Астероиды. Кометы. Метеороиды . Битва титанов

75 лет назад американский астроном Эдвин Хаббл (Edwin Hubble) открыл расширение Вселенной, обнаружив, что далекие галактики удаляются от нас быстрее, чем близкие: скорость удаления галактики равна расстоянию до нее, умноженному на некий коэффициент, названный постоянной Хаббла. В контексте общей теории отно- сительности Эйнштейна закон Хаббла отражает однородное расширение пространства или увеличение размеров Вселенной. В теории Эйнштейна представление о гравитации как силе взаимного притяжения справедливо для всех известных форм вещества и энергии. Поэтому из общей теории относительности следует, что расширение Вселенной должно замедляться тем быстрее, чем выше плотность вещества и энергии в ней.

Однако теория допускает существование форм энергии с необычными свойствами, при которых гравитация становится силой взаимного отталкивания. То, что расширение Вселенной не замедляется, а ускоряется, доказывает, что такая форма энергии существует. Ее назвали темной энергией. Характер расширения Вселенной определяется борьбой двух титанических сил: гравитационного притяжения и гравитационного отталкивания. Что победит в этом противоборстве, определяется соотношением плотностей сил притяжения вещества и сил отталкивания темной энергии. По мере расширения Вселенной плотность вещества в ней уменьшается, поскольку увеличивается объем пространства. Хотя о темной энергии известно мало, предполагают, что с расширением Вселенной ее плотность меняется незначительно. Космологи считают, что расширение Вселенной не всегда ускорялось. В соответствии с космологической теорией, галактики, их скопления и более крупные структуры возникли из малых неоднород-ностей плотности вещества в молодой Вселенной, выявленных при наблюдении реликтового излучения. Более сильное гравитационное притяжение в областях большей плотности вещества тормозило их расширение, что позволило им стать гравитационно-связанными объектами - от галактик наподобие нашей до гигантских скоплений. Но если бы расширение Вселенной ускорялось с самого начала, оно бы растянуло эти структуры еще до того, как они сформировались. Кроме того, два ключевых свойства ранней Вселенной - характер вариаций реликтового излучения и распространенность легких элементов, образовавшихся в первые мгновения после Большого взрыва, - не согласовались бы с результатами наблюдений. Тем не менее важно найти прямые свидетельства замедления расширения Вселенной на раннем этапе, что укрепило бы стандартную космологическую модель и дало ключ к пониманию причин сегодняшнего ускорения расширения. Наблюдая в телескоп далекие объекты, ученые исследуют историю Вселенной, зашифрованную в соотношении между расстояниями до галактик и скоростями их удаления. Если расширение Вселенной замедляется, скорости далеких галактик должны быть больше предсказанных законом Хаббла, а если оно ускоряется - меньше. Иными словами, если расширение ускоряется, галактика с данной скоростью должна лежать дальше, чем ожидается, а значит, ее светимость должна быть меньше.