Карта Вселенной - читать онлайн книгу. Автор: Приямвада Натараджан cтр.№ 40

К 1997 г. обе команды собрали сведения о большом количестве сверхновых, достаточном для построения и расширения исходной диаграммы Хаббла 1929 г. При этом они вдруг получили неожиданные и загадочные результаты. Команды по-прежнему проявляли осторожность в своих заявлениях, но только до тех пор, пока не сообщили, что собрали доказательства, относящиеся ко Вселенной с пониженным содержанием материи. В этот момент состоялся запуск космического телескопа имени Хаббла, наблюдения которого сыграли огромную роль в описываемой истории. Исключительно высокая разрешающая способность этого телескопа, располагающегося на орбите Земли, обеспечивала недостижимую для наземных телескопов точность измерений. При наземных наблюдениях на изображениях всегда возникают различные искажения, обусловленные прохождением света через атмосферу Земли. Хотя астрономы и умеют учитывать и корректировать такие искажения, они все же вносят свой вклад в общую ошибку измерений. В этой ситуации между двумя группами разгорелась борьба за повышение точности и аккуратности использованных данных, а также проверка всех возможных причин возникновения ошибок. Поскольку обе группы анализировали также и старые наблюдения, полученные еще Хабблом, они обнаружили, что данные по двум первым сверхновым не совпадают с ранее указанным трендом. К этому времени у астрономов проекта «Космология со сверхновыми» уже были собраны данные о пригоршне самостоятельно обнаруженных сверхновых (целых шесть штук), что позволило им отправить статью в Nature для публикации в первой неделе октября 1997 г.

При этом возникла небольшая задержка с публикацией, связанная с космологической постоянной. В конечном варианте аннотация к статье заканчивалась фразой: «Новые результаты в сочетании с уже имевшимися данными по измерениям параметров ближних сверхновых позволяют предполагать, что мы живем во Вселенной с низким значением плотности»^{13}.

В свою очередь, «Команда больших Z» 13 октября 1997 г. отправила по почте отчет со своими независимыми результатами, сделав их доступными общественности. При этом следует помнить, что сам факт разрешения на публикацию в журнале Nature означал, что результаты команды проекта «Космология со сверхновыми» подпадают под некое эмбарго до завершения работы по проверке данных. Проблема заключалась в том, что «Команда больших Z», в свою очередь, пришла к смелому выводу, что одной только материи недостаточно для формирования плоской Вселенной. В конце концов группам пришлось приступить к переговорам, чтобы как-то согласовать или сблизить как свои результаты и выводы, так и прогнозы на (легко сказать) судьбу Вселенной. Наиболее вероятным представлялся вариант, по которому Вселенная будет расширяться вечно. Обе команды в начале своих исследований старательно пытались обнаружить признаки замедления процесса расширения Вселенной и поэтому почувствовали себя в тупике, обнаружив вместо этого ускорение. До окончательной публикации полученных результатов проводили многочисленные внутренние обсуждения их данных. Американское астрономическое общество предложило членам групп принять участие в пресс-конференции для представления и обсуждения их результатов. Несколько месяцев до конца 1997 г. сотрудники обеих команд принимали участие в семинарах и коллоквиумах, разъезжая по разным странам, причем в выступлениях они иногда намекали на возможность существования не равной нулю космологической постоянной лямбда. Рисс и члены «Команды больших Z» чувствовали, что отстают, так как изучили меньшее число сверхновых, и поэтому решили пересмотреть свои ранние данные и еще раз тщательно их проанализировать. Рисс среди коллег имел репутацию специалиста по учету влияния космической пыли. Он добавил к списку своей команды еще 21 близкую сверхновую, которые обнаружил во время подготовки диссертационного исследования по развитию метода калибровки кривых блеска. Данные по этим звездам еще не публиковались. Используя их для привязки к той части знаменитой диаграммы Хаббла, которая соответствует малым красным смещениям, Рисс только в это время обнаружил, что решение приводит к модели Вселенной, в которой не просто нет материи, а есть отрицательная материя!^{14} Он понял также, что для объяснения загадочного результата по сверхновым и их согласования с другими астрономическими данными для выявления зависимости геометрии Вселенной от ее наполнения, например, исследованиями реликтового излучения к рассмотренным ранее компонентам для величины омеги необходимо добавить еще что-то.

