Проверка теории относительности
Эйнштейна - 40-летний долгострой NASA
18 марта 2003 г.
Еще в 1962 году космическое агентство
NASA включило в свой план отправку на околоземную орбиту специального научного
спутника Gravity Probe B, с помощью которого планировалось провести эксперимент
по проверки общей теории относительности Эйнштейна. А точнее, планировалось
измерить, происходит ли искривление пространства и времени в присутствии Земли.
Как несложно подсчитать, прошло уже
больше 40 лет, а воз и ныне там. Хотя проект этот периодически включался в
планы работ, начиная с 1963 г., и, соответственно, финансировался, но потом по
разным причинам откладывался.
(по материалам Space.com)
Наблюдения астрономов подорвут теоретические
основы физики?
9 апреля 2003 г.
Данные, полученные телескопом Хаббла,
позволяют предположить, что пространство-время во Вселенной непрерывно, а не
обладает "ячеистой" структурой. А без наличия такой структуры
пространства-времени современные теории неизбежно приведут к выводу, что
Вселенная в эпоху Большого Взрыва обладала бесконечно большой температурой и
плотностью, что уж совсем трудно будет объяснить.
Две группы астрономов - одна из
Алабамского университета в г. Хантсвилл, другая – из астрофизической
обсерватории Арчетри (Италия) - исследовали изображения удаленных звезд и
галактик. Изображения объектов оказались совершенно резкими. По мнению ученых,
это противоречит гипотезе о квантовой природе пространства-времени в
микромасштабах, поскольку в этом случае изображения удаленных объектов были бы
нечеткими, "смазанными". Поставлены под сомнение две основополагающие
теории современной физики - квантовая теория, описывающая поведение материи на
микроуровне, и общая теория относительности Эйнштейна, которая описывает
структуру пространства, времени и гравитации в макромасштабах.
Результаты работы поставили под
сомнение существование двух физических величин – так называемой планковской
длины и планковского времени.
Тайна рождения Вселенной разгадана18 июня 2003 г. Международная группа ученых впервые получила экспериментальное подтверждение теории Большого взрыва. Как сообщается, группе физиков из Японии, США и ряда других стран удалось в ходе опытов со столкновением частиц в Национальной лаборатории "Брук Хэвн" воссоздать первые мгновения зарождения Вселенной.Согласно теории, в течение нескольких микросекунд после Большого взрыва произошел мощный скачок температуры, при которой материя существовала в виде плазмы - хаотичного движения фундаментальных частиц. Эти частицы называются кварками и считаются базовыми "кирпичиками" мироздания, а также глюонами - нейтральными частицами, которые сцепляют кварки между собой. После падения температуры глюоны соединили кварки в протоны и нейтроны, те образовали ядра, затем возникли атомы.Во время экспериментов в США специалисты смогли воссоздать плазму материи, предположительно образовавшуюся после взрыва. В частности, они сталкивали ядра атомов золота на скорости, близкой к скорости света. В итоге температура в зоне эксперимента повысилась до двух триллионов градусов, что в 300 млн раз превышает температуру поверхности Солнца. Было отмечено также и исчезновение одного из сталкиваемых потоков ядер. Как считают ученые, ядра распались на невидимые кварки, существовавшие доли секунды. Об этом сообщает ИТАР-ТАСС.Источник: Internet.Ru Две трети Вселенной - "черная энергия"19 июня 2003 г.Новые и сенсационные данные получены с научного спутника WMAP, согласно которым наша Вселенная в своем большинстве состоит из таинственной энергии, чья природа пока еще не поддается пониманию современной наукой.Запущенный НАСА в июне 2001 года спутник, улавливающий в космосе реликтовое рентгеновское излучение, сейчас позволил уточнить ряд ключевых космологических данных, передает ИТАР-ТАСС.Так оказалось, что известные нам виды материи, начиная от атомов и кончая планетами и звездами, составляют лишь 4% Вселенной. В основном она наполнена непонятной по своей природе "черной энергией" - 73% состава Вселенной. Ряд ученых считают, что этот вид энергии является силой, противоположной гравитации и способствует расширению Вселенной. При этом человеческий глаз может видеть только 1% материального мира Вселенной.
Источник:
Internet.Ru
Большую часть "темной материи", возможно, обнаружить нельзя
9 июля 2003 г.
Джонатан Фенг и его коллеги из Калифорнийского университета в Ирвине подозревают, что большую часть "темной
материи" могут составлять
неуловимые частицы.
Согласно так теории Калузы-Клейна,
"скрытую массу" Вселенной, в основном, составляют частицы гравитационного поля с подобающими
названиями - гравитоны и гравитино.
Однако Фенг и его коллеги склоняются к тому, что скорее всего,
"темную материю" представляют
собой предполагаемые слабо взаимодействующие массивные сверхчастицы (super-WIMP
- по аналогии с WIMP, слабо взаимодействующими массивными частицами). Они
гораздо тяжелее составляющих атомы
протонов и нейтронов, и поэтому способны оказывать ощутимое гравитационное
воздействие на "обычную" материю.
Физики из Европы и США уже создали специальные подземные детекторы
super-WIMP и пытаются зафиксировать их редкие столкновения с уже известными частицами. Однако, по мнению
Фенга, одно свойство super-WIMP может
вообще не позволить физикам когда-либо обнаружить гипотетические частицы. Super-WIMP взаимодействуют друг
другом и с атомами так слабо, что
оказываются практически "невидимы". Исследования Фенга и его
коллег позволяют предположить, что "super-WIMP
невозможно обнаружить в результате прямых, а возможно, и опосредованных
методов".
Источник: КомпьюЛента
Ученые предсказали "темное" будущее
Вселенной: настанет час, и все звезды
погаснут
14 августа 2003 г.
Астрономы
сделали один из самых печальных прогнозов будущего Вселенной: настанет час, когда все звезды, видимые на
Земле, перестанут светить. Старые звезды умирают, новые рождаются, но согласно
последним исследованиям, новых звезд
становится все меньше и меньше.
В рамках
проекта наблюдение ведется за "древними записками" Вселенной, как их называют ученые - звездным светом, который
излучают 40 тысяч галактик. Как говорит Алан Хивенс, свет от этих галактик идет
до Земли тысячи лет, и в итоге мы видим
на ночном небе лучи молодых звезд, которые на самом деле уже давно состарились или даже
прекратили существовать.
Ученым удалось
установить, что старые звезды светят красным цветом, а более молодые - синим. Количество последних
неумолимо сокращается. Согласно выводам исследования, процесс рождения новых
звезд достигнул пика около 5 миллиардов
лет назад, когда появилось Солнце, и с тех пор
постепенно ослабевает.
"Вселенная
будет жить вечно, но однажды все звезды умрут и тогда она превратится в холодное безжизненное
пространство", - говорит профессор Алан Хивенс.
Источник:
NEWSru.com
Вселенная имеет форму футбольного мяча
9 октября 2003 г.
Анализ данных, полученных с помощью
американского космического зонда, привели французского ученого Жана-Пьера
Люмине (Jean-Pierre Luminet) к неожиданному выводу: наш мир более всего
напоминает по форме классический футбольный мяч - сферу, составленную из 12
плотно подогнанных друг к другу пятиугольников.
Космический зонд, чье полное название
звучит как "микроволновый анизотропный анализатор Уилкинсона",
занимается тем, что составляет карту фоновых излучений вселенной, оставшихся
после Большого Взрыва, произошедшего 13,7 миллиардов лет назад, причем способен
"учуять" разницу в миллионные доли градусов.
Проанализировав данные, полученные
зондом в течение года, сотрудник Парижской обсерватории предложил (в журнале
Nature) свое объяснение, почему они не укладываются в принятую до сих пор
большинством астрофизиков модель беспрерывно расширяющейся линейной вселенной.
Это не значит, подчеркивает Люмине, что концепция расширяющейся вселенной
неверна; просто она расширяется не линейно и не бесконечно.
"Если выкладки Люмине и его
коллег верны, - комментирует статью в журнале Джордж Эллис (George Ellis),
математик-теоретик из Университета Кейптауна, то это значит, что мы живем в
одном-единственном расширяющемся вселенском пузыре и мы в состоянии обозреть
его почти целиком".
Разумеется, добавляют ученые, эти
захватывающие данные нуждаются в проверке и подтверждении многолетними
наблюдениями. "С древности люди гадали, конечна или бесконечна вселенная.
Теперь, после двух тысячелетий размышлений на эту тему, мы можем наконец дать с
помощью наблюдений ответ на этот давний вопрос".
Источник: Lenta.Ru
<http://www.lenta.ru>
За пять миллиардов лет скорость
расширения Вселенной выросла
15 октября 2003 г.
Согласно современным представлениям в
области физики, Вселенная образовалась в результате так называемого
"большого взрыва": вся ее масса, сосредоточенная в одной точке,
вырвалась на свободу и положила начало расширению Вселенной (анализируя
допплеровское смещение света, ученые установили, что сейчас Вселенная находится
как раз в стадии расширения). До недавнего времени предпологалось, что
расширение в дальнейшем сменится сжатием под воздействием гравитации, что
положит конец нашей Вселенной: рано или поздно она снова сожмется в точку,
затем последует новый "большой взрыв", и так далее. Один такой период
должен, по расчетам, длиться несколько десятков миллиардов лет.
Однако в ходе последних научных
исследований появились новые данные. Начать следует с того, что ученым никак не
удается обнаружить некую "темную материю", которая, по расчетам,
должна составлять две трети от общей массы Вселенной. Что она из себя
представляет, так и не ясно до сих пор, но только допустив ее присутствие,
можно приемлемым образом объяснить характер движения небесных тел.
Доктор Адам Рисс с коллегами из
Балтиморского научно-исследовательского института космической телескопии
исследовали помощью телескопа "Хаббл" вспышки сверхновых, находящихся
"на другом краю" видимой Вселенной (свет от наиболее удаленной из
наблюдаемых вспышек добирался до Земли около десяти миллиардов лет!). Измерения
показали, что свет от сверхновых, взорвавшихся миллиарды лет назад, имеет
меньшее красное смещение, чем свет недавних. Именно это и доказывает, что
Вселенная сейчас расширяется быстрее, чем раньше. По расчетам, около пяти
миллиардов лет назад замедление расширения прекратилось, и теперь расширение
опять нарастает.
Если так продолжится и дальше, то
нового "большого взрыва" просто не случится. Четких объяснений этому
явлению сейчас нет, но их поиск идет вовсю.
По одной из версий, гравитация на
сверхбольших расстояниях, до которых сейчас расширилась Вселенная, действует по
другим, неизвестным нам законам. В частности, ее действие на дальних
расстояниях значительно слабее, чем предполагалось.
Источник: КомпьюЛента
"Темные силы" Вселенной стали крупнейшим
открытием года
19 декабря 2003 г.
Исследования
"темной энергии", которая заставляет Вселенную все быстрее
расширяться, возглавили список из 10 самых выдающихся научных открытий 2003
года, составленный редакцией американского научного журнала Science, передает
агентство Associated Press.
Первые предположения
о том, что Вселенная расширяется за счет неизвестной энергии, появились пять лет
назад. В этом году сразу двум группам американских ученых удалось получить
новые доказательства этой гипотезы при помощи телескопов, которые фиксировали
космическое реликтовое излучение, возникшее после "Большого взрыва".
По итогам
исследований ученые вычислили более точный возраст Вселенной - 13,7 миллиарда
лет. Предыдущие оценки колебались в промежутке от 12 до 15 миллиардов лет.
Источник: Lenta.Ru
Скопления
галактик исказили эхо Большого Взрыва
4 февраля 2004 г.
"Фотография" Вселенной в возрасте
200 млн лет была сделана на основе данных измерения американским зондом
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) фонового микроволнового
космического излучения. Это излучение представляет собой послесвечение, или
"эхо", Большого Взрыва, в результате которого образовалась наша
Вселенная. Эти измерения также показали, что наша Вселенная всего на 4% состоит
из обычной материи, а остальное приходится на "темную" материю (23%)
и "темную" энергию (73%). Однако недавно группа астрономов из
Университета Дарема (Великобритания) представила доказательства того, что это
фоновое излучение за те 13 млрд лет, которое ему понадобилось, чтобы достигнуть
Земли, претерпело некие искажения. Результаты их исследований базируются на
анализе данных того же зонда WMAP. Они обнаружили, что близлежащие к нам
скопления галактик находятся в тех областях неба, где температура
микроволнового излучения ниже ее среднего значения. Такое явление может
объясняться тем, что горячий газ в этих скоплениях галактик взаимодействовал с
пролетавшими через него фотонами Большого Взрыва, и при этом взаимодействии
менялись характеристики этих фотонов, то есть изменялось "эхо"
Большого Взрыва. Этот эффект был предсказан еще в начале 1970-х годов
советскими физиками Р.А.Шуняевым и Я.Б.Зельдовичем вскоре после открытия
фонового микроволнового космического излучения. Раньше этот эффект наблюдался в
ближайших окрестностях нескольких крупных галактических скоплений, а теперь
обнаружено, что микроволновый фон искажается на расстоянии около одного градуса
от центра галактического скопления, то есть область искажения намного больше,
чем предсказывалось ранее.
(по материалам Spaceflight Now)
В космосе сгущается темнота
8 апреля 2004 г.
В космосе постепенно темнеет: ученые выяснили, что Вселенная достигла пика
образования новых звезд 5 миллиардов лет назад, на несколько миллиардов раньше,
чем предполагалось. Рождение новых звезд сейчас идет гораздо медленнее, чем
умирание старых, что приводит к постепенному сгущению темноты в космосе.
Источник: Lenta.Ru
NASA проверит в космосе принцип эквивалентности
19 мая 2004 г.
Осенью нынешнего года
Американское аэрокосмическое агентство намерено провести грандиозный
эксперимент, основная задача которого заключается в проверке принципа
эквивалентности.
Напомним, что,
согласно принципу эквивалентности, все тела независимо от их массы и внутренней
структуры приобретают в каком-либо конкретном поле тяготения одинаковое
ускорение. Данная теория около четырехсот лет назад была практически
подтверждена Галилео Галилеем, который бросал с Пизанской башни пушечные ядра,
стальные и деревянные шарики и прочие предметы.
Теперь американские
ученые решили провести похожий эксперимент, но в куда более крупных масштабах.
Исследователи надеются рассчитать, с какой скоростью "падают" Земля и
Луна, двигаясь вокруг Солнца. Для этого придется с очень высокой точностью
измерить отклонения орбиты естественного спутника нашей планеты. Вычисления
будут проводиться путем "пингования" Луны лазерным лучом,
отражающимся от зеркал, установленных на ее поверхности американскими
астронавтами и советскими космическими аппаратами.
Ранее расстояние
между Землей и Луной измерялось с точностью до 1,7 см. Однако, этого не
достаточно, для того чтобы подтвердить или опровергнуть принцип
эквивалентности. В рамках нового эксперимента будет использоваться более мощный
телескоп, улавливающий в пять раз больше отраженных фотонов, нежели во всех
предыдущих исследованиях. Это позволит довести точность измерений до 1,5-2 мм.
Источник: КомпьюЛента
Ученые состарили вселенную на миллиард лет
21 мая 2004 г.
Возраст вселенной
может быть намного больше, чем считалось до сих пор, сообщает BBC News.
К такому выводу
пришли итальянские и немецкие ученые, которые работают в Лаборатории по
подземным астрофизическим явлениям, расположенной глубоко по землей в скальных
породах горы Гран Сассо центральной Италии.
По их мнению, возраст
вселенной составляет не 13,7 миллиардов лет, а 14,7 миллиарда.
В этой лаборатории
созданы почти идеальные условия для наблюдения за процессами, которые протекают
во время реакций, схожих с теми, которые возникают внутри Солнца.
Ученые установили,
что углеродно-азотно-кислородный цикл (CNO - цикл), который играет важную роль
в образовании энергии звезд, на самом деле протекает намного медленнее, чем
считалось до сих пор.
Соответственно, если
возраст больших звезд, на основании которого вычисляют возраст вселенной,
является гораздо большим, чем считалось до сих пор, то это вносит
соответствующие коррективы в расчеты возраста вселенной.
Источник: Lenta.Ru
Самая темная галактика может освещать
темную материю
3 июня 2004 г.
На днях было объявлено о том, что
астрономы открыли самую темную из известных галактику во Вселенной. Она в 100
раз темнее ночного неба и в 100 тысяч раз темнее нашей галактики Млечный Путь.
Эта темная галактика находится на расстоянии 2 млн световых лет от Земли в
созвездии Андромеды. Назвали ее Andromeda IX.
Кроме того, Andromeda IX и самой
маленькой галактикой. Во всяком случае, ее обнаружили по свету пары десятков ее
самых ярких звезд. Сколько же всего звезд в этой галактике, пока непонятно. Не
существует пока и такого понятия как минимальное количество звезд в галактике.
Астрономы уже высказали предположение,
что минигалактик, подобных Andromeda IX, может быть очень много, и что они
могут быть как-то связаны с темной материей, существование которой давно
предсказывают астрофизики, но которую пока никак не удается обнаружить.
(по материалам CNN.com)
Американский астроном синтезировал
первый звук Вселенной
3 июня 2004 г.
Американский астроном синтезировал
звук, который издавала расширяющаяся Вселенная после так называемого Большого
взрыва, в результате которого, согласно распространенной теории, она и
появилась, сообщает Space.com. Звук
<http://www.space.com/media/mp3/universe.m3u> длится всего
пять секунд, но на самом деле этот звук продолжался в течение первого миллиона
лет существования вселенной - он был "сжат" до небольших размеров для
удобства слушателя.
Сначала Уиттл "вычислил"
частоту звука на основе современного космического радиационного фона. Затем он
вместе с коллегами рассчитал плотность вещества, выброшенного в результате
взрыва до момента образования излучения, а также динамику его изменения. После
этого астроном свел полученные данные воедино и создал собственно звук, который
образовался сразу после взрыва до образованием излучения.
По словам Уиттла, в самом начале
Вселенная была относительно небольшого размера и достаточно большой плотности.
Поэтому звук мог распространяться в ней достаточно хорошо.
Источник: Lenta.Ru
<http://www.lenta.ru>
Телескоп Chandra нашел темную материю в галактическом скоплении
Печь
15 сентября 2004 г.
На недавней конференции Американского астрономического общества в
Новом Орлеане был представлен доклад, посвященный исследованиям галактического
скопления Печь (Fornax), которое находится в одноименном созвездии на
расстоянии около 60 млн световых лет от Земли.
Наблюдения велись с помощью космического рентгеновского телескопа
Chandra. Эти исследования показали, что вблизи центра галактического скопления
находится огромное стреловидное облако горячего газа длиной более 500 тысяч
световых лет. Температура его составляет около 10 млн градусов, а его геометрия
указывает на то, что этот горячий газ быстро движется сквозь еще более крупное,
но меньшее по плотности газовое облако. Скорее всего, его заставляет двигаться
какая-то большая невидимая структура, которая коллапсирует и тянет все, что
"попадается под руку", к общему центру гравитационного притяжения.
Астрономы полагают, что это есть доказательство существования в галактическом
скоплении Печь темной материи.
(по материалам SpaceDaily)
В Африке начал работу четырех-телескопный комплекс H.E.S.S.,
который будет искать "темную материю"
28 сентября 2004 г.состоялось официальное открытие
комплекса из четырех телескопов, который называется H.E.S.S. (High Energy
Stereoscopic System). Расположен он в области Гемсберг в Намибии. Первые
наблюдения начались еще в 2002 году сразу после постройки первого из четырех телескопов.
H.E.S.S. - это система из четырех телескопов, диаметр апертуры
каждого из которых составляет 12 м. Предназначаются эти телескопы для поиска в
южном полушарии неба источников частиц с энергией более 100 ГэВ
(гигаэлектрон-вольт). Такие частицы выбрасываются в космос при взрыве
сверхновых. А, кроме того, ученые полагают, что, именно в этом диапазоне
энергий удастся обнаружить во Вселенной так называемую "темную
материю".
H.E.S.S. - это международный проект, инициатором и координатором
которого является Институт ядерной физики им. Макса Планка. Именно он
предоставил оборудование для совершенно новой области астрономии -
тера-электрон-вольтной астрономии. В проекте также принимают участие несколько
университетов Германии, ряд научных организаций Франции и Университет Намибии.
(по материалам SpaceDaily)
14
октября 2004 г.
В Мексике на
вершине горы Сьерра-Негра на высоте 4580 м идет строительство Большого
Миллиметрового Телескопа (Large Millimeter Telescope, LMT). Диаметр его антенны
составляет 50 метров, а миллиметровым он называется потому, что будет работать
в миллиметровом диапазоне длин волн (от 1 до 3 мм). Эти волны короче радиоволн,
но длиннее волн инфракрасного диапазона, они не отклоняются облаками
космической пыли и не затухают с расстоянием. Поэтому они позволяют увидеть
намного более тусклые объекты и с более высоким разрешением, чем при работе с
другими типами излучения.
Стоимость
проекта постройки такого телескопа составляет 100 млн дол. Понятно, что
финансирует его не Мексика (ее доля невелика), а главным образом США. Точнее,
это совместный проект, в котором участвуют Национальный институт астрофизики
Мексики и университет штата Массачусетс.
С помощью
этого телескопа астрономы рассчитывают "увидеть" Вселенную в ее
младенческие годы, когда зажигались первые звезды. То есть астрономы надеются
увидеть объекты, которые находятся от нас на расстоянии 13 млрд световых лет.
(по материалам CNN.com)
26
октября 2004 г.
Спустя
одиннадцать лет наблюдений за двумя искусственными спутниками Земли сотрудники
университета в Лечче (Апулия, восточная Италия), пришли к выводу, что эти
объекты смещаются по орбите каждый год примерно на два метра в силу того, что
сама структура околоземного пространства закручивается вокруг вращающейся
планеты.
Эффект
скручивания (frame dragging) был предсказан в 1918 году австрийскими физиками
Йозефом Лензе и Хансом Тиррингом, которые отталкивались в своих выкладках от
теории относительности Альберта Эйнштейна.
Согласно
их выводам, любой объект, обладающий массой, искривляет
пространственно-временной континуум вокруг себя, в точности так же, как тяжёлые
предметы могут деформировать растянутую простыню. Если объект, обладающий
массой, ещё и вращается, он наводит на структуру пространства-времени
соответствующие спиралеобразные искажения, то есть скручивает и само
пространство-время, и наводит искажения на другие массивные объекты вокруг
себя.
Именно
из этого итальянские физики и исходили, когда проводили свои эксперименты.
Команда под руководством Иньяцио Чуфолини проанализировала отражения лазерных
лучей от поверхности двух спутников - Lageos и Lageos 2. Оба являются просто
металлическими болванками - сферами диаметром 0,6 м с покрытием, обладающим
высокой отражательной способностью. Никакой электронной начинки у этих
спутников нет.
Исследователи
утверждают, что полученные ими результаты по смещению объектов по орбите под
воздействием эффекта скручивания, на 99% соответствуют предсказанным величинам
(при погрешности до 10%).
Все
подробности доклада можно прочитать в номере журнала Nature, увидевшем свет 21
октября.
(по материалам Space.com)
Источник:
КомпьюЛента
Комментарий:
надо отметить, что, согласно Эйнштейну, «искривляется» не пространство-время, а
одно лишь пространство. А время вместе с ним не искривляется. Поэтому очередное
«подтверждение» теории относительности вряд ли следует рассматривать как
подтверждение
4 февраля 2005 г.
Астрофизикам из
Гарвардского университета удалось определить, где скрывается часть так
называемой пропавшей материи, - около половины атомов Вселенной. Изучая снимки
квазарообразной галактики Mkn 421, полученные с помощью рентгеновского
телескопа Chandra, они обнаружили два
межгалактических облака рассеянного горячего газа.
Обрабатывая полученную информацию,
ученые установили, что в этих облаках присутствуют ионы углерода, азота, кислорода
и неона, а температура газа превышает 1 миллион градусов Цельсия. Сравнив эти
данные с наблюдениями в ультрафиолетовом спектре, они определили размеры
образований, которые достигают 2 миллионов световых лет, и массу-плотность
вещества.
Допуская, что эти облака являются
типичными с точки зрения их размеров, астрофизики произвели оценку средней
массы-плотности барионов, содержащихся в таких образованиях по всей Вселенной.
Выяснилось, что этот показатель совпадает с объемом пропавшей материи.
Новооткрытые газовые межгалактические
облака раньше не удавалось обнаружить из-за того, что диапазон температур в них
колебался от сотен тысяч до миллиона градусов, а, кроме того, эти объекты имели
крайне низкую плотность.
Компьютерные модели показали, что
пропавшая материя может содержаться в сильно рассеянной сетевой системе газовых
облаков, из которых сформировались галактики и галактические скопления.
Источник: Lenta.Ru
25
февраля 2005 г.
В
Антарктиде на американской станции "Амундсен-Скотт", которая
находится на южном полюсе Земли, установлен новый телескоп QUaD. Он будет
наблюдать за небольшим участком звездного неба и анализировать идущее оттуда
космическое микроволновое фоновое излучение, оставшееся после Большого Взрыва.
Основная задача телескопа QUaD состоит в определении поляризации фонового
излучения, для измерения которой в телескопе QUaD имеется 64 детектора, которые
должны находиться при температуре, близкой к абсолютному нулю.
Ученые
также надеются, что телескоп QUaD позволит узнать что-то новое о так называемой
темной энергии, которая заполняет бОльшую часть Вселенной.
(по материалам SpaceRef)
22 февраля 2005 г.
В субботу американские
астрофизики объявили об открытии для общего доступа программы Einstein @ Home.
Как сообщает MSNBC, в рамках проекта домашние компьютеры пользователей
интернета помогут ученым подтвердить или опровергнуть одну из основных загадок
общей теории относительности Эйнштейна - существование гравитационных волн.
Для этого все желающие
могут установить на свои машины специальную программу, которая будет
использовать свободные ресурсы компьютера для обработки научной информации.
Принцип действия системы аналогичен программе поиска внеземных цивилизаций
SETI.
Данные для обработки
поступают с двух обсерваторий - американской LIGO и британо-германской GEO-600.
Объем полученной информации столь велик, что для ее обработки необходимо
объединить вычислительные ресурсы как можно большего числа пользователей.
Первая часть исследования
будет посвящена поиску вращающихся нейтронных звезд или пульсаров. Весь проект
проводится в рамках Всемирного года физики.
По словам директора
обсерватории LIGO Барри Бариша, исследование поможет ответить на такие вопросы
как, распространяются ли гравитационные волны со скоростью света, и чем они
отличаются от электромагнитных волн.
Источник: Lenta.Ru
Наш комментарий: помните,
в течение предыдущих 20 лет нам прожужжали все уши о том, что в ближайшие два
года (на протяжении 20 лет говорили, что «в ближайшие 2 года») будет запущен
спутник, на котором будут вращаться идеально гладкие шарики и отклонение их
угла наклона должно подтвердить теорию Эйнштейна. Несколько лет назад такой
спутник был таки запущен, но восторженных рапортов о том, что «теория
относительности подтверждена», так никто и не слышал. Похоже, здесь – новость
из той же серии.
Не говорим уже и о том,
что даже если гравитационные волны и будут обнаружены, то это не будет иметь
никакого отношения к теории относительности. Равно как и знаменитая формула E=mc2.
15 марта 2005 г.
New Scientist публикует заметку, в которой говорится, что
явление, открытое в 1990-е годы и получившее название "тёмная
энергия", могло быть обнаружено ещё в 1970-е годы. Именно тогда были
сделаны некоторые открытия, теперь ассоциируемые с "тёмной энергией".
Само явление было обнаружено в конце 1990-х при наблюдении сверхновых,
располагающихся в миллиардах световых лет от нас. В 1972 году Аллан Сэндидж из
калифорнийской Обсерватории Карнеги, пришёл к заключению, что в ближних к нам
регионах Вселенной, где расширение происходит в наименее быстром темпе,
гравитационное притяжение между группами и скоплениями галактик может приводить
к заметным отклонениям в скорости движения разлетающихся галактик. Эти
отклонения получили название "пекулярных скоростей"; Сэндидж показал,
что у галактик, которые располагаются вокруг Местной группы галактик (в которую
входят Млечный Путь и несколько её непосредственных соседей), пекулярные
скорости ненормально низки.
И вот теперь группа
астрономов заявляет, что данная аномалия уже тогда могла бы заставить
космологов заподозрить существование "тёмной энергии". В 1977 году,
ещё до того, как было сделано само открытие и появился сам термин, сотрудник
Университета штата Вашингтон Фабио Говернато построил компьютерную модель
формирования галактик - с момента большого Взрыва и до наших дней. Однако эта
модель оказалась неспособной объяснить причину столь низких пекулярных
скоростей у близких к нам галактик.
И вот сейчас, когда
Говернато и его коллеги ввели в свою модель фактор тёмной энергии, выяснилось,
что новая модель совершеннейшим образом соответствует реальности.
Источник: КомпьюЛента
"Темная" материя похожа на "ошибку" Эйнштейна
24 ноября 2005 г.
Существование
"космологической константы" обосновал "на кончике пера" еще
Эйнштейн, вначале включивший ее в свои уравнения расширения Вселенной, но позже
отрекшийся от нее. Теперь, в ходе новых исследований сообщества SuperNova Legacy, обнаружено
поразительное сходство загадочной "темной энергии", и теоретической
"космологической константы".
SuperNova Legacy Survey (SLS) - международное
сообщество, объединяющее более 40 исследователей, занимающихся изучением
сверхновых звезд. Светимость некоторых сверхновых всегда постоянна, что делает
их "мерилом" космического пространства. Работа SLS началась в 2003
году, и рассчитана на 5 лет. Пока, команда измерила расстояние до 71 сверхновой
звезды, которые взорвались между 2 и 8 миллиардами лет назад.
Новые результаты,
изданные командой SLS, предполагают
отсутствие рассеяния темной энергии. Такой вид темной энергии был уже
предсказан Эйнштейном, когда он вводил "космологическую постоянную" в
его уравнения общей теории относительности. Вначале, он ввел ее для
совместимости со "статической", как тогда полагали, Вселенной. Но
после, когда было обнаружено расширение Вселенной, необходимость в постоянной
отпала. И Эйнштейн назвал ее "самой большой своей грубой ошибкой".
Через 80 лет, эта "ошибка" Эйнштейна, позволяет точнее понимать
процессы ускоряющегося расширения Вселенной.
Источник: CNews.ru
"Темный конфликт" в космологии нарастает
28 ноября 2005 г.
В научном мире
обостряется борьба между сторонниками господствующей ныне космологической
теории и их противниками - по мнению последних, расхождение теории с фактами
становится просто нетерпимым.
Группа ученых
пришла к выводу, что темная энергия оставалась неизменной на протяжении периода
существования Вселенной. Тем временем растущее число ученых настаивает на ревизии фундаментальных основ
современной космологии, призывая покончить с фантомом "темной энергии" вообще.
Тем временем
растущее число ученых, обеспокоенных неувязками в классической теории, призывают к коренному пересмотру современной космологии. Последней каплей послужили
результаты картографирования реликтового фона электромагнитного излучения во
Вселенной спутником WMAP, идущие вразрез
с теорией "Большого Взрыва". Группа альтернативных космологов
накопила впечатляющее количество фактов, расходящихся с представлениями
классической космологии. Феномен "Оси Зла",
обнаруженный при анализе полученного WMAP материала, грозит фундаментальными потрясениями основ
современного естествознания.
Тем не менее, по
мнению ученых, истина дороже. "Стандартная модель уродлива и запутана, -
считает автор термина "Ось Зла", доктор Жоао Магуэйо (Joao Magueijo) из лондонского
Империал-колледжа. - Надеюсь, ее финал не за горами". Тем не менее теории,
которая придет ей на смену, придется объяснить всю совокупность фактов - и в
том числе те, которые стандартной моделью описывались вполне удовлетворительно.
"Это будет чрезвычайно непросто", - полагает он.
Источник: CNews.ru
13 декабря 2005 г.
Новое объяснение тому, как устроена "темная
материя", предложили двое физиков-теоретиков из Швеции и Германии. В статье,
опубликованной в Physical Review Letters, они рассматривают гипотетические
"темные шары" диаметром около 20 сантиметров и массой порядка 100
миллионов тонн, которые могут быть "спрятаны" внутри звезд.
Колин Фроггатт и Хольгер Нильсен возводят их существование к
первой секунде после Большого Взрыва. В этот момент могли появиться две
разновидности вакуума, в равной степени способные вмещать материю. Области
пространства, "заполненные" вакуумом различного типа, оказались
разделены особыми "доменными стенками", которые затем
"свернулись", захватив некоторое количество протонов и нейтронов. Из
них при сжатии "шаров" образовывались легкие ядра, которые, в свою
очередь, вступали в реакции термоядерного синтеза. За счет выделившейся энергии
некоторые ядра смогли покинуть "альтернативный вакуум" и стать
"обычным" веществом.
Физики считают, что часть "темных шаров" до сих
пор находится внутри звезд. "Шары" обмениваются с ними веществом и
энергией, но их совместное существование может закончиться взрывом. Кроме того,
изолированные шары вне звезд также неустойчивы и могут стать причиной
рентгеновского и гамма-излучения, источники которого астрономы не в состоянии
найти. При этом, однако, "темные шары" перестают быть "темной
материей": ее определяют как вещество, о котором можно судить только по
гравитационному взаимодействию со всеми остальными объектами.
Источник: Lenta.Ru
"Темная материя" стремится
взять реванш
15 декабря 2005 г.
Наблюдение за двумя скоплениями удаленных
галактик с помощью космического телескопа Хаббла позволило сторонникам теории
темной материи взять реванш у противников, заявив об обнаружении признаков
существования этой невидимой странной субстанции.
Доктор Мюнгкук Джеймс Джи и его
коллеги из университета Джонса Хопкинса провели наблюдения двух скоплений
галактик из более чем 400 галактик в каждой, которые сформировались в то время,
когда возраст нашей Вселенной был в два раза меньше. Ученые обнаружили
небольшое, однако заметное несоответствие форм галактик на снимках, полученных
наземными радиотелескопами и космическим телескопом Хаббла, сообщает
SpaceDaily. Астрономы предполагают, что эти искажения вызваны гравитационным
полем невидимой темной материи.
