Вокруг Света 2006 № 06 (2789) - [13]

Обнаружены скопления звезд и галактик, которые удерживает друг около друга непонятная, вероятнее всего, гравитационная сила. Расчеты показывают, что удержать это скопление в видимой нам конфигурации может материя, простирающаяся за видимые границы скопления, — так называемое темное гало. Есть и явления гравитационного линзирования и микролинзирования, когда скрытая масса обнаруживает себя, искажая изображения источников излучения или меняя их интенсивность, благодаря чему светящиеся космические объекты как бы «подмигивают» нам.

Сомнений в том, что Вселенная более или менее равномерно заполнена невидимой для нас материей, у астрономов нет. Эта ненаблюдаемая масса, по расчетам, выполненным на основании данных о материи наблюдаемой, составляет более 90% всей массы во Вселенной. Сделаны и другие расчеты, в том числе на основе данных по линзированию и микролинзированию, которые позволили создать карту темной материи, где указана плотность скрытой массы в различных участках Вселенной, в том числе и в нашей Галактике. На долю же материи, которую мы наблюдаем, приходится меньше 10% массы Вселенной. Из чего же сделано все остальное?

На этот вопрос ответа до сих пор нет. Зато есть масса гипотез, среди которых и гипотеза о том, что темная материя, во всяком случае, часть ее, может быть зеркальной.

Невидимое — не значит несуществующее

Зеркальная материя — очень хороший вариант для объяснения природы темной материи, потому что она удовлетворяет двум главным признакам. Во-первых, гравитационно она с нашей, видимой, материей взаимодействовать может. Во-вторых, само зеркальное вещество мы увидеть неспособны по определению. Наши глаза воспринимают электромагнитное излучение от предметов, но как раз этот тип взаимодействия между нашим и зеркальным миром невозможен.

Другой вопрос, вся ли темная материя — зеркальная? Тут мнения ученых не совпадают. Большинство склоняется к тому, что эта субстанция — лишь часть общей массы темной материи, которая может быть наряду с объектами зеркального мира представлена объектами совершенно иной природы — и черными дырами, и бурыми карликами, и скоплениями нейтрино, и всякими разными частицами, более или менее гипотетическими или еще не придуманными. Но прямого равенства масс обычной и зеркальной материи, как это следует из логики рассуждений, ученые отнюдь не ожидают, полагая, что последняя может составлять и 10%, и 90% от общей массы вещества Вселенной. Сколько именно — пока вопрос совершенно умозрительный. Ведь мнения специалистов расходятся даже о доле обычной, наблюдаемой, материи: то ли ее 5%, то ли 10%. Если симметрия абсолютная и распределение массы между барионным (видимым веществом) и небарионным в зеркальном мире происходит таким же образом, как у нас, то на долю зеркальной материи приходятся те же 5 или 10%.

Но может быть ее больше. В макромасштабе строгая симметрия необязательна, в конце концов, в нашем мире между материей и антиматерией точного весового равенства нет.

Еще один важный вопрос — могут ли существовать компактные объекты из зеркальной материи, и если да, то где они находятся?

По мнению Льва Окуня, зеркальная материя способна, так же как и материя обычная, образовывать атомы, молекулы, а при благоприятных космологических условиях — звезды, планеты и жизнь. Но где же они, эти зеркальные объекты? Предположение, что Земля наполовину состоит из обычной материи, а наполовину — из зеркальной, неверно. Это доказали и сам Окунь, и другие исследователи — Сергей Блинников, Максим Хлопов, которые рассматривали вопрос о возможном существовании зеркального вещества в пределах Солнечной системы. Создав первую космогонию для зеркальной материи еще в 1979 году, ученые показали, что внутри Земли ее практически нет, а внутри Солнца могло бы быть совсем чуть-чуть — одна миллионная доля по массе, не больше.

Ведь материя, из которой сделана Земля, существует как единое целое именно благодаря атомарным и молекулярным, то есть, по сути, электромагнитным силам, которые и присоединяют частички друг к другу. У зеркальных частиц по отношению к нашим таких сил нет.

А что, если допустить образование двух одинаковых планет земного типа — из обычного вещества и зеркального — в одно время и в одной точке пространства? «Нет, и это неверно, — говорит Блинников. — Расчеты и анализ химического состава Солнца, Земли, Луны и метеоритов указывают на то, что наша Солнечная система образовалась под действием взрыва недалекой сверхновой звезды. От этого взрыва в нашем межзвездном газе пошла могучая ударная волна, газ в этой волне сгущался, остывал и породил наше Солнце и планеты. А межзвездный газ, сделанный из зеркального вещества, никак не почувствует ударной волны от нашей сверхновой. Потому и не начнет сгущаться в пылинки, льдинки и метеориты — строительный материал будущих зеркальных планет. Ведь для этого ему нужны взрывы своих, зеркальных сверхновых».

Пути к обнаружению

Как доказать, что найденная невидимая, но гравитирующая материя — именно зеркальная, а не какая-то другая из общего списка кандидатов на роль темной материи? Сделать это в принципе можно астрофизическими методами. Например, засечь по эффекту микролинзирования или по гравитационным возмущениям, если какой-то достаточно массивный компактный объект из зеркального вещества, комета или метеорит, пролетит неподалеку от Земли. В таком случае, грубо говоря, стрелка гравиметра дрогнет, а видимой причины для такого дрожания не будет. По мнению Сергея Блинникова, если мы определим, что есть гравитация, соответствующая компактным звездным массам, которая никак видимыми звездами не объясняется, — это почти открытие зеркального мира или таких частиц, которые должны быть очень близки к ним. Но и тогда придется доказывать «зеркальность» тела. Пока же надежного способа распознавания нет, разве что методом исключения.