Так вот, со времени моей юности ученые выявили в галактиках, подобных нашей и M31, серьезную аномалию. Поскольку бóльшая часть массы галактик сосредоточена в плотном ярком ядре, согласно теории гравитации, звезды, более удаленные от ядра, должны оборачиваться вокруг него дольше не только из-за большей окружности орбиты; они вообще должны двигаться в космосе медленнее. Точнее говоря, скорость движения звезды вокруг ядра галактики должна быть обратно пропорциональна квадрату расстояния, на которое она удалена от центра. То есть звезда, расположенная к ядру наполовину ближе, чем Солнце, должна двигаться в космосе со скоростью в четыре раза большей, чем оно. Однако когда в начале 1980-х годов ученые впервые получили возможность производить замеры в разных галактиках, выяснилось, что почти все звезды в спиральной орбите движутся примерно с одинаковой скоростью, независимо от их удаленности от ядра! Галактические «кривые вращения» оказались плоскими. Это действительно аномалия, и весьма серьезная. Получается, некоторые важнейшие, базовые элементы принятой нами картины мира изначально ошибочны.
Головоломка галактического вращения стала толчком к многочисленным исследованиям в области астрономии. В настоящее время ученые сосредоточили внимание в основном на двух гипотезах. Согласно первой, основной, светящаяся звездная материя, которую мы можем сфотографировать, составляет всего около 10 % от физической Вселенной. Остальная ее часть представлена «темной материей» – не просто неосвещенной, а материей особого вида, вообще никак не взаимодействующей со светом. Если представить галактики как субстанции, встроенные в невидимый сгусток темной материи, вышеупомянутая аномалия легко объясняется гравитацией этой скрытой темной массы. Хотя, конечно, все равно остаются открытыми огромное множество вопросов, касающихся этой гипотетической темной материи. Согласно второй, менее популярной гипотезе, общепринятые ныне теории гравитации – Ньютона и Эйнштейна – ошибочны. Таким образом, простые факты, выявленные в отношении галактической структуры, приводят нас к поистине потрясающим выводам: значительная часть Вселенной представляет собой сгусток невидимой темной материи либо теория гравитации изначально неверна.
Аномалии, подобные этой, проявляются через сравнение. Если просто смотреть на туманность M31, никаких особых головоломок не возникает, разве что изумляешься, как же велика тайна мироздания. Но, как говорил Шерлок Холмс доктору Ватсону, «вы смóтрите, но не наблюдаете, а это огромная разница». Аномалии живут не в природе, а в уме проницательного наблюдателя; их обнаруживают в результате сравнения давно известных фактов с уточненными прогнозами.