Исследования ученых подтверждают
теорию преимущественного формирования галактик в тех областях, где плотность
темной материи выше. "На снимках видно, что скопления галактик расположены
в самых плотных областях темной материи", - поясняет доктор Джи.
Уплотнения темной материи в скоплениях
галактик, выделенные на снимках лиловым цветом, в свою очередь подтверждают
теорию, согласно которой темная материя состоит из частиц, которые, в отличие
от частиц обычной материи, не сталкиваются друг с другом. "Если бы эти
частицы участвовали в столкновениях, мы наблюдали бы на снимках более
равномерное распределение темной материи", - комментирует доктор Джи.
Источник: CNews.ru
Учёные смогут проверить многомерность Вселенной
2 февраля 2006 г.
Учёные университета в Бостоне и Калифорнийского
университета уверены, что вскоре получат доказательства существования других
измерений и прочих следствий теории струн. Предварительные результаты
исследований, проведённых с помощью детектора нейтрино AMANDA на Южном полюсе,
показали, что эти "призрачные" частицы могут переходить из нашего
трёхмерного мира в другие многомерные.
Источник: КомпьюЛента
Комментарий ред. сайта: а, может, в данном случае
подтверждается не "многомерность Вселенной", а то, что нейтрино есть
сверхсветовые частицы?
Темная материя оказалась нехолодной
9 февраля 2006 г.
Ученые Кембриджского университета впервые количественно
оценили скрытую массу Вселенной. Было показано, что она превосходит массу
солнца в тридцать миллионов раз и ее распределение превышает 300 парсеков.
Отсюда ученые делают вывод, что частицы, из которой состоит скрытая масса,
движутся со скоростью порядка 9 км/с, только так можно объяснить, что темная
материя распределена по такому огромному объему. Это первые физические
свойства, которые были обнаружены для этого явления, не считая открытие самого
существования темной материи.
Вычисленная скорость частиц темной материи оказалась
большой неожиданностью. Существующая теория предполагала, что температура
скрытой массы близка к абсолютному нулю, и ее частицы движутся со скоростью
несколько миллиметров в секунду. Исследования же показывают, что частицы имеют
огромную кинетическую энергию и их температура достигает десятков тысяч
градусов.
Источник: КомпьюЛента
Тёмной энергии не существует?
15 февраля 2006 г.
С тех пор, как в 1999 году было установлено, что
Вселенная расширяется с постоянным ускорением, появился термин "тёмная
энергия", которым окрестили гипотетическую силу, противодействующую гравитации.
Появились мнения, будто "тёмная энергия", на самом деле, - та самая
"космологическая константа" Эйнштейна, от которой он отказывался и
называл своей главной ошибкой в жизни.
Но у трёх физиков-теоретиков - Ольги Мены и Хосе
Сантьяго из Лаборатории Ферми и Йохена Веллера из Лондонского имперского колледжа
нашлись возражения. По их
расчётам получается, что ускоренное расширение Вселенной не есть следствие
действия какой-то "скрытой силы"; причиной разлёта вещества является
всё та же гравитация
и её поведение на космологических дистанциях.
Речь идёт об обновлении теоретической модели гравитации
при котором законы гравитации на малых расстояниях остаются практически
неизменными, а вот на сверхбольших космических оказываются совсем иными. Именно
на таких расстояниях ускорение и наблюдается. Более того, на таких расстояниях
искривление пространства настолько мало, что Вселенная выглядит плоской.
Информационное сообщение об этом сопровождается
непонятной фразой: “Самое же интересное состоит в том, что Общая теория
относительности Эйнштейна остаётся нетронутой, - по крайней мере, для небольших
расстояний”
Источник: КомпьюЛента
Соотношение
"тёмной" материи к обычной - величина постоянная?
21 марта 2006 г.
Члены международной команды астрономов по итогам наблюдений несколько десятков близлежащих галактик пришли к выводу, что соотношение "тёмной материи" и обычного вещества в них на протяжении последних 6 миллиардов лет остаётся неизменным. Если эти выводы подтвердятся, у астрономов появятся основания утверждать, что между "тёмной" и нормальной материей имеет место значительно более тесное взаимодействие, нежели считалось прежде.
Источник: КомпьюЛента
Темная материя: закваска для галактик
22 июня 2006 г.
"Темная" для сегодняшней
науки материя - необходимый и ключевой ингридиент в создании галактик,
присутствующий в одном и том же количестве.
Последние исследования, проведенные с
помощью космического телескопа НАСА Spitzer, позволили определить
количественные значения ингредиентов, из которых создаются галактики, и
минимальную массу темной материи, при которой возможно формирование некоторых
типов галактик.
"Обладая массой, сгусток темной
материи начинает притягивать к себе другую темную материю, а также обычный газ,
- объясняет соавтор исследования Джейсон Сорас
из научного центра НАСА Spitzer, Калифорнийского технологического
института, США. Концентрация газа приводит к образованию звезд и, в конечном
счете, галактик, но наша работа показывает, что этого не случается, пока темная
материя не достигнет определенной критической массы".
В результате вычисления масс темной
материи для нескольких галактик, расположенных в двух скоплениях, находящихся
на различных расстояниях от Земли, ученые обнаружили поразительную закономерность:
для каждой галактики, независимо от ее расположения, масса темной материи
оказалась примерно одинаковой - около 10 трлн. солнечных масс. Возможно, это
значение является минимумом, необходимым для формирования ультралюминесцентной
инфракрасной галактики.
Источник: CNews.ru
Стивен
Хокинг переворачивает космологию вспять
5
июля
Известный британский физик Стивен
Хокинг совместно с сотрудником ЦЕРН
Томасом Хертогом предложил радикально новый методологический принцип изучения
Вселенной. Работа ученых опубликована в журнале Physical Review.
Вместо исследования эволюции Вселенной
"снизу вверх", моделируя ее развитие от момента зарождения до
нынешних времен и далее, они предложили использовать принцип "сверху
вниз". Он предполагает постепенное распространение знаний о сегодняшнем
моменте существования Вселенной назад во времени, к ее началу.
Новый подход отличается
нетрадиционностью и новизной для космологии - так, Хокинг и Хертог признают,
что Вселенная может не иметь одного-единственного начала и, соответственно,
одной истории эволюции. Вместо этого у нее может быть множество начал и
множество историй. Правда, "альтернативные истории", с точки зрения
ученых, присутствуют лишь потенциально, поскольку "испарились" практически
сразу же после Большого Взрыва.
По мысли авторов, новая теория
способна помочь разрешить фундаментальную проблему теории струн, зачастую
рассматриваемой в качестве наиболее перспективного аппарата для объяснений
космологии из всех имеющихся у ученых сегодня. С ее точки зрения, возможно
существование множества "параллельных" Вселенных с различными
фундаментальными постоянными и даже с различной размерностью
пространства-времени, что расходится с наблюдаемой нами реальностью, в которой
имеется одна Вселенная и один, строго определенный, набор физических констант.
Источник:
CNews.ru
Тайну
темной энергии помогут раскрыть нейтрино?
31
июля
Концепция темной энергии была
сформулирована в конце 1990-х годов астрономами, изучавшими вспышки сверхновых звезд
типа 1a. Оказалась, что яркость этих звезд меньше ожидаемой. Согласно
существующей теории, "дефицит яркости" вызван ускоренным расширением
Вселенной, которое, в свою очередь, было объяснено действием темной энергии,
природа которой все еще остается неизвестной. С тех пор телескопы во всем мире,
в том числе и Большой телескоп (Very Large Telescope) в Сьерро-Паранал, Чили,
использовались, чтобы исследовать излучение все большего количества сверхновых
звезд.
Лоуренс Холл и его коллеги из
университета Калифорнии в Беркли считают, что нейтринное излучение, возникающее
при другом типе взрыва - коллапсе ядра сверхновой звезды, - может стать
наиболее подходящим инструментом для изучения темной энергии.
Миллионы сверхновых звезд с коллапсом
ядра за всю историю Вселенной должны были оставить обширный реликтовый
нейтринный фон. Однако чрезвычайно большая проникающая способность этих частиц
делает их обнаружение очень трудной задачей.
Тем не менее, следующее поколение
детекторов нейтрино, такие, как подземный поглотитель Underground Nucleon Decay
и нейтринная обсерватория Neutrino Observatory, будут приблизительно в 20 раз
больше, чем японский Super-Kamiokande. Их резервуары будут содержать около
миллиона тонн воды. Эти детекторы должны обладать достаточной чувствительностью
для обнаружения фонового нейтринного излучения.
Спектр реликтового нейтринного
излучения имеет важное значение для космологии, поскольку несет информацию о
темпах расширения Вселенной в прошлом. Анализ нейтринного излучения может
подтвердить теорию ускоренного расширения, не проясняя природу темной энергии,
а может и коренным образом изменить основные принципы современной физики
Источник:
CNews.ru
Вселенная
может оказаться больше и старше
14
августа
Американские астрономы из Университета
штата Огайо вычислили, что расстояние до галактики M33 в созвездии Треугольника
на 15% больше, чем считалось ранее. Если эти измерения верны, то используемое
при расчётах возраста и размеров Вселенной значение постоянной Хаббла должно
быть на 15% меньше. К таким выводам привёл новый метод вычисления массы и
истинной яркости звёзд-гигантов посредством их световых и скоростных
характеристик, а также температуры излучения.
Наблюдения велись за звёздами в
двойной системе, которые затмевают друг друга каждые пять дней. Сравнивая
наблюдаемую яркость с результатами вычислений, получилось, что на самом деле
галактика находится от нас на расстоянии в 3,14 миллионов световых лет, а не
2,6 миллионов световых лет. На сегодняшний
день возраст Вселенной оценивается в 13,7 миллиардов лет, а при новом значении
постоянной Хаббла он станет равным 15,8 миллиардов лет.
Источник:
КомпьюЛента
Существование
темной материи во Вселенной подтвердилось
22
августа
Американские астрофизики впервые в
истории получили прямое экспериментальное подтверждение существования во
Вселенной темной материи. Это стало возможным благодаря чудовищному
космическому катаклизму - столкновению двух скоплений галактик, в результате
которого обычная материя оказалась отделенной от загадочной темной материи, о
природе которой пока ничего неизвестно. Для обнаружения ее присутствия ученым
пришлось использовать результаты наблюдений, полученные с помощью космической
рентгеновской обсерватории "Чандра", космического телескопа "Хаббл"
и мощных наземных оптических телескопов.
Данные обсерватории "Чандра"
показали, что основная часть обычной материи галактик, существующая в форме
раскаленного газа или высокотемпературной плазмы, из-за воздействия своего рода
сил трения при столкновении затормозилась и отстала от своих галактик,
улетевших несколько вперед. Наблюдения же этих галактик в оптическом диапазоне,
то есть в видимом свете, показали, что вокруг них сохранилась куда большая
масса невидимого вещества - темной материи.
Источник:
Страна.Ру
Вселенная
может иметь вытянутую форму
16
октября
Учёные из Италии предположили, что
Вселенная может иметь вытянутую, а не правильную сферическую, форму. Вселенная
могла растянуться в элипсоид под действием магнитного поля, распределенного по
ней, или из-за дефектов в структуре пространства-времени. Предположение было
сделано на основе данных, собранных космическим аппаратом NASA WMAP, который
измеряет температуру реликтового микроволнового излучения. За исследования
микроволнового фона в этом году была присуждена Нобелевская премия по физике.
Спутник WMAP обнаружил необычное
распределение уровня фонового микроволнового излучения. При наблюдениях за
большими участками неба уровень излучения оказывался ниже предсказуемого. С другой
стороны, для небольших участков расчетные и наблюдаемые величины сходились.
Ликвидировать несоответствие расчетных
и экспериментальных данных, по мнению итальянский ученых, позволит коррекция
представлений о форме Вселенной. По их мнению, степень ее несферичности
Вселенной быть примерно на 1% больше, чем считалось ранее.
Источник:
КомпьюЛента
"Ось
Зла" будет изучена с рекордной детальностью
16
октября
Европейское космическое агентство
готовит запуск зонда для изучения трудно объяснимого феномена, способного
существенно углубить наши представления о собственной Вселенной либо
подвергнуть их коренному пересмотру.
Наличие выявленной в ходе наблюдений
неоднородностей в расположении «холодных» и «теплых» областей фона реликтового
излучения и их необычный и труднообъяснимый характер привели к тому, что «с
легкой руки» космолога Жоао Магуэйо
феномен получил обозначение «Оси Зла».
Обнаружение «Оси Зла» грозит настолько
фундаментальными потрясениями, что НАСА выделило средства на пятилетнюю программу
детального исследования и проверки данных WMAP. Европейское космическое
агентство ESA готовит исследовательский зонд Planck, который должен будет
продолжить исследование флуктуаций реликтового электромагнитного излучения,
начатое аппаратами COBE и WMAP.
Ученые
смоделировали процесс формирования галактики
24
ноября
Американские исследователи из Калифорнийского университета получили самую детальную анимацию процесса формирования галактики из темной материи. Присутствием темной материи объясняют, в частности, то, что образующие скопления галактики не разлетаются в разные стороны, хотя гравитации наблюдаемых объектов недостаточно для удержания галактик вместе. Предполагается также, что без присутствия темной материи галактики имели бы совершенно иную форму, а сверхновые звезды вспыхивали бы ярче. Однако реально темную материю пока никому обнаружить не удалось.
Для
начала формирования галактики, по мнению ученых, необходимо определенное
количество темной материи. Причем для различных галактик это количество
одинаково.
Источник: "Компьюлента"
Составлена
трехмерная карта темной материи
10
января
Астрономы определили расположение
обширных невидимых скоплений темной материи в космосе, внутри которой встроены
видимые галактики из обычной материи. На трехмерной карте видно не только
пространство, но также и время. Изображение показывает, как изменилась
Вселенная с тех пор, когда она была в 2 раза моложе.
Ученые впервые выдвинули предположение
о наличии темной материи в 1930-х гг. в попытке объяснить, почему
быстровращающиеся галактики с относительно небольшой массой не распадаются. По
их мнению, в них содержится огромное количество невидимой материи, чья
гравитационная сила их скрепляет. Согласно предположениям астрономов, только
одна шестая часть материи видима во Вселенной, остальная является темной
материей.
«Мы наблюдали за галактиками, которые
располагаются за темной материей, которая нас интересовала, - говорит астроном
Ричард Массей. –Свет от этих удаленных галактик не распространяется по прямой
линии, потому что космос сам по себе преломляет, направление света изменяется».
При конструировании карты были
использованы данные, полученные с космического телескопа Hubble.
Источник:
Zhelezyaka.com
Предложена новая модель эволюции
Вселенной
9 февраля 2007 г.
Американские исследователи из
Университета Северной Каролины в Чепел-Хилле предложили новую теорию эволюции
Вселенной. По мнению исследователей, с течением времени плотность так
называемой темной энергии нарастает, и она заставляет Вселенную расширяться все
с более высокой скоростью. Этот процесс, в конце концов, приводит к тому, что
Вселенная оказывается разорванной на клочки, удаляющиеся друг от друга со
скоростью, превышающей скорость света. После того как плотность темной энергии
становится равной плотности Вселенной, процесс разрушения останавливается.
Далее разлетевшиеся на огромные расстояния куски материи в результате мощнейших
взрывов порождают новые Вселенные.
Ученые полагают, что именно так
родилась наша Вселенная. Более того, циклы расширения Вселенных, согласно новой
теории, повторяются бесконечное число раз. Фактически предложенная модель
исключает момент Большого взрыва. Проверкой этой гипотезы займется новый
спутник Европейского космического агентства, который будет выведен на орбиту в
следующем году и займется сбором информации о темной энергии.
Источник: КомпьюЛента
Спутник "Планк" поможет
увидеть иные измерения
16 февраля 2007 г.
Спутник "Планк", который
будет запущен в следующем году, возможно, сможет отследить измерения в
реликтовом излучении Большого взрыва. Некоторые теории, такие как теория струн,
стремятся объединить все известные силы в одну "теорию всего",
которая подразумевает существование других пространственных измерений, помимо
трёх известных. Теорию струн, однако, пока не удаётся доказать
экспериментально.
Физики Гэри Шиу и Брет Андервуд из
Университета Висконсина в Мэдисоне утверждают, что иные измерения могли
оставить отпечаток в реликтовом излучении, сохранившемся со времён Большого
взрыва и позволяющем представить структуру Вселенной в возрасте всего 370000
лет. Учёные использовали популярную модель Дирака-Борна-Инфельда (ДБИ), которая
описывает ранний рост Вселенной и основана на теории струн. Теория ДБИ гласит,
что, грубо говоря, наша Вселенная подобна плоскому листу бумаги, находящемуся в
многомерном пространстве.
Поскольку человек привязан к
трёхмерной вселенной, он не может видеть иные измерения. Шиу и Андервуд упирают
на то, что при вышеуказанном состоянии на реликтовое излучение должна влиять
форма других измерений. Предыдущие исследования физиков показали, что сценарий,
предложенный в модели ДБИ, наиболее вероятен.
Источник: КомпьюЛента
Ученые объединяют усилия с целью
обнаружения гравитационных волн
19 февраля 2007 г.
Гравитационные волны должны возникать
при движении массивных тел с переменным ускорением и могут возникать при
столкновении нейтронных звезд или черных дыр. Однако на практике
зарегистрировать гравитационные волны пока не удалось.
С целью ускорения процесса обнаружения
гравитационных волн ведущие обсерватории решили объединить усилия. В проект
будут вовлечены установка LIGO, находящаяся на территории США, комплекс VIRGO в
Италии, и обсерватория GEO 600 в Германии. Предполагается, что исследователи
будут вести интенсивный обмен информацией и проводить тщательный анализ
собранных данных. Исследователи надеются
обнаружить гравитационные волны до конца текущего десятилетия.
Источник: КомпьюЛента
Существование тёмной энергии
поставлено под сомнение
5 апреля 2007 г.
Физик Сюксю Расанен из ЦЕРНа заявил,
что расширение нашей Вселенной происходит вовсе не из-за таинственной
"тёмной энергии", а благодаря тому, что материя концентрируется в
сравнительно небольших регионах космического пространства под действием
гравитации.
В любом уголке Вселенной сила
притяжения между разрозненными частями материи замедляет её расширение. Как это
ни странно, несмотря на то, что в каждом отдельном регионе скорость расширения
замедляется, общая скорость расширения Вселенной увеличивается. Дело в том, как
считает Расанен, что со временем более плотные регионы притягивают к себе ещё
больше материи. Именно этот процесс привёл к формированию галактик и их
скоплений, а также способствовал увеличению пустот между ними.
Таким образом, в плотных регионах
процесс расширения всё более замедляется, но в общем масштабе их влияние на
происходящее постоянно уменьшается, в то время как в пустоте скорость
расширения Вселенной постоянно увеличивается. Расанен полагает, что именно это,
а не тёмная энергия, даёт разумное объяснение всему процессу.
Источник: КомпьюЛента
Американцы утверждают, что спутник
NASA подтвердил теорию Эйнштейна
18 апреля 2007 г.
Теория относительности утверждает, что
вращение такого огромного тела, как, например, Земля, должно искажать
пространство и время. Для проверки теории Эйнштейна в апреле 2004 года на
орбиту был отправлен уникальный спутник Gravity Probe B, содержащий на борту
четыре шара идеальной сферической формы. Шары были охлаждены до температуры,
близкой к абсолютному нолю, и помещены в специальный вакуумный
"термос".
После вывода на орбиту шарам был задан
крутящий момент. Доказательством верности теории относительности Эйнштейна
должно было стать незначительное отклонение осей вращения "мячиков"
от изначального положения. Как утверждает Фрэнсис Эверитт, профессор
Стэндфордского университета и главный исследователь проекта Gravity Probe B,
данные, переданные спутником, подтверждают верность утверждений Эйнштейна с
точностью свыше одного процента.
Правда, окончательные результаты
анализа информации, собранной во время миссии Gravity Probe B, будут
обнародованы не ранее декабря текущего года.
Источник: КомпьюЛента
Телескоп "Хаббл" обнаружил
огромное кольцо "темной материи"
16 мая 2007 г.
Американские исследователи из NASA впервые
зафиксировали в космосе обособленную структуру из так называемой "темной
материи".
"Темную материю" астрономы
находили и раньше, но теперь они впервые могут изучать отдельный объект. Ученые
намерены сравнить поведение "темной материи" в кольце с обычной
материей, из которой состоит наблюдаемая часть вселенной.
Само открытие было сделано случайно
еще в августе 2006 года во время нанесения на карты областей распределения
"темной материи" в звездном скоплении Cl 0024+17 (ZwC10024+1652).
Сперва кольцо даже приняли за ошибку в методике обработки и представления
данных. Затем выяснилось, что образование появилось в результате столкновения
двух звездных скоплений 1-2 миллиарда лет назад. Согласно компьютерной
симуляции, темная материя после столкновения начала падать в центр сПри помощи
телескопа "Хаббл" в пяти миллиардах световых лет от Земли обнаружено
кольцо "темной материи" диаметром в 2,6 миллиона световых лет.
копления, а затем разошлась оттуда кругами, как расходится вода от брошенного в
нее камешка.
Источник: Lenta.Ru
NASA создает новое подразделение для
исследования феноменов космоса
29 июня 2007 г.
В рамках программы NASA по изучению
структуры и эволюции Вселенной Beyond Einstein ("Вслед за
Эйнштейном") открывается новый отдел, который займется "экзотическими"
космическими феноменами: темной энергией, черными дырами, фоновым микроволновым
излучением, сообщается в пресс-релизе NASA. Подразделение названо Einstein
Probes, где слово probes может означать и "исследования", и "измерения",
и "зонды", и многое другое.
Программа Beyond Einstein была начата
несколько лет назад. Ее целью является понимание явлений, необъяснимых или не
полностью объяснимых в рамках существующих теорий, в частности, теорий
Эйнштейна. Ключевые вопросы, которые ставит перед собой программа, таковы:
"Почему произошел Большой Взрыв?", "Что происходит вблизи от
черных дыр?", "Что такое темная энергия?".
В данный момент готовятся два больших
проекта. Первый — выведение на околосолнечную орбиту антенны, которая будет
измерять гравитационные волны. Второй — создание обсерватории, наблюдающей за
поглощением материи черными дырами. В настоящий момент Национальный
научно-исследовательский совет США определяет, какой из проектов программы
является наиболее значимым научно, подготовленным технически и реализуемым
экономически. К сентябрю 2007 совет решит, какой проект будет запущен первым.
Источник: Lenta.Ru
Новые наблюдения астрономов
противоречат теории темной материи
17 августа 2007 г.
Объединив данные оптических и рентгеновских
телескопов, астрономы обнаружили, что в объекте Абель 520 область темной
материи и область видимых галактик существуют отдельно. В рамки современной
теории о поведении темной материи эти наблюдения не укладываются, сообщает
рентгеновская обсерватория "Чандра" в своем пресс-релизе.
Скопление галактик состоит из трех
основных компонентов: отдельные галактики, раскаленный до миллионов градусов
газ между галактиками и темная материя, составляющая большую часть массы
скопления. Оптические телескопы позволяют наблюдать видимые галактики и по
искривлению их излучения определять наличие темной материи, рентгеновские -
обнаруживать раскаленный газ. Принятая на данный момент теория считает, что при
слиянии скоплений темная материя и галактики "держатся вместе".
Объект Абель 520 также представляет
собой слияние скоплений. Когда астрономы совместили данные о нем, полученные с
помощью оптических телескопов, расположенных на горе Мауна-Кеа на Гавайях, с
данными рентгеновского телескопа "Чандра", они обнаружили, что в этом
слиянии есть "темная" и "светлая" области.
"Темная" содержит темную материю и раскаленный газ, при этом не
содержит галактик, "светлая" содержит галактики и не содержит или
почти не содержит темной материи.
Современная теория не может объяснить
это явление. Исследователи, обнаружившие его, предлагают две предварительные
гипотезы. Первая предполагает, что "темная" и "светлая"
области были разделены сложным гравитационным взаимодействием, которое, однако,
не удается промоделировать на компьютере. Вторая допускает наличие особого,
пока не описанного взаимодействия между частицами темной материи.
Источник: Lenta.Ru
Выдвинуты новые уточнения инфляционной
теории развития Вселенной
22 августа 2007 г.
Педро Ферейро из Оксфордского
университета со своими коллегами подсчитал, что температура Вселенной в первые
мгновения после большого взрыва была намного ниже, чем считалось ранее. В
соответствие с инфляционной теорией, на ранней стадии большого взрыва Вселенная
прошла через период быстрого расширения (инфляции), в течение которого материя
была разогрета до более чем 1028 К.
По мнению Ферейро, игнорируемое
теорией влияние температуры на процесс расширения ошибочно. Считается, что при
сверхвысоких температурах всё передвигается с высокой скоростью. При этом, по
словам учёного, пространство-время "пузырится" и "бурлит".
Ферейро считает, что любой термальный шум будет усиливаться во время
расширения. Если такой шум был бы слишком сильным, то он бы помешал
формированию галактик и оставил бы за собой огромный след в наблюдаемом в
настоящее время реликтовом излучение Вселенной.
Поскольку реликтовое излучение не
имеет большой силы и мы наблюдаем большие галактики и скопления, то становится
возможным оценить температуру ранней Вселенной. В соответствие с расчётами
Ферейро к концу периода инфляции, то есть через 10-32 с после
большого взрыва, максимальная температура достигала значения всего около 11000
°C, а не миллионов градусов Цельсия, как считает большинство учёных на
сегодняшний день.
Источник: КомпьюЛента
Во Вселенной обнаружена гигантская,
ничем не заполненная область
28 августа 2007 г.
Астрономы Университета штата Миннесота
обнаружили чрезвычайно обширную область во Вселенной, не заполненную ни одним
из известных видов вещества. В этой гигантской пустоте, чей диаметр составляет
около миллиарда световых лет, не удалось обнаружить ни звёздных, ни газовых
скоплений, ни даже пресловутого "тёмного вещества". Пустоты подобного
рода удавалось обнаружить и раньше, но ни одна из них не имела столь исполинских
размеров. Наблюдаемое явление противоречит существующим моделям эволюции
Вселенной.
Источник: КомпьюЛента
Компьютерная модель подтверждает теорию
"тёплой" тёмной материи
19 сентября
Новая компьютерная
модель показала, что тёмная материя может состоять из движущихся с высокой
скоростью лёгких частиц. Это может объяснить особенно чистый химический состав
некоторых звёзд и огромные массы чёрных дыр в центрах крупных галактик.
В соответствии с самой
распространённой теорией, тёмная материя состоит из медленных и тяжёлых
субатомных частиц. Однако существует и альтернативная гипотеза, согласно
которой тёмная материя состоит из быстродвижущихся частиц и имеет относительно
высокую температуру.
Лян Гао и Том Тойнс
из Дархэмского университета (Великобритания) создали компьютерные модели
поведения холодной и тёплой разновидностей тёмной материи в ранней Вселенной.
Модель показала, что в начальные промежутки времени оба вида материи вели себя
одинаково. Они сжимались под воздействием гравитации в сеть "нитей",
оплетающих Вселенную.
Однако с течением
времени холодная тёмная материя начала образовывать "пузыри".
Спонтанные перемещения частиц тёплой тёмной материи выравнивали эти пузыри и её
нити продолжали сжиматься и становится плотнее пока не образовали узкий
"тубус" материи длинной 10000 световых лет и с массой десяти Солнц.
Обычный газ под
воздействием тёмной материи начинал сжиматься, в результате чего формировались
первые звёзды. Они состояли в основном из водорода и гелия, веществ, которые
сформировались во время Большого взрыва в наибольшем количестве. В случае с
холодной тёмной энергией первые звёзды формировались около середины каждого
крупного "пузыря". Они быстро сгорали, переводя гелий и водород в
более тяжелые элементы, которые после взрыва светила выбрасывались в
пространство. При этом среди звёзд следующих поколений не было светил,
состоявших только из водорода и гелия.
В тоже время модель,
в которой тёмная материя была тёплой, образовывались звёзды разной величины - в
зависимости от размеров отрезка нити. Некоторые из таких звёзд горели настолько
медленно, что могли бы наблюдаться и в настоящее время.
Источник: КомпьюЛента
Астрономы потеряли пятую часть
Вселенной
7 ноября 2007 г.
Источником части космического
рентгеновского излучения являются не атомы, как считалось ранее, а электроны,
сообщается в пресс-релизе университета. Электроны в десятки тысяч раз легче
атомов, поэтому новая гипотеза об источнике рентгеновского излучения существенно
изменяет оценку массы Вселенной.
Еще в 2002 году группа алабамских
ученых выдвинула гипотезу, что источником значительной части мягкого
(низкоэнергетического) рентгеновского излучения, исходящего из центров
скоплений галактик, являются рассеянные в пространстве атомы. Тем не менее,
наблюдая за галактическим скоплением "Абель 3112" при помощи
нескольких орбитальных телескопов, в том числе рентгеновского телескопа
"Чандра", алабамские ученые были вынуждены признать, что излучение по
спектру не похоже на излучение холодных тяжелых атомов, отказаться от
собственной гипотезы и предложить новую.
Новое объяснение предполагает, что
источником излучения являются движущиеся на околосветовых скоростях электроны,
которые сталкиваются с фотонами, что приводит к выбросу энергии. Эта версия
вынуждает пересмотреть многие современные гипотезы. Сверхбыстрые электроны
неизбежно будут излучать не только мягкие, но и жесткие (высокоэнергетические)
рентгеновские лучи, источником которых раньше считался раскаленный газ, находящийся
в галактических скоплениях. Таким образом, оказывается, что масса Вселенной
заметно меньше , чем считалось ранее: меньше раскаленного газа, меньше холодных
рассеянных атомов (зато больше электронов, но их масса несравнимо меньше).
"Потеря" массы составляет от десяти до двадцати процентов. Наконец,
новый анализ излучения приводит к переоценке распределения элементов во
Вселенной (возрастает относительная доля железа и других металлов).
Источник: Lenta.Ru
Наблюдения за тёмной материей,
возможно, уменьшают срок жизни Вселенной
28 ноября 2007 г.
Профессор Лоуренс Краус и его коллега
Джеймс Дент считают, что изучение исследователями тёмной энергии напрямую
влияет на срок жизни Вселенной. Их работа продолжает исследования советского
физика Л. А. Халфина. Краус и Дент попытались объяснить эту идею не с помощью
стандартной квантовой механики, а с помощью теории квантовых полей.
Считается, что Вселенная появилась
13,7 миллиарда лет назад в результате Большого Взрыва. Ему предшествовал
"пузырь высокоэнергетического "ложного вакуума", который затем
разложился на обычный неэнергетический вакуум. Энергия, выделившаяся в
результате, вызвала выделение тепла, а также появление всей материи,
существующей сейчас.
Эта идея была поставлена под сомнение
в конце 90-х годов XX века, когда была открыта тёмная энергия. Её присутствие,
вкупе с постоянным расширением Вселенной, говорит о том, что Большой Взрыв
должен был породить вовсе не обычный, а ещё один метастабильный вакуум. По
словам профессора Крауса, вполне возможно, что распад его может случиться
вновь, что приведёт к исчезновению всей существующей материи.
Если данное состояние ложного вакуума
в нашей вселенной просуществует до определённого момента, когда распад начинает
происходить по степенному закону, то он станет нескончаемым. Если же распад
замедлится, тогда ложный вакуум будет разрастаться быстрее, чем это возможно
для распада вообще, и, таким образом, никогда не исчезнет. Согласно вычислениям
физиков, чем ближе к нулю энергия ложного вакуума, тем меньше времени остаётся
до перехода на низкую скорость распада. Судя по тому, что энергия вакуума во
Вселенной чуть выше нуля, она, возможно, уже прошла точку
"переключения".
Краус, к тому же, указывает на то, что
именно измерения, проведённые человеком, могли повлиять на общий исход системы,
если учитывать, что предположение строится на квантовой теории. Согласно
эффекту Зенона, опирающемуся на неё, такая система может находиться в
возбуждённом состоянии лишь благодаря постоянным её измерениям.
Источник: КомпьюЛента
Компьютерная модель реликтового фона
Вселенной косвенно подтвердила теорию струн
24 января 2008 г.
Британские учёные под руководством
Нила Бевиса из Имперского колледжа в Лондоне объявили, что им удалось выявить в
реликтовом излучении Вселенной следы "космических струн", которые
могут служить подтверждением справедливости струнной теории. Согласно этой
теории, такие образования представляют собой складки, образовавшиеся в ткани
пространства-времени в первые мгновения после зарождения Вселенной. Считается,
что толщина их меньше диаметра атома, в то время как длина может измеряться в
световых годах. Они также должны быть очень тяжёлыми. Секция протяжённостью в
километр должна иметь массу, сравнимую с массой Земли.
Напрямую струны, естественно, выявлены
не были. Своё заявление Бевис и его коллеги сделали по итогам проведённого ими
компьютерного моделирования микроволнового фона и сравнением его с данными,
полученными спутником WMAP, которые позволили составить в 2003 году полную
карту реликтового микроволнового фона.
Учёные получили в итоге две модели
реликтового фона, первая из которых учитывала существование этих струн, а
вторая - нет, - и сравнили их с данными, полученными WMAP. По словам Марка
Хиндмарша, одного из соавторов открытия, результаты сравнения оказались
"потрясающими", - во всяком случае, модель, учитывающая существование
струн оказалась несколько более похожей на реально наблюдаемый микроволновой
фон.
Источник: КомпьюЛента
Астрономы не смогли совершить выбор
между темной энергией и новой гравитацией
1 февраля 2008 г.
Международный коллектив, в который
входил 51 астроном из 24 научных учреждений, опубликовал в журнале Nature отчет
о беспрецедентно масштабном исследовании, целью которого была проверка гипотезы
о темной энергии.
Предполагается, что гипотетическая
темная энергия заполняет все пространство и имеет особую характеристику,
называемую отрицательным давлением. За счет отрицательного давления темная
энергия вызывает гравитационное отталкивание: массивные объекты не
притягиваются друг к другу, как предписывает теория гравитации, а
отталкиваются, что и объясняет ускорение расширения Вселенной.
