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 /
746.899

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

Незастывающее слово Незастывающее слово

Языку так тяжело в тисках учебников и словарей

Популярная механика
Пересядь с иглы: как работает скандальная реклама Пересядь с иглы: как работает скандальная реклама

Компания Reebok запустила феминистскую рекламу

Forbes
Бронебойный бесшумный “Удав Бронебойный бесшумный “Удав

Бронебойный бесшумный “Удав" замена ПМ?

Популярная механика
Расстаться, чтобы жить: почему мы разводимся Расстаться, чтобы жить: почему мы разводимся

Смотрим на развод глазами «отступников»

Psychologies
Ударные стройки науки Ударные стройки науки

Национальный научный фонд (NSF) опубликовал детальную статистику за 2016 год

Популярная механика
Серпом и молотом: советские автомобили, не пошедшие в серию Серпом и молотом: советские автомобили, не пошедшие в серию

В советском автопроме было много разработок, но до конвейера дошли единицы

Популярная механика
Великая пустота Великая пустота

Самые большие объекты во вселенной заполнены ничем

Популярная механика
15 простых способов стать немного счастливее 15 простых способов стать немного счастливее

Простые техники помогут более стойко встречать жизненные невзгоды

Psychologies
Человек и аромат Человек и аромат

Что мы знаем о природе парфюмерных композиций

Популярная механика
Дом моды Дом моды

Почему Маша Цигаль завтракает в ванной

StarHit
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
Деньги в топку. Поможет ли новая амнистия капитала усилить рост экономики Деньги в топку. Поможет ли новая амнистия капитала усилить рост экономики

Правительство продлило налоговую амнистию для россиян на год

Forbes
Выход дракона Выход дракона

Впервые в истории лидером по количеству космических запусков станет Китай

Популярная механика
Если ты разозлился: 19 способов обуздать гнев быстро (никто не пострадает!) Если ты разозлился: 19 способов обуздать гнев быстро (никто не пострадает!)

Когда так и хочется кому-то сказать или сделать что-то не очень приятное...

Playboy
Кто бы мог подумать: генеративный дизайн Кто бы мог подумать: генеративный дизайн

Придумывать дизайн будущего станут не люди, а компьютеры

Популярная механика
Как разбудить дизельный автомобиль после зимней спячки Как разбудить дизельный автомобиль после зимней спячки

Что делать, если дизельная машина отказывается заводиться после долгого простоя

Популярная механика
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных

Популярная механика
Страсть кровавой барыни: кого любила помещица Салтычиха Страсть кровавой барыни: кого любила помещица Салтычиха

История трагичной любви самой жестокой помещицы Руси

Cosmopolitan
Большие гонки Большие гонки

Исторический заезд: пионеры автоспорта путешествуют вокруг света

Популярная механика
Папа может: Дэвид Бекхэм, Филипп Киркоров и другие примерные отцы среди звезд Папа может: Дэвид Бекхэм, Филипп Киркоров и другие примерные отцы среди звезд

Идеальные отцы среди знаменитостей

Cosmopolitan
Мюнхенская ССР Мюнхенская ССР

Адольф Гитлер достиг вершин власти благодаря пропаганде

Вокруг света
Голубая мечта Голубая мечта

Нет людей, равнодушных к сыру с плесенью

Добрые советы
Щит от гиперзвука Щит от гиперзвука

Они быстро настигнут врага в любой точке мира

Популярная механика
Эпоха эндо Эпоха эндо

Ваша жизнь прекрасна, но… вам нужно срочно провериться на эндометриоз

Vogue
Третий путь атомной энергетики Третий путь атомной энергетики

В Курчатовском институте завершается модернизация токамака Т-15

Популярная механика
Почему звезды выступают на Супербоуле бесплатно Почему звезды выступают на Супербоуле бесплатно

Почему звезды выступают на Супербоуле бесплатно

Forbes
Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами

Сожженный карман. Почему богатые россияне не могут управиться со своими деньгами

Forbes
Зов джунглей Зов джунглей

Дизайнер Мария Ватолина оформила в Подмосковье деревянный дом

AD
Интеллигенция и революция Интеллигенция и революция

Сказка Юрия Олеши о революции взорвалась новыми смыслами на сцене БДТ

СНОБ
За новое знакомство! За новое знакомство!

Идея наведаться в долину реки Спей вызвала у автора хандру, а потом — ностальгию

Robb Report
Открыть в приложении