Темный карнавал

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

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 и читайте статьи из популярных журналов

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Трактор без тракториста Трактор без тракториста

Система навигации и управления, которая сделает беспилотными тракторы и комбайны

Популярная механика, август'19
Цифры Цифры

Занимательные факты в цифрах

Naked Science, август'19
Письмо редактора Письмо редактора

Самое интересное приключение прошедшего месяца, безусловно, Исландия

Популярная механика, сентябрь'19
2 веских причины, почему не стоит бросать монеты в двигатель самолета 2 веских причины, почему не стоит бросать монеты в двигатель самолета

Примета «на счастье» в самолете не сработала

National Geographic, февраль'19
Советские принц и принцесса Советские принц и принцесса

Писатель Константин Симонов много лет добивался руки Валентины Серовой

Story, март'19
Как арестовали орлов Как арестовали орлов

История о добром человеке, его птицах и предательстве

Русский репортер, февраль'19
Тили-тили-тесто. Выстоят ли жених и невеста? Тили-тили-тесто. Выстоят ли жених и невеста?

Они сменили имидж, сели на жесточайшую диету и даже прибегли к помощи хирургов

StarHit, февраль'19
Спасибо феминисткам Спасибо феминисткам

Каким был бы мир без феминисток?

Домашний Очаг, март'19
Серое вещество Серое вещество

Пытаемся найти брешь в обороне дизельной версии Touareg с пакетом R-Line

АвтоМир, январь'19
В другом измерении В другом измерении

Как возникает «химия» любви и можно ли продлить это прекрасное чувство

Лиза, февраль'19
Куда катится Uber? Куда катится Uber?

Первая оценка банками компании шеринговой мобильности оказалась сенсационной

Quattroruote, март'19
Профицит пришел с Востока Профицит пришел с Востока

Экспорт в Китай после долгого перерыва превысил импорт

РБК, февраль'19
Какая машина самая мужская? Какая машина самая мужская?

Рейтинг автомобилей, которые можно с уверенностью назвать мужскими

АвтоМир, февраль'19
Если баланс близок к нулю Если баланс близок к нулю

Принимать про- и пребиотики теперь рекомендуют не только внутрь, но и наружно

Glamour, март'19
«Черные ящики» русской истории «Черные ящики» русской истории

У российских архивов нет задачи работать для людей

Эксперт, февраль'19
Наука и жизнь Наука и жизнь

Технологии и гедонизм отлично сочетаются в дизайнерских кухнях

SALON-Interior, март'19
Как следить за человеком Как следить за человеком

Советы по слежке дает Лерой Панек, автор книги «Законы Пинкертона на практике»

Maxim, февраль'19
Ответ авиаударом на авиаудар Ответ авиаударом на авиаудар

Как развивается Индо-пакистанский конфликт

РБК, февраль'19
Господин со связями Господин со связями

Чем же не угодил покупателям китайский кроссовер DFM AX7?

АвтоМир, февраль'19
Живот во время беременности: от чего зависит размер и форма? Живот во время беременности: от чего зависит размер и форма?

Почему так важно следить за темпами роста живота?

9 месяцев, февраль'19
Laibach с альбомом The Sound of Music и другие важные музыкальные новинки месяца Laibach с альбомом The Sound of Music и другие важные музыкальные новинки месяца

Что послушать в этом месяце

Maxim, февраль'19
Уж я позабочусь! Уж я позабочусь!

Почему любовники иногда превращаются в родителей или надзирателей

Cosmopolitan, март'19
«Этот парень и есть перестройка» «Этот парень и есть перестройка»

О Михаиле Горбачеве и новой книге Уильяма Таубмана о нем

Огонёк, февраль'19
Скинут десяточку? Скинут десяточку?

Обосновано ли снижение нештрафуемого порога превышения скорости

АвтоМир, февраль'19
Кэш и мир Кэш и мир

Горькая ягода «Кэшбери». История новейшей финансовой пирамиды

Esquire, февраль'19
Мечтать не вредно! Мечтать не вредно!

Бизнесвумен Елена Мошнина делится с Grazia своими мыслями

Grazia, февраль'19
«Победа» изменила правила провоза ручной клади «Победа» изменила правила провоза ручной клади

«Победа» изменила правила провоза ручной клади

National Geographic, февраль'19
Общество говорящих, которых не слушают Общество говорящих, которых не слушают

Быть услышанным значит получить признание своей уникальности

Psychologies, март'19
Верной дорогой. Куда? Верной дорогой. Куда?

Что изменилось с тех пор, как стране объявили о начале строительства коммунизма

Огонёк, февраль'19
Крыс научили напрямую подчиняться командам человеческого мозга Крыс научили напрямую подчиняться командам человеческого мозга

Исследования мозга – одно из самых интересных и многообещающих направлений

National Geographic, февраль'19