Появились разные, противоречащие друг
другу теории темной энергии. Некоторые ученые предлагали отказаться от введения
темной энергии и объяснить разбегание, изменив теорию гравитации (в частности,
вернув в уравнения Эйнштейна отвергнутую космологическую постоянную). Для
проверки этих гипотез не хватало экспериментальных данных.
Коллектив под руководством Луиджи
Гуццо разработал способ проверки гипотез о темной энергии. Используя
оборудование т.н. «Очень большого телескопа» в Чили, астрономы изучили спектр
13 тысяч галактик, исследовав участок Вселенной объемом более 25 миллионов
кубических световых лет. Исследование велось «в двух временах»: сравнивались
данные возрастом более семи миллиардов лет и сравнительно «современные» данные.
Результаты оказались несколько
разочаровывающими: точности и количества измерений недостаточно, чтобы с
уверенностью поддержать одну из конкурирующих гипотез о характере расширения
Вселенной. Группа Гуццо считает, что необходимо провести более масштабное
исследование. Идеальным решением был бы обсуждающийся в Европейском космическом
агентстве запуск инфракрасного спутника SPACE, который позволил бы собрать
данные о спектрах более чем ста миллионов галактик.
Источник: Lenta.Ru
Аномальное ускорение обнаружено в
четырех космических миссиях
4 марта 2008 г.
Астрономы обнаружили, что четыре
космических аппарата при пролете около Земли демонстрировали аномальное
изменение скорости, получившее название «аномалия "Пионера"». Это
явление было впервые обнаружено около десяти лет назад, когда оказалось, что
аппараты "Пионер-10" и "Пионер-11", оказавшись во внешней
части Солнечной системы, получали не предсказанное расчетами ускорение, направленное
в сторону Солнца. Для объяснения этого явление было предложено множество
причин: от утечки горючего из топливных баков до необходимости изменить теорию
гравитации.
Астроном Джон Андерсон (один из
первооткрывателей аномалии "Пионера") и его коллеги из Лаборатории
реактивного движения NASA занялись подробным изучением другой недавно
обнаруженной ими аномалии: при выполнении гравитационных маневров вблизи планет
космические аппараты также получают небольшую дополнительную кинетическую
энергию по сравнению с расчетной. Группа Андерсона проанализировала данные о
движении пяти космических аппаратов: "Галилео" (миссия к Юпитеру),
NEAR (к астероиду Эрос), "Розетты" (к комете Чурюмова-Герасименко),
"Кассини" (к Сатурну), "Мессенджер" (к Меркурию). Все эти
аппараты в разное время выполняли около Земли маневр, используя ее
гравитационное поле либо для того, чтобы получить энергию и ускориться, либо
чтобы отдать ее и притормозить.
Оказалось, что почти у всех аппаратов
получаемое ускорение отличалось от расчетного. Исключение составил
"Мессенджер". У прочих аппаратов были зафиксированы отклонения. Так,
например, скорость зонда NEAR при удалении от Земли была на 13 миллиметров в
секунду больше, чем ожидалось (точность измерений составляла 0,1 миллиметра в
секунду).
Источник: Lenta.Ru
NASA отчиталось за пять лет
исследования Вселенной
11 марта 2008 г.
NASA обнародовало данные, которые
собрал зонд WMAP, занимающийся анализом структуры и истории Вселенной, за пять лет.
Основные наблюдения и выводы изложены в семи статьях, поданных в The
Astrophysical Journal.
Основными выводами сотрудники проекта
называют следующие:
- получены новые подтверждения того,
что Вселенная заполнена космическими нейтрино;
- доказано, что первым звездам
понадобилось около полумиллиарда лет для создания "электронного
тумана";
- опровергнуты многие описания
расширения Вселенной в первые мгновения ее жизни.
Зонд WMAP (Wilkinson Microwave
Anisotropy Probe - "Зонд имени Уилкинсона для исследования анизотропии
микроволн") был запущен в 2001 году. WMAP анализирует "эхо"
Большого Взрыва - микроволновое фоновое космическое излучение (реликтовое
излучения), его данные считаются важнейшими экспериментальными данными в
космологии - в частности, именно WMAP три года назад оценил возраст Вселенной в
13,7 миллиарда лет.
Новые наблюдения подтвердили, что
Вселенная представляет собой "море" космических нейтрино. По данным
WMAP, сейчас Вселенная состоит на 72 процента из темной энергии, на 23 процента
- из темной материи, на 4,6 процента - из обычных атомов, менее чем на один
процент - из нейтрино. В юности же, через 380 тысяч лет после Большого взрыва,
состав был другим: темная материя - 63 процента, фотоны - 15 процентов, атомы -
12 процентов, нейтрино - 10 процентов, темная энергия - пренебрежимо мало. В
таком количестве нейтрино влияли на развитие Вселенной, а эти изменения, в свою
очередь, запечатлевались в микроволнах, которые сейчас наблюдает WMAP.
WMAP доказал, что создание в
межзвездном газе "электронного тумана" (cosmic fog), рассеивающего
микроволны, - результат деятельности звезд - началось примерно через 400
миллионов после Большого взрыва и продолжалось около 500 миллионов лет.
Источник: Lenta.Ru
Астрономы
предсказали гравитационные волны от гор на нейтронных звездах
2
апреля
Австралийские исследователи
подтвердили, что на поверхности нейтронных звезд могут существовать устойчивые
горы, которые при вращении звезды должны генерировать гравитационные волны. За
счет сильного гравитационного поля и высокой скорости вращения нейтронные
звезды могли бы создавать гравитационные волны и сами по себе, однако для этого
необходимо, чтобы их поверхность содержала какие-нибудь неоднородности. Любые
неоднородности, между тем, должны быть расплющены чудовищной гравитацией
звезды.
С помощью компьютерного моделирования
австралийские астрономы показали, что неоднородности, возникающие на
поверхности нейтронной звезды, когда та притягивает материю с обычной
звезды-компаньона, могут оказаться устойчивы. За счет воздействия сильного
магнитного поля нейтронной звезды на ее магнитных полюсах могут образоваться
горы, способные противостоять гравитации. Высота таких гор составит от
Источник:
Lenta.Ru
Тепловое
излучение объяснило треть аномалии «Пионера»
16
апреля
Около десяти лет назад оказалось, что
аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», оказавшись во внешней части Солнечной
системы, получали не предсказанное расчетами ускорение, направленное в сторону
Солнца. В конечном итоге аппараты заметно (на
Для объяснения этого явления было предложено
множество причин: от утечки горючего из топливных баков до необходимости
изменить теорию гравитации, но ни одно пока не получило широкого признания.
Согласно одной из гипотез, аппараты неравномерно излучают тепловую энергию, что
приводит к отклонению от курса.
Группа исследователей под руководством
Турышева (сотрудника Лаборатории реактивного движения NASA и выпускника МГУ
имени Ломоносова) проанализировали недавно полученные телеметрические данные,
содержащие информацию и о температуре различных точек «Пионера-11». С учетом
этих данных группа создала подробную компьютерную модель, описывающую изменение
температуры. Итоги работы модели совпадают с реальными данными с ошибкой не
более трех градусов, что исследователи считают удовлетворительной точностью.
Оказалось, что неравномерность
излучения действительно существует и она может объяснить 28-36% отклонения. Как
объяснить оставшиеся две трети, пока не понятно. Турышев предполагает, что
параметры излучения могли изменяться со временем (например, из-за появления
пыли на поверхности аппарата).
Источник:
Lenta.Ru
Тёмная
материя, возможно, обнаружена на Земле
23
апреля
Группа учёных из Италии и Китая,
ведущих исследования в рамках эксперимента DAMA, объявила на рабочей встрече в Венеции,
что им удалось обнаружить падающие на Землю частицы тёмной материи. Эксперимент
DAMA направлен на обнаружение частиц тёмной материи, которые бомбардируют
Землю. Он проводится в подземной лаборатории, окружённой слоем горных пород
толщиной
В основном причиной регистрируемых детектором
вспышек является радиоактивность окружающих лабораторию горных пород. Однако,
некоторые из вспышек могут появляться в результате действия частиц тёмной
материи. Если это действительно так, то учёные смогут наблюдать за сезонными
колебаниями в количестве частиц тёмной материи, путь которых пересекается с
траекторией Земли. В соответствии с теорией, максимум столкновений приходится
на июнь, когда вектор перемещения Земли относительно центра Галактики совпадает
с вектором движения Солнца. Минимум же приходится на декабрь, когда Солнце и
Земля движутся в разных направлениях.
Источник:
КомпьюЛента
Астрономы нашли часть скрытой массы
Вселенной
8 мая 2008 г.
Орбитальный рентгеновский телескоп XMM-Newton
позволил найти часть скрытой массы Вселенной. Норберт Вернер и его коллеги
смогли обнаружить в волокне, соединяющем скопления галактик "Абель
222" и "Абель 223", очень разреженный горячий (от ста тысяч до
десяти миллионов кельвинов) газ. Около десяти лет назад была выдвинута теория,
что часть недостающей массы Вселенной приходится именно на такой
межгалактический газ с низкой плотностью.
Как известно, обычная (состоящая из
атомов, барионная) материя составляет лишь около 5% (по последним данным – 4,6)
от массы Вселенной. 23% приходится на темную материю, 72% – на «тёмную
энергию». Но и барионная материя "найдена" не вся: звезды, галактики
и обнаруженный на данный момент межгалактический газ составляют лишь около
половины от этих пяти процентов.
Материя во Вселенной образует паутиноподобную
структуру: скопления галактик – плотные узлы этой паутины. Десять лет назад
астрономы предположили, что значительная часть недостающей барионной материи –
очень разреженный газ – может находиться в волокнах (filaments) этой паутины.
Из-за низкой плотности обнаружить этот газ очень трудно – до сих пор это никому
не удавалось.
Для проверки этой гипотезы группа Вернера
исследовала волокно между скоплениями "Абель 222" и "Абель
223", чрезвычайно удачно расположенное по отношению к Земле: практически
вдоль линии видимости. Высокая чувствительность XMM-Newton позволила обнаружить
в волокне предсказанный газ. Эти результаты показывают, что по крайней мере
часть недостающей материи, возможно, стоит искать именно в межгалактических
волокнах.
Источник: Lenta.Ru
"Хаббл" нашел половину скрытой материи
22 мая 2008 г.
Астрономы
анализировали спектр излучения 28 далеких квазаров с помощью орбитальных телескопов
"Хаббл" и FUSE (ныне выведенного из эксплуатации). Поглощенная часть
спектра позволяет установить, как выглядит межгалактическая среда, через
которую прошел анализируемый свет. Анализ подтвердил, что вещество во
Вселенной, не входящее непосредственно в состав галактик, образует огромную
паутиноподобную структуру. Исследователи Дэнфорт и Шалл исследовали 650 волокон
этой паутины. В 83 волокнах был найден сильно ионизованный кислород (лишенный
пяти электронов). По современным представлениям, наличие такого кислорода (а
также некоторых других найденных элементов) указывает на наличие большого
количества раскаленного ионизованного водорода. Обнаружить этот водород
напрямую сложно: для оптического диапазона его температура слишком высока, а
для рентгеновского – слишком низка.
По мнению Дэнфорта и
Шалла, около 20 процентов барионной материи может скрываться в пустотах между
волокнами в форме тусклых карликовых галактик или протогалактик.
Подчеркнем, что речь
идет не о темной, а об обычной (состоящей из барионов: протонов, нейтронов и
других субатомных частиц) материи.
Источник: Lenta.Ru
Предложено решение
"информационной проблемы" черных дыр
16 мая 2008 г.
Группа физиков предложила новое решение
известной "информационной проблемы" черных дыр, сообщает Университет
штата Пенсильвания со ссылкой на статью Абхая Аштекара, которая будет
опубликована в журнале Physical Review Letters 20 мая.
Исчезновение информации в черной дыре
– теоретическая проблема, ставшая центром внимания ученых в 1970-х годах, когда
Стивен Хокинг предположил, что дыры постепенно испаряются. В течение своей
жизни дыра способна поглощать материю (а следовательно, и информацию), однако
ничто не может ее покинуть. Можно было бы предполагать, что информация каким-то
образом сохраняется в дыре, однако по теории Хокинга дыра рано или поздно
полностью испарится, не оставив следа. Таким образом, вся поглощенная ей
информация исчезнет бесследно, что противоречит положениям квантовой механики.
По мнению группы Аштекара, для описания
выхода информации из черной дыры необходимо перестроить описание
пространства-времени, в частности отказаться от идеи, что оно континуально.
Физики показывают, что на самом деле оно состоит из отдельных элементов. Такое
описание позволяет им устранить из черных дыр сингулярность (область
пространства, в которой гравитационное поле бесконечно велико) и показать, куда
в итоге попадает информация.
"Информация кажется потерянной
только потому, что мы смотрим на запрещенную часть истинного квантово-механического
пространства-времени, – говорит Аштекар. – Стоит учесть квантовую гравитацию,
как пространство-время становится значительно больше и информация может снова
появиться в отдаленном будущем на другой стороне того, что раньше считалось
концом пространства-времени".
Источник: Lenta.Ru
Темная
материя оказалась эликсиром долголетия звезд
25 июня 2008
г.
Астрономы
установили, что если верна теория суперсимметрии, то звезды, находящиеся в
плотных облаках темной материи, могут оставаться молодыми в течение всей жизни
Вселенной. Сами ученые надеются, что это открытие поможет подтвердить теорию
суперсимметрии.
Согласно
этой теории, «темные» частицы должны терять энергию при взаимодействии с
обычными. Излучение звезды внутри плотного облака темной материи будет
приводить к тому, что «темные» частицы начнут наполнять звезду. Спустя
некоторое время, когда концентрация темной материи достигнет критического
значения, ядерные реакции внутри звезды прекратятся. Однако звезда будет
продолжать светить. Энергия для излучения будет появляться из столкновения и
аннигиляции «темных» частиц под действием гравитационных сил. Поскольку возраст
звезды определяется остатком топлива для ядерной реакции, то можно сказать, что
звезда прекращает стареть.
Ранние модели предполагали, что консервация
возможна максимум на несколько сотен тысяч лет. Однако группе профессора
Бертоне удалось доказать, что если звезда попала в место значительного
скопления темной материи (например, вблизи центра галактики), то этот процесс
может длится в течении десятков миллиардов лет. В частности, это означает, что
где-то до сих пор находятся в законсервированном состоянии звезды, появившиеся
во Вселенной одними из первых. Их предполагаемое время жизни составляло всего
несколько сотен тысяч лет. Для сравнения, из современных звезд меньше всего
живут гиганты класса О - порядка нескольких миллионов лет. Время жизни Солнца
составляет около 13 миллиардов лет. Консервация могла помочь самым первым
звездам дожить до нашего времени.
Источник: Lenta.Ru
Черные микродыры
являются фабриками антиматерии
26 июня 2008
г.
Международной
группе астрономов удалось теоретически доказать, что черные дыры небольшой
массы, так называемые черные микродыры, могут производить антиматерию.
Астрономы
изучали особенности излучения аккреционных дисков (диски материи, окружающие
черные дыры) микродыр. Ученым удалось показать, что при определенных условиях
(если дыра находится близко к центру галактики или вращается вокруг крупной
звезды-компаньона) в окрестности горизонта событий присутствует мощное
электростатическое и гравитационные поля. При таких условиях из вакуума могут
случайным образом возникать пары электрон-позитрон (квантовый эффект Швингера).
Позитроном, или антиэлектроном, называется частица, обладающая противоположным
электрону зарядом, но той же массой и спином. Таким образом дыра излучает
антиматерию.
Гравитационное
поле, необходимое для эффекта Швингера, возникает благодаря колоссальной
плотности материи черной дыры. Электростатическое поле создают протоны,
скапливающиеся в ее окрестности. Это связано с тем, что масса протона
значительно больше, чем у электрона, и ему сложнее покинуть гравитационное поле
дыры.
Черные
микродыры представляют для ученых значительный интерес. Эти объекты являются
квантовыми, то есть аппарата теории относительности не достаточно для описания
их свойств.
Источник: Lenta.Ru
Выдвинуто
предложение использовать нейтрино для межзвездной связи
5 июня 2008
г.
Поиск
сигналов внеземного разума и передача информации о человеческой цивилизации
могут стать более успешными, если в качестве носителя информации использовать
нейтрино. Так считают исследователи из Гавайского и Калифорнийского
университетов.
Как
прокомментировали в Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения
радиоволн РАН, если представить себе, что кто-то хочет прислать информацию,
используя известные физические законы, нейтрино — очень логичный носитель,
поскольку не имеет преград на своем пути. И фиксировать их наши ученые уже
научились. А вот детекторов, которые могли бы расшифровать возможный код из
космоса, пока нет. Необходимы гигантские установки. Другой вопрос — отправка
закодированного послания в виде потока нейтрино в Галактику. Для этого нужно
выработать нейтрино на Земле, сформировать метод кодировки. На все это нужно
очень много времени и средств.
Источник:
«МК»
Астрономы взвесили темную материю
Солнечной системы
1 июля 2008 г.
Астрономы из Университета Аризоны
оценили количество темной материи в Солнечной системе. Согласно созданной ими модели,
в области от Солнца до Нептуна сосредоточено 1,07х1020 килограммов
загадочной материи.
Авторы работы построили математическую
модель взаимодействия частиц темной материи с Солнцем и обращающимся вокруг
него планетами на основании наблюдений за движением планет и спутников. Они
подсчитали количество темной материи, которая удерживается в Солнечной системе
благодаря силам притяжения, и определили профиль ее распределения. Созданная
астрономами модель предсказывает, что плотность темного вещества падает по мере
удаления от Солнца.
Авторы работы предполагают, что
наличие темной материи может объяснять так называемый эффект, или аномалию,
"Пионера" - искривлении траекторий движения космических аппаратов,
находящихся во внешней части Солнечной системы.
До сих пор у ученых нет подтвержденных
сведений о регистрации частиц темной материи - вимпов (от английского WIMP -
Weakly Interacting Massive Particle - слабовзаимодействующая массивная
частица).
Источник: Lenta.Ru
Физики
придумали новый способ поиска темной материи
15 декабря 2008 г.
Ученые из
нескольких американских институтов разработали детектор частиц темной материи,
который, по словам авторов, намного превосходит существующие приборы по
эффективности.
Считается,
что основным частицами, составляющими темную материю, являются вимпы
(слабовзаимодействующие массивные частицы; термин пока не устоялся в
русскоязычной литературе и образован от английской аббревиатуры WIMP — Weakly
Interacting Massive Particle). Вимпы можно фиксировать непосредственно, используя
специальные детекторы. Обычно они находятся на значительной глубине: земля
поглощает большую часть частиц "обычной" материи, которые создают
сильный фон.
Детектор должен фиксировать вспышки света,
возникающие при столкновении вимпов с другими частицами. Фотоэлектронные
умножители позволяют многократно усилить слабый сигнал и "засечь"
одиночное столкновение.
Несмотря на защитный "земляной"
экран, детекторы фиксируют значительно больше столкновений с участием
"обычных" частиц, чем столкновений, в которые вовлечены вимпы. На
одно столкновение вимпа приходится в среднем 1х1019
"обычных" столкновений. Авторы данного исследования утверждают, что
им удалось преодолеть эту трудность. Новый детектор является комбинацией двух
типов детекторов. Один регистрирует столкновения между нейтронами (частицы,
"ответственные" за большую часть фона), а другой - столкновения, в
которых участвуют частицы темной материи. В том случае, если столкновение
регистрируется одновременно двумя детекторами - скорее всего, это "неинтересное"
событие. Если же нейтронный детектор молчит, а второй детектор регистрирует
вспышку - велика вероятность, что она вызвана присутствием вимпа. (комментарий редакции сайта: вероятно, здесь имелись в виду
не нейтроны, а нейтрино – такие вот грамотные люди у нас в редакциях)
Источник:
Lenta.Ru
Белые карлики косвенно доказали
существование темной материи
11 января 2009 г.
Ученым удалось получить косвенные
доказательства существования аксионов - элементарных частиц, являющихся одними
из кандидатов на роль частиц «темной материи».
В рамках исследования астрономы
изучали светимость более 6000 белых карликов. Исследователям удалось
установить, что введение в теорию излучения этих объектов гипотетических частиц
аксионов позволяет заметно улучшить согласование теоретических предсказаний с
фактическими данными о светимости. По мнению ученых, данный факт может
расцениваться как косвенное доказательство существования этих частиц.
Впервые аксионы появились в теоретической
физике в 70-х годах прошлого века. Они были введены для объяснения спонтанного
нарушения CP-симметрии в квантовой хромодинамике. Напомним, что Нобелевская
премия по физике в 2008 году была присуждена за достижения в тематике, близкой
к данной: обнаружение нарушения симметрии электрослабого взаимодействия и
объяснения его механизмов.
Источник: Lenta.Ru
Вселенная оказалась очень шумным
местом
12 января 2009 г.
Специалисты NASA обнаружили, что
радиошум, наполняющий Вселенную, в шесть раз сильнее, чем считалось ранее.
Открытие было сделано в рамках эксперимента ARCADE (Absolute Radiometer for
Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission - Абсолютный радиометр для
исследований в области космологии, астрофизики и фонового излучения). По словам
исследователей, объяснить причины столь высокого уровня шума современная наука
пока не может. Предварительный анализ показал, что его источником не являются
звездные объекты.
Специалисты полагают, что новые
результаты помогут лучше понять процесс зарождения Вселенной. При этом они
отмечают, что неожиданно высокий уровень шума затруднит исследование самых
дальних (а значит и самых "тихих" в радиодиапазоне) звезд.
Источник: Lenta.Ru
Наблюдения "Хаббла" косвенно
подтвердили существование темной материи
13 марта 2009 г.
Скопление галактик в созвездии Персея
является одним из самых крупных наблюдаемых объектов. Оно удалено от Земли на
расстояние около 300 миллионов световых лет. С помощью телескопа
"Хаббл" ученым удалось сделать фотографии группы галактик, состоящей
из карликовых звездных скоплений, окруженных спиральными галактиками
"нормальных" размеров. Астрономы обратили внимание, что форма
последних значительны искажена: они буквально разрываются на части под
воздействием гравитации близлежащих массивных объектов. При этом карликовые
галактики выглядят "нетронутыми".
По возрасту маленькие скопления не
уступают более крупным соседям, поэтому гравитационное воздействие должно было
бы сказаться и на них. Масса "малышей" недостаточна для того, чтобы
противостоять внешнему воздействию. Авторы исследования предположили, что от
разрушения карликовые галактики защищает темная материя.
Считается, что темная материя
необходима для формирования галактик. Однако в одной из недавних работ было
показано, что звездные скопления могут образовываться и без ее участия.
Источник: Lenta.Ru
Астрономы обнаружили ослабление темной
энергии
13 апреля 2009 г.
Международной группе исследователей,
куда входит российский астрофизик Алексей Старобинский, удалось установить, что
воздействие так называемой темной энергии, вероятно, ослабевает со временем. В
результате ускорение расширения Вселенной постепенно снижается. По мнению
ученых, этот процесс продолжается последние 2 миллиарда лет.
Темная энергия в космологических
теориях изначально появилась для объяснения открытого в 90-х годах прошлого
века ускоренного расширения Вселенной. Согласно современным представлениям, эта
загадочная субстанция заполняет все пространство Вселенной и создает
отрицательное давление. Существует две основные гипотезы, описывающие суть
темной энергии. Согласно одной, она является космологической константой, то
есть не меняется в пространстве и времени. Согласно другой, темная энергия
представляет собой динамически изменяющееся во времени и пространстве поле.
В рамках исследования ученым удалось
получить подтверждение именно второй гипотезы. Для этого они изучили данные о
397 взрывах сверхновых. В частности, ученых интересовало так называемое красное
смещение - смещение спектра излучения в красную сторону в результате
ускоренного удаления объекта. В результате астрофизики установили, что
"меняющаяся" темная энергия лучше объясняет существующие фактические
данные, чем постоянная.
Источник: Lenta.Ru
"Ферми" не нашел следов
темной материи
4 мая 2009 г.
Орбитальный телескоп "Ферми"
не смог подтвердить наличие избытка высокоэнергетических электронов в
космическом излучении. Этот избыток рассматривался учеными как одно из
доказательств существования так называемой темной материи.
Избыток электронов был обнаружен после
анализа данных, собранных аппаратом ATIC в период с 2000 по 2003 год в
Антарктике. В рамках миссии ученые запускали на высоту около 35 километров
специальные аэростаты с оборудованием на борту. Целью исследования было
изучение потоков заряженных частиц из космоса.
По словам американских физиков, им не
удалось обнаружить характерного "пика" в графике распределения
электронов по энергиям в районе значений 300-800 ГэВ. При этом статистика новых
наблюдений заметно лучше, чем у предыдущего исследования: "Ферми"
зарегистрировал около 4 миллионов электронов с подходящей энергией, в то время
как ATIC успел обнаружить их всего несколько сотен тысяч.
Избыток высокоэнергетических
электронов, обнаруженный антарктической экспедицией, стал предметом споров в
научной среде с ноября 2008 года. Некоторые физики заявили, что вероятной
причиной избытка может быть аннигиляция частиц темной материи. Среди
альтернативных объяснения было наличие в относительной близости от Земли
невидимого источника подобных электронов, например, черной дыры средней массы.
Далеко не все специалисты оказались
удовлетворены результатами наблюдений "Ферми". Некоторые из них
отмечают, что аппаратура телескопа менее чувствительна в изучаемом диапазоне
энергий, чем детекторы ATIC. Последнее должно приводить к тому, что на графике
будут наблюдаться не характерные "пики", а размытые
"возвышения". Физики отмечают, что на представленном на докладе
графике такие возвышения видны.
Кроме этого в пользу существования
темной материи говорят данные, полученные аппаратом PAMELA (Payload for
Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics - Аппарат для
исследования антиматерии и астрофизики легких ядер). Он установлен на
российском спутнике "Ресурс-ДК1", который был запущен с космодрома
Байконур 15 июня 2006 года. Датчикам устройства удалось зафиксировать в
космических лучах избыток позитронов, что, по некоторых теориям, также является
результатом аннигиляции частиц темной материи.
Источник: Lenta.Ru
В пятимерном пространстве черные дыры
заменили кольцами
7 мая 2009 г.
Ученые математически описали черные
кольца - области пространства-времени, похожие на черные дыры, но отличающиеся
другой формой. Простейшим случаем черной дыры считается сферически симметричная
черная дыра. Вопрос о существовании черных дыр несферической формы до сих пор
остается открытым. До последнего времени считалось, что в четырехмерном
пространстве такие объекты должны "схлопываться" в стандартные черные
дыры.
После того, как было открыто
ускоренное расширение Вселенной, физики вновь обратились к проблеме
существования, например, черных колец. Расчеты показывают, что благодаря
ускорению, которое "компенсирует" гравитационное воздействие, кольца
могут удержаться от коллапса и оставаться стабильными.
Авторы нового исследования рассмотрели
возможность существования черных колец в пятимерном пространстве. Они показали,
что в таких условиях могут образовываться не только одиночные кольца, но также
их совокупности. Ученые предполагают, что черные кольца могли образовываться на
ранних этапах формирования Вселенной. Кроме того, они описали другие возможные
формы черных дыр.
Источник: Lenta.Ru
Теорию гравитации проверят солнечным
затмением
20 июля 2009 г.
В рамках
самого длительного солнечного затмения, которое состоится 22 июля 2009 года, китайские
ученые планируют проверить неоднозначную теорию гравитационных колебаний,
вызываемых этими событиями.
Впервые
исследователи заговорили о необычном воздействии затмения на гравитацию еще в
50-х годах прошлого века. Тогда французские ученые заметили аномалии в движении
маятника во время затмения в Париже. С тех пор предпринимались попытки
экспериментально установить, действительно ли данные события оказывают
воздействие на гравитационное поле Земли. В рамках нового исследования
китайские физики планируют измерить гравитационный эффект затмения на всей
территории Китая. Для этого у них имеется два маятника и восемь гравиметров -
приборов для измерения относительного ускорения силы тяжести, размещенных в
различных регионах страны. Так, самая западная и самая восточная точки
измерения отстоят друг от друга на расстоянии около 3000 километров. По мнению
ученых, подобное расположение станций позволит исключить влияние различных
косвенных факторов, например, атмосферных явлений и температурных перепадов.
Многие
физики достаточно скептически относятся к идее проведения подобного
эксперимента. Дело в том, что существование подобных гравитационных флуктуаций
не укладывается в существующую теорию гравитации. В свою очередь, по мнению
китайских ученых, их опыт позволит разрешить вопрос: действительно ли затмение
вызывает гравитационные аномалии.
Источник: Lenta.Ru
Теория относительности или современная
космология?
18 августа 2009 г.
Американские
ученые установили, что эффект, в свое время приведший к появлению в космологии
так называемой темной энергии, может быть всего лишь результатом «работы»
гравитационных волн, оставшихся после Большого Взрыва. Для этого они рассчитали поведение
гравитационных волн в рамках общей теории относительности Эйнштейна, которые могли
быть вызваны Большим Взрывом. Эти волны, расходящиеся от места Большого Взрыва
также, как круги на воде расходятся от брошенного в воду камня, в некотором
смысле «смещают» удаленные от Земли объекты, создавая иллюзию ускоренного
расширения.
Сами исследователи
отмечают, что в их выкладках есть слабое место. Известно, что ускорение
расширения Вселенной по различным направлениям одинаково. Последнее означает,
что гравитационный волны, расходящиеся после Большого Взрыва, обязаны работать
одинаково во всех направлениях. Из этого вытекает, что Земля располагается
относительно недалеко от точки Большого Взрыва.
Совсем
недавно ученые в очередной раз отождествили темную энергию с постоянной
Эйнштейна. В частности, специалисты установили, что плотность энергии не
менялась со временем.
Источник: Lenta.Ru
Теория относительности создала препятствия
для космической навигации
19 августа 2009 г.
Американские
ученые пришли к выводу, что релятивистские эффекты могут помешать полетам
будущих космических аппаратов. Искривление пространства-времени может «увести»
корабли на миллионы километров от заданной точки.
Исследователи
рассматривали, как будет продвигаться по Солнечной системе зонд, снабженный
солнечным парусом. Такое устройство работает по тому же принципу, что и обычный
парус. Разница заключается в том, что корабль вперед движет не поток воздуха, а
«солнечный ветер» - заряженные частицы, испускаемые Солнцем.
Теоретически,
зонд, оснащенный солнечным парусом способен достаточно быстро достигнуть
отдаленных частей Галактики. Так, расстояние в 2500 астрономических единиц зонд
преодолеет за 30 лет. Оттуда зонд сможет изучить, например, облако Оорта,
расположенное на расстоянии 50 тысяч а.е. от Солнца. Для того чтобы зонд с
солнечным парусом разогнался до приемлемой скорости (по расчетам, она может
достигать 800 километров в секунду), ему необходимо максимально приблизиться к
Солнцу. На небольшом расстоянии от звезды на корабль начнут оказывать действие
релятивистские эффекты, в частности, связанные с искривлением
пространства-времени вблизи массивного тела.
Авторы
показали, что подобные эффекты могут отклонять корабль от намеченного маршрута.
Сдвиг будет очень небольшим, однако к концу путешествия длиной в 2550 а.е.
корабль собьется с курса приблизительно на один миллион километров.
Исследователи указывают на необходимость использования релятивистских
навигационных систем, которые позволят избежать такой «погрешности».
Источник: Lenta.Ru
Темную материю заподозрили в изменении
орбиты Земли
15 января 2010 г.
Итальянский физик Лоренцо Йорио
выяснил, что ответственность за загадочное изменение земной орбиты вокруг
Солнца может нести темная материя.
Согласно современным представлением, в
Млечном Пути существует гало темной материи. Йорио рассчитал, что при движении
Солнечной системы вокруг галактического центра она будет набирать собственное
гало этой загадочной субстанции. При этом темная материя будет оказывать
заметное влияние на форму орбит небесных тел.
Так, например, орбита Земли будет
становиться более вытянутой - ее большая полуось, по словам итальянского
физика, будет расти со скоростью примерно 7 сантиметров в год. Эти цифры
достаточно близки к наблюдаемым на практике 15 сантиметрам в год. Малая полуось
при этом уменьшается. Отмечается, что среднее расстояние от Земли до Солнца
будет также уменьшаться.
Совсем недавно Йорио выяснил, что так
называемая аномалия "Пионеров" - аномальное ускорение аппаратов Pioneer 10 и Pioneer 11 во внешней части Солнечной системы
- имеет негравитационную природу. Он смог рассчитать, что неизвестная сила,
которая воздействовала на аппарат, должна влиять на спутники Нептуна Тритон,
Нереиду и Протей, в частности, вызывать колебания орбит, которые не наблюдаются
на практике.
Источник: Lenta.Ru
Астрофизики уточнили массу кварковых
звезд
18 января 2010 г.
Когда у светила заканчивается
"топливо", оно коллапсирует. В зависимости от массы получается либо
нейтронная звезда, либо белый карлик, либо черная дыра. Существует, однако,
теория, согласно которой в результате подобного коллапса может получаться
кварковая звезда, состоящая из странной материи, то есть материи, в которой
примерно равное число u-,
d- и s-кварков (последние иногда называют
"странными", отсюда и название материи).
В настоящее время известно совсем немного
кандидатов на роль кварковых звезд. В рамках новой работы, которая носила
сугубо теоретический характер, исследователи рассчитывали предполагаемую массу
кварковой звезды с использованием математического аппарата теории возмущений.
В результате исследователи установили,
что масса кварковой звезды может достигать 2,5 солнечных. При этом масса
нейтронной звезды не превосходит двух солнечных. Таким образом, исследователи
предполагают, что обнаружение компактного объекта, отличного от черной дыры, с
массой свыше двух солнечных можно расценивать как серьезное доказательство
существования кварковых звезд.
Совсем недавно ученые установили, что
взрыв сверхновой SN
1987A, произошедший
после коллапса голубого гиганта, вероятно, привел к образованию кварковой звезды.
При этом анализ данных нейтринных детекторов Kamiokande II в Японии и Irvine-Michigan-Brookhaven в США позволил установить, что выброс
этих частиц, сопровождавший коллапс, происходил в два этапа. По словам
исследователей, первый выброс, вероятно, соответствует формированию нейтронной
звезды, а второй - последующему появлению уже кварковой звезды.
