Во Вселенной шесть измерений

Не исключено, что Вселенная насчитывает шесть пространственных измерений. Такое предположение обосновали в своей работе Джозеф Силк и его коллеги из Оксфорда.

Три дополнительных пространственных измерения ученые вывели из странного поведения небезывестной темной материи — таинственного невидимого материала, проявляющего себя гравитационным воздействием.

Силк и его коллеги рассмотрели, как темная материя ведет себя в маленьких галактиках и в больших группах галактик. В меньших объектах темная материя, видимо, притягивает к себе обычное вещество весьма заметно. Но в больших группах галактик этого не наблюдается. Там темная материя должна бы составлять ядра куда большие, чем те, что вычислила группа, исходя из анализа вращения объектов.

Возможное объяснение: три дополнительных пространственных измерения меняют гравитационные эффекты на очень коротких расстояниях — приблизительно около нанометра.

Любопытно, что сходная в чем-то гипотеза о дополнительных измерениях и их проявлении, но не на коротких, а на сверхбольших расстояниях, недавно уже высказывалась. Силк же предполагает, что дополнительные изменения в пространстве оказывают влияние на взаимодействие темной материи и иного вещества. Причем, поскольку в массивных галактических группах частицы темной материи разогнаны до более высоких скоростей, чем в карликовых галактиках, то они меньше времени находятся близко к другу, что снижает эффект от существования дополнительных измерений.

Астрофизики из Калифорнийского университета предложили объяснение, почему Млечный Путь "искривлен", то есть выступает из плоскости. Причиной "изъяна" могло стать воздействие двух ближайших галактик, известных как Магеллановы облака, и тяжелого облака темной материи, недоступной непосредственным наблюдениям. Об искривлении Галактики (частью которой является Солнечная система) известно сравнительно давно.

В 1957 году "выступы" заметил радиоастроном Бурке: в области длинных волн было видно, что на периферии спирали межзвездный газ выходит за пределы диска. Позже выяснилось, что за счет движения звезд форма Млечного Пути становится все более неправильной.

Вначале это попытались объяснить влиянием других объектов так называемой Местной группы галактик, куда, помимо Млечного Пути, входят туманность Андромеды, Большое и Малое Магеллановы облака и еще около 30 небольших звездных скоплений. Известно, что туманность Андромеды слишком массивна и одновременно с тем слишком удалена, чтобы вызывать локальные возмущения. Напротив, Магеллановы облака расположены довольно близко, но сами по себе крайне "легки".

Новая гипотеза предполагает, что галактики-спутники, несмотря на малую массу, все-таки могли быть причиной возмущения. С помощью компьютерного моделирования ученые установили, что Магеллановы облака, будучи окруженными оболочкой из темной материи, могли исказить бы Млечный Путь нужным образом. Скорее всего, они собрали вокруг себя облако невидимых частиц, которое затем от них отделилось.

Наша ближайшая соседка по космосу, туманность Андромеды, подобно другим большим галактикам, включая нашу, в немалой степени обязана своими внушительными размерами тому грустному факту, что пожирает малые галактики. В настоящее время около нее пасутся на космическом пастбище еще 14 таких крошек, ожидающих своей очереди попасть на «королевский стол».

И вот недавно швейцарский астроном Ева Гребель, используя космический телескоп Хаббла, выяснила, что 9 из этих малых галактик находятся в одной и той же плоскости, пересекающей спиральный диск туманности Андромеды. В поисках объяснений этой явно нестатистической странности Гербель выдвинула предположение, что галактики выстроились так под влиянием темного вещества, составляющего четверть всей массы космоса.

Это вещество уже на первом этапе жизни Вселенной рассеялось в пространстве, образовав систему "нитей" и "простыней" космического масштаба, и, видимо, одна из таких "простыней" стала тем гравитационным "ковром", по которому скользят себе на погибель несчастные малышки.

В 1972 году Алан Сэндидж из Калифорнийской обсерватории Карнеги пришел к заключению, что в ближних к нам регионах Вселенной, где ее расширение происходит в наименее быстром темпе, гравитационное притяжение может приводить к заметным отклонениям в скорости движения разлетающихся галактик. Эти отклонения получили название "пекулярных скоростей", Сэндидж показал, что у галактик, которые располагаются вокруг Местной группы, пекулярные скорости ненормально низки.

И вот теперь астрономы заявляют, что эта аномалия уже тогда могла бы заставить космологов заподозрить существование темной энергии. В 1977 году сотрудник Университета штата Вашингтон Фабио Говернато построил компьютерную модель формирования галактик — с момента большого Взрыва и до наших дней. Однако эта модель оказалась неспособной объяснить причину столь низких пекулярных скоростей у близких к нам галактик.

Но сейчас, когда Говернато и его коллеги ввели в свою модель фактор темной энергии, выяснилось, что новая модель совершеннейшим образом соответствует реальности. В тех регионах модели, которые напоминают Местную группу и ее "окрестности", пекулярные скорости оказались как раз такими, какими их наблюдают в действительности. "Это доказывает, что галактики — острова в море темной энергии", — утверждает Говернато.

Он же, однако, считает, что в 1970-е годы темная энергия осталась бы лишь гипотезой — и то в лучшем случае. Без нынешних компьютерных мощностей, даже если бы кто-нибудь и выдвинул такую идею, ему мало кто поверил бы.

Раз в 10000 лет Солнечная система в своем движении через космическое пространство "купается" в темной материи, то есть может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков.

С помощью цифрового обзора неба удалось выявить никем не замеченную группу звезд. Это может пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного Пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".

Три "голые" галактики, не окруженные темной материей, были найдены международной группой астрономов. Открытие наносит серьезный удар по убеждению, долгое время царившему в умах астрофизиков, согласно которому все галактики окружены скрытыми темными ореолами. Ученые приходят к мысли, что некий таинственный фактор в эволюции галактик "раздевает" их, лишая темного вещества.