«Что мы знаем о Вселенной? Во власти тёмных сил»

В научно-популярном документальном цикле «Что мы знаем о Вселенной?» ведущий с помощью экспертов не только доступно рассказывает, но и наглядно показывает при помощи грандиозной компьютерной графики, как устроен космос. Зрелищные картинки галактик, планет демонстрируются на экране в течение всего фильма. В начале выпуска мы видим карту Вселенной, воссозданной при помощи инфракрасных телескопов. На ней, по мнению экспертов, можно рассмотреть более полутора миллионов открытых галактик, некоторые из них, как Млечный Путь, извиваются в спирали, другие похожи на выпуклые линзы, третьи сформировались в грандиозные эллипсы. Что их заставило когда-то принять такие формы? Ученые ответят на этот вопрос.

В очередном выпуске «Что мы знаем о Вселенной?» участвуют астрофизик, доктор физико-математических наук, заведующая отделом физики эмиссионных звезд и галактик Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ им. Ломоносова Ольга Сильченко; кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела теоретической астрофизики и космологии Астрономического центра ФИАН Сергей Пилипенко; член-корреспондент РАН, директор Государственного астрономического института им. Штернберга МГУ им. Ломоносова Константин Постнов; астрофизик, профессор физического факультета МГУ им. Ломоносова Владимир Липунов; член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН Дмитрий Горбунов; заведующий кафедрой теоретической физики им. Ландау МФТИ Эмиль Ахмедов и другие.

Сегодня ученые уверены, что большая часть Вселенной состоит из невидимых частиц. Наш мир — это постоянное сражение. В космосе идет нешуточная схватка между двумя силами. В отличие от сказок, где борьба разворачивается между добром и злом, в космосе эти две силы темные: одна — энергия, а вторая — материя. Со слов экспертов выпуска, они играют друг с другом и в разные временные рамки побеждает то одна, то другая.

На экране появляется инфографика, из которой зритель понимает, что видимая часть Вселенной составляет всего 5 процентов, темная материя — 25 процентов, а темная энергия — 70 процентов. Что же представляют собой эти темные силы?

По одной из гипотез, темная энергия — это субстанция, которая изменяется со временем. Что может противопоставить ей темная материя? Она, как считают эксперты, создает определенного типа давление, нарушая все законы физики.

В 2023 году ученые запустили на околоземную орбиту телескоп под названием «Евклид», он начал уже изучать темные материю и энергию. Но пока специалисты достоверно не знают, из чего они состоят. Известно, что эти темные силы появились после Большого взрыва. Единственное свойство, которое их объединяет, невидимость: они не отражают, не преломляют и не испускают свет.

Какую же роль они играют во Вселенной? Почему соперничают друг с другом? Эксперты отмечают, что если бы не было темной материи, то галактики просто бы разлетелись. Она больше, чем масса всего видимого вещества (звезды, звездная пыль, звездный газ. — Прим. ред.), в несколько раз, а иногда и в десятки. Поэтому темная материя проявляет себя как дополнительная гравитация.

Эксперт Эмиль Ахмедов поясняет: озеру для того, чтобы возникнуть, необходимо углубление. И темная материя для космических объектов в принципе делает то же самое — специальные гравитационные ямки.

В фильме с помощью компьютерного моделирования демонстрируется воссоздание современных Галактик. Как они возникли? Почему космос похож на паутину? Ответы на эти вопросы зрители получат в выпуске цикла.

В отличие от темной материи, ее соперник, темная энергия, не стягивает пространство вокруг, а, наоборот, растягивает его. Это доминирующая сила, которая пытается разорвать Вселенную, она растягивает ее, как жевательную резинку. Из-за этого расстояние между отдаленными космическими объектами увеличивается с бешеной скоростью. Но почему тогда Луна не отдаляется от Земли, а Земля от Солнца? Эксперты объясняют это гравитацией: если небесные тела уже притянулись друг к другу, то темная энергия их разорвать не сможет. Именно по этой причине Вселенная расширяется, а Галактика остается по-прежнему стабильной.

Причиной первого расширения Вселенной стал Большой взрыв. А что будет, если этот процесс расширения затухнет? Где находится источник неудержимой темной энергии? Может, силу ей дает космический вакуум? Эксперты постараются прояснить эти вопросы.

Ученые предупреждают, что темная энергия может преподнести человечеству самые неприятные сюрпризы. Один из них — «большой хлопок», который приведет к сжатию Вселенной. А может ли Вселенная умереть и вновь стать крохотной горошинкой, с чего и зарождалась? Почему у каждого элемента в космосе есть невидимый брат-близнец? К чему приведет гравитационный коллапс? Эксперты советуют не паниковать: пока темные материя и энергия все-таки поддерживают друг друга. А что будет, если одна из этих сил победит другую? Об этом зрители узнают из выпуска цикла «Во власти темных сил».

Проект