Источник: Lenta.Ru
Астрономы обнаружили следы других Вселенных
17 марта 2010 г.
Астрономы,
исследующие реликтовое, излучение, нашли загадочный «темный поток». По мнению
специалистов, он может указывать на существование других Вселенных.
Авторы работы
анализировали данные, переданные зондом WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy
Probe - зонд для исследования анизотропии микроволн имени Уилкинсона). Этот
зонд исследует заполняющее Вселенную реликтовое излучение с 2001 года.
Считается, что это излучение осталось со времен Большого Взрыва.
В ходе анализа
реликтового излучения ранее было выяснено, что температура космического
пространства везде одинакова и составляет около 2,7 кельвина. Новые данные
зонда WMAP показали, что в некоторых местах температура отклоняется от средней
на одну десятитысячную градуса. Авторы новой работы выяснили, что эти
отклонения «ведут» к нескольким галактическим скоплениям. Исследователи заключили,
что эти скопления двигаются в определенном направлении, и это движение никак не
связано с общим расширением Вселенной.
Такое поведение
скоплений не может быть объяснено в рамках существующих физических теорий.
Ученые полагают, что за него «ответственна» некая сила, источник которой
находится за пределами видимой Вселенной. Специалисты уже окрестили
обнаруженное ими явление «темным потоком» по аналогии с темной материей и
темной энергией, которые пока не обнаружены экспериментально, но используются
физиками для объяснения наблюдаемых в космосе взаимодействий.
Источник: Lenta.Ru
Черные дыры поставили под сомнение природу темной материи
23 марта 2010 г.
Темная материя, возможно, распределена во
Вселенной иначе, чем предписывают большинство из существующих теорий. К такому
заключению пришли астрономы, изучающие поглощение темной материи черными
дырами.
Большинство гипотез,
описывающих свойства темной материи, предполагают, что она существует в виде
плотных «комков». Согласно новым данным, если бы это предположение оказалось
верным, то сверхмассивные черные дыры (массой от нескольких миллионов до
миллиардов масс Солнца) в молодой Вселенной, засасывая в себя огромные
количества темной материи, изменили бы облик Вселенной до неузнаваемости.
Другими словами, если бы темная материя была распределена так, как считается,
окружающее космическое пространство выглядело бы сейчас совершенно иначе.
Ученые определили
критическое значение плотности темной материи - семь солнечных масс на каждый
кубический световой год. По утверждениям авторов работы, темная материя не
может быть упакована с большей плотностью даже локально.
Источник: Lenta.Ru
В новорожденной
Вселенной нашли пузыри
5 июля 2010 г.
Ученые, анализирующие
реликтовое излучение Вселенной, предложили новую гипотезу ее расширения в
первые мгновения после Большого взрыва, которая объясняет странное «холодное
пятно» на карте излучения.
В настоящее время
специалисты могут идентифицировать излучение, которое было испущено спустя
всего 380 тысяч лет после Большого взрыва. В 2001 году с Земли был запущен зонд
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe - зонд для исследования анизотропии
микроволн имени Уилкинсона), специально предназначенный для исследования реликтового
излучения. На основе собранных WMAP данных была составлена карта микроволнового
фонового излучения, и на этой карте обнаружилась область с аномально низкой
температурой.
Исследователями было
предложено несколько различных гипотез, объясняющих существование «холодного
пятна» (в том числе и артефакты при сборе зондом информации), однако ни одна из
них не признана большинством астрономов. Авторы новой работы разработали еще
одну версию - по мнению специалистов, температурная аномалия является
следствием неравномерного расширения Вселенной.
В настоящее время
считается, что после Большого взрыва Вселенная увеличивалась в размерах
одинаково во всех направлениях. Новая гипотеза предполагает, что в ней могли
образовываться «пузыри» - области, расширяющие с отличной от средней скоростью.
Центральные части таких «пузырей» не отличались от Вселенной в целом, а вот
ближе к их краям вещество было распределено иначе. Ученые полагают, что
подобные «пузыри», взаимодействуя с фотонами реликтового излучения, могли образовать
область, видимую на карте излучения как «холодное пятно».
Источник: Lenta.Ru
Телескоп «Планк»
составил карту реликтового излучения Вселенной
6 июля 2010 г.
Телескоп «Планк» по
изучению микроволнового фонового, или реликтового, излучения Вселенной составил
первую полную карту неба.
Орбитальная
обсерватория «Планк» регистрирует это излучение при помощи детекторов, которые
охлаждаются жидким гелием до 0,1 кельвина. Экстремально низкая температура
(«Планк» считается самым холодным объектом во Вселенной) необходима по причине
того, что средняя температура реликтового излучения не превышает 2,7 кельвина.
В общей сложности за время своей работы «Планк» должен составить четыре полные
карты микроволнового фонового излучения.
На составленном
учеными изображении видна яркая полоса, пересекающая всю плоскость карты. Это
так называемый диск Галактики - именно там формируется большинство звезд
Млечного Пути. Более светлые по сравнению с фоном пятна снизу и сверху от
галактического диска представляют реликтовое излучение возрастом до 13,7
миллиарда лет.
Источник: Lenta.Ru
Предложена модель
гравитационного трансформатора
8 июля 2010 г.
Теоретик Джон Свэйн
из Бостонского университета выдвинул гипотезу о существовании гравитационного
аналога электромагнитной индукции - появления массового тока под воздействием
магнитогравитационного потока, по аналогии с обычным трансформатором. Ученый
использовал возможность записи уравнений общей теории относительности (ОТО) в
виде, аналогичном уравнениям электромагнетизма Максвелла. В этом случае в
теории возникают две формы гравитационного поля, называемые гравитомагнитным и
гравитоэлектрическим полями. Это позволяет получить в теории гравитации
результаты, аналогичные электромагнитным явлениям.
Источник: Lenta.Ru
Астрономы вычислили необходимое галактикам количество
темной материи
22 февраля 2011 г.
Астрономы определили,
какое количество темной материи необходимо для того, чтобы запустить
формирование галактики с активным звездообразованием. Темная материя необходима
для построения гипотез об образовании галактик - большинство специалистов
сходятся, что именно благодаря ее гравитационному притяжению молекулы газа, из
которых формируются звезды, начинают "слипаться" вместе.
До сих пор
предполагалось, что минимальный предел массы темной материи для стимулирования
рождения галактики с достаточно большим количеством звезд составляет около пяти
трлн солнечных масс. Авторы новой работы проверяли эту гипотезу, наблюдая
галактики, образовавшиеся, когда возраст Вселенной составлял 2-3 миллиарда лет.
Ученые работали с данными, которые собрал инфракрасный телескоп
"Гершель" - наблюдение космоса в ИК-диапазоне позволяет астрономам
видеть объекты, скрытые облаками пыли, которая в оптическом диапазоне
непрозрачна.
Проанализировав
полученные изображения, специалисты заключили, что уровень звездообразования в
изучаемых галактиках (все они находятся в небольшой области неба в направлении
созвездия Большой Медведицы) в 3-5 раз выше, чем считалось до сих пор.
Используя новые данные, ученые смогли уточнить существующие космологические
модели - авторы заявляют, что, согласно их расчетам, минимальный предел массы
темной материи, необходимой для зарождения галактик, составляет около 300 млрд
солнечных масс.
Источник: Lenta.Ru
Физики усомнились в правомерности данных о темной материи
5 марта
Физики, работающие на
детекторе для поиска темной материи XENON100, усомнились в том, что полученные
ими результаты релевантны.
Считается, что
элементарной частицей темной материи является вимп (от английского WIMP, Weakly
Interactive Massive Particle - слабо взаимодействующая массивная частица).
Теоретически, ее можно зафиксировать по столкновению с какими-либо «земными»
атомами - такие встречи могут порождать вспышки света, которые регистрируются
детекторами.
Детектор XENON100
установлен в Национальной лаборатории Гран-Сассо рядом с итальянским городом
Л'Акуила. Устройство представляет собой емкость, заполненную жидким ксеноном.
Общая масса ксенона составляет
Однако вспышки,
напоминающие те, которые возникают при столкновении вимпа и атома ксенона, могут
иметь и иную природу. В частности, они могут возникать из-за радиоактивного
распада других элементов, в следовых количествах присутствующих в толще
ксенона. Один из типичных загрязнителей - это радиоактивный изотоп криптон-85.
Содержание этого изотопа в коммерчески поставляемом ксеноне составляет около
нескольких частей на миллион частей. В ходе процедур очистки физики уменьшили
концентрацию загрязнителя до сотен частей на триллион частей.
Однако в ходе
исследований выяснилось, что содержание криптона-85 в ксеноне внутри детектора
XENON100 выше, чем ожидали ученые. Более того, на данный момент специалисты не
могут определить точную концентрацию радиоактивных примесей. Соответственно,
физики не могут вычислить уровень шума, возникающего из-за наличия загрязнителя,
а, значит, достоверность полученных ими результатов оказывается сомнительной.
Из-за слишком
высокого уровня фона, который не позволяет считать результаты надежными,
недавно ученые, работающие на другом детекторе темной материи CDMS II, «отменили»
собственные данные о регистрации трех вимпов.
Источник: Lenta.Ru
Годовые поиски нейтрино дали нулевой результат
16 апреля 2011
Нейтринная
обсерватория IceCube за год работы не зафиксировала ни одного события, которое
могло бы соответствовать обнаружению нейтрино, родившихся в результате
гамма-всплесков.
Ученые анализировали
данные, собранные обсерваторией IceCube в период с апреля 2008 года по май 2009
года - за этот период в небе Северного полушария было зафиксировано 117
гамма-всплесков. Гамма-всплески в Южном полушарии не интересовали ученых по той
причине, что события, напоминающие по своим характеристикам события фиксации
нейтрино, для гамма-всплесков Южного полушария могут с высокой вероятностью
оказаться фоном. Излучение от гамма-всплесков Северного полушария проходит
сквозь толщу Земли, где поглощаются многие "посторонние" шумы.
За изученный период
детекторы IceCube (на тот момент работала только половина) не зафиксировали ни
одного "подозрительного" события. Коллеги авторов отмечают, что новые
результаты значимы, но на данный момент рано говорить о пересмотре существующих
гипотез. Для этого необходимо накопить существенно большую статистику.
источник - http://www.roscosmos.ru/15954/
Длительный эксперимент по поискам темной материи
окончился ничем
18 апреля 2011
Детектор по поиску
темной материи XENON100 за сто дней работы не зарегистрировал событий, которые
соответствовали бы "поимке" ее частиц.
Эксперимент XENON100
предназначен для поиска вимпов таким способом - детектор представляет собой
емкость, заполненную жидким ксеноном, масса которого составляет 161 килограмм.
Емкость находится под землей на глубине 1,4 километра - такое расположение
позволяет исключить попадание на детектор множества посторонних частиц. Если
вимп оказывается в емкости с ксеноном, то он, с высокой вероятностью, может
столкнуться с одним из его атомов, породив вспышку света.
Авторы анализировали данные, собранные с января по
июнь 2010 года. За это время было обнаружено три подозрительных события, два из
которых оказались шумом (теоретические выкладки предсказывали, что за изученный
период должно было накопиться от 1,2 до 2,4 фоновых события). Высокий уровень
шума, как выяснилось недавно, связан с наличием примесей криптона-85 в ксеноне
внутри детектора.
Отрицательный
результат устанавливает новые пределы для энергии и массы частиц темной
материи.
источник - http://www.roscosmos.ru/15974/
Свидетельства Большого взрыва могут исчезнуть через 1
триллион лет
20 апреля 2011
Через 1 триллион лет
наша галактика так отдалится от других, что наблюдать их станет невозможно, а
реликтовое излучение угаснет. Значит ли это, что в будущем нельзя будет узнать о
Большом взрыве? Нет, если для наблюдения будут доступны сверхскоростные звёзды.
Они получаются тогда,
когда двойные звёзды слишком близко подходят к чёрной дыре в центре галактики.
Гравитация может разорвать двойную звезду, поглотив одну из них, а другую
катапультируя из галактики со скоростью выше 1 миллиона миль в час (1,6 млн. км
в час). Когда беглец покинет галактику, он получит ускорение за счёт расширения
вселенной. Именно измеряя скорость сверхскоростных звёз, учёные и смогут
восстановить ход событий от самого Большого взрыва. Сочетая эти скорости с
данными о возрасте Милкомеды, можно высчитать возраст Вселенной.
источник - http://www.infuture.ru/article/4277
Тёмная материя связывает между собой неожиданные сигналы
обсерватории «Ферми» и спутника WMAP
29 апреля 2011
Американские
физики-теоретики Дэн Хупер и Тим Линден из Национальной ускорительной
лаборатории им. Ферми показали, что тёмная материя может связать между собой
неожиданные сигналы космической обсерватории «Ферми» и спутника WMAP. Речь идёт
об обнаруженных космическими аппаратами выделенных компонентах гамма-излучения
и микроволнового излучения, локализованных в центральной области Млечного Пути.
Тот компонент,
который нашёлся в данных «Ферми», мы уже обсуждали в 2009-м. Замеченный
телескопом поток гамма-лучей сконцентрирован в радиусе ~0,5? от центра
Галактики, а спектр этого излучения имеет чёткий пик в области 2–4 ГэВ. Хотя за
появление такого компонента могут отвечать некие «обычные» астрофизические
источники (незарегистрированная популяция миллисекундных пульсаров),
представить его как результат аннигиляции частиц тёмной материи, вимпов,
гораздо проще. Частицы должны иметь массу 7,3–9,2 ГэВ и аннигилировать с
образованием тау-лептонов ?+?– или, возможно, других лептонов.
Если наблюдаемый
гамма-сигнал действительно связан с аннигиляцией вимпов, то во внутреннюю
область Галактики должны поступать энергетичные электроны и позитроны. Они
будут терять энергию в результате обратного комптоновского рассеяния, а также
при испускании синхротронного и тормозного излучения. При этом
гигаэлектронвольтовые электроны и позитроны, движущиеся в магнитном поле с
индукцией в 10–100 мкГс, дают синхротронное излучение на гигагерцевых частотах,
попадающих в область наблюдения тех аппаратов, которые заняты изучением
космического микроволнового фонового излучения.
WMAP относится именно
к таким спутникам, и ему, что любопытно, удалось зарегистрировать некоторое
превышение потока микроволнового излучения в радиусе 20? от центра Млечного
Пути. Стандартные астрофизические объяснения этого эффекта не слишком
убедительны, а поэтому часть учёных и считает его проявлением аннигиляции
вимпов.
Г-да Хупер и Линден
попробовали объединить теоретические модели данных «Ферми» и WMAP. Поскольку
масса вимпов, их распределение в пространстве, а также сечение и вид
аннигиляции достаточно чётко определяются по интенсивности и спектральным
характеристикам гамма-сигнала, свойства «синхротронного» сигнала можно
предсказать и сравнить с наблюдаемыми.
По утверждению
авторов, схема аннигилирующих вимпов хорошо подходит в обоих случаях.
Согласовать данные «Ферми» и WMAP будет легче, если «разрешить» частицам тёмной
материи аннигилировать с образованием тау-лептонов, мюонов ?+?– или электронов
e+e–. Если ограничиться тау-лептонами, задача не станет неразрешимой, но
придётся предположить, что в области сигнала WMAP существует относительно
сильное магнитное поле.
источник - http://science.compulenta.ru/607786/?r1=yandex&r2=news
Первые звезды во Вселенной очень быстро вращались
30 апреля 2011
Согласно новому
исследованию, проведенному европейскими астрономами, первые звезды, родившиеся
в молодой Вселенной, были не только огромными и раскаленными, но и очень быстро
вращались. Они погасли миллиарды лет назад, но свет от следующего поколения
звездных объектов, родившихся из останков материалов самых первых звезд,
довольно сильно напоминают первые звезды и позволяют с высокой степенью
вероятности судить о поведении первых звезд-гигантов.
Группа ученых под
руководством Кристины Чаппини из Астрофизического института в немецком Потсдаме
проанализировала данные с телескопа Very Large Telescope, которому удалось
зафиксировать свет от звездного кластера, существовавшего во Вселенной 12 млрд
лет назад. Ученые зафиксировали высокие концентрации металлов в звездах, что
говорит об очень активных процессах термоядерного нуклеосинтеза.
С учетом скорости
производства новых элементов, в частности металлов, исследователи предполагают,
что первые звезды были массивными и вращались в разы быстрее звезд сегодняшнего
поколения. По словам специалистов, данное понимание важно для науки, так как
вращающиеся звезды могут жить дольше стационарных и в зависимости от скорости
вращения в ней зависит скорость протекания реакций по синтезу новых элементов.
источник - http://www.cybersecurity.ru/prognoz/121592.html
Чёрные дыры могут пережить Большое сжатие
04 мая 2011
Английскими и
канадскими астрономами было установлено, что часть чёрных дыр может пережить
Большое Сжатие. В соответствие с этим утверждением, возникла новая гипотеза, о
том, что некоторые чёрные дыры, возможно, старше Вселенной и появились ранее
Большого Взрыва.
Для своей работы
учёные использовали пульсирующую многолистную космологическую модель,
показывающую, как Вселенная вначале расширяется, а после сжимается (Большое
сжатие). Рассмотрев квантовую и классическую теорию многолистной Вселенной, с
учётом возможного изменения пространственной размерности, учёные установили,
что часть чёрных дыр потенциально способна пережить Большое сжатие, являющееся
в некотором смысле антиподом понятия Большой взрыв.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1610
Gravity Probe B подтверждает теории Эйнштейна
05 мая 2011
Научно-исследовательский
спутник Gravity Probe B (GP-B)был запущен в 2004 году для изучения двух
моментов ОТО: эффект геодезической прецессии, или искривление
пространства-времени вокруг массивного тела, и эффект Лензе — Тирринга, также
известный как увлечение инерциальных систем отсчёта, описывающий количество
увлекаемого вращающимся объектом пространства и времени в зависимости от его
вращения. Представьте себе, если бы Земля была погружена в мёд, — говорит в
заявлении главный исследователь программы GP-B Стэнфордского университета в
Пало-Альто, Калифорния, Фрэнсис Эверитт. — По мере вращения планеты мёд
становится похожим на водоворот — аналогично ведут себя и пространство, и
время. GP-B подтвердил два из самых глубоких предсказаний Эйнштейна, имеющих
далеко идущие последствия для всех астрофизических исследований».
Сбор данных Gravity Probe B закончил в декабре 2010 года.
Для проверки двух гравитационных гипотез он использовал четыре сверхточных
гироскопа, являющихся самыми совершенными из когда-либо созданных человечеством
сферами. При изучении звезды IM Pegasi аппарат подтвердил оба эффекта с
беспрецедентной точностью. Если бы гравитация не влияла на пространство и
время, находящийся на полярной земной орбите GP-B всегда показывал бы точно в
одном направлении. Однако гироскопы зафиксировали небольшое, но измеримое
отклонение его указаний, когда их толкала земная гравитация.
источник - http://www.infuture.ru/article/4321
Ученые обсудили проблемы внегалактической астрономии
13 мая 2011
В конце апреля 2011
года в Пущинской радиоастрономической обсерватории Астрокосмического центра
ФИАН прошла XVIII конференции "Актуальные проблемы внегалактической
астрономии". Одной из тем конференции - космологии - было посвящено
несколько докладов. О них рассказывает младший научный сотрудник
Астрокосмического центра ФИАН Сергей Пилипенко.
Традиционно на
конференции "Актуальные проблемы внегалактической астрономии"
затрагивается вопрос исследования реликтового излучения. В последнее время
стало популярно делать далеко идущие выводы о космологической модели и даже о
свойствах пространства-времени на основании так называемых аномалий в
распределении анизотропии микроволнового космического фона (англ. - CMB).
Исследователям известно несколько таких аномалий. Это "ось зла",
кольца на картах CMB, "темный поток" Кашлинского и другие. В своих
докладах доктор физико-математических наук Андрей Дорошкевич (отдел
теоретической астрофизики АКЦ ФИАН) и доктор физико-математических наук Олег
Верходанов (Специальная астрофизическая обсерватория (САО) РАН) с соавторами
показали, что эти аномалии связаны с недостаточно аккуратной обработкой карт
CMB и переоценкой статистической значимости аномалий. Например, наряду с
кольцами, обнаруженными Гурзадяном и Пенроузом, на карте CMB можно обнаружить
на том же уровне достоверности квадраты, "смайлики", буквы латинского
алфавита, которые, конечно же, являются просто случайным сочетанием пятен.
Пара докладов была
посвящена исследованию Местной Вселенной - ближайших окрестностей нашей
Галактики. Кандидат физико-математических наук Дмитрий Макаров (САО РАН)
доложил о довольно неожиданном открытии компактных групп карликовых галактик.
Изучение таких групп может помочь в объяснении наблюдаемого разнообразия
галактик.
Довольно жаркий спор
разгорелся после доклада доктора физико-математических наук Владимира Соколова
(САО РАН). Спор был связан с тем, что наблюдатели обнаруживают очень далекие
галактики, существующие спустя менее миллиарда лет после Большого взрыва. Эти
галактики, однако, судя по химическому составу, оказываются старыми. Они сходны
с галактиками, наблюдаемыми в нашу эпоху, то есть спустя почти 14 миллиардов
лет после Большого взрыва. Еще 15-20 лет назад теоретики считали, что такие
объекты могли образоваться не раньше двух миллиардов лет от рождения Вселенной.
Теперь же эта граница отодвигается: сейчас считается, что эти галактики не
могли возникнуть раньше примерно 200 миллионов лет. Наблюдатели же больше не
хотят доверять в этом вопросе теоретикам и надеются найти похожие объекты при возрасте
Вселенной и в 200 миллионов лет, и в 50 миллионов. Таким образом, перед
исследователями появляются новые и очень интересные задачи.
источник - http://www.inauka.ru/news/article106170.html
Темная энергия - топливо ускоряющегося расширения
Вселенной.
25 мая 2011
Проведя анализ
данных, собранных в ходе пятилетнего обзора более чем 200 тысяч галактик,
ученые-астрономы полагают, что им удалось найти подтверждение тому, что
ускоряющееся расширение нашей Вселенной происходит за счет темной энергии.
Некоторые из ученых предполагали, что темная энергия действует подобно
гравитации, но это предположение оказалось не верным. Пространство, заполненное
темной энергией, напоминает скопление однополюсных магнитов, которые
отталкиваются друг от друга, даже находясь на больших расстояниях.
Эти новые данные,
полученные с помощью космического аппарата НАСА Galaxy Evolution Explorer и
англо-австралийского телескопа Anglo-Australian Telescope on Siding Spring Mountain
в Австралии, подтверждают идею, что именно темная энергия является той
постоянной действующей силой, которая оказывает однородное воздействие на
Вселенную, обуславливая ее расширение.
"Астрономические
наблюдения, проведенные за прошедшие 15 лет, привели к одному из самых
потрясающих открытий в области астрофизики, объяснив, почему расширение
Вселенной, спровоцированное изначально Большим Взрывом, продолжается
ускоряющимися темпами" - говорит Джон Морс, директор подразделения
астрофизики в НАСА. - "Используя различные, полностью независимые научные
методы и методы анализа, с помощью которых обрабатывались данные, собранные
Galaxy Evolution Explorer, мы укрепились в уверенности в том, что темная
энергия существует на самом деле".
Обнаружен самый дальний объект во Вселенной
26 мая 2011
Астрономами
зафиксирован объект, который, возможно является самым дальним объектом во
Вселенной. Зафиксированный американскими учёными гамма-всплеск находится на
расстоянии более 13 миллиардов световых лет от Земли.
Впервые, подобные
вспышки гамма-излучения были зафиксированы ещё в 1968 году, в рамках шпионажа
американских спутников за советскими испытаниями ядерного оружия. Гамма-вспышка
GRB 090429B в созвездии Гончих Псов была замечена орбитальным телескопом
"Свифт" весной 2009 года. С тех пор астрофизики наблюдали данный
объект наземным телескопом "Джемини" и орбитальным телескопом
"Хаббл".
Благодаря замерам
красного смещения вспышки 9,4., было высчитано расстояние, отделяющее данный
объект от Земли. В настоящее время, учёные наблюдают гамма-всплеск объекта,
расположенного в 13,1 миллиарда световых лет от Земли в том виде, в каком он
был 520 000 000 лет после Большого взрыва.
По оценкам
астрономов, яркость вспышки превышала в триллион раз яркость Солнца, и была
пару мгновений ярче нескольких тысяч галактик.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1658
Астрономы представили трехмерную карту Вселенной
30 мая 2011
В рамках длившегося
десять лет проекта Two-Micron All-Sky Survey (2MASS) Redshift Survey (2MRS)
(изучение красного смещения и обзор неба на длине волны два микрона) ученые
просканировали около 95 процентов видимого неба. Так как исследователи работали
с приборами, которые "видят" Вселенную в инфракрасном диапазоне, они
смогли разглядеть множество объектов, не доступных для наблюдения в оптическом
диапазоне из-за заполняющей космос пыли. Для инфракрасных волн пыль прозрачна.
Специалисты определили
расстояние до 45 тысяч галактик, удаленных на расстояние до 380 миллионов
световых лет.
источник - http://www.roscosmos.ru/16708/
Астрономы нашли «белую дыру»
31 мая 2011
Всем известен факт
существования «чёрных дыр», но в теории существуют и «белые дыры»
кратковременно и спонтанно возникающие в пустоте, взрывающиеся и выбрасывающие
во Вселенную излучение и вещество.
GRB 060614
располагается в созвездии Индейца на расстоянии более полутора миллиона световых
лет от Земли 1,6 миллиона лет от Земли. Данная вспышка была зафиксирована 14
июня 2006 года несколькими мощными телескопами. Она сопровождалась небывалым по
длительности световым эффектом, который позволил астрономам измерить параметры
и определить координаты данного объекта.
Известные в науке
гамма-вспышки подразделяются на долгие, продолжительностью более двух секунд, и
короткие – менее двух секунд. Но зафиксированная вспышка не подходила по ряду
признаков под оба параметра, в связи с чем, учёные уделили ей более пристальное
внимание.
По мнению
специалистов, долгие гамма-вспышки чаще всего возникают вследствие коллапса
массивных звезд, превращающихся в черные дыры. Возникновение же коротких
гамма-выспышек является результатом слияния нейтронных звезд либо чёрной дыры и
нейтронной звезды, что приводит к формированию новой черной дыры.
Зафиксированная вспышка длилась 102 секунды, что должно было означать, что она
завершится взрывом сверхновой. Но никакой сверхновой, которая была бы связана с
GRB 060614, учёные не обнаружили. Кроме того, на этом участке неба вообще не
предвиделось гамма-всплесков и появления новых объектов.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1665
Темная энергия и Большой Разрыв
04 июля 2011
Одной из необычных
особенностей темной энергии считается то, что ее плотность постоянна во
времени. Таким образом, даже если Вселенная расширяется с течением времени, темная
энергия сохраняет свою плотность, в отличие от остального содержимого
Вселенной.
Поскольку Вселенная
расширяется, кажется, что темная энергия появляется из ниоткуда, чтобы
поддерживать постоянную плотность во Вселенной. С течением времени темная энергия
станет основной составляющей частью видимой Вселенной, хотя она уже занимает
73%.
Самым простым
объяснением было бы сказать, что темная энергия – это черта, присущая модели
пространство-время , соответственно, когда Вселенная расширяется, пространство-время
тоже увеличивается, а вместе с ним и темная энергия, сохраняя свою плотность.
Но есть одна загвоздка – темная энергия не является энергией, так как не
подчиняется ни одному закону термодинамики.
Предположим, что
темная энергия обладает свойствами отрицательного давления, которое относится к
процессу расширения. Применяя эту логику, мы наблюдаем очевидную плоскостность
геометрии Вселенной, поэтому соотношение давления темной энергии и плотности
темной энергии составляет примерно 1, или, вернее, -1, так как мы имеем дело с
отрицательным давлением. Это отношение известно как уравнение состояния темной
энергии. Думая о том, что может произойти в будущем во Вселенной, проще всего
предположить, что темная энергия является только тем, чем является, а отношение
давления к плотности останется -1 на неопределенный срок, что бы это не
означало. Но космологи редко оставляют вещи в покое и теряются в догадках, что
могло бы случиться, если уравнение состояния не остается на отметке -1.
Ученые заявляют, что
изменение этого соотношения может привести к Большому Разрыву, в результате
которого Вселенная станет бесконечной по своим масштабам и все структуры,
вплоть до субатомных частиц, разорвутся на части.
Другие ученые
предлагают сценарий Маленького Разрыва, при котором отношение давления к
плотности меняется со временем так, что частицы все же разрывает на части, но
Вселенная не становится бесконечной.
Предположительно
Маленький Разрыв приведет к «перезагрузке» Вселенной – все частицы начнут
делиться, что приведет к формированию новых звезд и галактик.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1724
Вселенная может оказаться вечной "юлой"
7 июля 2011 г.
Группа Майкла Лонго
из Мичиганского университета изучила направления вращения 15 тысяч спиральных
галактик, описанных в рамках проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ученые
искали свидетельства зеркальной симметрии Вселенной: если она действительно симметрична,
то количество галактик, "закрученных" по часовой стрелке и в
противоположном направлении, было бы одинаковым.
Оказалось, что в
направлении к северному полюсу Млечного пути среди спиральных галактик
преобладает вращение против часовой стрелки. Это нарушение симметрии, как
отмечают авторы исследования, наблюдается даже на расстоянии более 600
миллионов световых лет.
Как отмечают авторы
работы, симметричная и изотропная Вселенная возникла бы из сферически
симметричного взрыва, по форме напоминающего баскетбольный мяч. Однако если бы
Вселенная при рождении вращалась вокруг определенной оси, то галактики
сохранили бы это направление вращения.
"Вселенная
вполне может вращаться и сейчас. Я думаю, наш результат предполагает, что так и
есть", - отметил Лонго.
источник - http://ria.ru/science/20110708/398685709.html
Темная материя поддерживает жизнь на экзопланетах
31 июля 2011
Дэн Хупер и Джейсон
Стеффен из Национальной ускорительной лаборатории им. Ферми пришли к выводу,
что темная материя может быть фактором, способствующим эволюции жизни за
пределами нашей солнечной системы.
"Мы не видим
темную материю потому что она состоит из очень слабо взаимодействующих
частиц", говорит Хупер. "По этой причине она не сильно
взаимодействует с другими частицами, ее частицы почти инертны, и,
следовательно, не производит много полезной энергии".
Тем не менее, Хупер и
Штеффен предположили, каким образом эта незначительная часть энергии из темной
материи может поддерживать тепло планеты. Некоторые части галактики - в
частности галактического центра, а также ядер карликовых галактик, которые
являются спутниками нашего Млечного Пути - содержат значительно более высокую
концентрацию темной материи, чем пространство вблизи нашего Солнца.
"Если частицы
темной материи проходят через планету, есть шанс, что они столкнутся с атомом и
потеряют часть своей скорости и импульса", объясняет Хупер. "Как
только это произойдет, под действием силы тяжести частицы темной материи подают
в ядро планеты, где они и будут оставаться. Это, конечно, распространяется на
планеты, на которых действует сила притяжения ".
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1777
Нобелевская премия 2011 года по физике присуждена за
открытие ускорения расширения Вселенной.
5 октября 2011
Шведская Королевская
Академия наук (Royal Swedish Academy of Sciences) наградила Нобелевской премией
в области физики 2011 года Сола Перлматтера, руководителя проекта Космологии
сверхновых звезд из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, Брайана П.
Шмидта, руководителя научной группы High-z Supernova Search Team Австралийского
национального университета, и Адама Г. Рисса, участника научной группы High-z
Supernova Search Team со стороны Научного института космических телескопов университета Джона Хопкинса. Премия была
выдана за открытие ускоряющегося темпа расширения Вселенной, сделанное с
помощью наблюдений за далекими сверхновыми звездами. Половину суммы
вознаграждения премии получит Сол Перлматтер, а вторую половину поделят между
собой Брайан П. Шмидт и Адам Г. Рисс.
В 1998 году произошла
сильная встряска научных кругов астрофизической и космологической областей,
когда две независимые группы ученых опубликовали и сравнили результаты своих
исследований. Первую группу, начавшую исследования в 1988 году возглавлял Сол
Перлматтер, Брайан Шмидт возглавлял вторую команду, которая начала работу в
1994 году. В группе Брайана Шмидта одну из самых главных ролей играл Адам Рисс.
Обе исследовательские
группы работали над созданием карты Вселенной во всех мельчайших подробностях.
В качестве опорных точек ученые использовали особый вид сверхновых звезд,
известный как сверхновые класса Ia. Такие сверхновые получаются в результате
взрыва белых карликов, звезд, столь же массивных как Солнце, но столь же малых,
как Земля. Взрыв сверхновой такого класса дает такое же количество света,
которое излучают целые некоторые галактики. В общей сложности обе группы ученых
обнаружили и изучили множество сверхновых класса Ia, но свет от более чем 50
таких сверхновых был слабее на 25%, чем ожидалось. Именно по этому признаку
ученые сделали выводы о том, что Вселенная расширяется ускоряющимся темпом. В
своих исследованиях группы ученых шли разными путями, натыкаясь на
"подводные камни", но в результате пришли к одному и тому же выводу.
источник - http://ria.ru/science/20111006/450572743.html
Отдаленные галактики помогли уточнить дату фазы первой
космической реионизации
16 октября 2011
На стадии раннего
развития нашей Вселенной, космический туман был наполнен частичками водорода,
которые поглощали ультрафиолетовый свет. Этот важный в истории космологии
процесс известный, как фаза реионизации, произошел около 13 миллиардов лет тому
назад. Космическая реионизация - это процесс ионизации основной массы
космического газа ультрафиолетовым излучением, исходящих из первых галактик нашей
Вселенной.
Тщательные
исследования учеными отдаленных галактик показали, что процесс космической
реионизации проходил намного быстрее, чем предполагалось ранее.
