Тёмная материя способна вызвать ненависть. Причём, данное её свойство поддаётся экспериментальной проверке и неизменно подтверждается комментариями к публикациям. И оно донельзя банально. Что-то в этом духе испытывал каждый, – я в том числе, – узнав об этой субстанции в школе. Зачем так сложно-то? Если в галактиках не хватает массы, пусть будет пыль или чёрные дыры. Или нейтрино. Нейтрино почему-то все любят.
...И странно было бы, если б астрономы рассуждали иначе. Перечисленные варианты состава тёмной материи не рассматриваются, просто потому что были рассмотрены первыми. И отвергнуты, как противоречащие наблюдениям. Пыль и газ было бы видно, – их же видно. Пылинки и даже отдельные молекулы поглощают и переизлучают свет звёзд. Чёрные дыры, в количестве в 100 раз большем, чем предусматривает современная космология, тоже было бы видно. Они вошли бы, как дополнительные «невидимые» компоненты в большинство звёздных систем, и маячили бы, светя рентгеном, в пределах светового года от Земли… Плюс, оставили бы в составе галактических туманностях характерный след из тяжёлых элементов, производящихся только при образовании чёрных дыр.
Но нет же ничего этого. Ergo, и чёрных дыр в достаточном для формирования тёмной материи количестве – нет.
...Сложнее с нейтрино. «Сложнее» – в смысле, тут-то учёным пришлось повозиться. Определение массы покоя нейтрино долгое время считалось сверхзадачей экспериментальной физики. Прич ём, именно по этой причине. От величины массы покоя зависело, могут ли нейтрино быть «тёмной массой» или хотя бы её частью.
Гравитирует, вообще-то, полная или релятивистская масса тела. Масса покоя или «ньютоновская масса» – лишь некий несокращаемый остаток. Но важно в данном случае то, что частицы без массы покоя всегда движутся со скоростью света. А значит, не могут быть составляющей тёмной материи, сосредоточенной в галактиках. Ибо, – почему тогда сосредоточенной? Звёзды, пыль, газ остаются в составе галактик только потому, что их скорость, – как светил, так и отдельных молекул, – ниже четвёртой космической – скорости убегания для галактики. В случае Млечного Пути это 550 км/с.
Соответственно, – и это легко заметить, – свет не удерживается в галактиках. Имеющие скорость 300 тысяч километров в секунду фотоны – улетают… А нейтрино?.. Попытки определить их массу покоя позволили очертить только её верхнюю границу. Масса покоя у нейтрино, скорее всего, есть, но очень мала. Скорость этих частиц близка к скорости света, так что, ожидать их скопления в галактиках – не приходится… Нейтрино рождаются в термоядерных реакциях и заведомо обладают высокой энергией и околосветовой скоростью. Остыть же, «затормозиться», растратить эту энергию они уже не могут ввиду крайней редкости взаимодействий, – которой и знамениты.
Да если бы и могли остыть. При такой массе и скорости 550 км/с нейтрино дали бы вклад в размере 0 процентов от необходимой величины.
...Но вот в остальных отношениях нейтрино, – которые все любят, – подходили на роль тёмной материи идеально. Отсюда и выросла концепция вимпов (аббревиатура от «слабо взаимодействующая массивная частица»). Это как нейтрино, – но с высокой массой покоя. Благодаря ей они способны образовывать «холодные» (по меркам космологии) скопления со скоростью частиц менее 550 метров в секунду.
С регистрацией вимпов связаны специфические проблемы, – но таковые были связаны и с регистрацией нейтрино, обладавших, как минимум, предсказуемыми – ибо предсказанными – особенностями. Однако, в самой концепции нет ничего нового и пугающего. Просто частицы. Как нейтрино, но раскормленные.