Трудно представить область интеллектуальной деятельности, которая на протяжении прошлого века подверглась бы изменениям большим, чем космология. Мы кардинально пересмотрели нашу точку зрения на структуру окружающего мира. Но должна ли наука будущего постоянно требовать больше опытных знаний, чем было доступно ранее? Согласно последним исследованиям, на космологеических промежутках времени ответ будет: «Нет, не должна». Возможно, мы живем именно в тот период эволюции Вселенной, когда ученые могут достичь полного понимания ее истинной природы.
Л. Кросс, Р. Шеррер.
Наступит ли конец космологии?
Античные философы считали центром мира Ойкумену – гигантский остров Средиземноморья, омываемый Великим океаном. Затем центром мироздания стала уже вся Земля, заключенная в хрустальные небеса со звездами и планетами. Николай Коперник устроил революционный переворот в небесных сферах, сведя роль Земли к обычной планете в Солнечной системе. С тех пор принцип Коперника, гласящий, что нет никакого «пупа Вселенной» в окружающем мире, уже неоднократно разжаловал статус нашего места в мироздании. Так Солнечная система превратилась в ординарную частичку гигантского звездного острова Млечного Пути. Затем и Галактика приобрела себе десятки соседей в Местной группе. Ну, а потом и сама Местная группа в нашем галактическом сверхскоплении прочно заняла свое место в необозримой сети метагалактической материи, перемежаемой колоссальными космическими пузырями – войдами.
Казалось бы, трудно уже придумать что-то новое для этой потрясающей картины Метавселенной – видимой нами части безбрежного мира. Однако список космических чудес, судя по всему, далеко не исчерпан, и вот среди привычного хаоса переплетающихся нитей и ячеек метагалактики астрономы увидели нечто, что тут же получило одиозное название – «Ось зла»…
Пятого сентября 2002 года Космический центр НАСА погрузился в глубокую скорбь. Ушел из жизни научный руководитель одного из самых грандиозных проектов последнего времени Дэвид Уилкинсон. В тот же день было принято единодушное решение переименовать космический зонд «КАРТА» (MAP) в WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Так возникла аббревиатура, хорошо известная каждому, кто интересуется исследованиями строения Вселенной.
Вспоминая профессора Уилкинсона, его коллеги единодушно отдают ученому пальму первенства в организации уникальной космической миссии НАСА по изучению реликтового излучения Большого взрыва. Она началась 20 апреля 2001 года, когда на знаменитый ракетодром НАСА доставили 840-килограммовый аппарат. После двух месяцев всяческих тестов и проверок миссия была признана выполнимой и 30 июня 2001 года ракета «Дельта-2» понесла зонд в далекий космос.
Первого октября 2001 года, пролетев полтора миллиона километров, аппарат достиг «точки либрации Лагранжа», где земное тяготение полностью уравновешивается солнечным. Прошло еще полгода – и в аналитический центр НАСА поступили данные первого панорамного сканирования небесной сферы.
Команда профессора Уилкинсона очень хорошо подготовила проект, так что зонд WMAP вместо запланированных двух лет передавал на Землю ценнейшую информацию с октября 2001 года до сентября 2009 года. И лишь когда в работе этой астрофизической обсерватории начались множественные сбои, она была выведена из эксплуатации.
Собранная WMAP информация позволила ученым построить самую детальную на сегодняшний день карту видимой Вселенной – метагалактики. В основу ее легли исследования эха Большого взрыва – распределения микроволнового излучения на небесной сфере. Первые попытки создать подобный космический атлас были сделаны с помощью аппарата НАСА COBE в 1992 году, однако точность данных WMAP оказалась почти в 35 раз выше.
В свое время на предстартовом брифинге профессор Уилкинсон объяснял журналистам, что миллиарды лет назад наша вселенная родилась в труднообъяснимом катаклизме Большого взрыва. С тех времен по космосу гуляют остатки взрывной волны, наполняя все вокруг реликтовым микроволновым радиоизлучением. Точно так же, как закрытое тучами небо подсвечивают солнечные лучи, окружающие нас галактики и межзвездные облака газа и пыли «просвечивают» реликтовые микроволны. Принять их и расшифровать – означает увидеть образ окружающей нас Вселенной. Именно таким образом данные WMAP показали, как именно распределяется температура реликтового излучения по небесной сфере.
Важность полученной модели метагалактики трудно переоценить. Во-первых, она подтвердила, что наблюдаемая Вселенная состоит всего лишь из 4 % обычного вещества. Оказалось, что основу окружающего мира составляет 23 % загадочной темной материи и 73 % еще более таинственной темной энергии, вызывающей ускоренное расширение Вселенной. Данные WMAP позволили уточнить и возраст Вселенной, остановившись на цифре 13.73 ± 0.12 миллиардолетий.
Много еще удивительных открытий совершил зонд Уилкинсона, но все они требовали независимого подтверждения. Эстафету исследований миссии WMAP подхватило Европейское космическое агентство (ЕКА), запустившее 14 мая 2009 года с экваториального космодрома Куру во Французской Гвиане ракету-носитель «Ариан-5» с космической обсерваторией «Планк».
