Возможно, Эйнштейн ошибался. Новая обсерватория раскроет секреты темной материи и энергии

Астрономы возлагают большие надежды на новую наземную обсерваторию, которая получила название Обсерватория имени Веры Рубин. Сейчас заканчивается ее строительство в Чили и ожидается, что после начала работы в 2025 году обсерватория сможет раскрыть две самые важные тайны космоса: природу темной материи и темной энергии. Обе они составляют так называемую "темную Вселенную". В течение 10 лет каждую ночь телескоп обсерватории будет наблюдать за космосом и будет создавать каждый раз до 1000 снимков, что даст возможность астрономам понять, как развивалась Вселенная с самого начала, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Темная материя и темная энергия

Темная материя и темная энергия составляют 95% от общего содержания энергии и материи во Вселенной, при этом темная материя занимает 27%, а темная энергия – 68%. Но их невозможно увидеть напрямую.

Дело в том, что темная энергия не вступает во взаимодействие со светом и о том, что она существует, ученые знают из-за ее гравитационного влияния на свет и обычную материю. Это гравитационное влияние помогает содержимому галактик удерживаться вместе во время вращения. Это открытие сделала астроном Вера Рубин, имя которой и получила новая наземная обсерватория. Сами галактики также удерживаются в галактических скоплениях благодаря темной материи, а это значит, что она влияет на сохранение прочность структуры всей Вселенной.

Темная энергия ускоряет расширение космоса и благодаря ее взаимодействию с тканью пространства-времени галактики удаляются друг от друга. Действие темной энергии описывает космологическая постоянная. Но, эта постоянная, предсказанная квантовой теорией поля и учитывающая все частицы во Вселенной, превышает значение, измеренное астрономами во время наблюдений за космосом на 120 порядков.

Измененная теория гравитации

По словам научного сотрудника Обсерватории Веры Рубин, Алехандро Малагона, с помощью наблюдений с помощью нового телескопа ученые смогут увидеть, как темная материя искажает изображения далеких галактик и таким образом можно будет составить наиболее точную карту ее распределения в космосе. Также ученые смогут понять, каким образом взаимодействуют темная материя и темная энергия, чтобы создавать нынешнюю структуру Вселенной.

Также ученые считают, что Обсерватория имени Веры Рубин поможет определить точное значение космологической постоянной с помощью гравитационного линзирования, которое предсказал впервые Альберт Эйнштейн.

Согласно теории относительности все объекты, обладающие массой, искривляют ткань пространства-времени. И чем больше масса объекта, тем большее искривление он создает. Из этого искривления возникла концепция гравитации. Когда астрономы хотят увидеть очень далекий объект, то они использую в качестве гравитационной линзы более близкие к нам объект, обладающий огромной массой, например, галактику. Свет от фонового объекта проходит через галактику, она его искривляет и усиливает и такими образом далекий объект становится видимым.

Темная материя также имеет массу и также может искривлять свет, хотя и не взаимодействует с ним. Благодаря этому ученые выяснили, что вокруг галактик существует гало из темной материи. Ученые считают, что с помощью гравитационного линзирования можно увидеть всю масштабную паутину темной материи, которая пронизывает Вселенную.

По словам ученых, возможно, наблюдения с помощью Обсерватории имени Веры Рубин даже предоставят доказательства того, что темная материя и темная энергия вообще не являются правильными составляющими нашей Вселенной. То есть для описания их природы потребуется измененная теория гравитации, отличная от той, которую предложил Эйнштейн.

Фокус уже писал о том, что понимание гравитации отличалось у Исаака Ньютона и Альберта Эйнштейна. Так, чем же на самом деле является гравитация? Об этом рассказали ученые.