Темная материя может раздуваться как попкорн

Ученые долгое время полагали, что Вселенная расширяется, но в конечном счете замедлится. Когда телескоп «Хаббл» начал наблюдать за космосом, то обнаружил нечто странное: Вселенная не замедлялась, а расширялась с ускорением. Это не имело смысла, и астрофизики не могли объяснить это. 

Было несколько конкурирующих теорий, но большая часть ученых согласилась с тем, что 95 % Вселенной состоит из темной материи и темной энергии, которые нельзя увидеть и можно обнаружить только по их влиянию на видимые объекты и явления.

Темная материя и темная энергия считались отдельными явлениями, но Джейми Фарнс, астрофизик из Оксфордского университета, полагает, что они могут существовать вместе как «темная жидкость отрицательных масс». В этом случае жидкость будет обладать отрицательной гравитацией — вместо того, чтобы притягивать предметы, она их отталкивает.

Теория Фарнса, опубликованная в журнале Astronomy and Astrophysics, объясняет некоторые странные свойства Вселенной. С одной стороны, галактики вращаются так быстро, что должны разорваться на части, — но, похоже, «гало темной материи» предотвращает такое разрушение. Новая теория предполагает, что отрицательная масса «темной жидкости» может вызывать формирование этих гало.

Однако отрицательная материя предполагает, что темная энергия станет менее плотной со временем, а наблюдения показывают, что это не так, и темная энергия остается относительно постоянной. Поэтому Фарнс использует теорию «создания материи», согласно которой образуется все больше и больше материала, пополняющего отрицательную материю, которая исчезает. В его исследовании представлена иллюстративная концепция модели: пространство-время пусто, но ведет себя почти как попкорн с появлением все большего количества отрицательных масс.

Теория «темной жидкости» — это всего лишь теория, основанная на компьютерном моделировании и математике. Сам Фарнс предупреждает, что она может оказаться ошибочной и предстоит еще много тестов.

В Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN) уже ведется работа по изучению наличия отрицательных масс, подобных тем, которые были предложены Фарнсом. Другой проект, Square Kilometre Array, который станет крупнейшим в мире радиотелескопом, также может помочь в поисках ответов. «Мы всегда должны раздвигать границы фундаментальной физики. Поначалу это кажется эзотерическим и странным, но в конечном счете проникает в нашу повседневную жизнь», — сказал Герайнт Льюис, профессор астрофизики в Университете Сиднея.