Ученые сорвали покров с тайн темной материи

Загадки мироздания волновали человечество на протяжении всей его истории. За последние столетия благодаря небывалому прогрессу естественных наук людям удалось пролить свет на множество вопросов, казавшихся прежде абсолютно неразрешимыми. В частности, за это время был накоплен гигантский массив знаний о веществе, из которого состоят звезды, планеты и сам человек. Тем не менее, природа материи, заполняющей все остальное пространство - примерно 95% Вселенной, до сих пор остается одним проклятых вопросов современной науки.

Рассмотреть это странное вещество, которое специалисты окрестили темной материей, невозможно даже в самый мощный телескоп. Оно не излучает света, не оказывает радиационного воздействия. Единственное, в чем ученые до сих пор были твердо уверены, – это то, что оно в принципе существует. В противном случае воочию наблюдаемое вращение галактик было бы невозможным: звезды движутся с такой скоростью, что в силу центробежного эффекта они разлетелись бы в разные стороны, если б их не удерживало вместе гравитационное притяжение какой-то невидимой субстанции.

Неудивительно поэтому, что известие об удачной попытке британских астрономов проникнуть в законы распределения темной материи в пространстве и измерить ее "температуру", вызвало в научном мире невероятный ажиотаж. "Это может стать ключом к пониманию того, что же представляет собой это вещество, – говорит профессор Джерри Гилмор (Кембриджский университет). – Впервые мы имеем дело с его физическими характеристиками".

Вот уже несколько лет он и его коллеги занимаются изучением 12 карликовых галактик, расположенных на окраинах Млечного Пути. На основе данных, полученных при помощи ряда сверхмощных телескопов, в том числе чилийского гиганта VLT, они смоделировали траектории движения звезд и рассчитали силу воздействующего на них гравитационного поля темной материи. После этого определить ее массу было уже делом техники. Проведя несколько тысяч отдельных измерений, исследователи смогли вычислить, что количество содержащейся в галактиках темной материи в 400 раз превышает объемы "нормального" вещества.

При этом оказалось, что реальное распределение темной материи в пространстве не имеет ничего общего с теориями, выдвигавшимися на этот счет в научной литературе. По словам Гилмора, она образует облако, вес которого в 30 млн раз больше массы Солнца. "Похоже, что втиснуть ее в пространство, меньшее, чем, скажем, 300 парсек, или 1 тыс. световых лет, просто невозможно, - говорит ученый. - Ее частицы шныряют со скоростью порядка 9 км/сек., так что в более тесных объемах их не удержать".

Кроме бешеной скорости, частицы темной материи отличаются довольно высокой даже по космическим меркам температурой - около 10 тыс. градусов Цельсия. Это открытие явилось для астрономов полной неожиданностью. До сих пор в науке господствовало мнение, что таинственная темная субстанция должна состоять из чрезвычайно холодных элементов, движущихся со скоростью несколько миллиметров в секунду.

Наиболее вероятным кандидатом на роль составных темной материи профессор Гилмор считает гипотетические вимпсы – массивные слабовзаимодействующие частицы, вероятно, образовавшиеся во время Большого взрыва.

Исследования кембриджских ученых привели их к еще одному важному выводу. Тщательное изучение галактик-карликов позволило астрономам более точно оценить массу нашей собственной галактики. "Получается, что Млечный Путь тяжелее, чем мы думали, - говорит Гилмор. - Похоже, это самая большая галактика во всей Вселенной - больше даже, чем Андромеда". Сенсационные результаты своей работы Гилмор и его коллеги планируют опубликовать в ближайшем номере одного из ведущих научных журналов, посвященных проблемам астрофизики.