Роберт Сойер - Вселенная. Емкие ответы на непостижимые вопросы

Однако многие вещи до сих пор остаются покрыты мраком. Еще в 1932 году для объяснения наблюдаемых орбитальных скоростей звезд в Млечном Пути голландский астроном Ян Оорт предположил, что в Галактике существует невидимое вещество. Годом позже швейцарский астроном Фриц Цвикки предложил ту же идею для объяснения «недостающей массы» галактик, обращающихся друг вокруг друга в скоплениях. Вскоре астрономы поняли, что во вселенной должна существовать так называемая темная материя.

Американский астроном Вера Рубин существенно продвинулась в исследовании темной материи, когда изучала вращательные скорости галактик в 1960-е и 1970-е. Мы до сих пор не знаем, что такое темная материя, но последние исследования в области наблюдательной космологии, выполненные со спутника Planck , и некоторые другие измерения говорят, что 26,8 % массы-энергии во вселенной существуют в форме темной материи.

Мало им было загадки темной материи, так в 1998 году астрономы, наблюдавшие далекие сверхновые звезды, полностью перевернули все представления о космологии. В тот год две группы исследователей, команда High-z Supernova Search Team («Поиск сверхновых на больших красных смещениях») и Supernova Cosmology Project («Космология с помощью сверхновых»), объединили усилия в наблюдении далеких сверхновых типа I a . Взрывы таких звезд обладают характерной светимостью, величина которой известна. Наблюдения за ними принесли поразительные результаты. Было показано, что расширение вселенной само по себе со временем ускоряется. Это потрясающее открытие, удостоенное Нобелевской премии и определившее новый фокус космологических исследований, привело к осознанию, что расширение вселенной определяется темной энергией, природу которой нам еще предстоит понять.

В астрономии одни тайны появляются, а другие уходят. В 1982 году я начал работать в журнале Astronomy , был молодым редактором, и о черных дырах тогда еще только ходили слухи. Подтверждение существования черных дыр было получено только с запуском в 1990-е годы космического телескопа им. Хаббла. После наблюдений с помощью этого телескопа центров активных галактик, таких как М 87 в созвездии Девы, и многих других, свидетельства о черных дырах стали железобетонными. За последние несколько лет стало ясно, что все нормальные галактики, исключая карликовые, содержат в своем центре сверхмассивную черную дыру. В большинстве галактик эти черные дыры были весьма активны на ранних этапах жизни галактики, но, по мере того, как заканчивалось вещество, которым они «кормились», эти дыры затихали, впадали в своего рода спячку. Так происходит и с центральной черной дырой Млечного Пути.

Черные дыры весьма популярны у публики и успешно будят ее интерес, но иногда мы должны дать людям дозу грубой реальности: вселенная очень велика. Космические расстояния почти непредставимы по человеческим масштабам. От нашего ближайшего соседа, Луны, нас отделяет в среднем 384 000 километров. Солнце обычно находится на расстоянии 149,6 миллиона километров. Внешняя граница облака Оорта, оболочки из комет, расположенной по периметру нашей Солнечной системы, удалена от нас на расстояние больше светового года, это около 10 триллионов километров. Ближайшая к нам звездная система, альфа – проксима Центавра, отстоит на 4,2 светового года.

В масштабе вселенских расстояний и размеров содержатся важные для нас выводы, в частности, касательно вероятности развитой жизни во вселенной и наших шансах когда-либо узнать эту жизнь. Будем честными с собой, это главный вопрос. Одни ли мы в космосе? Насколько развита жизнь? Микробы? Цивилизации?

Если бы денег было вдоволь и мы могли бы построить самый высокотехнологичный на сегодня космический корабль и оснастить его, скажем, ионным двигателем, мы бы могли гипотетически долететь до ближайшей звездной системы, альфы – проксимы Центавра, примерно за 75 000 лет. Тут встречаются наука и научная фантастика. Логистика межзвездных путешествий ошеломляет. Как сложить в кладовку достаточное количество кексиков Твинки, чтобы хватило на 75 000 лет путешествия?

Тем не менее мы видим, что для жизни во вселенной есть масса удивительных возможностей. В экстремальной среде на Земле – подводные трубки, замороженные глыбы льда – мы видим невероятное, настойчивое и приспосабливающееся присутствие живых существ. Свидетельства о возникновении жизни на Земле говорят, что это случилось рано, началось или снова запустилось в тяжелейших условиях во время или сразу после Поздней тяжелой бомбардировки. Глядя на планеты в Галактике вокруг нас, мы видим многочисленные примеры миров, где могла бы присутствовать жизнь, и уже начинаем находить планеты размером с Землю.

Цифры нам неплохо известны. Галактика Млечный Путь содержит не менее 200 миллиардов, а может, и 400 миллиардов звезд (астрономы не знают точное число, потому что карликовые звезды, которых немало, светят слабо и на дальних расстояниях невидны). Мы знаем по меньшей мере 100 миллиардов галактик во вселенной. Примем в ближайшем приближении, что во вселенной 10 тысяч миллиардов миллиардов звездных систем – и это только видимая вселенная. Так что существует невероятно большое количество мест, где на планетах может существовать жизнь.

Можем ли мы быть единственной цивилизацией во вселенной? Очень трудно в это поверить. Однако нам известен лишь один такой мир. Сама по себе огромность масштаба расстояний во вселенной подсказывает, что даже если мы узнаем о других цивилизациях, мечта фантастов стоять рядом с существами с другого мира в Центральном парке и пожимать им руку вряд ли осуществима сейчас или в будущем. Как однажды сказал Карл Саган, вселенная может кишеть жизнью, но это может быть похоже на всего двух людей на Земле, один в Австралии, другой в центре Северной Америки. Каждый из них может прожить всю жизнь и так и не узнать, что существует другой.

Все эти активно развивающиеся направления исследований достойны того, чтобы их истории были рассказаны, чтобы мы, ученые, исследователи, музыканты, писатели, художники и жрецы известного нам космоса, рассказали другим человеческим существам правдивую и реалистичную историю вселенной. Мы можем сделать это. Мы можем преодолеть невероятно громкий белый шум чепухи, заполонивший наше общество, световое загрязнение, перекрывающее свет звезд, исправить поколение, которое поклоняется тривиальному и не обращает внимания на значимое. Но мы должны делать это вместе. Мы можем сделать это своими исследованиями, своими журналами, представлениями в планетариях, веб-сайтами и онлайн-презентациями в социальных сетях. Песнями, концертами и всем остальным, что впечатляет нас не только интеллектуально, но, что, возможно, важнее, эмоционально.