Водород является наиболее распространенным химическим элементом во Вселенной. Он составляет примерно 75% всей известной массы обычной материи. Высокоэнергетическое ультрафиолетовое излучение способно отрывать от электрически нейтральных атомов водорода электроны, превращая их в положительно заряженные ионы. Известны два источника таких лучей: горячие молодые звезды и квазары, т. е. сверхмассивные черные дыры, которые производят мощные вспышки излучения при поглощении падающих в них звезд. Ранее астрономы выяснили, что ионизирующее излучение молодых звезд почти полностью поглощается межзвездным газом и другим находящимся поблизости веществом, т. е. не выходит за пределы галактик.

На основании имеющихся теорий, ученые провели численное моделирование квазаров с использованием суперкомпьютера. Сравнение результатов исследования с данными космического телескопа Хаббл, к удивлению ученых, показало, что количество излучения от известных квазаров в пять раз ниже, чем нужно, чтобы объяснить объемы наблюдаемого неионизированного межгалактического водорода (т. е. водорода на снимках слишком мало). Автор исследования Джуна Колмейер из Вашингтонской обсерватории института Карнеги в Пасадене приводит такую аналогию: «Это как если бы вы зашли в очень ярко освещенную комнату, но, осмотревшись вокруг, заметили только пару 40-ваттных лампочек. Откуда берется свет – непонятно».

Ученые назвали эту нехватку ультрафиолетового излучения «кризисом недопроизводства фотонов». В современной физике подобные несоответствия встречаются достаточно редко. В данном случае факт 400-процентной нехватки излучения не подлежит сомнению, независимо от того, каковы причины этого явления. Несоответствие между теорией и практикой есть, и оно означает, что наука описывает Вселенную неправильно. Стоит отметить, что «кризис недопроизводства фотонов» наблюдается только в ближней хорошо изученной части Вселенной. В глубоком и старом космосе количество ультрафиолетового излучения соответствует наблюдаемой пропорции водорода и ионизированного газа.

Авторы исследования предлагают одно объяснение для выявленной аномалии (впрочем, чисто гипотетическое). Согласно их идее, водород может ионизироваться не только квазарным ультрафиолетовым излучением. Другим источником света могла бы быть темная материя, свойства которой до сих пор не известны ученым. Тем не менее, считается, что темная материя составляет 5/6 массы Вселенной и, теоретически, нельзя исключить, что процессы в ней приводят к образованию электромагнитного излучения.

Ссылка: space.com

Обсудить