Послушайте пустоту: почему космическое ничто так много говорит

Если достаточно уменьшить масштаб, чтобы целые галактики (каждая из которых насчитывает сотни миллиардов звезд) стали всего лишь точками света, вы обнаружите ... паутину. Длинные, тонкие нити галактик длиной в миллионы световых лет. Плотные, компактные, массивные узлы из тысяч галактик - кластеры. Широкие, толстые стенки и пласты еще большего количества галактик.

Это космическая паутина.

Космическая паутина - самая большая структура, найденная в природе. Она полностью заполняет Вселенную. Она огромная и обширная, но выглядит хрупкой и нежной, как пряди чистого шелка.

А между ячейками сети, между узлами и нитями, находятся огромные космические пустоты. Их протяженность от 20 миллионов до сотен миллионов световых лет - это настоящие пустыни космоса, почти полностью лишенные материи. Наибольший объем нашей Вселенной занимает просто… ничто.

И когда дело доходит до понимания Вселенной, «ничто» очень сильно.

Как бы ни была обширна, сложна и ужасна космическая паутина, она имеет удивительно скромное происхождение и довольно скучную историю жизни.

Давным-давно (около 13,8 миллиардов лет назад) не было космической паутины. Там не было ни галактик, ни звезд. Были только фундаментальные компоненты Вселенной: темная материя, водород, гелий и небольшое количество лития. Они были такими же однородными, как молоко: в значительной степени равномерно распределены по всей Вселенной.

Но тут и там были крошечные различия. Некоторые пятна имели большую плотность. В некоторых местах меньшую. И у более плотных пятен было немножко большее гравитационное притяжение, чем у менее плотных пятен. Таким образом, эти более тяжелые пятна будут притягивать соседей, увеличиваться в размерах и приобретать еще более сильную гравитацию - и этот процесс будет продолжаться.

Болезненно медленно, в течение сотен миллионов лет, богатые становились богаче, а бедные - беднее. Материя перетекла в плотные карманы, где соединилась в первые звезды, галактики и скопления. Материя должна была прийти откуда-то, так что космическая паутина росла и развивалась, пустоты исчезали.

Конечно, пустоты не совсем пусты. Есть несколько тусклых, рассеянных карликовых галактик, плавающих внутри этих в основном пустых областей. И темная материя, и немного водорода сумели прижиться внутри этих пустых участков. Но, по большому счету, пустоты действительно пусты. И из-за этой пустоты, по иронии судьбы, пустоты заполнены темной энергией.

Это название, которое мы даем ускоренному расширению Вселенной, а также тому, что ее вызывает. Нам на самом деле не известно, что такое темная энергия, но лучшее текущее предположение состоит в том, что она как-то связана с вакуумом самого пространства-времени; там, где вакуум, там темная энергия. Технически, в комнате, в которой вы сейчас находитесь, есть темная энергия, которая висит во всех маленьких очагах вакуума между атомами и внутри них. Но темная энергия не очень сильна, поэтому ее легко замаскировать присутствием всего остального - материи, радиации, грязных носков в углу.

Вы не можете чувствовать темную энергию, потому что ваша окружающая среда слишком переполнена вещами. Но пустоты? Они пусты. Там нет ничего, что могло бы конкурировать с темной энергией, а это означает, что именно в этих областях темная энергия играет в свою игру.

Ускоренное расширение нашей Вселенной происходит в самих пустотах, и эти пустоты буквально толкают свое окружение, раздвигая галактики и разрушая огромную космическую паутину, на создание которой ушли миллиарды лет.

Итак, если вы хотите узнать о темной энергии, одной из самых загадочных граней природы, когда-либо обнаруженных, сначала необходимо посмотреть в пустоту.