ГАЛАКТИКА АНДРОМЕДЫ: МАРШРУТ УТОЧНЯЕТСЯ

В интервью «ГА» замдиректора по науке Бюраканской обсерватории Гайк АРУТЮНЯН высказывает свою точку зрения на происходящее в космосе.

- Г-н Арутюнян, какими исследованиями вы сейчас занимаетесь?

- Согласно принятому в науке мнению, наш ближайший сосед по Вселенной – Галактика Андромеды, раньше считавшаяся туманностью, приближается к нашей галактике со скоростью порядка 100 километров в секунду, что через 4 миллиарда лет приведет к столкновению двух галактик. Уточню: туманность – образование, состоящее из газа и пыли, в котором или вообще нет звезд, или есть только одна звезда. Как показали исследования, образование, прежде известное как Туманность Андромеды, оказалось галактикой, по размерам значительно превосходящей нашу. Если в нашей галактике порядка 200-400 миллиардов звезд, то в Галактике Андромеды их более 1 триллиона.

- Но если Вселенная расширяется, почему Галактика Андромеды приближается к нашей?

- Именно этим вопросом я и занимаюсь в последнее время. Утверждение, что Галактика Андромеды приближается, основано на так называемом голубом смещении ее спектра. Известно, что спектральные линии движущегося объекта перемещаются или в коротковолновую, или в длинноволновую область в зависимости от направления движения. Смещение в длинноволновую область астрономы называют красным смещением и объясняют удалением объекта, а при смещении в коротковолновую область наблюдается голубое смещение, что интерпретируется как приближение. Поэтому принято считать, что Галактика Андромеды приближается к нашей.

- А вы сомневаетесь в этом?

- Я никогда в это не верил, ведь Вселенная расширяется, друг от друга удаляются не только галактики. Луна удаляется от Земли, Земля удаляется от Солнца и т.д. Почему же Галактика Андромеды должна приближаться к нашей? А теперь у меня появились идеи, объясняющие голубое смещение не приближением, а другими причинами.

- А если Галактика Андромеды все-таки приближается, что произойдет при столкновении?

- Расстояние между звездами настолько огромное, что встреча двух галактик не чревата для них трагическими последствиями. Галактики просто сольются, столкновения звезд маловероятны.

- Но, наверное, те, кто утверждают, что сближение все-таки происходит, как-то объясняют этот процесс, возможно, воздействием какой-то силы, имеющейся во Вселенной?

- Естественно, для них рабочим инструментом является гравитация, которая несомненно обеспечивает притяжение между всеми объектами. Важно сравнить гравитацию с силами, удаляющими друг от друга объекты. Открытие темной энергии радикально изменило наши представления. Стало ясно, что во Вселенной существует некая энергия, которая передается всем материальным объектам. Это и есть новый игрок, действующий против гравитации. Правильный учет ее влияния может многое изменить в понимании этих явлений.

- А как произошло открытие темной энергии?

- В конце прошлого века было открыто ускорение расширения Вселенной. Официально признанная космологическая модель основана на гипотезе Большого взрыва. А если при взрыве объект получает какую-то скорость, то в пустом пространстве он должен двигаться с изначальной скоростью. Но поскольку при взрыве формируется огромное количество объектов, разлетающихся в разные стороны, то общая гравитационная сила должна замедлять это движение, поскольку движущиеся объекты для преодоления общего гравитационного поля постоянно тратят часть первоначальной энергии. На этом основано предположение о замедлении расширения. Но оказалось, что расширение не только не замедляется, а ускоряется. Стало ясно, что во Вселенной существует некая сила, рождаемая неизвестной энергией, воздействием которой обусловлено ускорение расширения. Именно благодаря наблюдаемому ускорению возникло понятие темной энергии, о которой мы не знаем почти ничего, кроме того, что она существует и является самым большим складом энергии/массы Вселенной.

- То есть гравитационные силы замедляют движение космических объектов, а некая другая сила, названная темной энергией, их ускоряет? Значит, эти силы противостоят друг другу?

- И темная энергия - основной игрок в этой вечной борьбе, ведь происходит не замедление, а ускорение. И когда мы изучаем взаимодействие обычной материи и пока неизвестного носителя темной энергии, становится ясно, что благодаря этому взаимодействию, все объекты, состоящие из обычной материи, и их системы, непрерывно получают некоторые количества темной энергии. Эти количества могут быть незначительными в единицу времени, но процесс продолжается миллионы, миллиарды лет и количество впрыскиваемой энергии постоянно увеличивается, пока количество не превращается качество.

- Но что является источником темной энергии? Она же не возникает ниоткуда…

- Сегодня наука не имеет окончательного ответа на этот вопрос. Существуют разные предположения. Возможно, это само пространство.

- А пространство может быть источником энергии?

- Разве кто-нибудь может дать исчерпывающий ответ на вопрос - что такое пространство и каковы его проявления? Мы не знаем свойств пространства, но знаем законы физики. Известно, что при взаимодействии двух субстанций имеющая большую энергию, передает ее субстанциям и системам, у которых энергии меньше.

