Как-то раз в конце 1970-х годов в «читалке» астрономического факультета Калифор­нийского университета собрались три молодых человека. Недавно защитившийся постдок (кандидат наук) Лео Блиц увлеченно вычерчивал на большом листе милли­метровки маленькие стрелки движения звезд на краю Галактики. За работой своего коллеги внимательно следили аспиранты Фрэнк Шу и Айвэн Кинг.

Как взвесить галактику?

Поставив последнюю стрелку, Лео не­которое время критически разглядывал свое творение, пока Шу не испустил тор­жествующий крик:

-Это же картина темной материи! По­лучается, наша Галактика на периферии насыщена ею как губка!

-А еще это означает, что под дей­ствием такой темной субстанции диск Галактики искривлен. К тому же это не постоянное искривление, а медленно движущаяся волна, как колебание гонга или кожи на барабане, - Кинг в восторге проткнул карандашом диаграмму Лео.

Свежеиспеченный доктор Блиц солид­но покивал и тут же предложил написать статью о темной материи, закручиваю­щей края «шляпы» Млечного Пути под влиянием ее галактического окру­жения.

Кинг и Шу с жаром взялись за дело, и скоро в журнале «Астро­физическое ревю» появилась обширная работа со смелыми выводами. В ней молодые ис­следователи рассказывали о том, как они в поиске «темных сторон» Вселенной пытались «взвесить» различные галактики. Вначале они хотели оценить суммарную массу составляющих каждую га­лактику компонентов, таких как звезды, газопылевые облака, черные дыры и остатки потухших светил - невидимые темные кар­лики. Затем они начали измерять силы притяжения галактик, исследуя скорости движения периферийных звездных ско­плений и пылегазовых молекулярных об­лаков. И вот тут, к полному недоумению наблюдателей, выяснилось, что на ви­димые небесные тела с десятикратным перевесом влияет некая таинственная гравитация! Это было тем более уди­вительно, что ранее никаких видимых проявлений таинственной тяготеющей субстанции на периферии галактик не обнаруживалось!

Вообще-то астрономы давно догады­вались, что с балансом обозримого и невидимого вещества в Метагалактике не все в порядке. Ведь еще с 30-х го­дов прошлого века высказывались до­гадки, что во Вселенной существует и некая темная материя. Прошли многие десятилетия, и новые автоматические орбитальные обсерватории провели серию наблюдений обширной группы галактик. При этом были обнаружены своеобразные «темные короны», окру­жающие эллиптические галактики. Вес этих уникальных образований оказался сравним с объемом вещества всей на­шей Галактики, составляя величину, пре­вышающую 100 миллиардов солнечных масс. 

Вскоре появились сообщения, что и вокруг спиральных галактик располага­ются сверхмассивные оболочки из не­известной материи. Из-за влияния этой темной субстанции края диска нашей Галактики изогнуты как старая винило­вая грампластинка, которую забыли на горячей батарее отопления.

Выдвигались разные гипотезы о том, какие известные или неизвестные ча­стицы могут создать притяжение, в де­сять раз превосходящее тяготение ве­щественных объектов. Однако дальше гипотез продвинуться пока не удалось.

Темная материя, как предполагается, состоит из вимпов (от англ. аббревиату­ры WIMP - «слабо взаимодействующие массивные частицы»), которые влияют на обычную видимую материю сверх гигантскими массами на огромных рас­стояниях. Между тем существует гипо­теза, что частицы таинственной темной материи могут быть причиной до сих пор не выясненного процесса внутреннего подогрева газовых планет-гигантов Сол­нечной системы.

Но и после учета всех возможных темных и светлых слагаемых остается еще около 70% тяготеющей массы Ме­тагалактики, природа которой носит не­вещественный характер. Эта невеще­ственная субстанция получила название «темная энергия».

Ловцы сверхновых

Исследуя «темные стороны» жизни Метагалактики, астрономы сделали еще одно грандиозное открытие. Оказыва­ется, наш мир не просто растет в раз­мерах, а разлетается с ускорением, как будто пространство расталкивает какая- то неведомая сила. Величайшая загадка космического ускорения состоит в том, что оно настойчиво указывает на при­сутствие некоей «темной сущности» с гравитационным отталкиванием.

Сегодня на эту тему высказано много различных соображений. Например, са­мое пристальное внимание направлено на... пустоту. Дело в том, что вакуум, за­полняющий межзвездное пространство, имеет богатую внутреннюю структуру. Считается, что именно некие таинствен­ные процессы в нем привели к рожде­нию нашей Вселенной в невообрази­мом катаклизме Большого взрыва.

Пока мы еще только догадываемся об истинной природе этого странного ваку­ума. Но физики-теоретики настойчиво уверяют, что вакуум содержит просто бездну энергии. Модели вакуума чем-то напоминают всевозможные фазовые переходы, в которых «пустота» ведет себя как капля воды, превращаясь то в облачко газа, то в кристаллик льда. При этом богатая внутренняя жизнь вселен­ского вакуума напрямую связана с тем­ной энергией.

Космологи считают, что здесь прояв­ляется удивительное антигравитацион­ное свойство космической пустоты. С момента рождения мира антигравитирующий вакуум расталкивает материю, вызывая сегодняшнее ускоренное рас­ширение Вселенной! По крайней мере, другого объяснения всё ускоряющемуся разлету галактик ученые пока еще не нашли...

Объединенная миссия по изучению темной энергии 

«Творец изощрен, но не злонамерен», - любил повторять великий Эйнштейн, сталкиваясь с какой-нибудь очередной загадкой мироздания. Между тем глубо­кая ирония природы состоит в том, что самая изобильная форма энергии во Вселенной более всего и таинственна.

Что же на самом деле может скрываться за буквально ошеломляющим открыти­ем вселенского анти тяготения? И до­статочно ли убедительны свидетельства существования новых экзотических за­конов природы? Может быть, имеются более простые объяснения этих астро­номических наблюдений?

Астрономы всего мира, подобно де­тективам, тщательно и скрупулезно со­бирали досье на загадочного «обвиня­емого», ускоренно расталкивающего материю во Вселенной. Поиск шел по особым приметам: антигравитирующий, препятствующий образованию галактик, ускоренно растягивающий пространство и время. «Подозревае­мый» - темная энергия.

До недавнего времени прямым сви­детельством существования некоей энергетической среды, пронизываю­щей Метагалактику наподобие «всепро­никающей силы» джедаев из «Звездных войн» Джорджа Лукаса, были далекие сверхновые звезды. Затем появились атласы Вселенной, составленные по измерениям реликтового микровол­нового излучения. Здесь особенно от­личился космический зонд Уилкинсона (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), подтвердивший реальность темной энергии. Затем настало время гранди­озных проектов: крупномасштабного распределения галактик во Вселенной и цифрового обзора небосклона.

В ближайшие годы появится немало теорий, описывающих природу этого не­видимого и неведомого мира. Это как сказочное «то - не знаю что». И может быть, загадочный мир темной энергии однажды внезапно исчезнет, как при­зрачный мираж.