Астрономы смогли
высчитать расстояние до этих галактик и определить их возраст. Предположительно
эти отдаленные галактики испускали свой свет, когда нашей Вселенной было 780
миллионов - 1 миллиард лет после Большого Взрыва. Наблюдения за данными
галактиками позволили вычислить дату первой реионизации в космосе, когда
космический туман, содержащий частички водорода начал очищаться и становиться
более прозрачным, позволяя ультрафиолету проникать сквозь себя. Изначально
количество нейтрального неионизированного водорода составляло от 10 до 50%
всего объема Вселенной.
Приблизительно через
200 миллионов лет после начала реионизации количество неионизированного
водорода в космическом пространстве значительно уменьшилось и стало сравнимо с
сегодняшним. Фаза реионизации - это переломный период в истории эволюции
Вселенной, связанное с глобальным изменением состояния газа в космосе.
источник - http://www.infuture.ru/article/5050
Новые данные о темной материи меняют все представление о
ней
25 октября 2011
Несмотря на незнание
о том, что же такое эта темная материя, ученые постепенно создали хорошую
модель для описания ее поведения. Модель предполагает, что темная материя
состоит из холодных, медленных экзотических частиц, которые слипаются из-за
тяжести.
Эта модель
"холодной темной материи" удивительно хорошо описывает, как темная
материя ведет себя в большинстве ситуаций. Тем не менее, она ломается при
применении к мини "карликовым галактикам", где темная материя
представляется более распространенной, чем должна быть, согласно теории.
В новом исследовании,
ученые вычислили ее массовое распространение в двух карликовых галактиках,
используя новый метод, который не опирается на какие-либо теории темной
материи. Ученые обследовали галактики Печи и Скульптора, находящиеся на орбите
Млечного Пути.
Однако их измерения
до сих пор противоречат теории холодной темной материи, что только усугубляет
проблему.
В соответствии с
моделью, в центрах галактик должны быть плотные скопления невидимой материи. Но
темная материя, как представляется, распространяется равномерно по галактикам
Печи и Скульптора, а также другим карликовым галактикам.
Измерения показывают,
что некоторую часть теоретической модели, возможно, придется пересмотреть.
Либо нормальная
материя влияет на темную материю больше, чем ученые считали, либо она не холодна
и медленно движется, говорят исследователи.
источник - http://www.infuture.ru/article/5088
Теория создания вселенной оказалась верной
11 ноября 2011
Астрономы обнаружили
два газовых облака, которые были сформированы буквально в первые минуты после
Большого Взрыва.
Открытие этих
"примитивных" облаков позволит дополнить теорию создания вселенной.
Найденные облака содержали только самый легкий газ: водород и гелий. Через
несколько сотен миллионов лет этот водород и гелий стал основным формирующим
элементом первых звезд, которые затем сформировали более тяжелые химические
элементы и распространили их в космосе.
"На самом деле,
это отличное подтверждение основной теории создания вселенной, потому что
согласно этой теории, в первые минуты после Большого Взрыва были созданы именно
такие легкие химические элементы, как водород и гелий и не было создано никаких
металлов и других тяжелых элементов" - говорит руководитель исследования
Майкл Фумагалли из Университета Калифорнии в Санта-Круз.
источник - http://www.infuture.ru/article/5155
Темная энергия играла эпизодическую роль в ранней
вселенной
13 ноября 2011
Ученые использовали
телескоп в Антарктиде для наблюдения за космическим микроволновым фоном. Этот
фон содержит информацию о свойствах ранней вселенной, позволяя ученым вывести
максимальное количество темной энергии, которая присутствовала в то время.
Основываясь на своих
измерениях, ученые обнаружили, что темная энергия не составляла более 1.8
процента плотности ранней вселенной, в отличие от сегодняшних 74 процентов.
Одна из самых
популярных теорий темной энергии объясняет ее как космологическую константу -
термин Эйнштейна в общей теории относительности.
Если темная энергия -
константа, то ее плотность не менялась в течение всего времени. Тем временем,
ее количество во вселенной постоянно увеличивалось, за счет расширения
вселенной.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1891
Ученые взвесили темную материю
01 декабря 2011
Исследователи
использовали данные космического телескопа Ферми, чтобы установить параметры
частиц темной материи, когда они сталкиваются с антивеществом и уничтожают друг
друга в галактиках, соседних с Млечным путем.
Физики Саввас
Коушиэппас и Алекс Джеринджер-Сэмет обнаружили, что у частиц темной материи
должна быть масса более 40 гигаэлектронвольт (ГэВ) — приблизительно 42 массы
протона.
"С этого
следует, что если масса частицы меньше 40 ГэВ, то это не может быть темная
материя", - сказал Коушиэппас.
Эта информация
заставляет вернуться к результатам исследований в Большом адронном коллайдере.
Тогда после очередного эксперимента ученые утверждали, что нашли частицы темной
материи с массой в пределах от 7 до 12 ГэВ.
"Если бы масса
частицы темной материи составляла меньше чем 40 ГэВ, тогда количество темной
материи во вселенной сегодня было бы так много, что она не смогла бы настолько
быстро расширяться, как сейчас", - сказал Коушиэппас.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=1952
Физики создали модель Вселенной в две трети от ее
реального объема
12 декабря 2011 г.
Модель Horizon Run 3
Чухана Кима (Juhan Kim) из Корейского института специальных исследований включает
в себя около 374 миллиардов самостоятельных частиц, которые обладают своими
собственными физическими свойствами. Эта модель является
"наследницей" предыдущих разработок Кима и его коллег - моделей
Horizon Run 1 и 2, которые включали в себя 69 и 216 миллиардов объектов
соответственно.
Моделируемые частицы
- звезды, скопления или даже галактики - распределены в пределах куба с ребром
длиной в 32 миллиарда световых лет, что составляет примерно две трети от
протяженности видимой Вселенной - 46 миллиардов световых лет.
Как отмечают авторы
статьи, Horizon Run 3 построена на принципах модели холодной темной материи
лямбда-CDM - общепринятой теории, признающей существование темной материи и
энергии. Модель описывает взаимодействие частиц между собой на любом расстоянии
и при любых условиях, что позволяет оценить реалистичность современных
представлений об устройстве и развитии Вселенной.
Высокая детализация и
огромное количество частиц требует огромных вычислительных мощностей -
первичный запуск модели потребовал всех ресурсов корейского суперкомпьютера
Tachyon II в течение 20 дней. Этот компьютер занимает 26-е место во всемирном
рейтинге вычислителей TOP-500 с совокупной производительностью в 274 терафлопс.
источник - http://ria.ru/science/20111212/515164205.html
Ученые выяснили, как Вселенная "потеряла"
лишние шесть измерений
23 декабря 2011 г.
Дзюн Нишимура из
лаборатории KEK в городе Цукуба и его коллеги разработали компьютерную модель
Большого Взрыва с учетом всех положений теории суперструн.
Согласно этой теории,
Вселенная родилась десятимерной, то есть обладала одним временным и девятью
пространственными измерениями. Часть сторонников этой теории считают, что
"лишние" шесть измерений схлопнулись и замкнулись сами на себя.
Другие физики считают, что наша четырехмерная Вселенная является лишь частью
многомерной мультивселенной (мультиверса), а остальные шесть измерений мы не
можем увидеть и изучить.
Нишимура и его
коллеги попытались решить эту проблему при помощи своей модели, проследив за
изменением протяженности измерений на разных этапах Большого взрыва. Они
использовали несколько остроумных математических приемов, позволяющих проводить
вычисления со сверхбольшими матрицами - огромными наборами чисел, выстроенных в
виде двумерной или многомерной таблицы.
Как отмечают
исследователи, новый подход к вычислению матриц позволил им включить в свою
модель время в качестве главной переменной, чего не могли позволить себе их
коллеги, проводившие аналогичные исследования.
Для экспериментальной
проверки модели ученые подготовили ее компьютерную реализацию и запустили ее на
суперкомпьютере Hitachi SR16000. Этот вычислитель состоит из 3,5 тысяч
процессоров архитектуры PowerPC и имеет производительность 90 терафлопс -
триллионов операций в секунду.
Результаты работы
модели подтвердили выводы теории суперструн - Вселенная родилась десятимерной,
однако шесть "лишних" пространственных измерений так и не развились в
процессе расширения после начала Большого Взрыва. В результате только остались
только три измерения и время, повторяющие структуру реальной Вселенной.
источник - http://ria.ru/science/20111223/524160588.html
Астрономы подготовили подробную карту темной материи во
Вселенной
10 января 2012 г.
Две группы
американских астрономов составили самую подробную и большую карту распределения
темной материи во Вселенной. В своих работах Джеймс Аннис и его коллеги из
Национальной лаборатории имени Ферми и коллектив под руководством Эрика
Хаффа из университета Калифорнии в
Беркли использовали материалы из последней коллекции Слоановского цифрового
обзора неба (SDSS).
Проект SDSS начал
свою работу в 2000 году. Основная цель Слоановского обзора — картографирование
всего ночного неба в северном и южном полушариях Земли. Основным инструментом
работы выступает 2,5-метровый широкоугольный телескоп в американской
обсерватории Апаш-пойнт. На текущий момент обзор покрыл около 35% площади
ночного неба.
Обе группы
исследователей использовали снимки из коллекции SDSS для поиска и изучения так
называемых «космических сдвигов» — небольших искривлений потоков света,
вызванных действием притяжения темной материи.
Команды ученых
разработали методику для подсчета такого сдвига на снимках Слоановского обзора
и применили ее для составления карты темной материи на участке неба под кодовым
названием «полоса SDSS №82». Она находится на небесном экваторе и охватывает
275 квадратных градусов — примерно 0,06% от общей поверхности небесной сферы.
Исследователи
проследили за смещением излучения галактик на этом участке неба по снимкам,
которые попадали в ежегодные обзоры неба с 2000 по 2009 год. На основании этих
данных каждая группа ученых составила по карте темной материи, и затем они
сравнили полученные результаты. Выводы коллективов Анниса и Хаффа совпали, что
подтвердило корректность методики.
источник - http://ria.ru/science/20120110/536223118.html
Создана самая большая и подробная карта "темной
стороны" Вселенной.
18 января 2012
Параллельно с
предыдущим случаем, астрономы создали огромную карту космического пространства,
отображающую распределение массы темной материи и галактик во Вселенной. На
данный момент глубина той кары охватывает расстояние в один миллиард световых
лет от Земли. Конечно, эта карта была создана не методом прямых наблюдений за
темной материей, в основу ее создания легли эффекты влияния гравитации на
древний свет, летящий в космосе от далеких галактик, которые существовали,
когда Вселенная была в возрасте в половину от своего нынешнего возраста.
Команда астрономов
"разложила по полочкам" свет от 10 миллионов галактик, находящихся в
четырех различных областях ночного неба. Все эти галактики находятся на
удалении около 6 миллиардов световых лет от Земли, поэтому свету потребовалось
целых шесть миллиардов лет, что бы попасть в объектив телескопа.
Используя камеру
MegaCam, разрешением 340 мегапикселов, установленную на канадско-фрацузско-гавайском
телескопе (Canada-France-Hawaii Telescope, CFHT), расположенном на Гавайях, был
получен свет от каждой из исследуемых галактик. С помощью математической
обработки были вычислены все характеристики света и определена степень его
искажения гравитационными возмущениями, вызванными присутствием темной материи.
Ученые, стоящие
позади данных исследований собираются привлечь к ним ресурсы и других
обсерваторий, таких как Very Large Telescope (VLT) Survey Telescope в Чили,
которые совместно CFHTLenS за следующие три года охватят область космоса, в 10
раз превышающую область, которая была охвачена составленной картой на данный
момент времени.
Астрономы обнаружили галактику, которая полностью может
состоять из темной материи
24 января 2012
Ученые-астрономы
обнаружили крошечную галактику, которую невозможно увидеть даже в самый
совершенный телескоп. Именно поэтому ученые считают, что эта галактика может
состоять полностью из темной материи. Найденная галактика является весьма
удаленной, она движется по круговой орбите возле другой, массивной галактики,
которая состоит из обычной материи и, поэтому, может быть видима с помощью
телескопа.
Новая карликовая
галактика находится на удалении 7.3 миллиарда световых лет. Масса галактики
составляет около 190 миллионов масс Солнца, что на первый взгляд является
огромным числом. Но типичные галактики, которых очень много во всех уголках
космоса, весят порядка десятков миллиардов масс Солнца.
Еще дальше в этом
направлении, на расстоянии около 10 миллиардов световых лет, находится другая
галактика, JVAS B1938+666, свет от которой движется к Земле и по пути
преломляется гравитацией карликовой галактики. При этом наблюдается оптический
эффект, называемый "кольцами Эйнштейна", возникающий в результате
преломления света гравитационными линзами. Хотя большая часть преломления света
объясняется влиянием собственного гравитационного поля галактики JVAS
B1938+666, ученые, используя компьютерное моделирование, обнаружили некий
излишек преломления, вызванный, по всей видимости, посторонней массой невидимой
карликовой галактики.
Телескоп Spitzer обнаружил в космосе плотную материю,
состоящую из углеродных наночастиц.
1 марта 2012
Шестьдесят атомов
углерода, соединенные в форме усеченного икосаэдра, формируют наночастицу,
называемую бакиболлом (buckyball), а в науке такие молекулы, состоящие
исключительно из атомов углерода известны под названием фуллеренов. По внешнему
виду такие молекулы весьма напоминают крошечные футбольные мячи.
Бакиболлы являются
относительно большими молекулами, но если сложить вместе их большое количество,
они все равно не станут составлять единое целое. Поэтому ученые, обнаружив в
районе двух звезд, удаленных на 6500 световых лет от Земли, небольшие твердые
объекты, состоящие исключительно из фуллеренов С60, были весьма удивлены. Ведь
совершенно неизвестно какие именно силы и взаимодействия удерживают вместе эти
нейтральные молекулы-наночастицы. При этом, это не единичный случай, если сложить
вместе все твердые тела, состоящие из бакиболлов, то получится объем,
превышающий объем горы Эверест в 10 тысяч раз.
Это захватывающее
открытие демонстрирует людям, разнообразие видов и форм существования углерода
в природе.
Как Вселенная пережила "Темные Века"?
13 июня 2012
Астрономы продолжают
изучать вопрос, связанный с тем, как после "Большого Взрыва" наша
Вселенная перешла от эпохи "Темных Веков" до эпохи
"Реионизации".
По общепринятой хронологии,
эпоха "Темных Веков" длилась приблизительно от 380 000 до 150
миллионов лет 13,55 миллиардов лет тому назад. Затем она сменилась эпохой
"Реионизации", которая могла длиться от 150 миллионов до 1 миллиарда
лет 12,7 миллиардов лет тому назад.
Как предполагают ученые, в период "Темных
Веков", Вселенная была заполнена водородом и гелием, реликтовым излучением
и излучением атомарного водорода на волне 21 см. Звёзды, квазары и другие яркие
источники в этот период отсутствовали, поэтому эта эпоха и получила название
"Темных Веков" (Dark Ages). Свет первых звезд, которые только начали
появляться в этот период, абсорбировался густым водородным туманом. Этот
водородный туман начал концентрироваться в некоторых регионах нашей Вселенной,
порождая формирование новых звезд. Так постепенно начал осуществляться процесс
реионизации водорода светом звезд и квазаров. Эпоха "Реионизации"
характеризуется появлением новых звезд, галактик, квазаров и галактических
скоплений.
источник - http://www.infuture.ru/article/6315
Зеркальные нейтроны могут оказаться тёмной материей
19 июня 2012
Аномалии, которые
наблюдаются в поведении обычных элементарных частиц, напоминающие их
периодическое исчезновение и появление, могут указывать на существование
«гипотетического параллельного мира, состоящего из зеркальных частиц».
“Возможно, каждый нейтрон способен перетекать в своего невидимого двойника и
возвращаться обратно, колебаясь таким образом между двумя мирами».
Авторы работы Зураб
Бережиани и Фабрицио Нести установили, что снижение частоты сверхмедленных
свободных нейтронов, по-видимому, зависит от направления и силы приложенного
магнитного поля. Такой тип поля может быть создан зеркальными частицами,
плавающими по галактике в форме тёмной материи.
Исследователи
считают, что их работа поможет понять распределение тёмной материи во
Вселенной.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2445
Физик из США опроверг гипотезы о вечной Вселенной
28 июня 2012 г.
Согласно самой
распространенной модели происхождения Вселенной, она "родилась" около
14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва. С помощью космического
зонда WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), изучавшего реликтовое
излучение, "эхо" Большого взрыва, ученым удалось с точностью до 1%,
или примерно 120 миллионов лет, установить, что Вселенная возникла 13,75
миллиарда лет назад.
Однако по некоторым
другим гипотезам, никакого момента возникновения Вселенной не может быть,
поскольку она вечна и существовала всегда. Профессор Виленкин, выступая на
Гинзбурговской конференции по физике, которая прошла в ФИАНе с 28 мая по 2 июня
2012 года, показал, что все возможные сценарии существования такой
"вечной" Вселенной рано или поздно приводят к противоречию.
источник - http://ria.ru/science/20120628/687041792.html
Ученые увидели темную материю между галактиками по искривлению
света
4 июля 2012 г.
Считается, что
Вселенная по своей структуре похожа на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити
представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках
пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи - отдельные
галактики и группы звездных мегаполисов. Ученые неоднократно объявляли об
открытии филаментов, однако все свидетельства об их существовании основываются
на косвенных данных, математическом моделировании, на неподтвержденных или
ложных данных.
Группа астрономов под
руководством Йорга Дитриха из университета штата Мичиган изучала галактики
Abell 222 и Abell 223. В 2008 году они получили снимки Abell 222 и Abell 223 в
рентгеновском диапазоне при помощи орбитального телескопа XMM-Newton и
обнаружили в окружающем их межгалактическом пространстве скопления раскаленного
газа в виде "пуповины", соединяющей галактики. Относительно большая
масса этого газа позволила ученым частично объяснить недостаток видимой материи
в галактиках и других образованиях.
Оказалось, едва
заметная в рентгеновском излучении "пуповина" была весьма массивным
образованием - ее общий вес составил примерно 100 триллионов солнечных масс,
что равняется 30 массам нашей Галактики - Млечного пути. По словам ученых,
такая масса филамента сопоставима с весом самих галактик Abell 222 и Abell 223
- 270 и 340 триллионов масс Солнца. Доля теплого газа в "пуповине"
оказалась достаточно низкой - всего 9% от общей массы газовой нити.
источник - http://ria.ru/science/20120704/691920394.html
Частицы с "переменной" массой могут входить в
состав темной материи
10 июля 2012 г.
Темная материя может
состоять из частиц с "переменной" массой, движущихся со скоростями,
много меньше скорости света, предположил профессор Михаил Медведев из
Университета Канзаса (США).
Ученый впервые
рассмотрел вопрос о существовании в составе темной материи движущихся со
скоростями много меньше скорости света частиц с так называемыми смешанными
массовыми состояниями. Частицей со смешанными состояниями в квантовой механике
называют частицу, комбинация отдельных свойств которой, в данном случае массы,
в тот или иной момент времени определяется вероятностью; это не набор свойств в
обычном представлении.
Если такие частицы
существуют, то массовые состояния будут двигаться с разной скоростью и
разбегутся друг от друга. "И если в то время, когда эти состояния
находятся в разных местах, произойдет взаимодействие, например, рассеяние в
результате столкновения с другой частицей, то вследствие него создадутся все
три состояния", - отметил автор гипотезы, слова которого приведены в
сообщении. Медведев пояснил, что при этом произойдет переход из одного
состояния во все остальные.
По словам Медведева,
его гипотеза позволяет наметить возможные новые пути поиска состава темной
материи, который пока не известен. Один из таких путей - изучение распределения
галактик по массе. Новая гипотеза предсказывает, что галактик с массой меньше, чем
десять миллиардов масс Солнца, должно быть меньше, чем следует из стандартной
космологической модели.
источник - http://ria.ru/science/20120710/696211530.html
Дело об аномалии программы «Пионер» закрыто
19 июля 2012
Разгадка этой
головоломки – теперь официально подтверждённая – не лежит в области
нестандартной физики и не связана с таинственной тёмной материей, а заключается
в простом эффекте, суть которого сводится к тому, что космический корабль
отталкивается обратно своим собственным теплом, выделяющемся при протекании
электрического тока через инструменты и термоэлектрические источники питания
корабля.
Слава Турищев из
Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА работал над проектом по изучению
аномалии «Пионеров» с 2004 г., вытаскивая из дальних уголков шкафов и снимая с
пыльных полок архивов НАСА материалы, которые уже были на полпути к мусорной
корзине, конвертируя данные, хранившиеся на перфокартах 1970-х, в цифровой
формат, и тщательно изучая всю информацию, которую аппараты передали на Землю,
находясь от неё за миллиарды километров.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2525
Большой взрыв мог быть фазовым переходом
22 августа 2012
Большой взрыв обычно
рассматривается как момент, когда бесконечно плотный пучок энергии неожиданно
взорвался, начав расширение в трёх направлениях пространства и постепенно
охлаждаясь, причём охлаждение продолжается и в наши дни.
Недавно команда
физиков заявила, что Большой взрыв следует описывать как фазовый переход:
момент, когда аморфная, бесформенная Вселенная, подобная жидкой воде,
охладилась и неожиданно закристаллизовалась, формируя четырёхмерное
пространство-время, напоминающее водяной лёд.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2719
Вселенная – не фрактал, выяснили учёные
23 августа 2012
Звёзды собираются в
галактики, галактики собираются в скопления, а скопления формируют
сверхскопления. Астрономы, исследуя самые огромные участки космического
пространства, поражались снова и снова, обнаруживая скопления вещества в самых
крупных космических масштабах.
Такое распределение
материи, напоминающее матрёшку, навело учёных на мысль, что Вселенная может
являться фракталом – математическим объектом, который выглядит одинаково в
любом масштабе, не имеет значения, смотрите ли вы на него с близкого расстояния
или издалека.
Команда учёных при
помощи компьютерного моделирования выяснила, что Вселенная фрактальна на многих
уровнях, но в какой-то точке эта математическая форма всё же нарушается.
Никаких «матрёшек» – то есть скоплений материи, включающих другие скопления
материи, – не наблюдается для структур с диаметрами больше 350 миллионов
световых лет.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2728
Взаимодействие нейтрино может изменить «аромат»
сверхновой
28 августа 2012
Магистрант Джон Черри
из Калифорнийского университета (Сан-Диего) утверждает, что взаимодействие
нейтринных гало может оказывать прямое воздействие на природу сверхновых, в
буквальном смысле изменяя типы элементов, которые могут появиться в результате
звёздного взрыва. И всё это связано с так называемым «ароматом» нейтрино.
Нейтрино могут
осциллировать между тремя ароматами – электронным, мюонным и тау – во время
своего путешествия через пространство, но в сверхновых, где испускаемые в
космос в результате взрыва нейтрино встречаются с нейтрино галактического гало,
их аромат может смениться принудительно.
Смена аромата, в свою
очередь, может повлиять на состав создаваемых в результате взрыва сверхновой
тяжёлых элементов, так как в зависимости от аромата нейтрино может измениться
соотношение протонов и нейтронов в образующейся материи.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2763
Суперкомпьютер создал искусственную вселенную, похожую на
нашу
29 августа 2012
Новое компьютерное
моделирование теперь может воссоздать вид галактической общины, какой мы видим
нашу Вселенную, начиная с наблюдения послесвечения Большого Взрыва и эволюции
во времени. Суперкомпьютер Гарвардского университета Odyssey создал модель,
которая сжала почти 14 миллиардов лет в несколько месяцев.
Новая программа
называется Arepo и была создана Волкером Спрингером в Гейдельбергском институте
теоретических исследований в Германии. Arepo использует сетку, которая может
самоизменяться, наполняя себя тетраэдрами разных размеров и форм (тетраэдр -
четырехсторонний объект, напоминающий пирамиду). Чем больше вещества содержит
область, таких как газ, звезды, темная материя и темная энергия, тем больше
тетраэдров Arepo посвящает этой области, что позволяет моделировать поведение и
поток этих веществ более точно.
"Мы взяли все преимущества предыдущих
кодов и удалили недостатки", сказал Спрингер.
В будущем
исследователи стремятся сымитировать гораздо больший объем Вселенной в
беспрецедентном разрешении, создав крупнейшую и наибольшую реалистичную модель
Вселенной.
источник - http://www.infuture.ru/article/6803
Эхо Большого Взрыва помогло ученым найти темную энергию
12 сентября 2012 г.
Роберт Николь из
Портсмутского университета (Великобритания) и его коллеги под руководством
Томмазо Джанантонио (из Обсерватории Мюнхенского университета (Германия) уже
несколько десятилетий пытаются найти доказательство существования темной
энергии.
Темная энергия
является во многом загадочной субстанцией космического пространства, однако
именно она, по мнению ученых, ответственна за все ускоряющееся расширение
границ Вселенной. Джанантонио и его коллеги предположили, что темную энергию
можно обнаружить по колебаниям в "температуре" реликтового излучения,
которые вызываются ее неравномерным распределением в различных уголках обозримой
Вселенной.
Как объясняют ученые,
микроволновое фоновое излучение Вселенной, неоднородно по своей природе. В нем
существуют области с различной "температурой" - частотой и другими
параметрами излучения. Данный эффект был предсказан еще в 1967 году
американскими физиками Райнером Саксом и Артуром Вольфом, еще до открытия
темной энергии. В современной интерпретации эффект Сакса-Вольфа в микроволновом
фоновом излучении возникает благодаря растяжению пространства, которое
вызывается темной энергией.
По словам
астрофизиков, фотоны реликтового излучения разгоняются, когда они попадают в
поле действия гравитаций крупных галактик и их скоплений. В случае, если бы
темная энергия не существовала, частицы света теряли бы при выходе из галактики
столько же энергии, сколько они получили при входе в нее, чего, однако, не
происходит. За время пролета фотонов темная энергия расширит пространство, в
результате чего фотон вылетит из галактики с "лишней" энергией.
Руководствуясь этой
идеей, Джанантонио и его коллеги попытались найти следы этого эффекта,
сопоставляя карту галактик в обозримом космосе с колебаниями в реликтовом
излучении.
По словам
астрофизиков, флуктуации в "эхе" Большого взрыва на 99,96% совпадают
с распределением материи в далеких от нас уголках Вселенной. Иными словами,
авторам статьи удалось доказать, что темная энергия существует, с практически
100% вероятностью.
источник - http://ria.ru/science/20120912/748203912.html
Первые снимки в новой охоте за тёмной энергией
18 сентября 2012
Непрекращающиеся
поиски тёмной энергии обрели недавно новые глаза: «Камеру тёмной энергии»,
установленную на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко, расположенном в здании
обсерватории Серро-Тололо Национальной научной орнанизации в Чили. Кульминацией
восьми лет планирования и конструирования стала 570-мегапиксельная «Камера
тёмной энергии» размером с телефонную будку, которая сейчас получила свои
первые снимки, поймав свет, идущий от космических структур, расположенных за
десятки миллионов световых лет от нас.
Являясь самым мощным
в своём роде инструментом, «Камера тёмной энергии» будет использоваться для
создания очень подробных цветных изображений одной восьмой ночного неба – это
примерно 5000 квадратных градусов, – наблюдая тысячи сверхновых, галактических
скоплений и буквально миллионы галактик, вглядываясь в космическую даль на
глубину в 8 миллиардов световых лет.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2831
Телескоп "Спитцер" пересчитал скорость
расширения Вселенной
4 октября 2012 г.
Астрономы, работающие
с космическим телескопом "Спитцер", представили наиболее точное в
истории астрономии измерение постоянной Хаббла .
По новым данным,
значение постоянной Хаббла составляет 74,3 плюс-минус 2,1 километра в секунду
на мегапарсек. Это означает, что две галактики, разделенные расстоянием в один
мегапарсек, или примерно 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью
около 74,3 километра в секунду.
источник - http://ria.ru/science/20121004/765984887.html
Уточнение массы Млечного пути обнаружило больше тёмной
материи
06 октября 2012
Команда учёных из
Японии провела новые, более точные измерения расстояния от Солнечной системы до
центра нашей галактики Млечный путь, которое оказалось равным 26100 световым
годам, и скорости вращения нашей галактики вблизи Солнечной системы, которая
оказалась равной 240 км/с. По предыдущим данным скорость вращения нашей
галактики составляла 220 км/с, и это означает, что масса нашей галактики - и
особенно вклад в неё, вносимый тёмной материей - примерно на 20% выше, чем
считалось ранее.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=2896
"Хаббл" получил 3D снимки "пуповины"
из темной материи
17 октября 2012 г.
Считается, что Вселенная
по своей структуре похожа на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити
представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках
пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи - отдельные
галактики и группы звездных мегаполисов. В июле 2012 года астрофизики смогли
обнаружить одну из таких паутинок, соединяющих галактики Abell 222 и Abell 223,
благодаря искажениям в свете далеких звезд, которые вызывала темная материя.
Группа астрономов под
руководством Матильды Жозак из Марсельского университета (Франция) обнаружила
еще одну "пуповину" между галактиками и получила ее трехмерное
изображение, изучая данные, собранные гавайской обсерваторией имени Кека,
японским телескопом "Субару" и "Хабблом" при наблюдении за
скоплением галактик MACSJ0717 в созвездии Возничего.
источник - http://ria.ru/studies/20121017/903518192.html
Квазары помогают обнаруживать темную материю
17 ноября 2012
Свет квазаров.
который движется по направлению к Земле, на свое пути встречает газопылевые
облака разной плотности. Проходя через эти облака, спектр света квазара
меняется в зависимости от плотности того или иного газопылевого облака. Так,
ученые могут определить, где в космосе сосредоточена темная материя.
Для осуществления
своего исследования. ученые из Университета Беркли изучили более 48 000
отдаленных квазаров, которые расположен на расстоянии от 10 до 11,5 миллиардов
световых лет от нашей планеты.
Особое внимание
ученые сфокусировали на ярком квазаре PKS 1127-145, который находится в 10
миллиардах световых годах от Земли и одновременно является мощным источником
рентгеновского излучения.
источник - http://www.infuture.ru/article/7523
Действительно ли есть необходимость в
тёмной материи?
10 декабря 2012
В статье, названной «Расширяющаяся
Вселенная без тёмной материи и тёмной энергии», представленной на сайте предварительных
публикаций, профессор Пьер Магейн (Pierre Magain) предполагает, что расширение
Вселенной можно было бы объяснить без загадочной тёмной материи и энергии,
которые до настоящего момента не были измерены.
Согласно модели, предлагаемой Пьером Магейном,
возраст Вселенной несколько больше, чем принято считать. Его модель
демонстрирует более медленное расширение Вселенной. В итоге учёный подсчитал,
что возраст Вселенной варьируется между 15.4-16.5 миллиардами лет (большинство
современных исследователей полагают, что возраст Вселенной равен около 13.75
млрд. лет).
Автор работы считает, что расширение
Вселенной может быть объяснено с помощью общей теории относительности Энштейна.
Многие вопросы можно решить, если учитывать, что для наблюдателя, который
находится внутри нашей Вселенной, ход времени будет отличаться от
потенциального наблюдателя, находящегося за пределами Вселенной. Магейн
называет это «универсальной теорией относительности».
источник - http://www.infuture.ru/article/7683
Гамма-вспышки приближают учёных к
созданию общей теории всего
10 декабря 2012
Свет от самых мощных энергетических
источников нашей Вселенной позволяет учёным исследовать природу
пространства-времени, наблюдая так называемые гамма-вспышки космическим
аппаратом Icaros Японского агентства авиакосмических исследований (JAXA).
Фотоны, высвобождаемые в ходе таких вспышек, помогают наложить ограничения на
объединённую модель всех сил природы – то, что учёные называют «общей теорией
всего».
Это может свидетельствовать в пользу
так называемой теории суперструн – представления о том, что все фундаментальные
частицы на самом деле являются петлями вибрирующих струн. Эта теория может
помочь объединить общую теорию относительности Эйнштейна с квантовой механикой.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3126
Фундаментальная константа Вселенной не
изменилась за 7 миллиардов лет
14 декабря 2012
Изучая молекулы спиртов, находящихся в
далёкой галактике, астрономы смогли определить, что фундаментальная природная
константа почти не изменилась за всё время существования Вселенной.
Эта константа – отношение массы
протона к массе электрона – изменилась всего на одну стотысячную долю процента
за последние 7 миллиардов лет.
источник - http://www.astronews.ru
Кто виновен в распространении изотопа
железа 60 во Вселенной?
18 декабря 2012
Новое исследование, проведенное
исследователями Чикагского университета, было нацелено на то, чтобы показать,
что процесс взрыва звезды вызвал формирование нашей Солнечной Системы. В этом
исследовании, изданном онлайн в прошлом месяце в научном электронном издании
"Earth and Planetary Science Letters", авторы Хэолан Тань и Николас
Дофас поделились тем, что они нашли в изобилии радиоактивное железо изотопа 60
- контрольный признак взрыва звезды. Этот материал смешался с другими веществами Солнечной Системы при ее
формировании.
"Если у Вас есть железо 60 в
большом изобилии в Солнечной Системе, это несомненное доказательство
присутствия сверхновой звезды," сказал Дофас, преподаватель геофизических
наук.
Все дело в том, что железо 60 может
произойти только из сверхновой звезды, таким образом, ученые попытались
объяснить это очевидное изобилие, предполагая, что сверхновая звезда
распространила этот изотоп посредством взрыва.
Ученые выяснили, что в ранней
Вселенной этого изотопа было очень мало, но его уровень значительно вырос по мере
роста Вселенной.
источник - http://www.infuture.ru/article/7739
Составлена карта ранней Вселенной
23 декабря 2012
В течении 9 лет исследовательский
американский зонд WMAP картографировал разницу в температуре нашей ранней
Вселенной. В ходе научного исследования было получено уникальная карта ранней
Вселенной.
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy
Probe) - это космический аппарат NASA, предназначенный для изучения реликтового
излучения. Аппарат приступил к активной работе в 2001 году. Он сделал
тщательный обзор и картографирования неба, создав точное и детальное
изображение температурной разницы нашей
ранней Вселенной.