Миссия ЕКА «Планк» не только уточнила и дополнила результаты WMAP, но и получила собственные оригинальные данные, позволившие еще раз по новому взглянуть на «вселенский глобус». Некоторые очень странные детали на новом атласе метагалактики заставили вспомнить мифы о древе мира, вселенском столпе и особенно мировой оси, тут же получившей имя «Ось зла». У астрофизиков были весьма веские основания предложить такое необычно поэтизированное название, ведь новые данные плохо вписывались в традиционную схему мироустройства.
Разгорелась бурная научная полемика, затронувшая многие разделы астрономии, во время которой термин «Ось зла» уже употреблялся совершенно свободно. Что же именно поразило астрономов в новой картине мироздания?
Одним из первых термин «Ось зла» употребил космолог Жоао Магуэйо. С его легкой руки среди астрономов закрепился образ некоего сверхгалактического лайнера, пролетевшего сквозь Вселенную. Его расплывшийся инверсионный след оставил на небосводе странный феномен в виде череды «холодных» и «теплых» областей микроволнового фона. Вначале никто не поверил в столь странное метагалактическое явление, но компьютерное моделирование в целом его подтвердило. Оказалось, что гигантские сгустки материи расположены на небесной сфере не случайным, как следовало бы, а упорядоченным образом.
Как же родилась Ось зла во Вселенной и к чему может привести ее дальнейшая эволюция?
Профессор Магуэйо решил, что подобный характер распределения вещества возник в совсем юной Вселенной, когда ее размеры были сравнительно невелики и в них просто не могли возникнуть более протяженные области возмущения. Правда, тут не совсем ясно, какие же процессы могли привести к подобной неоднородности.
После того как существование Оси зла уже было невозможно игнорировать, в борьбу за спасение традиционных представлений бросились многие видные астрономы. Громче всех против «несимметричной метагалактики» возражал Крис Вале из Калифорнийского университета. Профессор Вале утверждал, что истинный фон может оказаться искаженным чудовищной концентрацией галактик в определенных областях небесной сферы. Правда, тут не совсем ясно, чем же появление еще одного чудовищного Великого аттрактора лучше Оси зла.
Сторонники Магуэйо утверждают, что обнаружение Оси зла было последней каплей, переполнившей чашу терпения противников стандартной модели мира, которую они считают не только весьма запутанной, но и просто уродливой. «Надеюсь, ее финал не за горами!» – патетично восклицал профессор Магуэйо, критично отмечая, что и новую теорию будет построить совсем непросто.
Во всяком случае, открытие Оси зла грозит настолько фундаментальными потрясениями, что НАСА выделило ученым средства на пятилетнюю программу детального исследования и проверки данных WMAP.
По всей видимости, мир стоит на пороге очередной космологической революции. Ее последствия могут превзойти все ожидания с учетом того, что теория Большого взрыва имеет общекультурное и даже религиозное значение, отлично согласовываясь с религиозными догмами сотворения мира.
Обнаружение странного космологического феномена – Оси зла – стало, наряду с другими открытиями последнего времени, чрезвычайно серьезным испытанием для современной космологии. Уже привычная и устоявшаяся научная картина мира, судя по всему, скоро подвергнется коренному пересмотру. Причем всякий раз, когда базовая модель оказывается не способной объяснить нечто наблюдаемое, в нее вводится какая-нибудь новая сущность – инфляция, темная материя и темная энергия.
Группа ученых из Мичиганского университета во главе с Майк лом Лонго решила проверить совершенно невероятную гипотезу о буквальном смысле термина «ось» мира. Для этого они исследовали направления вращения 15 872 спиральных галактик и пришли к очень странному выводу о том, что наша вселенная вращается некоторым образом вокруг той же самой Оси зла.
Вначале ученые пытались найти доказательства того, что метагалактика зеркально симметрична. В этом случае количество галактик, закрученных по часовой стрелке, должно, в пределах некоторой погрешности, равняться числу противоположно закрученных. Однако оказалось, что в направлении Северного полюса Млечного Пути преобладают «правосторонние» спирали. Эта тенденция просматривается даже на расстоянии более 600 миллионов световых лет.
Если данные результаты подтвердятся, их будет очень трудно применить к стандартной модели сферически симметричного Большого взрыва, напоминающего лопнувший круглый мяч. Получается, что новорожденная Вселенная должна была вращаться вокруг своей оси.
Впрочем, критики творчества коллектива Лонго справедливо заметили, что принцип асимметрии широко распространен в окружающем мире. Ведь и человеческое тело далеко не симметрично, если принять во внимание анатомию: сердце, селезенка, печень и прочие органы несимметричны как сами по себе, так и по внутреннему положению.
В ответ на критические замечания группа Лонго продолжила поиск новых аргументов, переходя к изучению галактик в Южном полушарии, где, по идее, должны были бы преобладать галактики, вращающиеся по часовой стрелке…
Сможет ли наша метагалактика вместить в себя еще и Ось зла, сохранив свою стандартную модель во вселенском вращении, должны показать уже ближайшие астрономические наблюдения. Но как бы там ни было, сам факт, что нам неизвестен состав практически всего Космоса, говорит о многом, позволяя ожидать новых сенсационных открытий.