С целью более глубокого понимания всего того, что таит в себе наша Вселенная, миссией «Евклид» запланировано масштабное наблюдение, охватывающее около 2 млрд галактик, которые занимают более трети звездного неба.
Ученые, которые будут проводить исследования в рамках программы «Евклид», собираются осуществить самые точные измерения «темных сторон» нашей Вселенной. Основной метод под названием «слабое линзирование» предусматривает анализ формы миллиардов галактик, возникших 7–8 млрд лет назад. Суть здесь в том, что когда темная материя находится перед галактиками, она невидима, но ее гравитация искривляет свет от далеких галактик, расположенных на заднем плане. Чем массивнее темная материя, тем значительнее искривления. Измеряя их, ученые определяют структуру распределения темной материи между галактиками.
Изменения, происходящие со временем в наблюдаемых структурах темной материи, регулируются результирующим взаимодействием между силами притяжения, обусловленными гравитацией, и силами отталкивания темной энергии. Таким образом, изучение форм галактик позволит выявить информацию не только о темной материи, но и о темной энергии.
Сможет ли близлежащее сверхскопление галактик противостоять колоссальной гравитационной мощи Великого Аттрактора? Исследователи миссии «Евклид» полагают, что смогут разрешить эту загадку далекого будущего, просчитав результат борьбы двух космических сверхгигантов.
Предполагается, что проект «Евклид» позволит прояснить, что же может произойти с Солнечной системой, когда Млечный Путь погрузится в ядро Великого Аттрактора. Наблюдения за процессами образования скоплений галактик также помогут дополнительно «прозондировать» темную материю. Все это может пролить свет не только на далекое будущее нашей Галактики, но и раскрыть самые «темные» тайны, скрывающиеся в глубинах Метагалактики.
Глава 14. Вселенская ось зла
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 космологических 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?
Полученные приемником зонда Уилкинсона данные подтвердили и вселенскую асимметрию, и тень от Оси зла, и полное доминирование «темных сторон» мироздания. К тому же мы теперь знаем точный возраст нашего мира: 13,81 млрд лет. 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, тут же получившее одиозное название: Ось зла.
5 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 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 ракетодром НАСА доставили 840-килограмовый аппарат. После двух месяцев тестов и проверок миссия была признана выполнимой и 30 июня 2001 года ракета «Дельта-2» понесла зонд в далекий космос.
1 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 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 была выше почти в 35 раз.
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 так данные WMAP показали распределение по небесной сфере температуры реликтового излучения.
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.
Зонд Уилкинсона совершил еще ряд удивительных открытий, 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» (см. цветную вклейку).
