# Тёмные звёзды и «кардашьянская космология»: Кэтрин Фриз о тайнах Вселенной на StarTalk

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=4NLdcFasfZw
Канал: StarTalk
Опубликовано: 24.03.2026

---

В новом выпуске программы StarTalk астрофизик Нил Деграсс Тайсон и комедиант Чак Найс обсуждают с Кэтрин Фриз (Katherine Freese), директором Института теоретической физики имени Вайнберга при Техасском университете в Остине, одну из самых масштабных загадок современной науки. Речь идет о поиске частиц темной материи, «кардашьянской космологии» и амбициозных проектах по обнаружению невидимого вещества с помощью древних минералов.

## 🌌 Охота за «призраком»: почему ксенон стал дефицитом?
[[JUMP:05:00]]

Большинство современных экспериментов по поиску темной материи используют огромные резервуары, заполненные тоннами жидкого ксенона [06:19]. Ученые рассчитывают, что частица темной материи, пролетая сквозь Землю, столкнется с ядром атома ксенона, что вызовет детектируемый всплеск энергии.

Кэтрин Фриз отмечает несколько ключевых фактов об этих исследованиях:

*   **Масштаб прохождения:** Ежесекундно через тело человека проходят миллиарды частиц темной материи, но из-за крайне слабого взаимодействия столкновение происходит примерно раз в месяц [06:46].
*   **Локация:** Детекторы размещают глубоко под землей (например, под Апеннинскими горами в Италии), чтобы защитить их от космических лучей. На поверхности Земли на одну частицу темной материи приходится миллион космических лучей [08:48].
*   **Рыночный эффект:** По словам Кэтрин Фриз, ксенон стал чрезвычайно дорогим, так как физики буквально скупили весь мировой запас этого газа для своих нужд [09:41].

## 🗿 Палео-детекторы: поиск темной материи в камнях
[[JUMP:09:55]]

Вместо строительства гигантских резервуаров с ксеноном, Кэтрин Фриз предлагает использовать «палео-детекторы». Идея заключается в том, чтобы заменить огромный объем вещества колоссальным временем экспозиции [10:07].

Суть метода палео-детекторов:

1.  **Материал:** Исследователи ищут треки (микроскопические повреждения), оставленные частицами темной материи в кристаллах оливина [10:20].
2.  **Глубина и возраст:** Образцы должны быть добыты с глубины около 5 километров, где они были защищены от космических лучей на протяжении миллиарда лет [13:08].
3.  **Дополнительные бонусы:** Метод позволяет изучать не только темную материю, но и историю сверхновых в нашей галактике, анализируя треки от нейтрино, которые выглядят иначе, чем следы темной материи [13:22].

## 👗 «Кардашьянская космология» и расширение Вселенной
[[JUMP:15:35]]

Обсуждая темную энергию, Кэтрин Фриз упомянула свой термин — «кардашьянская космология» (Kardashian cosmology). Это теоретическая модель, объясняющая ускоренное расширение Вселенной без введения «странной» темной энергии [23:03].

Основные тезисы обсуждения:

*   **Происхождение названия:** Фриз ввела этот термин в 2002 году. По её словам, как и знаменитое семейство Кардашьян, эта модель «выглядит необычно», но состоит из обычного вещества (барионов и радиации), а её цель — ускоренная экспансия «злой империи» [23:43].
*   **Влияние извне:** Теория опирается на идеи из теории струн, где наша Вселенная является трехмерной мембраной (браной) в многомерном пространстве. Расширение может быть вызвано влиянием соседних «бран» на нашу [21:29].
*   **Спор о переменах:** Данные эксперимента DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) могут указывать на то, что темная энергия меняется со временем [16:15]. Однако Кэтрин Фриз утверждает, что её совместная работа с Юнь Ван (Yun Wang) показывает: при более простом методе анализа данных доказательств изменения темной энергии недостаточно [18:13].

## ☀️ Тёмные звёзды: первые светила космоса
[[JUMP:24:21]]

Одним из самых интригующих направлений работы Кэтрин Фриз является теория «тёмных звёзд». Вопреки названию, они состоят из обычного водорода и гелия, но работают не на термоядерном синтезе [25:16].

Характеристики тёмных звёзд по версии Фриз:

*   **Источник энергии:** Аннигиляция частиц темной материи внутри звезды [25:29].
*   **Размеры и яркость:** Они могут вырастать до миллиона масс Солнца и быть в миллиард раз ярче него [25:54].
*   **Температурный режим:** Тёмные звёзды холодные, что позволяет им постоянно поглощать (аккрецировать) окружающее вещество, не «сдувая» его жаром, в отличие от обычных звезд [26:07].
*   **Кандидаты:** Телескоп Джеймса Уэбба (JWST) уже обнаружил объекты, которые Кэтрин Фриз считает кандидатами в тёмные звёзды (так называемые «Маленькие красные точки» и «Синие монстры») [27:39].

## 🧪 Стратегия обнаружения: Сделай, Тряси или Ломай
[[JUMP:37:21]]

Кэтрин Фриз выделяет три основных способа поиска вимпов (WIMPs — слабовизаимодействующих массивных частиц) [37:21]:

1.  **«Сделай это» (Make it):** Попытки создать частицы темной материи на Большом адронном коллайдере (CERN) [37:34]. О признаках их появления будет судить «недостающая энергия» в результатах столкновений протонов.
2.  **«Тряси это» (Shake it):** Прямое детектирование в подземных установках, где частица темной материи «встряхивает» ядро атома детектора (ксенона или кристалла) [38:37].
3.  **«Ломай это» (Break it):** Косвенное детектирование, основанное на поиске продуктов аннигиляции темной материи (например, нейтрино, которые ищет детектор IceCube на Южном полюсе) [38:51].

## 🌫️ Невидимые галактики и «уставший свет»
[[JUMP:42:59]]

В завершение дискуссии участники обсудили структуру Вселенной. Кэтрин Фриз подтвердила возможность существования «чисто тёмных» галактик, состоящих только из темной материи и лишенных обычных звезд [48:12]. Такие объекты невозможно увидеть напрямую, так как они прозрачны для света, но их можно обнаружить по гравитационному линзированию — искажению света далеких фоновых галактик [48:52].

Также Нил Деграсс Тайсон прокомментировал вопрос зрителя о «старении» света. По мнению Тайсона, гипотеза «уставшего света» (предполагающая, что фотоны просто теряют энергию в пути, имитируя красное смещение) несостоятельна, так как эффект расширения Вселенной подтверждается смещением спектральных линий элементов, что невозможно объяснить простой потерей энергии фотоном [45:21].

---