, и исследователи давно пытались определить, где находится тот гигантский объект, обладающий настолько мощным притяжением, что оно заметно влияет на перемещение Млечного Пути в пространстве. В 1986 г. удалось доказать существование такого объекта. Он расположен в направлении созвездия Наугольник и имеет массу примерно 10 тыс. крупных галактик. Ученые назвали его Великим Аттрактором, но что это такое на самом деле никто так и не смог определить. Дело в том, что Великий Аттрактор закрыт от наблюдения одним из рукавов Млечного Пути.
Тайны «скрытой массы»
Некоторые астрономы полагают, что «темное вещество» вполне может оказаться обычными космическими объектами, которые просто не видны из-за огромных расстояний: так и не загоревшиеся или уже остывшие обычные звезды, нейтронные звезды и даже черные дыры — загадочные объекты, притяжение которых так велико, что даже свет не может вырваться из-под их «власти».
Физики и астрофизики занялись поисками «скрытой массы» в мире элементарных частиц, среди которых могут оказаться еще не известные науке тяжелые частицы с необычными свойствами. Ученые также допускают существование сверхлегкой ненаблюдаемой частицы — аксиона. По расчетам теоретиков, число таких частиц в каждом кубическом сантиметре пространства может достигать 100 триллионов. А значит, несмотря на «сверхлегкость», общая масса аксионов может оказаться очень значительной. Однако попытки обнаружить реально существующие в природе аксионы пока остаются безуспешными. Согласно еще одной гипотезе, наша Вселенная содержит огромное количество небольших черных дыр. Именно они и составляют основную часть «скрытой массы».