- Темная энергия как-то измеряется?

- По измерениям ясно, что темная энергия составляет порядка 70% всей энергии во Вселенной, а все объекты Вселенной, состоящие из обычного вещества – звезды, галактики, атомы - составляют всего несколько процентов. Темная энергия была открыта в конце прошлого тысячелетия, а значительно раньше, в 30-е годы появилось понятие темной материи. Его ввел известный американский астроном Фриц Цвикки, чтобы согласовать наблюдательные данные с гипотезой образования космических объектов, поскольку по данным наблюдений оказывалось, что скорости движения скопления галактик очень большие и движущиеся объекты, в данном случае - скопления галактик должны распадаться. Тогда Цвикки предположил существование какой-то другой массы, поддерживающей их стабильное состояние, и назвал эту массу темной материей. С тех пор прошло 90 лет. На исследования, связанные с поиском темной материи, потрачены миллиарды долларов, но подтверждение существования темной материи так и не удалось получить.

- Все-таки на чем основано ваше предположение, что Галактика Андромеды не приближается к нашей?

 - Скажем так - есть энергия, которая ускоряет и взаимодействует с обычной материей, и некоторая, незначительная ее часть постоянно поступает в то вещество, из которого состоит наблюдаемая Вселенная. Если мы принимаем это, то оказывается, что все объекты, включая квантовые, атомные ядра и т.д. эволюционируют, поскольку получают энергию, которая определяет их состояние. Согласно принятому в науке мнению, все объекты эволюционируют, а атомы, атомные ядра никак не меняются. Но если они взаимодействуют с носителем темной энергии, в них тоже непрерывно впрыскиваются пусть самые незначительные порции энергии. Эта энергия со временем уменьшает нехватку энергии/массы, которую мы называем энергией связи ядра или дефектом масс. Благодаря этому увеличивается их масса, а когда масса увеличивается, спектральные линии смещаются в голубую сторону, и мы наблюдем голубое смещение, которое может объясняться не ее движением к нам, а тем, что эта галактика прошла более длительную эволюцию, чем наша галактика.

- То есть в Галактике Андромеды происходит изменение самой материи, из которой она состоит?

- Именно так. По-видимому, материя эволюционирует везде, но, думаю, Туманность Андромеды в этом смысле опережает нашу галактику. И наши исследования направлены на поиск доказательств этого опережения.

- Что понимается под эволюцией вещества?

- Если при взаимодействии с носителем темной энергии ядро атома постоянно получает какие-то порции этой энергии, то происходит увеличение массы ядра. С другой стороны, это дестабилизирует атомное ядро. Когда дестабилизация доходит до некоторого значения, ядро становится радиоактивным. Есть и другой эффект. Увеличение массы ядер увеличивает и массу Вселенной. Об этом говорили многие ученые, но у них не было четкого представления о механизме процесса. Если масса Вселенной не увеличивается, со временем мы сталкиваемся с еще одним парадоксом. Если Вселенная образовалась в результате Большого взрыва, можно предположить, что ее масса долго находилась внутри объема, удовлетворяющего критериям черной дыры. Однако, согласно общепринятой теории, из черной дыры ничего не выходит. Ведь если принять заключение современных теорий, что масса Вселенной образовалась через 370 тысяч лет после Большого взрыва, когда возникли все электроны и протоны и уже появилась та масса, которую Вселенная имеет сегодня, то она больше не должна расширяться. Она должна была захлопнуться и исчезнуть. Именно тут кроется парадокс, ведь научно доказано, что Вселенная расширяется, причем с ускорением.

- А как вы представляете этот процесс?

- Думаю, все начиналось с тяжелых элементов и объектов, и все расширяется и распадается. Ядерные, электрические, гравитационные силы стремятся все сохранить, но темная энергия все расширяет и отдает энергию объектам наблюдаемой Вселенной, увеличивая массу и разрушая объекты большой массы, из которых рождаются новые объекты. В свое время это предположение высказал Амбарцумян в связи с образованием новых звезд и новых галактик. Амбарцумян считал, что все идет в направлении распада - и это происходит на всех уровнях строения Вселенной. Звезды образуются в результате распада сгустков более плотного вещества, а галактики - из вещества, выбрасываемого ядрами галактик, и образуются новые. Но тогда не знали о существовании темной энергии. Сегодня мы знаем о ней, и должны пытаться найти все физические следствия взаимодействия этой энергии с обычным веществом, чтобы создать реальную физическую картину эволюции материи под воздействием темной энергии.

- Вы полагаете, что ваши идеи получат поддержку?

- Не думаю. И это ожидаемая реакция. Наука инерционна. В некотором смысле это хорошо, но инерция замедляет развитие. Все, что не укладывается в рамки принятых представлений, сначала воспринимается как заблуждение, но, если новые идеи получают подтверждение, желающих присоединиться к открытию оказывается много. Так было всегда. А пока предстоит доказать, что под воздействием темной энергии материя эволюционирует. Если это удастся, я буду доволен своей работой.