Книга: Математика космоса [Как современная наука расшифровывает Вселенную]

* * *

Иногда с темным веществом возникают проблемы, потому что его оказывается слишком много. Вспомним, что шаровые скопления — это относительно небольшие сферические скопления звезд, обращающиеся вокруг нашей Галактики и многих других галактик. Темное вещество взаимодействует только посредством гравитации и, соответственно, не может испускать электромагнитное излучение. Поэтому оно не в состоянии избавляться от тепла, что совершенно необходимо при сжатии под действием гравитации, и, следовательно, не может образовывать такие маленькие сгустки, как шаровые скопления. Следовательно, шаровые скопления не могут содержать много темного вещества. Однако Скарпа считает, что звезды ? Центавра — крупнейшего шарового скопления нашей Галактики — движутся слишком быстро, чтобы это можно было объяснить влиянием видимого вещества. А поскольку темного вещества там быть не должно, то получается, что за аномалию в принципе может отвечать что-то другое, быть может, даже другой закон тяготения.

Несмотря на большие затраты изобретательности, времени, энергии и денег на бесплодные до сих пор поиски частиц темного вещества, большинство астрономов (и в особенности космологов) считают существование темного вещества практически установленным фактом. На самом же деле эта загадочная субстанция выполняет свою задачу не так хорошо, как обычно утверждается. Сферическое гало из темного вещества — стандартное допущение — не делает объяснение галактической кривой вращения достаточно убедительным. Другие варианты распределения темного вещества работали бы лучше, но тогда вам пришлось бы объяснять, почему вещество, способное взаимодействовать только посредством гравитации, должно быть распределено таким образом. Сложности такого рода, как правило, замалчиваются, а сомнения в существовании темного вещества воспринимаются как своего рода ересь.

Следует признать, что логический вывод о существовании невидимого вещества на основе наблюдаемых аномалий в орбитах звезд или планет — это метод с давней и в основном вполне достойной историей. Он позволил успешно предсказать существование Нептуна. Он удачно сработал с Плутоном, хотя здесь расчеты основывались на предположениях, которые позже оказались ошибочными, но тем не менее объект был обнаружен вблизи предсказанного положения. Он позволил найти у планет-гигантов несколько небольших лун. А еще он подтвердил теорию относительности, объяснив с ее помощью аномалии в прецессии перигелия Меркурия. Более того, многие экзопланеты были открыты именно так: вывод об их существовании сделан на основе того, как под их влиянием колеблется материнская звезда.

С другой стороны, по крайней мере в одном случае этот метод дал куда менее достойный результат: Вулкан. Как мы видели в главе 4, предсказание этого несуществующего мира, будто бы обращающегося вокруг Солнца внутри орбиты Венеры, было попыткой объяснить прецессию перигелия Меркурия, приписав аномалии возмущающему влиянию некоей необнаруженной пока планеты.

В свете этих прецедентов основной вопрос стоит так: темное вещество — это Нептун или Вулкан? Подавляющее астрономическое большинство убеждено, что это Нептун. Но если так, то это Нептун, которому на данный момент недостает одного — самого Нептуна. В противовес ортодоксальному мнению мы должны указать растущее, особенно среди части физиков и математиков, убеждение в том, что это все же Вулкан.