Среди других открытий данные от WMAP дали
намного более точную оценку возраста вселенной — 13.7 миллиардов лет — и
подтвердили, что приблизительно 95 процентов Вселенной созданы из темной
материи и темной энергии. Данные WMAP также помогли ученым точно определить
время, когда Вселенная начала выходить из космического средневековья (спустя
приблизительно 400 миллионов лет после Большого взрыва.)
источник - http://www.infuture.ru/article/7774
Астрономы нашли самую крупную структуру во Вселенной в
созвездии Льва
11 января 2013 г.
Астрономы обнаружили
в созвездии Льва и прилегающих к нему участках неба крупнейшую структуру во
Вселенной — скопление из 73 квазаров, простирающееся на 4 миллиарда световых
лет. Проанализировав красное смещение и другие параметры излучения ядер
галактик, ученые пришли к выводу, что 73 из них расположены на примерно
одинаковом удалении от Земли и входят в одно скопление — Huge-LQG.
По их расчетам,
данная "семья" квазаров, удаленая от нас на расстояние в 8,73
миллиарда световых лет.
Подобный объект не
должен существовать с точки зрения космологического принципа — одной из
фундаментальных основ современной астрофизики. В соответствии с космологическим
принципом, одни и те же законы физики справедливы для каждой произвольной точки
во Вселенной — поэтому она выглядит в один и тот же момент времени одинаково
вне зависимости от места и направления наблюдения. Одним из следствий этого
принципа является ограничение максимального размера скоплений галактик и других
сгустков материи, чей максимальный радиус не может превышать 370 миллионов
парсек, или 1,2 миллиарда световых лет. Скопление Huge-LQG превышает эту
отметку даже в самой узкой части.
источник - http://ria.ru/science/20130111/917732488.html
Сверхсветовая скорость: то, что было бы доступно для
наблюдателя
16 января 2013
В
научно-фантастических фильмах, когда космический корабль летел со скоростью,
превышающую скорость света, звёзды мелькали как полосы света. Но что на самом
деле можно было бы увидеть при движении с такой невероятной скоростью, команда
студентов-физиков нашла ответ.
Их подсчёты показали,
что «вид из окна» космического аппарата, путешествующего через
гиперпространство, больше напоминал бы «размытое яркое светящееся поле».
Группа
студентов-физиков из Лестерского университета доказала, что при подобных
скоростях вообще невозможно увидеть звёзды. Скорее всего, явление, называемое
эффектом Доплера, которое влияет на длину волны излучения движущегося
источника, «заставит» свет звёзд перейти
из видимой части спектра в рентгеновский диапазон, где человеческий глаз не
способен видеть.
источник - http://www.infuture.ru/article/7930
Астрономам удалось точно измерить изменение температуры
Вселенной
31 января 2013
Ученым-астрономам
удалось произвести самые точные измерения изменения температуры Вселенной в
процессе ее "остывания" с момента Большого Взрыва, который произошел
предположительно 13.77 миллиардов лет назад. Такие измерения послужат проверкой
истинности неоднозначной и противоречивой "теории Большого Взрыва" у
которой имеется как масса последователей, так и противников. С помощью хитрых
уловок ученые изучили молекулы вещества газовых облаков в одной из галактик,
удаленных на расстояние 7.2 миллиарда световых лет от Земли, анализируя свет и
радиоволны, которые летели до Земли время, равное половине "возраста"
Вселенной.
Значение, которое
было получено, составило 5.08 градуса по шкале Кельвина с точностью 0.1 градус.
Измеренная температура соответствует температуре Вселенной на момент 7.2
миллиарда лет назад, и гораздо выше ее нынешней температуры, которая составляет
2.73 градуса по шкале Кельвина.
Лучи, идущие от гамма-всплеска, достигли Земли в 8-м
столетии
09 февраля 2013
В прошлом году
исследователь по имени Фуза Мияке открыла неожиданно высокие уровни содержания
углерода-14 в годичных кольцах древних кедров в Японии. Годичные кольца
деревьев позволили точно датировать его 775-м годом н.э.
В настоящее время
учёные Валери Хамбарян и Ральф Ньюхаузер, исследовавшие образцы, обнаруженные
Мияке, установили, что единственным возможно ответственным за их формирование
следует считать короткий гамма-всплеск, произошедший на расстоянии примерно в
3000-12000 световых лет от нас в 775 г.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3408
Ученые приблизились к разгадке секрета темной материи
19 Февраля 2013
Исследования темной
материи и связанные с этим поиски, похоже, подходят к промежуточному оглашению
результатов. Во всяком случае, на это намекают люди, работающие с магнитным
альфа-спектрометром (AMS), установленным на борту МКС. Научному сообществу не
терпится узнать, что же обнаружили исследователи. Как пишет Softpedia.com,
нобелевский лауреат Сэмюель Тинг, возглавляющий работу с AMS, пообещал в скором
времени опубликовать результаты исследований. Он также заверил, что открытие
грандиозно по своей сути.
источник - http://hi-news.ru/research-development/uchenye-priblizilis-k-razgadke-sekreta-temnoj-materii.html
Космический детектор AMS "нащупал" след темной
материи
3 апреля 2013 г.
Нобелевский лауреат
по физике 1976 года Сэмюэл Тин представил на семинаре в ЦЕРНе первые результаты
работы детектора, который был установлен на МКС в мае 2011 года. С этого
времени магнитный альфа-спектрометр (Alpha Magnetic Spectrometer, AMS-02),
предназначенный для поиска следов темной материи и антиматерии, зафиксировал
около 25 миллиардов частиц, в том числе 400 тысяч позитронов в диапазоне
энергий от 0,5 до 350 гигаэлектронвольт.
Данные AMS
свидетельствуют, что в диапазоне с 10 до 250 гигаэлектронвольт доля позитронов
относительно суммарного количества позитронов и электронов демонстрирует
аномальный рост, который не предсказывает теория. Такой же рост в 2008 году зафиксировал
российско-итальянский детектор PAMELA на борту спутника "Ресурс-ДК1".
Ученые заявили, что одним из вероятных объяснений этого избытка позитронов
может служить аннигиляция частиц темной материи, в результате чего рождаются
эти частицы.
источник - http://ria.ru/science/20130403/930838774.html
Физики засекли предполагаемые частицы темной материи
16 апреля 2013 г.
Американские физики в
ходе эксперимента CDMS с подземными криогенными детекторами впервые получили
прямые свидетельства в пользу существования частиц темной материи — так
называемых "вимпов".
Физики из США создали
в выработанной шахте в штате Миннесота обсерваторию криогенного поиска темной
материи (Cryogenic Dark Matter Search II — CDMS II). Она находится на глубине
600 метров под землей и состоит из германиевых детекторов размером с хоккейную
шайбу, охлажденных до температуры, близкой к абсолютному нулю. Детекторы должны
фиксировать случаи упругого столкновения вимпов с ядрами атомов. В 2010 году
ученые заявили, что им удалось зафиксировать два события, однако анализ
показал, что это были ложные срабатывания. Поэтому ученые решили использовать
более надежные кремниевые детекторы.
В результате восемь
кремниевых детекторов поймали три события столкновений вимпов с ядрами атомов.
Это дает уровень достоверности в 3 стандартных отклонения (сигма), то есть
99,8% вероятности, что это действительно новые частицы, а не результат
флуктуаций. Согласно полученным данным, масса вимпов должна составлять 8,6
гигаэлектронвольт или примерно в 8,5 раза тяжелее протона.
источник - http://ria.ru/science/20130416/932854710.html
Пульсар-"тяжеловес" и белый карлик подтвердили
теорию относительности
25 апреля 2013 г.
Рекордно тяжелый
пульсар и его компаньон-белый карлик помогли астрофизикам проверить и
подтвердить истинность одного из основных постулатов общей теории
относительности Эйнштейна — искривление пространства-времени под действием
сверхмассивных объектов.
Астрономы наблюдали
за ночным небом в районе созвездия Тельца в декабре 2011 года при помощи
американского радиотелескопа Грин-Бэнк в Западной Виргинии. Здесь ученые обнаружили
необычный пульсар PSR J0348+0432, вспышки радиоизлучения которого периодически
заслонялись невидимым в радиодиапазоне объектом. Авторы статьи попытались
выяснить его природу, изучив данный участок неба при помощи обычных оптических
телескопов.
Им был небольшой
белый карлик, совершавший оборот вокруг компаньона за три неполных часа. Сам
пульсар был довольно необычным — он в два раза тяжелее Солнца, что является
рекордом для нейтронных звезд. Столь тесное соседство двух сверхплотных
объектов должно породить гравитационные волны, предсказываемые теорией
относительности. В результате этого двойная система будет терять энергию, и ее
компоненты начнут сближаться.
Астрономы попытались
выяснить, так ли это, проследив за изменениями в частоте импульсов пульсара. К
их удивлению, полученные данные полностью совпали с предсказаниями общей теории
относительности и заметно отличались от выкладок, полученных при помощи
альтернативных теорий
источник - http://ria.ru/science/20130425/934627933.html
Астрономы обнаружили облака-"нити" водорода
между галактиками
8 мая 2013 г.
"Предыдущие
циклы наблюдений за пустым пространством между галактиками указали на
возможность существования облаков водорода между ними, но мы не могли
определить размеры этих облаков и их свойства. С помощью радиотелескопа
Грин-Бэнк нам удалось понять, что это не бесформенные облака, а вполне четкие
структуры", — заявил Спенсер Вульф (Spencer Wolfe) из университета
Западной Виргинии в Моргантауне (США).
Вульф и его коллеги
наблюдали за ближайшими соседями нашего Млечного Пути, галактиками Андромеды и
Треугольника, при помощи радиотелескопа Грин-Бэнк на протяжении нескольких
недель. Эти "звездные мегаполисы" привлекли внимание астрономов еще
год назад, когда они нашли в данных радионаблюдений намеки на существование
больших скоплений водорода в межгалактическом пространстве.
Авторы статьи
попытались найти их, используя новые алгоритмы анализа данных. Так, ученые
искали следы не ионизированного водорода, интересовавшего их, а его
"нейтрального" кузена. Нейтральный водород более заметен для
радиотелескопов, и его небольшие количества всегда присутствуют внутри горячих
облаков ионизированного газа. Данный прием позволил ученым найти сразу семь
нитевидных скоплений водорода, два из которых по массе не уступают карликовым
галактикам.
По словам
астрофизиков, все эти облака расположены вдоль линии, соединяющей Андромеду и
Треугольник. Данный факт позволяет предполагать, что эти скопления материи
"прилипли" к невидимой "пуповине" из темной материи,
соединяющей эти галактики. Как считают авторы статьи, созданная ими методика
поможет изучить и другие нити гигантской трехмерной "космической
паутины" из темной материи, оплетающей всю Вселенную.
источник - http://ria.ru/science/20130508/936547202.html
"Созвездие" зондов BRITE заглянет внутрь самых
ярких звезд Галактики
28 мая 2013 г.
Шесть микроспутников
BRITE с небольшими оптическими телескопами на борту помогут астрономам
взглянуть внутрь самых ярких звезд Млечного Пути и прояснить некоторые детали
их "работы" на разных этапах существования.
Проект BRITE
("BRIght Target Explorer") проводится совместно Канадским
аэрокосмическим агентством (CSA), университетом Торонто и ведущими
исследовательскими центрами Австрии и Польши. В рамках этого проекта
планируется запуск шести микроспутников-телескопов, два из которых уже
находятся на орбите с февраля 2013 года.
Данные, собранные
спутниками BRITE, помогут определить, что происходит внутри крупных звезд на
последних этапах их жизни. Это, в свою очередь, улучшит наше понимание того,
какие физические процессы управляют жизнью Солнца.
источник - http://ria.ru/science/20130528/940018342.html
Ближайший к Земле магнетар внезапно
"затормозил", заявляют астрономы
29 мая 2013 г.
Ближайший к Земле
магнетар 1E 2259+586, нейтронная звезда с сильным магнитным полем, внезапно
замедлил свое движение, что ставит под сомнение все современные астрофизические
теории, описывающие внутреннее устройство и поведение пульсаров.
Нил Герельс из Центра
космических полетов НАСА имени Годдарда (США) и его коллеги наблюдали за
магнетаром 1E 2259+586, открытым в 1981 году в созвездии Кассиопеи, при помощи
инструментов орбитального телескопа Swift на протяжении года с июля 2011 года
по апрель 2012. Большую часть этого времени звезда вращалась с
"обычной" скоростью, составляющей около восьми оборотов в минуту. В
апреле 2012 года телескоп зафиксировал неожиданный феномен — скорость вращения
1E 2259+586 внезапно упала на 2,2 оборота в секунду.
Как объясняют
астрофизики, внезапные "ускорения" магнетаров, так называемые
"глитчи", достаточно часто наблюдаются при изучении нейтронных звезд.
Их возникновение связывалось с появлением "трещин" в твердой коре
магнетара, возникающих в результате ее взаимодействия со сверхтекучим ядром
погасшего светила. Авторы статьи назвали новый феномен
"анти-глитчем", в честь его абсолютно противоположной природы.
источник - http://ria.ru/science/20130529/940228450.html
Соль сокращает жизнь не только людей, но и звёзд
31 мая 2013
Группа астрономов во
главе с Саймоном Кампбеллом из
Университета Монаша (Австралия), основываясь на научной работе, написанной ещё
в 1980-х гг., провела новое исследование, в ходе которого подтвердилась
предсказанная почти 20 с лишним лет тому назад закономерность, связывающая
эволюционный путь звезды с относительным содержанием натрия в ней.
Объектом нового
исследования стало хорошо известное астрономам шаровое звёздное скопление NGC
6752. Его изучение показало, что звёзды, не являющиеся членами главной последовательности
диаграммы Герцшпрунга-Рассела, а отклоняющиеся в сторону так называемой
асимптотической ветви гигантов — что указывает на более продолжительный
жизненный цикл для звезды — располагали значительно меньшими запасами натрия,
чем их звёздные соседи по скоплению.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3998
Новый детектор тёмной материи начинает свою работу
03 мая 2013
Учёные услышали на
этой неделе первые хлопки лопающихся пузырьков в камере эксперимента, который
ищет следы тёмной материи в форме крохотных пузырьков жидкости.
Учёным понадобится
провести дальнейший анализ, чтобы понять, действительно ли причиной образования
первых пузырьков в эксперименте COUPP-60, установленном в подземной научной
лаборатории в Онтарио, Канада, послужила тёмная материя. Тёмная материя
отвечает почти за 90 процентов всей материи во Вселенной, однако её невозможно
разглядеть в телескопы.
Детектор COUPP-60
представляет собой ёмкость, наполненную 60 килограммами чистой воды и CF3I —
ингредиентом, который можно встретить в огнетушителях. Жидкость в баллоне
поддерживается при температуре и давлении чуть выше точки кипения, но для
формирования пузырька этой жидкости требуется дополнительная энергия. Когда
элементарная частица попадает в детектор, она возмущает атомы в чистой жидкости
и предоставляет необходимую для образования пузырька энергию.
Учёные думают, что
частицы тёмной материи, слабо взаимодействующие с обычной материей, будут
формировать индивидуальные пузырьки в резервуаре эксперимента COUPP-60, однако
предполагаемые взаимодействия настолько редки, что их появление ожидается с
частотой примерно раз-два в год.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3823
Ученые разработали новый метод обнаружения гравитационных
волн, прибывающих из различных концов Вселенной
26 мая 2013
Новое
"окно", через которое можно будет познать некоторые из тайн и загадок
Вселенной, откроется благодаря новому устройству, разработанному учеными из
университета Невады и Стэнфордского университета. Это новое устройство
представляет собой сверхвысокочувствительный датчик, способный регистрировать совсем
слабые гравитационные волны, прибывающие из самых далеких уголков Вселенной, и
который охватывает диапазон частот гравитационных волн, который принципиально
не может быть зарегистрирован никакими другими приборами и устройствами.
Джерачи и его коллега
Асимина Арванитаки из Стэнфордского университета предложили для регистрации
гравитационных волн использовать крошечный датчик, управляемый с помощью
лазера, который плавает в вакууме, пойманным в оптическую впадину, не
подвергаясь, при этом, воздействию сил трения.
Новая гамма-обсерватория будет фиксировать самое мощное
излучение во Вселенной
28 мая 2013
Чтобы узнать больше о
гамма-излучении сверхвысокой энергии, учёные строят ультрасовременные
обсерватории, и одним из таких высокотехнологичных научных комплексов является
новая гамма-обсерватория High-Altitude Water Cherenkov (HAWC), расположенная
высоко в горах примерно в шести часах езды от Мехико. Когда она будет достроена,
эта обсерватория сможет обнаруживать гамма-лучи с энергией до 100 ТэВ.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=3974
Астрономы сняли "литиевый аргумент" против
теории Большого взрыва
6 июня 2013 г.
Астрономы устранили
несоответствие между наблюдаемым количеством изотопов лития в древних звездах и
предсказаниями теории Большого взрыва, которое возникло из-за неточности
предыдущих наблюдений.
Карин Линд из
Кембриджского университета и её коллеги получили снимки четырех древних звезд с
помощью телескопа из Обсерватории Кека (Гавайские острова) и рассчитали
количество изотопов лития в них. Для двух из этих звезд содержание лития уже
подсчитывали предыдущие исследователи и, как показали Линд и коллеги,
нестыковка с теорией возникла из-за использования снимков низкого качества и
методов анализа, допускающих упрощения.
Синтез базовых
элементов, в том числе лития, шел в первые минуты после Большого взрыва. Ученые
оценивают количество лития в этот период по содержанию его изотопов в древних,
бедных тяжелыми элементами звездах. До сих пор данные этих расчетов не
сходились с теорией: получалось, что лития-6 было в 200 раз больше, а лития-7 в
3-5 раз меньше, чем она предсказывает.
источник - http://ria.ru/science/20130606/941917418.html
Очередной спутник для проверки теории относительности
7 июня 2013
Маленький, но
невероятно тяжелый спутник под названием LARES выглядит как сфера размером с футбольный мяч и не содержит
никаких электронных компонентов и двигателей. LARES покрыт 92 отражателями, за
которыми следят земные лазеры.
Несмотря на размеры,
шарик весит около 400 килограмм. Это первая аэрокосмическая структура,
созданная из вольфрамового сплава — и пожалуй, самый плотный объект, летающий в
Солнечной системе. Его масса, как полагают ученые, должна создать заметный
эффект прецессии. Отслеживая положение LARES, а после анализируя его продвижение,
ученые надеются увидеть доказательства гипотезы Эйнштейна.
Новый тип тёмной материи может формировать тёмные атомы
13 июня 2013
Таинственная тёмная
материя, которая составляет большую часть материи нашей Вселенной, может
состоять в некоторой своей части из невидимых и почти неуловимых аналогов
атомов, протонов и электронов.
Группа исследователей
из Гарвардского университета выдвинула
предположение о том, что часть тёмной материи может состоять из «тёмных
электронов» и «тёмных протонов». Взаимодействие между этими частицами приводит
к их замедлению, в результате чего формируются сферические гало, окружающие
галактики Вселенной.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4098
Белые карлики указали на непостоянство фундаментальной
константы
4 июля 2013 г.
Одна из
фундаментальных физических констант, постоянная тонкой структуры, может быть
разной для белых карликов и других частей Вселенной, что в перспективе потребует
пересмотра представлений об устройстве мироздания, говорится в статье в журнале
Physical Review Letters.
"Идея того, что
законы физики могут отличаться для разных частей космоса, является крайне
серьезным заявлением, которое нуждается в веских доказательствах. Мы выбрали
белый карлик, так как теория предсказывает, что в их окрестностях могут
существовать экзотические скалярные энергетические поля, в которых постоянная
может меняться под действием гравитации", — заявил Джулиан Беренгут из университета
Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия).
Астрономы изучили
белый карлик G191-B2B в созвездии Жирафа при помощи телескопа
"Хаббл". Они обращали особое внимание на линии поглощения в спектрах
ионов никеля и железа, расстояние между которыми зависит от значения константы.
Ученые не зафиксировали больших расхождений в значениях "альфы",
однако нашли намеки на ее отклонение в пределах одной части на десять тысяч.
Авторы статьи планируют вычислить точную разницу между ними, используя ионы
никеля и железа на Земле, что позволит им окончательно подтвердить или
опровергнуть теорию о непостоянстве константы.
источник - http://ria.ru/science/20130704/947591631.html
Открытие физиков из РФ может изменить понимание
устройства Вселенной
25 июля 2013 г
Российским физикам
вместе с учеными из других стран удалось в 2013 году в ходе эксперимента Т2К
подтвердить уникальное открытие — превращение одного сорта элементарных частиц
нейтрино в другой (нейтринные осцилляции). Это открытие может привести к
пересмотру понимания устройства Вселенной. О значении данного открытия для мира
науки и о его возможном практическом применении РИА Новости рассказал один из
участников исследований, заведующий отделом физики высоких энергий Института
ядерных исследования РАН Юрий Куденко.
— Стандартная модель,
которая практически описывает все явления физики элементарных частиц, за
исключением некоторых, твердо постулирует, что масса нейтрино — нулевая. Так
вот, наше открытие еще раз однозначно подтверждает, что у нейтрино есть масса и
она не нулевая. Второй факт, который Стандартная модель не описывает, —
барионная асимметрия Вселенной, которая также весьма вероятно связана с массами
нейтрино. И третий факт, не находящий объяснения в рамках Стандартной модели, —
это наличие темной материи во Вселенной. Как мы знаем, вся масса Вселенной
стоит из 4% барионов, примерно из 23% темной материи и 73% темной энергии — еще
более непонятной субстанции. Выдающийся отечественный ученый Бруно Понтекорво,
100 лет со дня рождения которого исполняется в этом году, выдвинул гипотезу об
осцилляциях нейтрино. Он предположил, что во время своего распространения в
пространстве нейтрино могут переходить из одного типа в другой. К примеру,
допустим, что из какого-то источника вылетает электронное нейтрино, пролетает
некоторое расстояние, переходит в мюонное нейтрино, затем летит дальше и
переходит вновь в электронный тип и так далее. Период превращения одного типа
нейтрино в другой связан с энергией нейтрино и разницей квадратов масс. То есть
должно выполняться условие, что хотя бы одна масса должна быть ненулевой. Эта
очень красивая гипотеза была затем экспериментально подтверждена.
В нашем эксперименте
Т2К (Tokai-to-Kamioka, Япония) были однозначно зарегистрированы переходы
мюонных нейтрино в электронные нейтрино, т.е. в дальнем детекторе
СуперКамиоканде, расположенном на расстоянии 295 км от источника чистого пучка
мюонных нейтрино, были зарегистрированы электронные нейтрино, появившиеся в
течение "путешествия" мюонных нейтрино от источника к детектору. Этот
фундаментальный результат полностью изменяет "ландшафт" нейтринной
физики и открывает нам путь к поиску нарушения комбинированной четности или
СР-симметрии.
— И какое понимание
нам дает это открытие?
— Обнаружение такого
эффекта может быть ключом к разгадке одной из тайн природы: почему мы живем в
мире, а не в антимире, почему есть материя, но нет антиматерии? Сейчас все
ученые, занимающиеся нейтринной физикой, находятся в состоянии легкой эйфории,
ожидая исключительно интересные результаты в ближайшем будущем и видя
колоссальные перспективы в этой области физики элементарных частиц.
Изучение солнечных
нейтрино позволяет нам понять физические процессы внутри Солнца и определить
его время жизни. Мы знаем, сколько миллиардов лет осталось жить всему
человечеству. Но это немножко абстрактно, а если говорить о реальных вещах, то
те детекторы, что регистрируют осцилляции нейтрино, регистрируют и так
называемые гео-нейтрино, которые рождаются в результате распада радиоактивных
изотопов в коре и мантии Земли. Формируется новая наука — нейтринная геофизика,
которая занимается получением информации о естественном ядерном реакторе в ядре
Земли. А это значит, что мы, вероятно, найдем новые подходы для понимания механизма
того, что происходит, к примеру, с извержением вулканов, образованием магмы.
Может быть, это некий путь и к дальнейшим прогнозированиям землетрясений.
Следует также отметить, что начинается процесс использования нейтринных
детекторов в практических целях. Нейтринные детекторы полезны в плане контроля
за нераспространением ядерного оружия, поскольку позволяют в любой стране
обнаружить работы с делящимися материалами, которые проводятся в любом месте и
на любой глубине. Нейтрино пролетает сквозь земную кору, не взаимодействуя с
ней, и в определенных участках планеты можно поставить детекторы, которые
позволят проводить полный мониторинг АЭС, процесса обогащения урана и работы
центрифуг, в общем, всего ядерного-топливного цикла в любой стране. Сейчас программа
создания таких детекторов поддерживается МАГАТЭ.
источник - http://ria.ru/interview/20130725/952073509.html
Новые тесты «скорости света», проверка теории Эйнштейна
31 июля 2013
«Теория относительности»
Эйнштейна, говорит о том, что максимально допустимая скорость движения,
называемая скоростью света, имеет ограничение и составляет – 300 000 000 метров
в секунду. Но некоторые ученые в ходе экспериментов надеются преодолеть этот
предел в ближайшее время.
При помощи новых
экспериментов, ученые задались целью перепроверить актуальность «теории
относительности» - в частности, определение которое касается скорости света,
как ограничение скорости и в космическом пространстве.
Физики измерили силу
энергии, необходимую для изменения скорости движения электронов, во время их
перемещений с одной орбиты атомов диспрозия на другую, в течении 12-часового
оборота Земли вокруг своей оси.
Это позволило ученым
подтвердить, что максимальная скорость электронов, как и говорится в «теории
относительности» действительно близка к скорости света. И она является
одинаковой во всех направлениях с точностью до 17 нанометров в секунду. Этот
показатель был в 10 раз точнее, чем в предыдущих испытаниях максимальной скорости
электронов.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4353
Возможно, Вселенная не расширяется, а набирает массу
16 августа 2013
Эту теорию выдвинул немецкий
физик-теоретик и космолог Кристоф Веттерих из Гейдельбергского университета,
предложив модель Вселенной, которая на самом деле не расширяется, а скорее
набирает массу.
Одним из показателей,
благодаря которому многие современные астрономы полагают, что Вселенная
расширяется, является эффект гравитационного красного смещения. То есть когда
изменяется частота (проще говоря, любых электромагнитных волн) испущенного
неким отдельно взятым космическим источником света параллельно с отдалением
этого источника от массивных объектов (вроде звезд или черных дыр). Другими
словами, чем дальше отдаляется объект, тем длиннее становятся его волны, а
частота этих волн наоборот уменьшается. При этом данный эффект переходит в
красную часть видимого спектра — отсюда и его название.
Однако новая
опубликованная Кристофом Веттерихом работа предлагает иное объяснение цветового
явления. Объем света, испускаемый атомами, зависит от их массы. То есть чем
тяжелее электроны, тем они активнее перемещаются в пространстве и сильнее
испускают свет. Если общая масса Вселенной в прошлом была меньше, то свет,
излучаемый атомами, был бы краснее, чем тот свет, который излучают те же самые
атомы сейчас.
Ученый считает, что
постепенному набору массы подвержена каждая частица Вселенной. А так как этот
процесс набора массы для каждой частицы будет пропорциональным, то обнаружить
его просто физически не представляется возможным, ведь в данном случае все
изменения будут относительны друг друга.
источник - http://hi-news.ru/science/a-chto-esli-vselennaya-nikuda-ne-rasshiryaetsya-a-nabiraet-massu.html
Суперкамера DEC начала поиски темной энергии
3 сентября 2013 г.
Сверхмощная цифровая камера
DEC, установленная в обсерватории в Чили, начала пятилетнюю программу
наблюдений, в результате которой ученые рассчитывают получить точные данные о
следах воздействия темной энергии на наблюдаемую Вселенную.
Следы темной энергии
были обнаружены в конце 1990-х годов, когда ученые обнаружили, что Вселенная
расширяется с ускорением. Проект Dark Energy Survey, в котором помимо
Лаборатории Ферми участвуют Национальная оптическая астрономическая
обсерватория, ряд институтов и университетов Бразилии, Великобритании, Испании,
Германии, предполагает многолетние наблюдения за галактиками и сверхновыми
звездами.
Эта камера способна
"поймать" в один кадр около 100 тысяч галактик на расстоянии до 8
миллиардов световых лет. Первый раз камера была включена еще в сентябре 2012
года, теперь, после года калибровки и отладки, она начала пятилетнюю программу
наблюдений, в ходе которых камера заснимет восьмую часть небосвода с
беспрецедентной точностью.
источник - http://ria.ru/science/20130903/960534226.html
Окрестная Вселенная страдает от дефицита темной материи
10 сентября 2013 г.
Игорь Караченцев и
его коллеги из Специальной астрофизической обсерватории РАН, где установлен
самый большой в России шестиметровый телескоп БТА, исследовали галактики
местного объема, расположенные на расстоянии до 10 мегапарсек (32,6 миллиона
световых лет). Ученые составили каталог из 872 галактик, причем половина из них
была открыта в САО.
"Мы выделяли
группировки галактик — от двойных, тройных систем, до скоплений. Затем
оценивали массу по величине внутренних движений. Дальше мы суммировали один за
другим все массы, которые есть в этом объеме, потом учли, что 48% галактик не
входят в группировки. И получали суммарную массу всех галактик", — сказал
Караченцев.
Оказалось, что в
объемах от 1 до 50 мегапарсек (от 3,3 до 163,1 миллиона световых лет)
наблюдается существенная нехватка массы. "На всех этих масштабах мы не
добираем по отношению к той оценке темной материи, которая декларируется в
стандартной космологической модели", — сказал ученый.
"Видимо, та
парадигма, что распределение темной материи соответствует распределению
"светлой" не очень стыкуется с наблюдательными данными. Наиболее
вероятно, что две трети темной материи находятся за пределами скоплений. Либо
это сгустки, либо это равномерная субстанция, типа океана", — говорит
Караченцев.
источник - http://ria.ru/science/20130910/962100853.html
Наша Вселенная может быть лишь одной из миллиарда
23 сентября 2013
Теории, что наша
Вселенная может быть лишь одной из всего огромного разнообразия (возможно, их
существует бесконечное множество), обсуждаются уже несколько десятилетий, но до
сегодняшнего дня у них не было каких-либо доказательств.
Однако несколько
недель назад ученые опубликовали новую карту космического фонового излучения.
Эта карта, основанная на данных аппарата Планк, показывает аномалии фонового излучения,
которые, как полагают некоторые эксперты, могут быть вызваны только
гравитационным притяжением других Вселенных.
Мерсини-Хаутон и ее
коллега профессор Ричард Холман (Richard Holman) из университета
Карнеги-Меллона опубликовали ряд научных докладов с 2005 года, предсказав то,
что увидит космический аппарат Планк. В частности, они предсказали, что
радиация, пронизывающая нашу Вселенную, демонстрирует аномалии, создаваемые
гравитационным притяжением других Вселенных.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4660
Астрономы создали карту темной материи во Вселенной
20 октября 2013
Деформированное
видение космического микроволнового фона – самый ранний обнаруженный свет –
позволяет ученым создать карту всей видимой и невидимой материи во Вселенной.
Приблизительно 85%
всей материи во Вселенной – это темная материя. Для её обнаружения ученые ищут
«гравитационные линзы» - этот эффект порождает множественные изогнутые
изображения отдаленных космических объектов.
Но есть одно условие:
чтобы темную материю можно было обнаружить, объект должен быть четко позади
нее. «Звезды» должны находиться на одной прямой.
В недавнем
исследовании, которым руководил профессор Университета Хертфордшира Джеймс Гич,
астрономы вместо поиска гравитационных линз решили вплотную заняться
космическим микроволновым фоном (КМФ).
Фотоны от КМФ
устремлялись в направлении Земли с тех пор, как Вселенной было только 380 000
лет. Отдельный фотон имел шанс слиться воедино с большим количеством материи,
прозондировав всю материю во Вселенной вдоль его линии зрения.
«Поэтому мы видим
космический микроволновой фон слегка искаженным, - похоже на то, как искажен
рисунок на дне плавательного бассейна», - говорит Доктор Гич.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4809
Первые результаты эксперимента по обнаружению темной
материи оказались пустыми
31 октября 2013
Первые результаты
нового эксперимента с самым чувствительным из имеющихся на данный момент
датчиком темной материи LUX оказались пустыми – об этом объявили ученые 30
октября.
Расположенный под
землей, на глубине 1,6 км, Электронный Фотоумножитель (LUX) только что завершил
свой первый цикл и не обнаружил убедительных доказательств неуловимой
субстанции.
После первой части
эксперимента LUX, которая продлилась три месяца, ученые не обнаружили сигналов
WIMP, хотя предыдущие эксперименты с другими детекторами предсказывали такую
возможность.
«Три возможных
WIMP-кандидата недавно были отмечены в сверхохлажденных кремниевых детекторах.
Это значит, что в более чувствительном детекторе LUX мы должны бы были
зафиксировать более 1600 таких случаев, то есть около одного на каждые 80 минут
в прошедшем цикле. Однако, ни одного такого сигнала не было отмечено», -
заявили руководители LUX.
LUX располагается в
титановом бассейне, высотой 1,8 м., заполненным жидким ксеноном и охлажденном
до температуры в -101 градуса Цельсия. Во время реакции WIMP с атомом ксенона
выделяется свет и электроны. Электроны всплывают наверх, выделяя больше
фотонов. Отмечая фотоны и точку столкновения наверху бассейна, детектор
способен обнаружить место сигналов фотонов и измерить их яркость.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4873
Ученые не нашли подтверждений объяснению природы темной
материи
15 ноября 2013
Согласно гипотезе,
темная материя состоит из неизвестного на сегодняшний день науке типа частиц. К
сожалению, попытки обнаружить данные частицы пока еще ни к чему не привели.
Так же существует и
другое объяснение, которое было предложено ученым из Калифорнийского университета.
Они смогли предположить, что материя состоит из небольших по размерам черных
дыр. Можно заметить, что черные дыры небольшого размера могут вполне
существовать без аккреционного диска. Данное явление и натолкнуло астрономов на
такую мысль, что черная материя объясняется большим распространением таких
небольших черных дыр, размером не больше, чем наша Луна.
