Темная материя ответственна за развитие Вселенной

Впервые в истории астрономы ясно увидели последствия так называемого эффекта "темной энергии", когда два гигантских галактических объекта сталкиваются друг с другом.
Изображение: MPE/V.Springel

Проследив то, как темная энергия сдерживала рост галактических кластеров и объединив эти данные с результатами предыдущих исследований, ученые получили первые прямые доказательства темной энергии, а также того, как она воздействует на объекты "нашего" мира. По мнению специалистов, именно активность темной энергии ответственна за основные процессы расширения нашей Вселенной.

Если бы темной энергии в космическом пространстве не существовало, то развитие Вселенной и всех объектов в ней шло бы по совсем другому сценарию, утверждают исследователи, работавшие не протяжении нескольких лет с орбитальной рентгеновской обсерваторией НАСА Чандра.

Группа астрономов, наблюдавшая массивные галактические скопления, пришла к выводу, что загадочная темная энергия может иметь свойства космологической постоянной, введенной Эйнштейном для описания Вселенной. Согласно данным ученых, плотность темной энергии практически не изменялась с течением времени. О своих результатах астрономы доложили на симпозиуме по релятивистской астрофизике, проходившем в Ванкувере, сообщается на портале Science News.


Эйнштейн ввел космологическую постоянную в уравнения, описывающие поведение Вселенной, для того, чтобы объяснить ее расширение с неизменной скоростью. Последующие наблюдения показали, что Вселенная расширяется с ускорением, и ученый отказался от космологической постоянной, назвав ее "грубейшей ошибкой". Намного позже, в 1990-е годы в астрономии появилось понятие темной энергии, которая и "ответственна" за ускорение. Темная энергия противостоит гравитационному притяжению.

В данной работе астрономы с помощью рентгеновской орбитальной обсерватории "Чандра" наблюдали 84 крупных галактических скопления (средняя масса каждого из них равна сотне триллионов солнечных масс). Ученые обнаружили два типа скоплений: более далеких и старых и более близких и молодых.

Сравнивая распределение кластеров в настоящее время и в прошлом (изучение далеких объектов позволяет понять, как выглядела Вселенная много лет назад, так как свету требуется время, чтобы дойти до наблюдателя) ученые заключили, что наилучшим объяснением наблюдаемой зависимости является присутствие темной энергии. Более того, исследователи заключили, что ее плотность практически не изменяется со временем. По оценкам авторов работы, этот параметр может отклонятся от текущего значения не более чем на 20 процентов. Если сопоставить выводы ученых с результатами других работ, "изменчивость" уменьшается до 5 процентов. Обнаруженное свойство темной энергии роднит ее с космологической постоянной Эйнштейна.

По современным научным данным, темная энергия, также как и темная материя, во Вселенной существуют совершенно определенно, однако из-за высокой специфичности того и другого, обнаружить две эти физические субстанции что называется "в лоб" невозможно. Темная энергия - это один из видов отрицательной энергии , который можно отдаленно сравнить с понятием "антигравитация". Понять принципы работы темной энергии - это одна из наибольших проблем для современной науки, утверждают специалисты.

В НАСА говорят, что в большинство современных физических постулатов и космологических постоянных уже априори заложен эффект темной энергии. При этом, одни ученые сравнивают эту энергию с обычной энергией, однако действующей в условиях вакуума, другие говорят, что она является разновидностью физического поля, действующего на огромных расстояниях.

В итоге, для того, чтобы навести ясность в этом деле потребовался новый подход к наблюдению самой темной энергии. И такой подход был найден: он достигается путем наблюдения за эффектом ускорения разбегания космических объектов, а также ростом крупных космических структур, например галактических кластеров, с течением времени.

Алексей Вихлинин, ученый из астрофизической обсерватории Кембриджа, руководивший данным исследованием, говорит, что темная материя фактически ответственна за развитие Вселенной, так как она дает силы для процессов ускорения и замедления расширения Вселенной и всех объектов в ней, сообщает Cybersecurity.