Существует ли тёмная материя на самом деле? Эксперты и эстонский учёный сомневаются

Астрономы долгое время считали, что большая часть массы Вселенной состоит из невидимой тёмной материи, существование которой выведено из её гравитационного воздействия. Однако ни один эксперимент так и не смог обнаружить тёмную материю напрямую, поэтому некоторые учёные задаются вопросом: а то ли вообще ищут? Эстонский космолог Харди Веэрмяэ — один из голосов, объясняющих, что нам действительно известно, а на что мы лишь надеемся.

Тёмная материя — одна из величайших загадок астрономии — не даёт покоя учёным уже несколько десятилетий. По оценкам, на тёмную материю приходится около 27 процентов масс-энергетического баланса Вселенной, тогда как на обычную видимую материю — лишь около пяти процентов. Тем не менее ни одна лаборатория, ни один детектор и ни один космический телескоп не смогли зафиксировать тёмную материю неопровержимым образом.

Невидимая, но ощутимая

Существование тёмной материи выводится из косвенных свидетельств: скорость вращения галактик, гравитационное линзирование и крупномасштабные космологические структуры указывают на то, что там должно присутствовать нечто невидимое. Без дополнительной гравитации галактики попросту рассыпались бы. При этом ни один прямой эксперимент — будь то подземные нейтринные детекторы или эксперименты по физике высоких энергий на Большом адронном коллайдере — так и не обнаружил частицы тёмной материи.

Альтернативы и сомнения

Это ставит вопрос: а что, если тёмной материи на самом деле не существует? Ряд учёных предлагает альтернативные теории, например модифицированную ньютоновскую динамику (MOND), которая пытается объяснить наблюдаемые аномалии без введения новой формы материи. Однако эти теории не способны столь же убедительно объяснить все наблюдения, как классическая модель тёмной материи, — особенно при описании крупномасштабных космологических структур.

Эстонский космолог Харди Веэрмяэ в подкасте «Падающее яблоко» рассказывает о сильных и слабых сторонах нынешнего состояния исследований тёмной материи и о том, почему этот вопрос остаётся в научном смысле нерешённым. По словам Веэрмяэ, концепция тёмной материи по-прежнему является лучшим из имеющихся объяснений, однако наука не может позволить себе довольствоваться теорией, которую не удалось подтвердить экспериментально.

Что дальше?

Научный мир не стоит на месте. Следующие поколения космических обсерваторий и подземных детекторов обещают поиск значительно более высокой точности, чем прежде. Миссия Европейского космического агентства «Евклид», составляющая карту крупномасштабных структур Вселенной, должна дать важные подсказки: выдержит ли модель тёмной материи проверку или физику придётся переосмыслить в самых основах.

Вопрос «существует ли тёмная материя?» — это, таким образом, не просто академическая дискуссия: он затрагивает наше понимание самых фундаментальных законов Вселенной.