Об экзотических гипотезах темной материи

Популярная механикаНаука

Темный карнавал

Чем дольше остается нерешенной загадка темной материи, тем больше появляется экзотических гипотез о ее природе, включая новейшую идею о наследовании гигантских черных дыр у предыдущей Вселенной

Александр Березин

0:00 /
-12:26

Для того чтобы знать, что нечто существует, видеть его необязательно. Так когда-то по гравитационному влиянию на движение Урана были открыты Нептун и Плутон, а сегодня ведется поиск гипотетической Планеты Икс на дальних окраинах Солнечной системы. Но как быть, если такое влияние мы обнаруживаем повсюду во Вселенной? Взять хотя бы галактики. Казалось бы, если галактический диск вращается, то скорость звезд должна уменьшаться с ростом орбиты. Именно так, например, обстоит дело с планетами Солнечной системы: Земля несется вокруг Солнца на 29,8 км/с, а Плутон – на 4,7 км/с. Однако уже в 1930-х наблюдения за туманностью Андромеды показали, что скорость вращения ее звезд остается почти постоянной, как бы далеко на периферии они ни находились. Такая ситуация типична для галактик, и в числе других причин она привела к появлению концепции темной материи.

Карнавал проблем

Считается, что напрямую мы ее не видим: это загадочное вещество практически не взаимодействует с обычными частицами, в том числе не испускает и не поглощает фотоны, – но можем заметить по гравитационному влиянию на другие тела. Наблюдения за движениями звезд и облаков газа позволяют составлять детальные карты гало темной материи, окружающей диск Млечного Пути, говорить о важной роли, которую она играет в эволюции галактик, скоплений и всей крупномасштабной структуры Вселенной. Однако дальше начинаются трудности. Чем является эта таинственная темная материя? Из чего состоит и какими свойствами обладают ее частицы?

Главными кандидатами на эту роль уже многие годы остаются вимпы – гипотетические частицы, неспособные участвовать ни в каких взаимодействиях, кроме гравитационного. Обнаружить их пытаются как косвенно, по продуктам редких взаимодействий с обычной материей, так и напрямую, с помощью мощнейших инструментов, включая Большой адронный коллайдер. Увы, в обоих случаях результатов нет.

«Вариант, при котором БАК найдет только бозон Хиггса и ничего больше, недаром назвали "кошмарным сценарием", – говорит профессор Франкфуртского университета Сабина Хоссенфельдер. – То, что признаков новой физики не обнаружилось, служит мне однозначным сигналом: что-то тут неправильно». Уловили этот сигнал и другие ученые. После опубликования отрицательных результатов поисков следов темной материи с помощью БАК и других инструментов интерес к альтернативным гипотезам о ее природе явно растет. И некоторые из этих решений выглядят даже экзотичнее бразильского карнавала.

Мириады дыр

Что, если вимпов не существует? Если темная материя – это вещество, которое мы не можем увидеть, но видим эффекты его гравитации, то, быть может, это просто черные дыры? Теоретически на самых ранних этапах эволюции Вселенной они могли образоваться в огромном количестве – не из погибших звезд-гигантов, а в результате коллапса сверхплотной и горячей материи, заполнявшей раскаленный космос. Одна беда: до сих пор не удалось найти ни одной первичной черной дыры, и достоверно неизвестно, существовали ли они когда-нибудь вообще. Впрочем, во Вселенной достаточно и других черных дыр, подходящих на эту роль.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Орбитальные ломы Орбитальные ломы

Сверхтяжелые ракеты SpaceX могут стать носителем первого легального оружия

Популярная механика
Стюарт Виверс о своей психоделической коллекции Coach Стюарт Виверс о своей психоделической коллекции Coach

Стюарт Виверс о своей психоделической коллекции Coach

Vogue
Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Долговая яма Долговая яма

Как получается, что некоторые не просчитывают свои возможности?

