Когда не было атомов: что телескоп «Евклид» расскажет о природе Вселенной
Известная нам Вселенная на 95% состоит из темной материи и темной энергии, природа которых остается загадкой. Недавно запущенный орбитальный телескоп поможет разобраться, что же представляют собой эти таинственные субстанции, считает научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев. Для этого он заглянет во времена, когда в мире не было даже атомов.
1 июля ракета «Фалькон 9» вывела на орбиту телескоп «Евклид». Инструмент Европейского космического агентства стоимостью более €1 млрд призван ответить на самые волнующие вопросы: из чего состоит Вселенная и как она стала такой, какая есть?
Темные силы
На звезды, планеты, газ и прочие объекты приходится всего 5% массы Вселенной (точные цифры несколько различаются в разных исследованиях). Еще около 70% приходится на темную энергию (энергия пересчитывается в массу по знаменитой формуле Е = mc2). Темная энергия придает ускорение расширению Вселенной, но это почти все, что мы о ней знаем. Теоретики спорят, то ли это свойство самого вакуума, то ли некое поле, то ли еще что-то. Наконец, около 25% массы Вселенной приходится на темную материю. Эта материя проявляет себя своей гравитацией. Ее тяготение ощущают на себе звезды, галактики и даже лучи света. При этом ни в какие телескопы она не видна. Похоже, своенравная невидимка состоит из неких частиц, которые не поглощают, не отражают и не испускают никаких излучений. Но многолетние поиски предсказанных теоретиками частиц на больших и дорогих детекторах пока не увенчались успехом. Есть гипотеза, что темная материя и темная энергия — одно и то же. Есть и предположение, что никакой темной материи нет вообще, а просто мы неправильно понимаем закон тяготения. В общем, теорий много, а точно установленных фактов явно недостает. Что и неудивительно, когда приходится изучать нечто не видимое никакими приборами.
Но если на «темные субстанции» и впрямь приходится 95% массы Вселенной, то ее нынешний вид — во многом их заслуга. Свойства темной материи и энергии можно понять, внимательно изучая доступные наблюдению части Вселенной. Этим и займется «Евклид».
Огонь по площадям
«Евклид» улавливает не только свет, но и ближние инфракрасные (ИК) волны. Слово «ближние» означает, что эти волны лишь немного длиннее световых, хотя и не воспринимаются глазом. Свет очень далеких галактик превратился в такие волны из-за расширения Вселенной. Подобные наблюдения трудно вести с Земли: атмосфера сильно поглощает инфракрасные лучи. Поэтому, несмотря на скромный диаметр зеркала в 1,2 м, «Евклид» имеет в четыре раза лучшее разрешение и в 15 раз лучшую чувствительность, чем наземные телескопы в ближнем ИК-диапазоне.