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

Дроны в погоне за картой Дроны в погоне за картой

Человечество до сих пор не составило полную карту своей собственной планеты

Популярная механика
Я тебя не брошу! Три истории, после которых ты поверишь в любовь Я тебя не брошу! Три истории, после которых ты поверишь в любовь

Хотим рассказать тебе о любви, в которой романтики - временно - нет

Cosmopolitan
Нобелевский практикум Нобелевский практикум

Нобелевские премии по физике, химии, медицине и физиологии – награды за практику

Популярная механика
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
Марс, пульс, температура Марс, пульс, температура

Зонд InSight: заглянуть внутрь Марса

Популярная механика
7 причин, почему ты не можешь похудеть, даже когда очень сильно стараешься 7 причин, почему ты не можешь похудеть, даже когда очень сильно стараешься

Что может быть причиной того, что вес не уходит?

Playboy
Орбитальные ломы Орбитальные ломы

Сверхтяжелые ракеты SpaceX могут стать носителем первого легального оружия

Популярная механика
Очарование Севера Очарование Севера

Карелию многие оставляют на лето. И зря!

Лиза
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
12 главных фитнес-трендов. Они и правда работают? 12 главных фитнес-трендов. Они и правда работают?

Быть молодой, стройной и здоровой – модно, как никогда

Домашний Очаг
Топор плывет Топор плывет

В середине прошлого десятилетия в море вышло судно странной наружности

Популярная механика
Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона» Конец советского феномена: почему дачи оказываются «вне закона»

В СССР от 25% до 35% семей имели садовые участки

Forbes
Гитлер и Сталин как полководцы Гитлер и Сталин как полководцы

Расследование военного историка Алексея Исаева

Популярная механика
Процессоры в смартфонах: какой круче? Процессоры в смартфонах: какой круче?

На какие CPU стоит ориентироваться, чтобы не переплачивать

CHIP
Кто бы мог подумать: генеративный дизайн Кто бы мог подумать: генеративный дизайн

Придумывать дизайн будущего станут не люди, а компьютеры

Популярная механика
Обманные пункты Обманные пункты

Как в России зарабатывают по-черному

Esquire
Доктор зло Доктор зло

Ни высокие технологии XXI века, ни опыт поколений не помогли истребить тараканов

Вокруг света
Дает арт-бланш Дает арт-бланш

Почему люди хотят носить искусство с собой

Grazia
Возвращение «Индейца» Возвращение «Индейца»

Прошлое и настоящее мотоцикла Indian

Популярная механика
Зона отчуждения. Почему нельзя запрещать мобильники в офисах Зона отчуждения. Почему нельзя запрещать мобильники в офисах

Тотальные запреты и слежка за сотрудниками чреваты большими проблемами

Forbes
Марсианские хроники 2020 Марсианские хроники 2020

Для межпланетарной космонавтики будущее лето станет особенно жарким

Популярная механика
Ручная сборка Ручная сборка

Сервис доставки продуктов Instamart стал прибыльным, скопировав модель Instacart

Forbes
Большие гонки Большие гонки

Исторический заезд: пионеры автоспорта путешествуют вокруг света

Популярная механика
30 лет традиций 30 лет традиций

Subaru Legacy отмечает в 2019 году 30-летие

АвтоМир
Выдуманная природа Рогана Брауна Выдуманная природа Рогана Брауна

Роган Браун создает из бумаги огромные колонии вымышленных микробов

Популярная механика
Ангелина Стречина. В ритме танца Ангелина Стречина. В ритме танца

Интервью с актрисой Ангелиной Стречиной

Караван историй
14 отличных французских комедий XXI века, которые ты мог пропустить 14 отличных французских комедий XXI века, которые ты мог пропустить

Фильмы, которые прекрасны тем, что их можно смотреть, когда надоело уже все

Maxim
Принц Гарри Принц Гарри

Уроженец Ставрополя Гарри Нуриев делает первые шаги в ювелирном искусстве и моде

Vogue
Как повысить либидо у женщин: 8 надежных способов (не перестарайся!) Как повысить либидо у женщин: 8 надежных способов (не перестарайся!)

Что делать, если у нее постоянно болит голова?

Playboy
Хозяйке на заметку Хозяйке на заметку

Наталия Шагарина создала агрегатор акций и скидок и продала его «Яндексу»

Forbes
Открыть в приложении