Для доказательства
этой гипотезы, астрономы использовали данные, которые были собраны космическим
телескопом NASA – «Kepler». 12 мая этого года телескоп вышел из строя, он был
предназначен для поиска различных планет транзитным методом: проходя перед
диском светила, планета затеняет часть ее света. Регулярные колебания яркости
звезды позволяют говорить о наличии какого-либо объекта на её орбите. В отличие
от планеты, небольшая по размерам черная дыра не должна будет вызывать
затухание яркости, а наоборот вызывать ее возрастание благодаря эффекту
гравитационного линзирования. К сожалению, астрономы данного эффекта еще не
обнаружили.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=4956
Поиски частиц темной материи с помощью детектора LUX
оказались безрезультатны
ноябрь 2013 г.
85 дней поисков
частиц загадочной темной материи, которые производились в рамках эксперимента
Large Underground Xenon (LUX) с помощью датчика, расположенного на глубине
свыше полутора километров ниже поверхности Южной Дакоты, не дали абсолютно
никаких результатов. "Пустые" данные проведенного эксперимента, по
существу, исключают факт существования частиц темной материи с энергией порядка
8.6 ГэВ, "намеки" на присутствие которых содержались в данных
некоторых других экспериментов.
Собственно датчик
представляет собой цилиндр, диаметром 7.6 метра и высотой 6.1 метра, который
заполнен очищенной водой, из которой были удалены все ионы. Внутри датчика
содержится емкость, в которой находится 370 килограмм жидкого ксенона, 118
килограмм из которых находятся в объеме основного сцинтиллятора датчика, в
месте, где свет от столкновения атомов ксенона с другими частицами улавливается
высокочувствительными фотодатчиками. Когда частицы, включая частицы темной
материи, прибывающие извне, сталкиваются с атомами ксенона, эти атомы
производят короткую вспышку белого света. Такие события ученые условно назвали
событием S1.
Учитывая площадь
эффективного поперечного сечения датчика LUX, этот датчик должен был
зарегистрировать около 1550 событий, которые имеют отношение к частицам темной
материи, но исследователям так и не удалось обнаружить ни одного такого
события.
Обсерватория IceCube поймала 30 галактических нейтрино
высоких энергий
22 ноября 2013 г.
Нейтринная
обсерватория IceCube в Антарктиде собрала первый "урожай": за два
года наблюдений она зафиксировала около 30 нейтрино крайне высоких энергий,
источники которых находятся за пределами Солнечной системы.
Нейтринная
обсерватория IceCube расположена на территории антарктической станции
Амундсен-Скотт, у южного полюса Земли. Одна из задач проекта — поиск
галактических нейтрино, которые не порождены ни Солнцем, ни реакциями частиц
космических лучей с атомами атмосферы. С мая 2010 по май 2012 года ученым
удалось зафиксировать 28 нейтрино с энергиями больше 30 тераэлектронвольт. Для
сравнения — протоны в Большом адронном коллайдере ускоряются до энергий не выше
4 тераэлектронвольт.
Пока обсерватория
зафиксировала слишком мало событий, чтобы ученые могли судить о природе и
местоположении их источника. Однако с ростом числа "пойманных" нейтрино
определенность будет расти, и в конечном счете ученые смогут понять, где во
Вселенной спрятаны гигантские природные ускорители.
источник - http://ria.ru/space/20131122/978807822.html
Нейтринный "испаритель" охлаждает поверхность
нейтронных звезд
1 декабря 2013 г.
Американские физики
выяснили, что в коре нейтронных звезд существует тонкая прослойка, которая
охлаждает поверхность "мертвого светила" благодаря формированию
нейтрино и антинейтрино внутри нее, что противоречит общепринятым теориям об
устройстве таких светил.
Хендрик Шатц из
университета Мичигана в Энн-Арборе (США) и его коллеги пытались понять, что
происходит во время рентгеновских вспышек в двойных системах, состоящих из
нейтронной звезды и обычного светила. Небольшие размеры и высокая плотность
нейтронной звезды приводят к тому, что она периодически перетягивает материю
светила-донора на свою поверхность. Когда "украденная" плазма
достигает ее, она "сгорает", что порождает яркую вспышку.
Авторы статьи
попытались выяснить, что происходит дальше с остатками "сгоревшей"
материи. Для этого они построили модель недр нейтронной звезды и сравнили
результаты ее работы с тем, что предсказывают общепринятые теории о жизни таких
светил.
На определенной
глубине протоны в ядрах атомов из этой "золы" начнут поглощать
электроны и превращаться в нейтроны, испуская при этом нейтрино,
"уносящие" с собой тепло и энергию. Оказалось, что одновременно с
этим в этом слое, чья толщина не превышает 10 метров, происходит и обратная
реакция — нейтроны в ядрах распадаются на протон, электрон и антинейтрино.
Данный процесс хорошо
известен ученым, и они называют его "нейтринным охлаждением" или
Урка-процессом. Его проявления можно увидеть в недрах белых карликов и во время
вспышек сверхновых, однако астрономы не ожидали его встретить в жизни
"взрослых" нейтронных звезд.
источник - http://ria.ru/studies/20131201/981042227.html
За темной материей будет охотиться еще один детектор
02 декабря 2013
Лесли Розенберг и его
коллеги отправляются на охоту за аксионом: гипотетической нейтральной
псевдоскалярной элементарной частицей, постулированной для сохранения
CP-инвариантности в квантовой хромодинамике в 1977 г. Роберто Печчеи и Хелен
Куинн.
С 1930-х годов ученые
предполагали существование невидимой, однако массивной субстанции, своего рода
гравитационного клея, который не дает вращающимся галактикам развалиться на
части. Аксионы, если они на самом деле существуют, являются кандидатами на
составляющие холодной темной материи, которые действуют, как гравитационный
клей.
Из-за такой слабой
реакции аксионов, найти их – непростая задача.
"Мы создали,
возможно, самый чувствительный детектор аксионов", - говорит Лесли
Розенберг, профессор Вашингтонского Центра экспериментальной ядерной физики и
астрофизики . "Он способен обнаружить самое слабое взаимодействие между
аксионами и электромагнитной радиацией".
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=5045
“Свифт” утроил количество известных рентгеновских
источников
18 декабря 2013 г.
Астрономы, работающие
с телескопом Swift, опубликовали список из 150 тысяч источников рентгеновского
излучения, из которых около 100 тысяч являются новыми объектами.
Новый список послужит
для проверки разного рода астрономических гипотез, связанных с рентгеновскими
источниками. Так, до сих пор, например, нет однозначного объяснения причин
гамма-всплесков (GRB, Gamma-Ray Bursts). Согласно самой распространенной
версии, основная часть этих всплесков - результат гравитационного коллапса
звезды. 27 апреля 2013 года удалось зарегистрировать самый мощный из таких
всплесков за всю историю наблюдений.
Орбитальная
обсерватория Swift была запущена в ноябре 2004 года. Основной целью миссии
является подробное изучение рентгеновских источников. Для этого основной
инструмент обсерватории – рентгеновский телескоп – снабжен специальными
моторами, которые способны быстро переводить его в необходимую для наблюдения
конкретного объекта позицию.
Благодаря такой
системе время реакции телескопа в среднем составляет несколько минут. Благодаря
этому ученым удалось собрать большое количество уникальной статистики. На
анализ собранных телескопом данных, по словам ученых, могут уйти годы
источник - http://novosti-kosmonavtiki.ru/news/14712/
Точная карта космоса подтверждает идею бесконечной
плоской Вселенной
9 января 2014 г.
Астрономы измерили с
точностью до 1% дистанции между галактиками на расстоянии более шести
миллиардов световых лет от нас, что позволило им сделать выводы о форме
Вселенной, говорится в сообщении на сайте Национальной лаборатории имени
Лоуренса в Беркли (США).
Сравнение полученных
учеными данных с измерениями, проведенными на близлежащих галактиках, позволит
исследовать изменение скорости расширения Вселенной с течением времени и
объяснить его ускорение, считают астрономы. Также эти исследования помогут
изучить свойства темной энергии, ответственной за расширение Вселенной. Пока
что данные проекта BOSS говорят о том, что значение темной энергии остается
постоянным во времени и пространстве. Кроме того, эти данные согласуются с
моделью плоской Вселенной. Плоской в том смысле, что на всем ее протяжении
пространство можно описать при помощи привычной нам евклидовой геометрии.
источник - http://ria.ru/space/20140109/988445725.html
"Квадра-квазар" помог ученым раскрыть механизм
роста черных дыр
5 марта 2014 г.
Рубенс Райс из
университета штата Мичиган в Энн-Арборе (США) и его коллеги выяснили, как
формируются современные сверхмассивные черные дыры, вычислив скорость вращения
"четверного" квазара RXJ1131-1231 в созвездии Кратера, который удален
от нас на 6 миллиардов световых лет.
Излучение этого
квазара на пути к Земле проходит через набор гравитационных "линз" — уголков
космоса, где сила притяжения массивных объектов — темной материи или галактик —
искривляет, а также "растягивает" или "сжимает" лучи света.
Благодаря такой линзе мы видим не один "экземпляр" RXJ1131-1231, а
сразу четыре его "копии".
Это помогло ученым
разложить излучение квазара на компоненты и выделить ключевую его часть —
рентгеновское "эхо" черной дыры, существующие только в определенном
сегменте спектра и позволяющее вычислить скорость его вращения. Как оказалось, скорость вращения черной дыры равняется
половине скорости света.
источник - http://www.infuture.ru/article/10613
Ученые выдвинули предположение, что темная материя
причастна к исчезновению динозавров 65 миллионов лет назад
11 марта 2014
Самой из наиболее
вероятных причин исчезновения динозавров на Земле 65 миллионов лет назад ученые
считают падение на планету массивного космического тела, что привело к
глобальным изменениям климатических условий. Но двое ученых из Гарвардского
университета добавили к массе существующих теорий об исчезновении динозавров
еще одну, крайне нетрадиционную теорию. Физики-теоретики Лиза Рэндалл и Мэтью
Рис считают, что позади волны исчезновения фауны на нашей планете стоит темная
материя.
На основании некоторых
наблюдений Рэндалл и Рис выдвинули предположение о существовании тонкого и
плотного диска темной материи, который располагается под небольшим углом к
плоскости нашей галактики и вращается со скоростью, отличной от вращения
элементов галактики, состоящих из обычной материи. Таким образом, каждая
звездная система галактики, включая и Солнечную систему, периодически проходит
через точку пересечения плоскости галактики с диском темной материи.
Гравитационные
возмущения, возникающие из-за взаимного влияния темной и обычной материи,
приводят к нарушению стабильности поясов астероидов, изменяют траектории
движения комет и других небольших космических тел, находящихся на краю
Солнечной системы. В результате этих возмущений некоторые кометы и астероиды
направились внутрь Солнечной системы, а их плотность могла быть такой, что
Земля испытала на себе невероятно мощную космическую "бомбардировку".
Физик Хокинг считает, что выиграл пари о расширении
Вселенной
18 марта 2014 г.
Ученые
Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра в Кембридже (США) сообщили, что
с помощью антарктической обсерватории BICEP2 смогли "поймать"
микроволновое эхо Большого взрыва и измерить его поляризацию — то, в какую
сторону и как "закручено" это излучение. По их мнению, новое открытие
подтверждает существование гравитационных волн и того факта, что Вселенная
действительно расширяется с ускорением.
В эфире
радиопрограммы Стивен Хокинг заявил, что таким образом ученые показали
неправоту его канадского коллеги Нила Турока, с которым у Хокинга было пари на
этот счет. Турок придерживается модели циклической Вселенной с постоянно
повторяющимся циклом "Больших взрывов" и "Больших сжатий".
Газета Guardian
напоминает, что недавно Хокинг проспорил 100 долларов американцу Гордону Кейну
из университета штата Мичиган — он ставил на то, что физикам, работающим на
Большом адронном коллайдере, не удастся обнаружить бозон Хиггса.
источник - http://ria.ru/studies/20140318/1000065283.html
Мы всего лишь часть мультивселенной
19 марта 2014 г.
Когда на научной
конференции в Гарвард-Смитсоновском Центре Астрофизики в понедельник, ученые
объявили о том, что впервые удалось зафиксировать слабые гравитационные волны,
которые появились одновременно с зарождением Вселенной, стало понятно, что расширение Вселенной,
имеющее место 13,8 миллиардов лет тому назад, происходило намного быстрее, чем
скорость света.
Новое открытие
непременно ведет к идее существования сверхвселенной или мультивселенной. По
выдвинутой учеными теории, при молниеносном расширении Вселенной, некоторые
части пространства-времени могли расшириться быстрее, чем другие, отделиться и
превратиться в совершенно отдельные независимые вселенные. При чем, их может
быть огромное множество.
источник - http://www.infuture.ru/article/10743
Бозоны Хиггса могли разрушить Вселенную, но спасла
гравитация
19 ноября 2014 г.
Взаимодействие частиц
Хиггса и гравитации обеспечило стабильность существования Вселенной в ранний
период после Большого взрыва, считает международная группа ученых,
опубликовавшая результаты своей работы в Physical Review Letters.
После открытия в 2012
году бозона Хиггса, отвечающего за массу всех частиц, ученые попытались учесть
его в ускорении расширения Вселенной, и в итоге пришли к парадоксальному
выводу, что появление бозона Хиггса неминуемо должно было привести Вселенную к
полной нестабильности и распаду. Для объяснения, почему же этого не произошло,
появились различные теории, предполагающие наличие какой-то новой физики, но
команда европейских исследователей предположила, что есть более простые причины
того, почему в итоге Вселенная не развалилась.
"Стандартная
модель в физике элементарных частиц до сих пор не дает ответ на вопрос, почему
Вселенная не развалилась после Большого взрыва. Наше исследование исследует
последние неизвестные параметры в стандартной модели — взаимодействие между
частицами Хиггса и гравитацией. Даже относительно небольшого значения
достаточно, чтобы объяснить выживание Вселенной без какой-либо новой
физики", — приводятся в статье слова профессора Артту Раджанти из
Department of Physics at Imperial College London.
источник - http://ria.ru/space/20141119/1034200837.html
Вселенные-голограммы могут "жить" в евклидовом
пространстве
28 апреля 2015 г.
Австрийские физики
показали, что наша Вселенная или ее соседи и двойники могут быть не трехмерными
объектами, а плоскими голограммами, даже если пространство в ней является
плоским и подчиняется евклидовым законам, а не является обязательно
искривленным, как показывали предыдущие расчеты, рассказывает пресс-служба
Венского университета.
Вселенные, и черные
дыры можно представить в виде гигантской двумерной голограммы, на поверхности
которой «записана» информация об искривлении пространства-времени внутри них.
Благодаря этой информации мы видим не плоские объекты, а своеобразную
трехмерную сферу пустоты. На базе этого принципа другой известный ученый,
американский физик Хуан Малдасена разработал в 1997 году теорию и набор
уравнений, описывающих поведение голографической черной дыры или Вселенной.
Макс Риглер из
Венского университета (Австрия) и его коллеги выяснили, что выкладки Малдасены
работают не только для экзотических миров, в которых пространство
"сжимается" ближе к краям Вселенной и где брошенный по прямой линии
объект возвращается назад к точке начала полета, но и в обычном плоском
евклидовом пространстве.
источник - http://ria.ru/science/20150429/1061574417.html
Вода появилась во Вселенной через миллиард лет после
Большого взрыва
29 апреля 2015 г.
Первые молекулы воды
могли появиться во Вселенной уже через миллиард лет после Большого взрыва, во
время эпохи существования первых звезд, что говорит о возможности существования
жизни уже 10-11 миллиардов лет назад.
"Мы
проанализировали те химические процессы, которые могли происходить в юных
облаках из молекулярного водорода, которые содержали в себе в тысячи раз меньше
кислорода, чем наше Солнце. Удивительно, но мы обнаружили, что в них могло
существовать примерно такое же количество водных паров, какое есть в их более
современных "кузенах" в нашей Галактике", — заявил Ави Лоеб из
Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра в Кембридже (США).
Как выяснили Лоеб и
его коллеги, молекулы воды могли формироваться в юной Вселенной и скапливаться
в достаточно большом количестве благодаря тому, что она была гораздо теплее,
чем сегодня, из-за того, что ее "подогревало" микроволновое эхо
Большого взрыва.
Присутствие паров
воды или кристалликов льда в ранней Вселенной, как объясняют авторы статьи,
делает ее несравненно более богатой с точки зрения химии, чем мы считали
раньше, и открывает дорогу для появления органики и сложных неорганических
соединений, появлению планет и возможному зарождению жизни на их поверхности
уже 10-11 миллиардов лет назад.
источник - http://ria.ru/science/20150429/1061557270.html
Темная материя может быть не совсем «темной»
апрель 2015
Астрономы считают,
что заметили, возможно, первые потенциальные признаки взаимодействия темной
материи с другой силой, отличной от гравитации. Международная группа ученых под
руководством ученых Университета Дарема в Великобритании сделала открытие,
используя космический телескоп Хаббл и Очень большой телескоп Европейской южной
обсерватории, чтобы просмотреть одновременное столкновение четырех далеких
галактик в центре галактического скопления в 1,3 миллиарда световых лет от
Земли.
В статье,
опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,
ученые сообщили, что скопление темной материи оказалось отстающим от галактики,
которая его окружает. Такое смещение объясняется столкновениями, которые
происходят, если темная материя взаимодействует, даже если очень слабо, с
другими силами, помимо гравитации.
В прошлом месяце
доктор Мэсси и коллеги опубликовали наблюдения, показывающие, что темная
материя взаимодействовала крайне слабо в ходе 72 столкновений между
галактическими скоплениями (в каждом по 1000 галактик). Последние же
исследования ведутся на примере отдельных галактик. Ученые говорят, что
столкновение между этими галактиками протекают дольше, чем при столкновениях
галактических скоплений — что позволяет даже небольшим силам трения
накапливаться со временем.
источник - http://hi-news.ru/science/temnaya-materiya-mozhet-byt-ne-sovsem-temnoj.html
Ученые создают самую большую карту распределения темной
материи во Вселенной
апрель 2015 г.
Группа космологов из
Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе поделилась на
встрече Американского физического общества новой информацией о том, как
проходит работа по созданию крупнейшей на сегодняшний день карты распределения
темной материи во Вселенной. На встрече была представлена первая завершенная
секция этой карты, создаваемой Лабораторией имени Ферми.
Для создания столь
невероятной по размерам карты ученые используют 570-мегапиксельную камеру
телескопа имени Виктора Бланко, расположенного в Межамериканской обсерватории
(Серро Тололо, Чили). Камера телескопа способна захватить в один кадр около 100
тысяч галактик, расположенных на расстоянии до 8 миллиардов световых лет.
Четырехметровый телескоп в Чили использовался для создания качественных снимков
около двух миллионов галактик на южном небосклоне.
Среди полученных
данных ученые не раз становились свидетелями гравитационного линзирования. Если
известно, что именно находится между источником излучения и точкой, с которой
ведется наблюдение, то вполне возможно выяснить, сколько именно излучения будет
искривлено.
На основе этих знаний
исследователи создали часть будущей карты распределения темной материи между
Землей и галактиками, за которыми велось наблюдение.
Несмотря на то, что
информация о двух миллионах галактик для кого-то может показаться и без того
огромным объемом данных, ученые отмечают, что она охватывает всего лишь 3
процента информации о Вселенной и распределяемой в ней темной материи.
Исследователи
надеются, что карта распределения темной материи, создание которой проводится в
рамках проекта Dark Energy Survey (DES), будет завершена к 2018 году.
«Планк» не нашел гравитационных волн
2 февраля 2015 г.
Несмотря на все слухи
о возможном обнаружении первичных гравитационных волн, совместный анализ данных
спутника «Планк», принадлежащего Европейскому космическому агентству, и
наземных экспериментов BICEP2 и массива Кека не предоставил никаких
доказательств их существования.
Спутник «Планк»
наблюдал реликтовое излучение по всему небу с беспрецедентной точностью, и за
последние несколько лет мы узнали много нового о юной Вселенной. Но астрономы
копают глубже в надежде вернуться еще дальше назад во времени: они ищут
конкретную сигнатуру космической «инфляции» — короткого периода ускоренного
расширения, сквозь которое, согласно теории, прошла Вселенная в возрасте
нескольких мельчайших долей секунды.
Реликтовое излучение
поляризовано и демонстрирует сложную картину по всему небу. Она состоит из двух
основных узоров: круглых и радиальных (известных как E-моды) и фигурных
(B-моды).
Разные явления во
Вселенной производят либо E-, либо B-моды на разных угловых размерах, и
определение различных источников требует чрезвычайно точных измерений. Именно
B-моды могли получить приз за выявление инфляции юной Вселенной.
«Планк» не одинок в этом поиске. В начале 2014
года еще одна команда астрономов представила результаты, основанные на
наблюдениях за поляризованным реликтовым излучением на небольшом участке неба в
2010-2012 годах с BICEP2, экспериментом на Южном Полюсе. Команда также
использовала предварительные данные с другого эксперимента на Южном Полюсе,
массива телескопов Кека.
И они нашли нечто
интересное: фигурные B-моды в поляризации наблюдались на участках неба в
несколько раз больших, чем размер полной Луны. Команда BICEP2 выставила этот
факт в пользу той интерпретации, что сигнал возник от первичных гравитационных
волн, и вызвала огромный резонанс в научном сообществе.
Тем не менее есть и
другой соперник в этой игре, который может производить такой же эффект:
межзвездная пыль в нашей галактике Млечный Путь.
Команды «Планка» и
BICEP2 объединили усилия, сочетая способность спутника справляться с передним
планом излучения (за счет наблюдений на разных частотах) и большей
чувствительностью наземных экспериментов в случае работы с ограниченными
участками неба, благодаря их более мощным и современным технологиям. К тому
времени также стали доступны полные данные массива Кека за 2012 и 2013 годы.
«Эта совместная
работа показала, что обнаружение первичных B-мод уже не такое уверенное, когда
мы удаляем излучение галактической пыли, — говорит Жан-Лу Пьюже, главный
исследователь инструмента HFI спутника «Планка» из Института астрофизики в
Орсе, Франция. — К сожалению, мы не смогли подтвердить, что этот сигнал —
отпечаток космической инфляции».
Другой источник
поляризации B-мод, который уходит корнями в юную Вселенную, был выявлен в ходе
исследования, но на значительно меньших масштабах неба.
Этот сигнал, впервые
обнаруженный в 2013 году, не является прямым признаком инфляционной фазы, но
индуцируется космической сетью массивных структур, наполняющих Вселенную и
изменяющих путь фотонов реликтового излучения на пути к нам.
источник - http://hi-news.ru/space/plank-ne-nashel-gravitacionnyx-voln.html
Астрофизики омолодили на 100 миллионов лет первые звезды
во Вселенной
6 февраля 2015 г.
Европейское космическое агентство (ЕКА)
опубликовало на своем сайте последнюю порцию данных, собранных телескопом
"Планк" во время наблюдений с 2009 по 2012 года. Помимо
анонсированных в начале этой неделе доказательств того, что арктическому телескопу
BICEP2 так и не удалось найти гравитационные волны, ЕКА представило новые
высококачественные карты реликтового излучения, а также раскрыло несколько
удивительных открытий.
Самым громким из них,
как считают самые ученые, станет то, что так называемая эпоха реионизации —
период длиной в несколько сотен миллионов лет после Большого Взрыва, когда
Вселенная постепенно становилась "прозрачной" и доступной для
наблюдений — продлилась заметно дольше, чем считалось ранее.
По общепринятым
сегодня оценкам, полученным при помощи американского зонда WMAP еще в 2002
году, "темные века" Вселенной, как называют этот период астрономы,
продлились около 450 миллионов лет. Научная команда "Планка"
попыталась уточнить эти оценки. Как выяснилось, реионизация завершилась заметно
позже, чем считали астрофизики — через 550 миллионов лет после Большого Взрыва,
что на 100 миллионов больше предыдущих оценок.
источник - http://ria.ru/science/20150206/1046330419.html
Астрономы нашли следы присутствия темной материи в центре
Галактики
10 февраля 2015 г.
Европейские
астрофизики обнаружили намеки на присутствие темной материи в центре Млечного
Пути, проследив за скоростями вращения звезд и облаков пыли и газа в разных
частях Галактики.
Большинство
астрономов полагают, что каждая галактика обрамлена гало, "поясом" из
темной материи, которая не дает звездам и облакам газа разбежаться. За
последние годы ученые смогли обнаружить и подтвердить существование таких
невидимых колец у далеких от нас галактик, замеряя скорости движения звезд в
различных их частях.
Как отмечает Пато,
подобные наблюдения практически невозможно осуществить внутри нашей Галактики,
особенно для светил в ее центре, так как мы находимся в одном из ее рукавов и
движемся вместе с другими звездами
Млечного Пути. Тем не менее какие-то ограниченные измерения скорости вращения
других светил и иных небесных тел вокруг центра Галактики все же возможны.
Авторы статьи собрали
все предыдущие наработки в этой области и использовали известные нам скорости
вращения звезд для проверки компьютерной модели Млечного Пути, в которой темная
материя в принципе отсутствовала.
Как и ожидали ученые,
им удалось достаточно легко подтвердить, что темная материя в нашей Галактике
присутствует. Что интересно, она встречается не только в
"кольце"-гало на окраинах Млечного Пути, но и в центральной ее части,
о чем раньше астрономы говорили крайне редко.
источник - http://ria.ru/science/20150210/1046938737.html
Темная материя может быть причиной рождения
сверхмассивных черных дыр
19 февраля 2015 г.
Cчитается, что в
центре большинства массивных галактик существует, по крайней мере, одна
сверхмассивная черная дыра. Причины образования этих объектов пока не совсем
ясны. Типичная масса сверхмассивных черных дыр находится в диапазоне от
миллиона до миллиардов масс Солнца. Пока ученые не знают, от чего зависит их
масса, но текущие наблюдения показывают, что чем больше масса галактики, тем тяжелее
бывает черная дыра в ее центре.
Акос Богдан из
Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (США) и его коллега Энди Голдинг
из Принстонского университета (США) нашли возможное объяснение существованию
таких дыр и раскрыли механизм, объясняющий скорость их роста и типичную массу.
Как отмечают
исследователи, ранее ученые достаточно долго считали, что масса и скорость
роста черной дыры может быть связана с тем, насколько "толстой"
является центральная часть галактики, где находится космический "тяжеловес",
так называемая перемычка или балдж. Последующие наблюдения и обширные каталоги
сверхмассивных черных дыр показали, что это не всегда верно.
Богдан и Голдинг
обратили внимание на то, что масса черных дыр в нескольких крупных
эллиптических галактиках была каким-то образом связана с массой их гало —
кольцом из темной материи, опоясывающем их окраины. Это натолкнуло их на мысль,
что темная материя может быть невидимым "дирижером", управляющим
ростом и формированием галактических "тяжеловесов".
Для проверки этих
подозрений авторы статьи провели масштабную "перепись" среди почти
трех тысяч эллиптических галактик, найденных астрономами в рамках Слоановского
цифрового обзора неба (SDSS). Для каждого такого объекта они вычисляли два
параметра – массу самой галактики и массу темной материи в гало. Первый ученые
определяли, ориентируясь на скорость вращения звезд вокруг центра галактик, а
второй — по искажениям в спектре рентгеновского излучения, которое исходит от
облаков горячего газа.
Эта
"перепись" показала, что масса черных дыр была действительно больше
связана со свойствами гало и темной материи, чем с массой всех звезд в
Галактике или размерами центральной перемычки.
источник - http://ria.ru/science/20150219/1048551034.html
Галактики
вынудили ученых усомниться в корпускулярности темной материи
27
марта 2015 г.
Наблюдения за столкновениями галактик
и взаимодействием темной материи в них заставили физиков усомниться в том, что
эту загадочную субстанцию вообще можно разделить на частицы, взаимодействующие
друг с другом, как видимая материя и антиматерия, говорится в статье,
опубликованной в журнале Science.
"Наши наблюдения спустили
возможность взаимодействия двух "частицы" темной материи ниже шанса
того, что два протона начнут притягиваться или сталкиваться друг с другом. Это
означает, что темная материя вряд ли состоит только лишь из "темных
протонов". Если бы это было так, то тогда мы бы видели, как они
отскакивают друг от друга", — заявил физик Дэвид Харви из университета
Эдинбурга.
Харви и его коллеги пришли к такому
выводу, проследив с помощью телескопов "Чандра" и "Хаббл"
за столкновениями 72 скоплений галактик, в ходе которых одно скопление звезд
буквальным образом "простреливало" другое навылет.
Наблюдая за этими "космическими
ДТП", ученые пытались понять, сказываются ли они на состоянии тех
скоплений темной материи, которые есть в каждой галактике и на чью долю
приходится львиная масса материи в них. Такие столкновения длятся сотни
миллионов и даже миллиарды лет, из-за чего ученые восстанавливали их ход,
сравнивая галактики на разных этапах "ДТП".
Во время этого процесса ученые
исходили из двух возможных вариантов поведения темной материи, один из которых
подразумевал, что ее частицы слабо, но часто взаимодействуют друг с другом, а
второй говорил о редких, но достаточно сильных взаимодействиях. В первом случае
столкновение галактик приведет к тому, что "облака" темной материи
замедлят свое движение, а во-втором — часть их будет разбросана по окружающей
межгалактической среде.
Оба этих явления можно будет легко
заметить — замедление темной материи вызовет перестройки в структуре галактик,
снизит скорость их движения и сместит звезды относительно ее скоплений, а
выброс скажется на общей массе галактики.
Как показали снимки и данные с
"Чандры" и "Хаббла", ни та, и ни другая теория не были
верны — на самом деле, гало и прочие сгустки темной материи проходят друг через
друга так, как будто их "визави" нет на месте.
Это означает, что частицы темной
материи, если они существуют, в чем авторы статьи начали сомневаться,
взаимодействуют друг с другом хуже, чем они "общаются" с обычной
материей, или не делают этого в принципе.
источник
- http://ria.ru/science/20150327/1054760644.html
Интерферометр Advanced LIGO готовится к началу нового
сезона охоты за гравитационными волнами
19 мая 2015 года, после семи лет простоя на модернизации,
состоялись первые включения оборудования научной установки Advanced Laser
Interferometer Gravitational Wave Observatories (Advanced LIGO). Две таких
идентичных установки, расположенные на юго-востоке штата Вашингтон и на
юго-востоке штата Луизиана, предназначены для обнаружения слабых
"подписей" гравитационных волн, порождаемых взрывами сверхновых,
столкновениями черных дыр и другими высокоэнергетическими космическими
катастрофами.
Оборудование
эксперимента LIGO посылает лучи фокусированного лазерного света по двум туннелям,
длиной в 4 километра, на конце которых стоят зеркала. Гравитационные волны
должны произвести крошечные изменения в траекториях распространения этих лучей.
Это, в свою очередь, должно наложить характерный образ на интерференционную
картинку, которая получается в точке, где сходятся два луча. А для устранения
любых неоднозначностей и для перепроверки получаемых данных, в штате Вашингтон
и в штате Луизиана, на расстоянии 3 тысяч километров друг от друга построены
две абсолютно идентичные установки.
Когда первый
эксперимент LIGO начал работу в 2002 году, эта система, на сооружение которой
было потрачено 365 миллионов долларов, в теории была способна обнаруживать
гравитационные колебания, амплитуда которых равнялась тысячной части от
диаметра протона. Но за все время проведения эксперимента ученым так и не
удалось обнаружить ни одного следа гравитационной волны.
Сияющее сообщение о завершении Темных Веков
28 мая 2015 г.
Международная
команда, в том числе исследователи из Центра астрономии Гейдельбергского
университета (ZAH), обнаружила три "космических Мафусаила" из самых
ранних лет Вселенной. Этим необычным звездам около 13 млрд лет, и эксперты
относят их к первым поколениям звезд после "Темных Веков".
Три оригинальные
звезды были обнаружены благодаря наблюдениям Парижской обсерватории командой
астрономов во главе с доктором Пьеркарло Бонифацио. Помимо водорода и гелия,
они содержат чрезвычайно малые количества других химических элементов, к ним
относится поразительное количество углерода.
Углерод играет важную
роль в молодой Вселенной в качестве «охлаждающей среды», способствующей
преобразованию межзвездного газа в звезду. Чем лучше охлаждение, тем меньше
звезды, которые могут образовываться. Тем не менее, даже с углеродом первые
звезды должны быть в десять раз большей массы, чем вновь открывшиеся кандидаты.
Возможно, межзвездная пыль была охлаждающей средой, способствующей формированию
этих маломассивных звезд, считаю исследователи.
источник - http://www.infuture.ru/article/13314
Расширение Вселенной замедлялось и ускорялось семь раз
26 июня 2015 г.
Процесс расширения
нашей Вселенной идет своеобразными волнами – в одни периоды времени скорость
этого "распухания" мироздания растет, а в другие эпохи она падает,
что уже происходило как минимум семь раз, заявляют ученые в статье,
опубликованной в Astronomical Journal.
Еще в 1929 году
знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте,
а постепенно расширяется, наблюдая за движением далеких от нас галактик. В
конце 20 века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что
она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением.
В этом факте, как
отмечают Лоуренс Мид и Гарри Рингермахер из университета Южного Миссисипи в
Геттисбурге (США), сегодня мало кто сомневается, однако среди космологов идут
ожесточенные споры – когда началось это ускорение. Дело в том, что Вселенная,
как показывают сдвиги в спектре очень далеких сверхновых первого типа, начала
расширяться далеко не сразу.
В первые 4-5
миллиардов лет происходил обратный процесс – после изначального бурного
расширения в первые мгновения после Большого Взрыва она сжималась, а не
расширялась. Затем, благодаря существованию таинственной темной энергии, о
свойствах которой мы ничего не знаем, мироздание начало расширяться с все
растущей скоростью.
Пытаясь определить
относительно точное время начала этого ускорения, наблюдая за взрывами
сверхновых и движением скоплений темной материи в древних галактиках,
существовавших на рубеже между эпохами сжатия и расширения, Мид и Рингермахер
натолкнулись на нечто необычное. Когда они составили карты размеров Вселенной
для тех эпох, в которых существовали эти галактики, они заметили, что значения
ускорения для каждой из них были весьма своеобразными.