Psychologies
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Полеты наяву Полеты наяву

Иван Янковский в фильме «Завод» режиссера Юрия Быкова

OK!
Кто бы мог подумать: генеративный дизайн Кто бы мог подумать: генеративный дизайн

Придумывать дизайн будущего станут не люди, а компьютеры

Популярная механика
Если баланс близок к нулю Если баланс близок к нулю

Принимать про- и пребиотики теперь рекомендуют не только внутрь, но и наружно

Glamour
Гибкое время Фабиана Офнера Гибкое время Фабиана Офнера

Как по частям собрать момент, которого никогда не было

Популярная механика
Атлантик-тур Атлантик-тур

Первозданная природа затерянных в океане Фарерских островов

Quattroruote
Сон разумов Сон разумов

Гибернация – одна из ключевых технологий для пилотируемых экспедиций в космос

Популярная механика
Удача Дерипаски: почему санкции играют на руку миллиардеру Удача Дерипаски: почему санкции играют на руку миллиардеру

Законный способ Дерипаски не спешить с исполнением английских судебных актов

Forbes
Креативная глубинка Креативная глубинка

Сердце концерна IКЕА, ворочающего миллиардами, находится в глухой провинции

Популярная механика
Роковая женщина Роковая женщина

Она видела Цоя. Как Джоанна Стингрей привезла русский рок в Америку

GQ
Корни, пьющие нефть Корни, пьющие нефть

Скважины для нефте- и газодобычи стали высокотехнологичными сооружениями

Популярная механика
Правило №1: никаких правил Правило №1: никаких правил

Есть ли у любви срок годности и алгоритм, по которому она развивается

Cosmopolitan
Монарх под видом демократа Монарх под видом демократа

Октавиан Август не стал повторять ошибок Цезаря

Дилетант
Будущее йоги Будущее йоги

10 преподавателей о том, как будет развиваться йога

Yoga Journal
Вторжение Вторжение

Здесь делают самую продвинутую графику для мирового кинематографа

Популярная механика
Регина Бурд: Регина Бурд:

Регина Бурд рассказала о своей кондитерской «Любовь и сладости»

Cosmopolitan
Куда поедем? Куда поедем?

Есть веская причина, по которой кабины лифта не останавливаются на твоем этаже

Популярная механика
Чемпион мира Магнус Карлсен – о том, как шахматы учат быть успешным Чемпион мира Магнус Карлсен – о том, как шахматы учат быть успешным

Как игра может помочь справиться с вызовами современного мира

Forbes
Комнатные облака Бернднаута Смилде Комнатные облака Бернднаута Смилде

Голландский художник Бернднаут Смилде прославился рукотворными облаками

Популярная механика
Девушки и фильтры в соцсетях: страшный эксперимент британского фотографа Девушки и фильтры в соцсетях: страшный эксперимент британского фотографа

Девушки «улучшили» себя сами

Playboy
Рисунки на полях Рисунки на полях

На финале лиги чемпионов УЕФА-2018 засветился робот, рисующий разметку

Популярная механика
Наследие Лагерфельда: бренды, виллы и миллиардная прибыль Наследие Лагерфельда: бренды, виллы и миллиардная прибыль

Как Карл Лагерфельд спас Chanel от банкротства

Forbes
Черный коллектор: как российское законодательство играет на руку рейдерам Черный коллектор: как российское законодательство играет на руку рейдерам

Черный коллектор: как российское законодательство играет на руку рейдерам

Forbes
В память о Кайзере: 5 коллекций Карла Лагерфельда с немецким оттенком В память о Кайзере: 5 коллекций Карла Лагерфельда с немецким оттенком

Отдаем дань памяти дизайнеру, вспомнив коллекции, обыгрывающие его корни

Cosmopolitan
Во что могла обойтись России кража картины Куинджи Во что могла обойтись России кража картины Куинджи

Экономия на страховании произведений искусств стала в России нормой

Forbes
Сектор газа Сектор газа

Мобильность будущего будет электрической. Но ведь есть еще газ

Quattroruote
Открыть в приложении