Текст: Юрий Ильин
Астрономы Университета штата Миннесота обнаружили чрезвычайно обширную область во Вселенной, не заполненную ни одним из известных видов вещества. В этой гигантской пустоте, чей диаметр составляет около миллиарда световых лет, не удалось обнаружить ни звёздных, ни газовых скоплений, ни даже пресловутого "тёмного вещества".
Иллюстрация поясняет, почему наблюдатели с Земли видят "холодный участок" в космическом микроволновом фоне.
Пустоты подобного рода удавалось обнаружить и раньше, но ни одна из них не имела столь исполинских размеров. Наблюдаемое явление противоречит существующим моделям эволюции Вселенной.
Открытие совершили профессор астрономии Университета Миннесоты Лоуренс Рудник, доцент Лилия Уильямс и аспирант Ши Браун, чья совместная работа, посвящённая обнаружению гигантской пустоты, будет опубликована в скором времени в журнале Astrophysical Journal.
Этот участок Вселенной привлёк внимание ещё в 2004 году, когда астрономы изучали данные о космическом микроволновом фоне (КМФ), полученные спутником WMAP в 2001 году. В окрестностях созвездия Эридана обнаружился "холодный участок".
Рудник и его соратники проанализировали данные, полученные с радиотелескопов Национально радиоастрономической обсерватории США в ходе масштабной программы по изучению звёздного неба NRAO VLA Sky Survey, астрономы убедились, что в этом участке наблюдается куда меньшее количество галактик, чем где бы то ни было ещё. Дальнейшие исследования показали, что в этой области отсутствуют и какие бы то ни было другие скопления вещества.
Понижение температуры КМФ, как поясняет профессор Рудник, связано с тёмной энергией, силе, обратной гравитации. Благодаря тёмной энергии, заставляющей вещество во Вселенной разлетаться с ускорением, фотоны КМФ, проходящие через вышеупомянутую пустоту и достигающие Земли, обладают меньшей энергией, чем те, которые проходят через регионы космоса с нормальным распределением вещества.
В отсутствие тёмной энергии фотоны при приближении к массивным скоплениям вещества - например, крупным скоплениям галактик, - получали бы от их гравитации дополнительную энергию; по мере удаления, соответственно, они бы её теряли. Однако после того, как тёмная энергия стала доминирующей силой во Вселенной, фотоны, проходящие через регионы с нормальным распределением материи, стали отдавать гравитации значительно меньше энергии, так что до Земли они долетают, обладая энергетическим запасом, превышающим первоначальный.
В свою очередь, фотоны, которые проходят через обширные пустые пространства, теряют энергию, чем и объясняется наблюдаемое падение температуры в КМФ.
Так или иначе, Рудник и его коллеги говорят, что их выводы нуждаются в сторонних подтверждениях. Тем более что тёмной энергии по-прежнему остаётся загадкой, если не вовсе гипотезой. По крайней мере, пока учёные не в силах объяснить природу этого явления.