После Большого Взрыва вторым излюбленным направлением атаки «альтернативщиков» является «темное вещество». Вот и последний выпуск «Бюллетеня» содержал несколько ссылок на статьи, опровергающие очередное доказательство реальности «темного вещества», полученное при изучении так называемого Пулевидного скопления галактик (результаты этого изучения, продолжавшегося несколько лет с помощью самых могучих космических телескопов — Хаббла, Чандры и Магеллана, были опубликованы в августе 2006 года). В главной статье этого раздела астрофизики Мофатт и Броунштейн показывают, что их новая теория МОГ (или «Модифицированная Гравитация») полностью объясняет эти результаты без привлечения гипотезы о «темном веществе».
Спор интересный и, возможно, очень важный для всего будущего развития космологии. Верно, большинство специалистов этой области отвергает претензии альтернативщиков, но разве не бывало уже в истории науки, что большинство ошибалось? Поэтому стоит прислушаться, о чем идет спор на нынешнем его витке, а это требует небольшого отступления о «темном веществе» и Пулевидном скоплении.
Представление о невидимом (потому что необычном, не излучающем свет, а потому темном) веществе появилось очень давно, когда было подмечено, что наружные части спиральных галактик «позволяют себе» обращаться вокруг их центра быстрее, чем это дозволяет ньютоновский закон гравитации. Гравитационного притяжении всех видимых звезд и газа в центральной части галактик явно не хватало, чтобы «удержать на привязи» чересчур быстро вращавшиеся наружные части, и потому возникло предположение, что кроме видимых звезд и газа в центре галактики есть еще «что-то», оказывающее гравитационное воздействие удерживая звезды вместе. Это «что-то» и получило название «темного вещества». (Позже эксперименты по проверке теории Большого Взрыва позволили рассчитать, что в суммарной массе Вселенной такое вещество составляет примерно 25%).
Возражения против гипотезы «темного вещества» послышались сразу же. Все они исходили из допущения, что слишком быстрое вращение наружных частей галактик можно объяснить и без «темного вещества», стоит лишь «подправить» закон гравитации на больших расстояниях, Из всех попыток такой подправки самой плодотворной оказалась теория МОНД («МОдификация Ньютоновой Динамики») разработанная израильским физиком Мильгромом и расширенная на релятивистские, то есть близкие к скорости света скорости другим израильским физиком Бекенштейном (под названием ТВСГ, или «тензор- вектор-скаляр-гравитация»). Эта теория и впрямь хорошо объясняла эффект вращения в отдельных галактиках, не прибегая к гипотезе о «темном веществе», но плохо справлялась с таким же эффектом в скоплениях галактик (где наружные галактики тоже вращались быстрее, чем нужно). Недавно Мофатт и Броунштейн предложили свою альтернативу, упомянутую выше МОГ, и, как видим, утверждают сейчас, будто она объясняет данные, полученные при изучении Пулевидного скопления галактик. Присмотримся, что же на самом деле говорят эти данные.
Пулевидное скопление представляет собой, в действительности, сразу ДВА скопления галактик в процессе их столкновения. «Пулевидным» его назвали потому, что одно из скоплений (поменьше размером) выходило из второго со скоростью порядка 4500 (плюс 1100 минус 800) километров в секунду. Скопления галактик — вообще чуть ли не самый впечатляющий объект во Вселенной (если не считать ее крупномасштабной структуры — «листов» и «нитей»), а уж столкновение двух таких объектов — и того пуще (см. рубрику «Новости науки»).
Космические масштабы всегда поражают своей несоизмеримостью с чем-либо человеческим — в самом деле, как можно соизмерить нашу человеческую жизнь с теми четырьмя миллиардами (!!) лет, которые затратил свет, чтобы прийти к нам от Пулевидного скопления? Как наглядно представить себе участвующие в этом столкновении массы: ведь в каждом скоплении около миллиона миллиардов Солнц!!! А возникающие при этом температуры — 70 миллионов градусов в малом скоплении и 100 миллионов — в большом? Нет, человек не должен поднимать голову к небесам слишком часто или вглядываться в них слишком пристально — к добру это явно не приведет.
Но вернемся к Пулевидному скоплению. Оно было сразу объявлено самым подходящим объектом для проверки гипотезы «темного вещества», и вот почему. Каждое скопление (по общепринятым представлениям) состоит из трех слагаемых — видимых звезд всех его галактик, межгалактического газа и «темного вещества». В процессе столкновения, то есть прохождения двух скоплений друг сквозь друга, эти слагаемые должны вести себя по-разному. Звезды, находящиеся, как мы знаем, на громадных расстояниях одна от другой, должны двигаться так, будто им ничего не мешает, как будто никакого столкновения нет. Напротив, газы обоих скоплений, столкнувшись, должны оказать друг другу сопротивление и породить в силу этого ударную волну, которая пойдет в обе стороны от фронта столкновения, разогревая газы до чудовищных температур (это, кстати, позволит увидеть эти газы, поскольку они начнут испускать мощное рентгеновское излучение).