"Темная энергия" (dark energy), иначе именуемая отрицательным давлением или антигравитацией, - термин, возникший в рамках одной из самых популярных моделей Большого взрыва - модели инфляционной Вселенной, как бы "раздуваемой" по экспоненциальному закону на начальном этапе своего развития отрицательной гравитацией вакуума. Инфляционная модель позволила лучше объяснить совокупность реально наблюдаемых фактов, вроде "плоской" (практически неискривленной) и сравнительно однородной по своей структуре окружающей нас области Вселенной, но взамен потребовала несколько произвольных допущений.

Подобным образом еще в 1917 году Эйнштейн добавил в свои уравнения общей теории относительности специальный лямбда-член (космологическую постоянную), чтобы получить стационарную нерасширяющуюся Вселенную, что впоследствии называл главной ошибкой своей жизни. Точно такой же эффект, как введение лямбда-члена, производит присутствие нового фактора - отталкивания, "антигравитации". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности, космологическая постоянная Эйнштейна считалось равной или очень близкой к нулю. Но пять лет назад многие астрофизики парадоксальным образом вновь были вынуждены обратиться к этому старому непопулярному приему, чтобы согласовать наблюдаемые данные с теорией.

Первое убедительное доказательство реальности "темной энергии" принес год назад снимок сверхновой, взорвавшейся на рекордном расстоянии в 10 млрд световых лет, полученный космическим телескопом "Хаббл". Звезда такого типа должна была дать вспышку в два раза меньшей яркости, отсюда последовал вывод, что расширение Вселенной происходит со все возрастающей скоростью. При отсутствии "темной энергии" расширение Вселенной должно было бы, наоборот, со временем замедляться (особенно учитывая найденные за последнее время физиками и астрофизиками запасы "темной материи" - т.е. скрытой от непосредственного наблюдения в телескопы).

Теперь появилось второе, как уверяют исследователи, совершенно независимое доказательство того, что около 2/3 Вселенной (включая все виды материи) составляет "темная энергия", странная сила антигравитации, воздействующая на удаленные объекты.

Использовались мощнейшие радиотелескопы, чтобы обследовать тысячи квазаров. Квазары - удаленные (на краю видимой Вселенной) компактные источники излучения и источники рентгеновских лучей. Предполагается, что они представляют собой супермассивные черные дыры, ядра галактик, питающиеся межзвездным газом и веществом поглощаемых звезд. Радиотелескопы позволяют достичь высочайшей разрешающей способности, не доступной более традиционным оптическим телескопам, даже поднятым на околоземную орбиту.

Изображение каждого из 700 таких объектов оказывалось искажено присутствием на пути следования лучей неких скрытых массивных объектов, оказывающих воздействие, подобное гигантским гравитационным линзам. Радиолучи изгибаются вокруг гравитирующего объекта, и это приводит к тому, что на снимках появляются два или даже больше двух изображений одного и того же квазара.

Сравнивая модели, в которых присутствовали разные оценки для "темной энергии", заполняющей Вселенную, подбирали ту, которая лучше всего соответствовала бы работе реально наблюдающихся гравитационных линз. Этот результат прекрасно согласуется с выкладками, полученными при анализе изображения сверхновой.

Итак, около 2/3 Вселенной состоит из "темной энергии". Оставшаяся треть приходится в основном на "темную материю", состав которой до сих пор точно не прояснен, и только малая часть остается на долю "обычной" видимой материи звезд и планет. Гравитация действует на все формы вещества, а антигравитация "темной энергии" проявляется только на дальних расстояниях, заставляя Вселенную расширяться ускоренными темпами, немыслимыми в том случае, если бы гравитация была доминирующей силой. Астрономы все еще спорят относительно существования и природы "темной энергии", и эти новые результаты, вне всякого сомнения, прибавят доверия новой теории.

Ссылки:
New Evidence for Dark Energy in the Universe
New Evidence that Dark Energy Rules the Universe - Space.com
Quasars put lens on dark energy - New Scientist
Dark Energy in the Accelerating Universe
Gravitational Lensing Research at JBO
Физический вакуум и космическая антигравитация - Astronet

версия для печати