Мир Политики

Астрономы обнаружили во Вселенной огромную "дыру". Она настолько велика, что в ней могли уместиться, по крайней мере, две тысячи галактик средней величины. Сам факт существования таких "дыр" не является новостью для астрофизиков. Теоретически возможность подобных "разрывов" в распределении галактик была предсказана академиком Я. Зельдовичем и кандидатом физико-математических наук С. Шандариным в 1976 году на основе исследований, проведенных в Институте прикладной математики имени М. Келдыша Академии наук СССР. А в 1977 году этот прогноз подтвердили сотрудники Тартуской астрофизической обсерватории во главе с членом-корреспондентом АH ЭССР Я. Эйнасто, но уже основываясь на результатах прямых наблюдений.

На сегодняшний день известно около десяти подобных "дыр". "Около" потому, что данные о некоторых из них еще нуждаются в уточнении. Эти "пустоты" в строении Вселенной не имеют ничего общего с широко известными черными дырами - сверхплотными объектами, где тяготение настолько велико, что даже свет не может вырваться за их пределы. "Дыры" же, о которых идет речь, - это области, где нет ни звезд, ни галактик. Последняя из обнаруженных "дыр" отличается от предшественниц, пожалуй, лишь огромными размерами: ее поперечник - около 300 миллионов световых лет.

Почему такие огромные "нарушения" в структуре Вселенной не были обнаружены раньше? Чтобы ответить на этот вопрос, следует сказать, как проводятся астрономические исследования. Когда мы смотрим на ночное небо, то видим только звезды, расположенные достаточно близко - на удалении до одной тысячи световых лет. В ясную безлунную ночь можно увидеть и Млечный Путь - нашу собственную Галактику, в которой около ста миллиардов звезд. Подавляющее большинство из них не различимы простым глазом и кажутся слабыми из-за того, что находятся на большом удалении - до 25 тысяч световых лет. На фотографиях, полученных с помощью сильных телескопов, наряду с яркими точками - звездами - можно увидеть и размытые светящиеся пятна. Это изображение далеких галактик. Если рассмотреть детали и исключить изображения отдаленных звезд, то окажется, что далекие галактики распределены по небосводу более или менее равномерно. Конечно, есть области, где их концентрация выше средней, в других - в несколько раз меньше. Но совсем "пустых" областей на небесной сфере нет.

Однако такая картина Вселенной неполна: в ней все видимые объекты мы как бы выстроили на одной поверхности - небесной сфере. Между тем они находятся на различном удалении от Земли. Поэтому, только зная расстояние до тех или иных галактик, можно представить пространственную структуру Вселенной. До недавнего времени большинство астрономов считали: и "по глубине" галактики должны распределяться более или менее равномерно. Правда, эти представления базировались на косвенных данных, так как измерение расстояний до отдаленных галактик - очень трудоемкая операция. Лишь в конце XX века они приобрели массовый характер. В результате были определены расстояния до нескольких тысяч галактик. Более того, на отдельных, сравнительно небольших участках неба были измерены расстояния до всех достаточно ярких галактик. Они и позволили обнаружить "дыры" - большие области, в которых практически нет галактик.

Как была обнаружена "дыра", о которой идет речь? Изучая объекты, лежащие в одном направлении, исследователи как бы проткнули лучом-спицей видимый небосвод. И обнаружили, что до рубежа в 500 миллионов световых лет галактики располагаются достаточно густо. Есть галактики и за рубежом в 800 миллионов световых лет. А между этими "отметками" на отрезке в 300 миллионов световых лет ни одной галактики обнаружить не удалось. Хотя с учетом ширины расходящегося луча их должно быть около тридцати. Подобные наблюдения по трем близко лежащим направлениям-лучам и позволили обнаружить "дыру", ориентировочный объем которой невообразимо велик. Обнаруженные "дыры" не опровергают основ современной космологии. Весь вопрос в том, как понимать одно из ее важнейших положений, которое утверждает, что Вселенная однородна.

Представьте себе такой распространенный материал, как пенопласт. Хотя он состоит из массы воздушных пузырьков, разделенных полимерными перемычками, мы считаем его однородным. Правда, в нем перемычки достаточно толсты. Но если уменьшить их до размеров пленки мыльного пузыря, то получится довольно наглядная модель строения Вселенной. Иными словами, хотя размер "дыр" довольно велик - около 300 миллионов световых лет, - они все же намного меньше той области Вселенной, которую человечество изучает с помощью мощных телескопов. Значит, в ней могут разместиться десятки "пустых" областей, разделенных "перегородками", в которых концентрируются галактики. Так что в большом масштабе представление об однородности Вселенной остается непоколебимым.

Как возникла такая "пористая" структура Вселенной? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить теорию Большого взрыва. Суть ее сводится к тому, что все вещество Вселенной когда-то имело большую плотность, а сама Вселенная была значительно меньших размеров. Но 10-15 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв, и начался процесс ее расширения. На ранней стадии, когда не было ни галактик, ни звезд, это вещество представляло собой смесь водорода и гелия. И его плотность в разных точках пространства различалась очень мало. Но постепенно силы тяготения увеличивали эти различия. На более поздней стадии исходный газ стал как бы стягиваться к стенкам сегодняшних "дыр". И здесь из него начали образовываться галактики. Правда, здесь у астрофизиков есть разногласия. В одном варианте споры идут по двум возможным "сценариям" образования галактик. Согласно одному из них вначале образовались крупные скопления, которые потом дробились на более мелкие. Сторонники же второго "сценария" считают, что вначале появились маленькие шаровые скопления. Маленькие лишь с космической точки зрения по массе, ими были примерно в миллионы раз больше нашего Солнца. А затем в результате "скручивания" из этих "шариков" стали образовываться галактики, их скопления и сверхскопления.

Мы отдаем предпочтение первому варианту. Для сторонников же второго открытие "дыр" стало своего рода испытанием: существование таких "дыр" противоречит его сути - согласно этому "сценарию" все пространство Вселенной должно быть заполнено галактиками или хотя бы шаровыми скоплениями. Конечно, мы не считаем, что в самих "дырах" образовалась абсолютная пустота. По мнению ряда ученых, они заполнены ионизированным газом с температурой несколько десятков тысяч градусов. Но его плотность настолько невелика, что из него галактики образовываться просто не могут. Этот вывод, кстати, вытекает из теории образования галактик, которую в 80-х годах прошлого века разработали в Институте прикладной математики АH СССР в сотрудничестве с Институтом космических исследований АH СССР.

И.Николаев