И все-таки она расширяется

Сол Перлмуттер о расширяющейся Вселенной.
Фото Reuters

Всего четверть века назад весь мир знал, что наша Вселенная, будучи последствием гигантского взрыва, непрерывно расширяется, однако расширяется с замедлением, поскольку гравитация притягивает массивные тела друг к другу и мешает этому процессу. Даже в страшном сне никому – ну, разве что кому-нибудь где-нибудь в местах типа «Канатчиковой дачи» – не виделось, что может быть сила с обратным действием, отталкивающая массы. В этом году за такую силу трем астрофизикам была присуждена Нобелевская премия.

Начиная работу в конце 1980-х исследователи ничего такого революционного делать не предполагали. Они хотели понять, с какой скоростью замедляется расширение Вселенной, а для этого им надо было посмотреть на самые отдаленные объекты и оценить их скорость. Почти одновременно в мире появились две крупные, соперничающие между собой группы, которые занялись наблюдением за очень далекими сверхновыми. Это были основанная на базе Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли группа Supernova Cosmology Project и международная команда ученых High-z Supernova Search Team.

Они искали сверхновые типа 1а, которые представляют собой взрыв компактной звезды, имеющей массу Солнца и размеры нашей Земли. Взорвавшись, они светят так же ярко, как целая галактика, поэтому их можно увидеть, даже если они находятся чуть ли не на краю Вселенной. Правда, эта задача не из простых – как бы ярко ни светила сверхновая, даже при самой чувствительной, сверхсовременной на ту пору аппаратуре ее сигнал доходит до Земли, едва-едва превышая фон.

Обе группы в общей сложности обнаружили около полусотни сверхновых, но первые же результаты анализа вызвали у них небольшой шок, точнее, досаду – сверхновые светили слабее, чем того требовали расчеты, их яркость была такой, будто они разбегаются все скорее и скорее. Как потом рассказали новоиспеченные нобелевские лауреаты в традиционном телефонном интервью руководителю нобелевского сайта Адаму Смиту, в обеих группах абсурдному результату не поверили, подумали, что что-нибудь наверняка не то с калибровками, и начали все считать и пересчитывать заново. Когда все перепроверки были закончены, «абсурд» никуда не делся, взорвавшиеся звезды явно ускоряли свой бег.

Сол Перлмуттер, глава берклиевской команды, рассказывает, что в то время он и его коллеги испытывали двойственное чувство: с одной стороны, они прекрасно понимали, какому огню критики подвергнутся, выступив с заявлением, что в природе есть сила, которая расталкивает массы, а с другой – надо было спешить с этим заявлением, а не то коллеги-соперники из High-z Supernova Search Team сделают его раньше.

Что было после Большого взрыва. Источник: static.arstechnica.net

В 1998 году они сделали это заявление почти одновременно, с разрывом в несколько месяцев. К огромному облегчению ученых, научное сообщество восприняло это заявление благосклонно.

Во-первых, им поверили. Да и как не поверить, если обе противоборствующие стороны заявили одно и то же. Группа, заявившая второй – это были астрофизики из High-z Supernova Search Team (они были и созданы позже, и анализ свой проводили на меньшем количестве обнаруженных сверхновых), – должна была приложить все силы, но найти ошибку в расчетах соперников, чтобы ткнуть их в нее носом и разорвать в клочья на страницах научных журналов в особо изощренном академическом стиле. И если уж они подтвердили, то даже и не стоит искать ошибку по причине ее отсутствия.

Во-вторых, хотя заявление было шоковым и переворачивало космологию с ног на голову, теоретики о чем-то подобном мечтали. Многие мелкие нестыковки в стандартной модели, многие несоответствия между наблюдениями и теоретическими выводами космологов при наличии такой расталкивающий силы получали свое объяснение. Неожиданная, невероятная новость была поэтому воспринята не как пощечина традиционным взглядам на мир, а как драгоценный подарок физике.

Что такое темная энергия, никто не знает даже приблизительно. Возможно, рассуждают ученые, это какая-то складка на эйнштейновском пространстве времени, но это они от отчаяния. Знают только, что она есть и что ее много – около трех четвертей всей энергии Вселенной. Теоретические статьи по этому поводу появляются чуть ли не ежедневно, но ни одна из них сути не проясняет. Похоже, чтобы расколоть этот орех, нужен еще один Эйнштейн.

Премия была разделена на троих. Половину, то есть 5 млн. швейцарских крон, или 734 тыс. долл., получил Сол Перлмуттер, основатель и глава группы из Беркли, остальное поделили между Брайаном Шмидтом из Австралийского национального университета, основавшим High-z Supernova Search Team и некоторое время управлявшим ею, и Адамом Риессом, впоследствии сменившим его на этом посту и сделавшим большую часть работы. Нет первых и вторых, есть боевая ничья, официально освященная нобелевскими медалями.