Ситуация была тревожной, и Рисс начал проверять каждый этап своей работы вместе с коллегой по команде Шмидтом, который проводил независимые расчеты, пользуясь собственной программой. Обычно они регулярно связывались по электронной почте, и наконец 8 января 1988 г., непосредственно перед пресс-конференцией Американского астрономического общества, Шмидт послал Риссу следующее сообщение: «Well Hello Lambda!» Соавторы пришли к одному и тому же результату и убедились в существовании ставшей печально известной космологической постоянной Эйнштейна лямбда, причем оба оценили достоверность своих расчетов очень высоко — в 99,7 %. Они сообщили об этом остальным членам «Команды больших Z», поскольку предстояло решить вопросы публикации и определения доли участия каждого. Понимая огромное значение самого факта обнаружения ненулевого значения космологической постоянной, некоторые члены команды выразили свою озабоченность и даже предупредили коллег, что «…пресс-релизы и приостановка публикаций в изданиях [Astrophysical Journal] и Nature могут произвести впечатление только на публику и ученых, проявивших лишь случайный интерес к предмету исследований. Однако основное ядро сообщества ученых-космологов не воспримет наши результаты серьезно, если мы не предъявим более надежные доводы». Шмидт, который серьезно и долго работал над анализом данных независимо от Рисса, подтвердил их сотрудничество по электронной переписке и заявил: «Ситуация с космологической постоянной некомфортна для меня, но я не думаю, что нам следует „сидеть“ на своих результатах в поисках прежних ошибок (это было бы неверным с точки зрения интересов науки)». Филиппенко, астроном из Беркли, который переметнулся в группу Рисса из конкурирующей команды проекта «Космология со сверхновыми» за несколько лет до этого, добавил: «Правильное решение. Мне была ненавистна мысль о том, чтобы другая группа опубликовала свои результаты первой»^{15}.

Перлмуттер и его коллеги из команды упорно готовились к пресс-конференции. Интерес средств массовой информации разжигался сведениями о том, что обе группы близки к консенсусу по поводу столь важного вопроса, как судьба Вселенной, оказавшаяся зависимой от таинственной величины, именуемой космологической постоянной. Вначале в центре внимания была команда проекта «Космология со сверхновыми», обнаружившая большее число сверхновых. «Команда больших Z» представила данные только по трем сверхновым. Однако еще до открытия ежегодного собрания Американского астрономического общества в январе 1998 г. в Вашингтоне Перлмуттер с соратниками принялись утверждать, что они могли бы найти доказательства существования не равной нулю космологической постоянной. Группа полагала, что не заметила этого лишь по причине грубой исходной ошибки самого Эйнштейна и его убежденности в статичности Вселенной. Еще через шесть недель на конференции в Лос-Анджелесе команда Рисса после исправления основной погрешности, связанной с учетом поглощения космической пылью, также сообщила о существовании не равной нулю лямбды, что соответствовало гипотезе об ускоренном расширении Вселенной. Астрономические наблюдения, а также данные по реликтовому излучению также указывали на равное 1 значение омеги, которое состоит из вкладов обычной и темной материи и космологической постоянной. Вскоре после этого в журнале Scientific American была опубликована статья журналиста Джеймса Гланца, подробно описавшего всю историю поиска и обнаружения сверхновых^{16}. К этому моменту обе группы лишь предъявляли свои доказательства существования космологической постоянной, но воздерживались от притязаний на открытие. Объявление об открытии требовало высшей степени убежденности в правоте, а также уверенности и ответственности за надежность используемой методологии при анализе и оценке ошибок в расчетах.