Объединив их в одну
линию, удивленные физики получили не прямую линию, как они ожидали, а
своеобразную "гармошку" или синусоиду, волны которой постепенно
затухали по мере приближения к современной эпохе.
Это означает, что
ускорение Вселенной периодически замедлялось и ускорялось не один, как
считалось ранее, а несколько раз. По расчетам Мида и Рингермахера, мироздание
пережило как минимум семь подобных циклов за
13,8 миллиарда лет, минувших со времен Большого Взрыва.
источник - http://ria.ru/science/20150627/1091364294.html
Карта темной материи помогает ученым проникнуть в тайны
истории ранней Вселенной
июль 2015 г.
Исследователи из
Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), Токийского
университета и других научных учреждений во главе с доктором Сатоши Миузаки из
Центра перспективных технологий NAOJ начали обзор обширной области неба,
ставящий целью выяснение распределения темной материи во Вселенной при помощи
новой широкоугольной камеры Hyper Suprime-Cam, которая установлена на телескопе
«Субару», расположенном на Гавайях.
Результаты первичных
наблюдений, охватывающих область неба в 2,3 квадратных градуса, находящуюся в
созвездии Рака, продемонстрировали девять крупных сгустков темной материи,
масса каждого из которых сопоставима с массой скопления галактик. Следующим
шагом исследовательской группы станет расширение поля наблюдений, охватываемого
обзором, до одной тысячи квадратных градусов на небе — что позволит, возможно,
разгадать тайну темной энергии и расширения Вселенной.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7473
Частицы темной материи могут быть похожи на пионы
23 июля 2015 г.
Невидимая и
загадочная темная материя может вести себя примерно так же, как это делают
пионы – нестабильные элементарные частицы, предположительно выступающие в качестве
"клея" между нуклонами в ядре атома, заявляют физики в статье,
опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Группа физиков под
руководством Хитоси Мураямы из университета Калифорнии в Беркли выяснила, что
темная материя на самом деле может состоять не из "вимпов", а из
"симпов", тяжелых сильно взаимодействующих частиц, сопоставив
известные нам свойства темной материи с тем, как ведут себя частицы видимой
материи.
Как показали их
расчеты, "симпы" будут напоминать по своим физическим свойствам, массе
и поведению так называемые пионы – открытые еще в 30 годах прошлого века
элементарные частицы, состоящие из кварка и антикварка.
источник - http://ria.ru/science/20150723/1143577829.html
Астрономы выяснили, с какой скоростью сейчас умирает
Вселенная
10 августа 2015 г.
Международный
коллектив астрономов выяснил, что окружающая нас Вселенная вырабатывает в два
раза меньше энергии, чем она делала 2 миллиарда лет назад.
В общей сложности
астрономам удалось оценить силу излучения, исходящую от 220 тысяч галактик,
расположенных в двух миллиардах световых лет от Земли. Сопоставляя их яркость в
разные периоды времени, авторы статьи смогли оценить то, как много энергии в
среднем вырабатывали звезды в прошлом.
Как оказалось, 2,3
миллиарда лет назад окружающая нас Вселенная, если судить по галактикам, свет
от которых шел до Земли аналогичное время, вырабатывала примерно в два раза
больше видимого излучения и других форм энергии, чем она делает сегодня.
Это означает, что
Вселенная действительно гаснет, и что примерно через 100 триллионов лет, когда
последние красные карлики исчерпают свои запасы "звездного горючего",
она окончательно перейдет в "мертвое" состояние – так называемую эпоху
вырождения, и станет очень темной.
источник - http://ria.ru/science/20150811/1176443816.html
Ученые обнаружили во Вселенной удивительно большую
кольцеобразную структуру
04 сентября 2015 г
Пять миллиардов
световых лет – это немыслимое расстояние даже в космических масштабах. Чтобы
лучше представить эту величину достаточно сказать, что для покрытия такого
расстояния необходимо 35 000 галактик, соизмеримых с нашей собственной
галактикой Млечный Путь. Благодаря удивительному открытию, сделанному командой
астрономов из Венгрии и США, теперь мы знаем, что структура с такими
гигантскими размерами существует в видимой части Вселенной.
Исследователи
обнаружили кольцо, образованное девятью источниками всплесков гамма-излучения.
Такие всплески являются наиболее яркими явлениями во Вселенной. Найденный
объект достигает около 5 млрд световых лет в диаметре и имеет правильную
кольцевую форму. По словам исследователей, шансы случайного распределения источников
всплесков гамма излучения подобным образом составляют 1 на 20 000.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7745
Российские ученые поддержали гипотезу Хокинга о черных
дырах как портале в другие Вселенные
7 сентября 2015 г.
Стивен Хокинг
выдвинул свою теорию о том, что черные дыры не поглощают информацию о пропавших
в них телах, а хранят ее в искаженном виде на так называемом горизонте событий
— границе черной дыры. Мало того, теоретик заявляет, что энергия тел может даже
покидать это «небытие», но не в обратном направлении. Если черная дыра
достаточно велика и вращается, она может переносить информацию в другую Вселенную
— так объясняет ученый. При этом пути назад в нашу Вселенную у данных об
объекте уже не будет.
Насколько можно
доверять словам Хокинга? С этим вопросом журналисты обратились к директору ГАИШ
МГУ астрофизики академику РАН Анатолию Черепащуку.
— Когда меня
спрашивают о таких тонких материях, я рассуждаю с точки зрения классической
теории черных дыр, — говорит Анатолий Михайлович. — Да, информация там
теряется, выйти из черной дыры нельзя, потому что мешает горизонт событий,
пересечь который можно было бы лишь со скоростью, превышающей скорость света,
но такой, увы, не существует. Однако помимо общей теории относительности есть
еще теория квантовой механики. И вот согласно ей скорость некоторых фотонов во
время квантовых скачков все-таки может на ничтожные доли секунды превышать
скорость света. Возможно, взяв за основу эти эффекты, Хокинг и рассмотрел более
строго теорию Эйнштейна в рамках квантовой теории гравитации. Не прислушиваться
к Хокингу нельзя. Я считаю его очень глубоким, серьезным ученым.
Даже по классической
теории, если вы будете падать внутрь вращающейся черной дыры, то можете
переходить в другие Вселенные. Пространство и время внутри вращающейся черной
дыры настолько сложны, что там возможна всякая экзотика. Если все это обобщить
еще на квантовом уровне, что пытается делать Хокинг, то, возможно, переход в
другие миры и существует.
ЕКА готовится запустить аппарат для поиска гравитационных
волн
8 сентября 2015
Европейское
космическое агентство почти готово запустить аппарат LISA Pathfinder, который
продемонстрирует возможность измерения гравитационных волн в космосе. Когда
аппарат начнёт свою работу в марте следующего года, он не будет измерять сами
гравитационные эффекты. Вместо этого он будет пытаться обнаружить экстремально
малые (на уровне пикометра) изменения между двумя тестовыми объектами,
расположенными внутри аппарата — таким образом LISA Pathfinder сможет доказать,
что мы можем достичь необходимый для обнаружения гравитационных волн
исключительный уровень точности измерений.
Новый проект DESI по изучению темной энергии стал на один
шаг ближе к завершению
22 сентября 2015
Две сотни физиков и
астрономов, входящих в международную коллаборацию DESI, используя данные по
красному смещению космических объектов, полученные при помощи инструмента DESI,
составят самую глубокую на сегодняшний день трехмерную карту Вселенной. Эта
карта покажет, как противодействие между темной энергией и гравитацией с
течением времени сформировало структуру Вселенной.
Комплекс для
наблюдений DESI будет установлен на 4-метровом телескопе Mayall, расположенном
в штате Аризона, США. Инструмент будет производить наблюдения научных целей
четырех различных категорий: близлежащих ярких галактик на красном смещении
0,4; ярких красных галактик на красном смещении 1; галактик с эмиссионными
линиями на красном смещении 1,6; очень далеких квазаров на красном смещении до
3,5.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7794
Физики выдвинули новую теорию, объясняющую отсутствие
наблюдений тёмной материи на Земле
25 сентября
Физики из
Ливерморской национальной лаборатории (США) выступили с новой теорией о
причинах, по которым тёмную материю не удаётся найти в экспериментах на Земле.
Учёные считают, что тёмная материя может состоять из композитных электрически
нейтральных частиц, подверженных неизвестной ранее форме сильного
взаимодействия. Учёные назвали эти частицы «скрытыми».
Свои выводы
исследователи подкрепляют теоретическими расчётами и компьютерными моделями,
работавшими на 2-петафлопном суперкомпьютере Vulcan, находящемся в лаборатории.
По их мнению, в
присутствии сверхвысоких температур,– например, вскоре после Большого взрыва,-
частицы тёмной материи, как кварки в нейтроне, имеют электрический заряд и
реагируют со всеми частицами.
А при низких
температурах они образуют электрически нейтральные композитные частицы. Но, в
отличие от нейтронов, скрытые частицы связаны между собой ранее неизвестной
формой сильного взаимодействия – некоей „тёмной хромодинамикой“. Поэтому, хотя
Вселенная на 83% состоит из тёмной материи, она не подвержена напрямую ни
электромагнитным, ни с сильным, ни слабым взаимодействиям. Её можно наблюдать
только по гравитационному воздействию, благодаря которому галактики и
галактические кластеры движутся именно так, как это происходит в реальности.
источник - http://geektimes.ru/post/263020/
Выдвинута новая теория о темной материи, объясняющая
"недостающую" массу материи во Вселенной
2 октября 2015
Ученые из
Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore
National Laboratory, LLNL), которые стоят во главе проекта Lattice Strong
Dynamics Collaboration, разработали новую теорию, объясняющую то, почему так
называемая темная материя успешно "уклоняется" от прямого
обнаружения, невзирая на все усилия, предпринимаемые в этом направлении. Кроме
этого, в новой теории присутствует объяснение феномену "недостающей"
массы материи во Вселенной, который был обнаружен учеными-астрономами по
эффекту влияния на лучи света гравитационных сил галактик, скоплений галактик и
других сверхмассивных космических объектов.
Ученые объединили все
имеющиеся на сегодняшний день теоретические знания в этой области с самыми
современными технологиями вычислительного моделирования. И новая теория была
воплощена в виде сложнейшей математической модели, расчеты которой были
произведены на суперкомпьютере Vulcan, производительностью 2 петафлопса,
который находится в распоряжении Ливерморской лаборатории.
"Взаимодействие
между темной и обычной материей происходило очень интенсивно в молодой и
горячей Вселенной. Затем, когда Вселенная охладилась, это взаимодействие
прекратилось, перераспределение масс материи завершилось и темная материя
"ушла в тень"" - рассказывает Пэвлос Врэнас.
Ключом к
"раздвоению личности" темной материи является температура, которая
наблюдается сейчас во Вселенной. Поясним, электрически заряженные кварки, из
которых состоит нейтрон, при чрезвычайно высокой температуре активно
взаимодействуют со всеми другими частицами. Но при снижении температуры они
связываются, формируя электрически нейтральную сложную частицу. Но, в отличие
от нейтрона, кварки в котором связаны при помощи сильных взаимодействий
квантовой хромодинамики (quantum chromodynamics, QCD), аналог нейтрона темной
материи связан при помощи новых и необнаруживаемых сильных взаимодействий,
"темной формы" QCD-взаимодействий.
Что представляют собой белые дыры?
13 октября 2015
Понятие белой дыры
возникло тогда, когда ученые-астрофизики, работающие с математическим описанием
физики черной дыры, искусственно исключили возможность наличия любой материи и
массы в области пространства, находящейся ниже горизонта событий. Это
исключение привело к значительному упрощению математического аппарата, но
послужило причиной возникновения весьма экзотических теоретических эффектов.
Если бы белая дыра
существовала бы в реальности, она вела себя в полной противоположности черной
дыре, по крайней мере на это указывает математическая модель этого объекта.
Вместо того, что бы притягивать и поглощать материю из окружающего
пространства, белая дыра извергала бы огромное количество материи в окружающее
пространство, подобно волшебному фонтану. Правда происхождение этой материи,
даже в теории, является полной загадкой для современной науки.
Согласно имеющейся
теории, белая дыра может существовать лишь до тех пор, пока в пределах ее
горизонта событий не будет находиться ни единой частицы материи. Единственная
альфа-частица, ядро атома водорода, попавшая внутрь белой дыры, может стать
причиной полного разрушения этого объекта. И если белые дыры когда-нибудь
возникали во Вселенной, то они все разрушились тогда, когда космическое
пространство начало заполняться массой "беспризорной" материи.
источник - http://www.dailytechinfo.org/np/7458-chto-predstavlyayut-soboy-belye-dyry.html
Возможно, ученые заметили свет другой вселенной
2 Ноября 2015
Ученые заметили свечение
в космосе, которое могло прийти из другой Вселенной за пределами нашей, которая
была рядом, когда материя, нас окружающая, впервые появилась. Уже давно
возникла мысль, что наша Вселенная, возможно, была не единственной, которая
появилась из Большого Взрыва: наша Вселенная могла быть всего одним кусочком
вечно надувающейся большей вещи.
Чтобы обнаружить эти
следы, ученые сравнили карту космического микроволнового фона Вселенной с
изображением всего неба, сделанным телескопом Планка. Когда их вычли одну из
другого, в небе осталось пятно света, которое могло бы быть остаточным от
столкновения с другими вселенными.
Ученые пока не
уверены, что дополнительный свет пришел из другой вселенной. New Scientist
также предупреждает, чтобы мы не особо принимали новые выводы за чистую монету
— одно из подобных открытий прошлого года оказалось на вине космической пыли,
спутавшей ученых.
источник - http://hi-news.ru/space/vozmozhno-uchenye-zametili-svet-drugoj-vselennoj.html
Крупнейших космических структур во Вселенной на самом
деле не существует
10 ноября 2015
Наши владения, в
местной группе, состоящей из Андромеды, Млечного Пути, Треугольника и 40-50
небольших карликовых галактик, лежат на окраине сверхскопления Девы. Наше
положение ставит нас в 50 000 000 световых годах от основного источника массы
рядом с нами: массивного скопления Девы, который содержит больше тысячи
галактик размером с Млечный Путь.
По дороге к нему можно
найти много других галактик, групп галактик и небольших скоплений. И даже в
более крупных масштабах сверхскопление Девы является лишь частью другой
структуры, наряду с двумя другими поблизости: сверхскоплением Центавра и
сверхскоплением Персея-Рыб.
Там, где собираются
галактики, там же скапливается и масса; по линиям, соединяющим их, наряду с
нитями, мы находим «струны» галактик, подобно жемчугу, нанизанному на ожерелье;
и в самых крупных пузырях между нитями мы находим серьезную нехватку вещества, поскольку
эти области отдали свою массу более плотным.
Если взглянуть на наш
собственный район, мы найдем большую коллекцию из более чем 3000 галактик,
составляющих наше сверхскопление. Плотное скопление Девы является крупнейшей ее
частью, составляя больше трети от общей массы, но в ней тоже есть много других
концентраций массы, включая нашу местную группу, соединенных вместе невидимой
силой гравитации и невидимыми нитями темной материи.
Мы называем это
сверхскопление «Ланиакея», гавайское слово, означающее необъятные небеса.
Красивое название, прекрасная идея, прекрасные тысячи галактик, которые входят
в него.
Но есть одна
проблема, не только с Ланиакеей, но и с понятием сверхскопления в целом: его не
существует.
Наша Вселенная не
является просто суммой эффектов первоначального расширения плюс противодействия
в виде притягивающей силы гравитации. Кроме того, есть также темная энергия,
присущая самому пространству, которая приводит к рецессии далеких галактик, или
их ускорению, по мере течения времени.
Борьба между
гравитационным притяжением (которое стягивает удаленную массу воедино) и
расширением Вселенной (влекомым темной энергией) на самом деле предрекла ей
конец еще шесть миллиардов лет назад, когда темная энергия стала доминирующим
фактором в нашей Вселенной. В тот момент любые объекты, которые не были уже
гравитационно связаны между собой, — когда гравитация не преодолела расширение
Вселенной — уже никогда и не будут.
Это означает, что все
выявленные сверхскопления не связаны между собой, и, что еще хуже, это
означает, что отдельные группы и скопления, известные нам в пределах
сверхскопления вроде нашего, являются по большей части несвязанными между собой
также.
Короче, мы никогда не
сольемся со скоплением Девы; также мы никогда не сольемся с группой Льва,
группой N96 или с чем-нибудь еще за пределами Местной группы. И значит, что за
исключением нескольких групп или скоплений, которые были гравитационно связаны
миллиарды лет назад, новых скоплений тоже не будет.
ЕКА: заблудившиеся спутники "Галилео" проверят
теорию относительности
13 ноября 2015 г.
Зонды навигационной
системы "Галилео", неправильно
запущенные на орбиту Роскосмосом в августе 2014 года, нашли новое применение –
ученые приспособят их для самой строгой на сегодня проверки теории относительности.
Российская
ракета-носитель "Союз-СТ-Б" с разгонным блоком "Фрегат-МТ"
и двумя Причиной неправильного выхода на орбиту послужили сбои в работе
программного обеспечения "Фрегата-МТ", которые дезориентировали
разгонный блок и вызвали сбой в работе топливной системы. Несмотря на то, что
зонды "Милена " и "Дореза" были полностью непригодны к
использованию, ЕКА не стало деактивировать их и переводить в разряд
"космического мусора".
Оригинальное
применение этим "заблудившимся" спутникам было найдено только на этой
неделе. Специалисты ЕКА обратили внимание на то, что на борту каждого спутника
"Галилео" установлены сверхточные атомные часы, необходимые для
работы систем навигации на Земле, и вспомнили об опытах, которые проводились на
гравитометрических спутниках в середине 70 годов прошлого века.
В соответствии с
общей теорией относительности Эйнштейна, время течет неоднородно в присутствии
гравитационных полей. Чем сильнее поле, тем медленнее будет идти время,
благодаря чему в окрестностях горизонта событий черных дыр его ход почти
остановится. Существование этого феномена было экспериментально подтверждено
несколько раз в последние 50 лет при помощи зонда НАСА Gravity Probe A и ряда
других спутников.
ЕКА планирует
повторить и значительно расширить подобные опыты, наблюдая на протяжении года
за тем, как будет меняться ход атомных часов на борту "Милены" и
"Дорезы" по мере их удаления и сближения с Землей.
Эти замеры, как
утверждают ученые из ЕКА, позволят проверить теорию относительности с небывалой
точностью – "Милена" и "Дореза" смогут зафиксировать даже
самые мельчайшие расхождения между теорией и действительностью, не превышающие
0,004%.
источник - http://ria.ru/science/20151113/1319753059.html
Физики проверят теорию относительности в Италии в ее
100-летний юбилей
25 ноября 2015 г.
Ученые из
коллаборации Advanced Virgo заявили о скором начале нового эксперимента по
поиску гравитационных волн, предсказанных теорией относительности Эйнштейна, которая
сегодня празднует свой 100-летний юбилей, сообщает "Би-Би-Си".
Гравитационные волны,
согласно теории относительности Эйнштейна, испускает любая материя, движущаяся
с ускорением. Чем выше ускорение и масса объекта, тем более заметными они
будут. Потенциальные источники этих волн, в том числе пары нейтронных звезд,
белых карликов и черных дыр — расположены так далеко от Земли, что исходящие от
них волны почти невозможно зафиксировать.
За последние годы
ученые из самых разных стран мира – Италии, США, Германии, России и Китая –
пытаются найти эти волны, используя различные детекторы-интерферометры – LIGO,
VIRGO, GEO600.
Вполне возможно, что
сделать это уже удалось – в начале октября этого года начали распространяться
слухи, что детектору LIGO удалось найти подобный сигнал. Неделю назад в сеть
"утекло" письмо членам коллабораций VIRGO и LIGO, говорящее об
обнаружении гравитационных волн, исходящих от пары черных дыр в скоплении
галактик в созвездии Волос Вероники.
VIRGO начал поиск
гравитационных волн в 2007 году и за первый этап своей работы ему, как и его
американскому "кузену" LIGO, не удалось обнаружить искажений в
продолжительности движения лазерных лучей по многокилометровым каналам, которые
могут возникать в результате прохождения гравитационных волн через Землю.
Недавно
интерферометры VIRGO были обновлены, и их чувствительность к потенциальным
нарушениям заметно увеличилась. Поэтому итальянские физики и их зарубежные
коллеги, участвующие в коллаборации, надеются, что им удастся найти следы
гравитационных волн в ближайшее десятилетие, или даже раньше.
источник - http://ria.ru/science/20151125/1328030203.html
Темную энергию ждет интереснейший эксперимент
9 Ноября 2015
Астрофизики много думают
о темной энергии. И отчаянно нуждаются в большей информации о ней, прямо
сейчас, имея всего два важных очага информации. Один показывает Вселенную в ее
юности, в возрасте 380 000 лет, благодаря наблюдениям космического
микроволнового фонового излучения. Также, направляя свои телескопы в небо и
оглядываясь, они могут измерить нынешний темп расширения Вселенной.
У астрономов в
Западном Техасе есть план на 42 миллиона долларов по использованию четвертого
по величине оптического телескопа в мире, чтобы получить ответы на некоторые
вопросы. До сих пор 9-метровый телескоп Хобби — Эберли в обсерватории
Макдональд весьма преуспел в наблюдении очень далеких объектов, но в узком поле
зрения. Следующим шагом будет создание набора спектрографов и, используя 34 000
оптических волокон, подключение их к фокальной плоскости телескопа.
«Мы собираемся
создать трехмерную карту Вселенной, — говорит Карл Гебхардт, профессор
астрономии Техасского университета в Остине. — На этой гигантской карте у
каждого изображения, которое мы получим, будет множество спектров. Ни один
другой телескоп не сможет добыть информацию в таком виде».
С этой подробной
информацией о местонахождении и возрасте объектов в небе, астрономы надеются
получить представление о том, как темная энергия влияла на скорость расширения
Вселенной 5-10 миллиардов лет назад.
источник - http://hi-news.ru/space/temnuyu-energiyu-zhdet-interesnejshij-eksperiment.html
Земля могла отрастить "бороду" из темной
материи
24 ноября 2015 г.
Земля может быть окружена "бородой"
из множества тончайших нитей темной материи, которые ядро нашей планеты могло
захватить в тот момент, когда Солнечная система пролетала через один из комков
этой загадочной субстанции, заявляет Лаборатория реактивного движения НАСА.
"Темная материя
уже 30 лет уклоняется от всех попыток ее поймать. "Корни" нитей из
темной материи могут быть очень удобным местом для ее поисков, учитывая ту
плотность, которой они должны обладать по нашим расчетам", — заявил Гэри
Презо из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене.
Как рассказывает
Презо, нити и потоки темной материи пронизывают всю нашу Галактику и движутся
вместе с ней по пустоте Вселенной. Текущие космологические теории показывают,
что эти нити были равномерно распределены по Млечному Пути во время его
формирования.
Астрофизик из
Лаборатории реактивного движения задумался, что произойдет, если Земля пролетит
сквозь подобную нить темной материи. В целом, как подчеркивает ученый, ничего
плохого не случится – темная материя почти не взаимодействует с ее
"видимым" кузеном и светом, и земляне не заметят этого
знаменательного события.
Как показывают
расчеты Презо, это событие на самом деле не пройдет незаметным для самой
планеты – у нее появится своеобразная "борода" из множества
сплетенных тонких нитей темной материи, чье основание будет находиться примерно
на расстоянии в миллион километров от поверхности Земли.
Другим потенциально
идеальным местом для поиска этой загадочной субстанции выступит Юпитер, чье
ядро будет еще сильнее "сжимать" и переплетать потоки темной материи,
чем недра Земли. "Борода" Юпитера, по словам Презо, будет примерно в
триллион раз плотнее, чем темная материя Галактики в среднем.
источник - http://ria.ru/science/20151124/1327410602.html
Космологи выяснили, из чего собраны нити
"паутины" Вселенной
2 декабрь
Анализ содержимого
нитей из темной материи, связывающих все галактики в невидимую космическую
"паутину", показал, что они содержат в себе примерно половину от всей
видимой материи Вселенной.
Подобные результаты
не стыкуются с данными астрономических наблюдений за отдельными галактиками – в
общей сложности они содержат в себе лишь 2,5% от общей массы Вселенной, из-за
чего ученые долгое время пытаются найти "пропавшую" видимую материю.
Доминик Экерт из
университета Женевы (Швейцария) и его коллеги выяснили, куда она пропала,
используя данные, полученные при помощи орбитального телескопа XMM-Newton при
наблюдениях за скоплением галактик Abell 2744.
Данное
"семейство" галактик, известное как "скопление Пандоры",
давно привлекает внимание ученых тем, что в его пределах одновременно
сталкиваются сразу несколько групп галактик, крупных облаков газа и материи,
разогретых до нескольких миллионов градусов Кельвина и светящихся в
рентгеновском диапазоне. Это позволяет увидеть даже те скопления материи,
которые в других скоплениях остаются крайне темными и холодными.
Группа Экерта воспользовалась
этим фактом для того, чтобы составить карту видимой материи в Abell 2744, и
оценить ее примерную массу. Оказалось, что примерно половина видимой материи
прячется не внутри галактик и окружающих их облаков межгалактического газа, а в
нитях так называемой "космической паутины", которые примерно на 5-10%
состоят из видимой материи, и на 90-95% — из темной материи.
источник - http://ria.ru/science/20151202/1334475054.html
Европейский зонд проверит технологию обнаружения
пульсаций в пространстве-времени
3 декабря 2015 года Европейское космическое агентство
(ЕКА) запустило ракету, несущую два кубика из золота и платины на полтора
миллиона километров от Земли. Благодаря этому эксперименту ученые увидят, как
металлы поведут себя в состоянии свободного падения.
К середине января
зонд достигнет орбиты на расстоянии около 1,5 миллиона километров от Земли, где
притяжение гравитации планеты уравновешивается притяжением Солнца. Кубики,
изготовленные из золота и платины, чтобы уменьшить их подверженность
воздействию магнитных полей, будут выпущены из коробки, защищающей их от
космических частиц и других помех, которые могут повлиять на измерения,
выполняемые чувствительным лазером. Лазер способен обнаруживать движения менее
10 миллионных долей метра.
«Наш самый большой
враг — свет Солнца, который попадает на спутник и подтолкивает», — отметил
Оливер Дженнрих, ученый миссии LISA Pathfinder.
Чтобы противостоять
этому, спутник использует двигатели, предоставленные НАСА, способные сделать
крошечные коррективы в положение зонда, чтобы сохранить его на нужной орбите и
предотвратить падение кубиков внутрь коробки.
Это должно обеспечить
почти идеальную космическую камеру изоляции для измерения влияния
гравитационных волн.
источник - http://www.infuture.ru/article/14288
Знакомьтесь - пять основных кандидатов на звание темной
материи
20 декабря 2015
На должность темной материи
у ученых уже имеется несколько кандидатов, каждый из которых взаимодействует с
окружающим миром своим уникальным способом. Однако некоторые из этих кандидатов
имеют большую вероятность быть частицами темной материи. И ниже мы познакомим
вас с пятеркой основных претендентов, имеющих самую большую вероятность.
1. WIMP
WIMP-частицы (Weakly
Interacting Massive Particle – слабо взаимодейстующие массивные частицы).
Согласно имеющейся теории, каждый квадратный сантиметр площади пронизывается в
секунду 100 тысячами WIMP-частиц, однако, они способны взаимодействовать с
окружающим миром только через силы слабых ядерных взаимодействий и через силы
гравитации, что обеспечивает их неуловимый характер.
2. Аксионы
Аксионы (Axions) -
это частицы с малой массой, двигающиеся с относительно небольшой скоростью,
которые способны взаимодействовать с другими частицами только при помощи сил
слабых взаимодействий. Это обуславливает то, что их очень тяжело обнаружить,
однако не исключает полностью возможности этого обнаружения. Если аксионы
существуют, то они должны распадаться, образуя пары фотонов, которые, в свою
очередь достаточно просто зарегистрировать при помощи современных технологий. И
такие поиски аксионов ведутся в настоящее время несколькими экспериментами, в
том числе Axion Dark Matter Experimentis.
3. MACHO
Аббревиатура MACHO является сокращением от "massive astrophysical compact halo object". В отличие от всякого
рода элементарных частиц, MACHO-объекты являются компактными, но массивными
космическими объектами, такими, как нейтронные звезды, коричневые и белые
карлики, состоящие из обычной материи. Однако, они являются невидимыми в силу
одной особенности - они не излучают ни света, ни излучения любого другого вида.
Единственным способом
наблюдать MACHO-объекты является регистрация изменений яркости свечения далеких
звезд (транзитный метод, используемый для поисков экзопанет). Более того, такие
объекты можно находить при помощи эффекта гравитационных линз.
4. Частицы Калуцы-Клейна
Основой теории
Калуцы-Клейна (Kaluza-Klein) является невидимое пятое измерение, скрытого в
пространстве, которое дополняет три пространственных измерения и время. Эта
теория была основой, на которой построена нынешняя теория струн. Такие частицы
можно достаточно легко обнаружить экспериментальным путем - они должны
распадаться, образуя нейтрино и фотоны. И следы распадов такого вида ученые
сейчас ищут в ходе экспериментов на Большом Адроном Коллайдере.
5. Гравитино
Теория определяет,
что все частицы-бозоны, в том числе и фотон, обладают "суперсимметричным"
партнером. В случае фотона этот партнер, отличающийся от оригинала типом
углового момента вращения, имеет название фотино (photino). А у гравитона,
гипотетической частицы, определяющей гравитационное поле, имеется суперпартнер
под названием гравитино. Согласно некоторым моделям частицы-гравитино очень
легки и они вполне подходят в качестве кандидатов на частицы темной материи,
обладая сильным гравитационным полем.
Новый цикл наблюдений ESO XXL нацелен на поиски и
изучение темной материи
21 декабря 2015
Международная группа
ученых-астрономов Европейской Южной обсерватории собирается произвести изучение
двух больших участков ночного неба. Этот обширный обзор будет производиться при
помощи нескольких различных телескопов, которые будут фиксировать даже самые
слабые всплески рентгеновского излучения, прибывающие из недр далеких скоплений
галактик. Ученые рассчитывают, что собранные в ходе этого цикла наблюдений
данные позволят им проникнуть глубже в суть природы темной материи и темной
энергии, которая является движущей силой ускоряющегося расширения Вселенной.
Цикл XXL, который
после завершения станет самым масштабным в своем роде, будет сосредоточен на
изучении самых массивных космических объектах, удерживаемых гравитационными
силами, скоплениях галактик. Эти огромные "резервуары" наполнены
космическим газом, разогретым до таких температур, что он начинает сам излучать
в рентгеновском диапазоне и это может быть зафиксировано телескопами,
вращающимися на околоземной орбите.
В группу входит более
ста ученых-астрономов из разных университетов и организаций, которые
сосредоточатся на двух участках неба, размер каждого из которых превышает
размер полной Луны в 100 раз. Наблюдения производятся при помощи космического
рентгеновского телескопа XMM-Newton и наземных телескопов Very Large Telescope
(VLT), New Technology Telescope (NTT), совместная работа которых позволяет
собрать огромный массив данных, охватывающий широкую часть электромагнитного
спектра.
Астрономы составили
новую карту гамма-излучений звездного неба
08 января 2016
Проведенные учеными
улучшения в процессах обработки изображений, полученных с космического
гамма-телескопа «Fermi», позволило им получить намного более детальный обзор
существования космических энергий и составить на их основании новую карту
звездного неба.
Новая карта
отображает сотни новых источников излучения, в том числе 12 звезд, которые
производят гамма-лучи с энергией, в триллион раз превышающие энергию видимого
света. Также удалось обнаружить четыре десятка новых источников света, которые
остаются незамеченными для наблюдения в любом известном диапазоне.
источник - http://www.infuture.ru/article/14433
Большой взрыв мог
родить Вселенную, где время течет назад
20 января 2016 г.
Одной из основ
современной физики и космологии является концепция так называемой "стрелы
времени" – постулат о том, что время в нашей Вселенной движется
исключительно в одном направлении, из прошлого в будущее. Иными словами, мы
движемся сквозь четырехмерное пространство исключительно в одном направлении по
оси времени, и "перемотать" время назад невозможно.
Как сегодня считают
многие космологи, Большой взрыв произошел не на пустом месте – он был
результатом сжатия и гибели предшественницы нашей Вселенной. В таком случае,
как рассказывает Алан Гут, известнейший физик-теоретик из Массачусетского
технологического института (США), возникает вопрос – если энтропия
новорожденной Вселенной была низкой, как она могла родиться из "обломков"
другой Вселенной, где она, скорее всего, была высокой?
Гут и его коллега Шон
Кэрролл из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) нашли
потенциальное решение для того, как "перезапустить" Вселенную – они
предположили, что Большой взрыв может рождать не одну, а множество Вселенных,
время в которых будет идти в две разные стороны.
источник - http://ria.ru/science/20160120/1362385955.html
Космологи нашли
способ увидеть Вселенную до Большого Взрыва
26 января 2016 г.
Американские и
китайские астрофизики предполагают, что мы можем узнать о некоторых свойствах
Вселенной до того, как произошел Большой Взрыв, изучая квантовые флуктуации
сверхтяжелых частиц, существовавших на заре мироздания, в микроволновом фоновом
излучении Вселенной.
Сегодня, как
объясняют ученые, есть два подхода к этой проблеме. Большая часть космологов
считает, что Вселенная родилась из сингулярности, начавшей стремительно
расширяться в первые мгновения после Большого Взрыва. Другая группа
астрофизиков полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее
"прародительницы", которая, вероятно, случилась в ходе так
называемого "Большого Разрыва".
Ответ на вопрос,
какая из этих идей верна, как пишут Чэнь и его коллеги, можно получить
благодаря тому, что в моменты, предшествовавшие Большому Взрыву,
"зародыш" нашей Вселенной содержал в себе множество сверхтяжелых
элементарных частиц, колебавшихся на квантовом уровне.
Как показывают
расчеты Чэня, эти частицы, которые физики назвали "часовыми маятниками
Вселенной", оставили свои следы в микроволновом фоновом излучении, которое
сегодня активно изучается при помощи целого ряда наземных и космических
обсерваторий, таких как BICEP2, "Планк" и WMAP.
источник - http://ria.ru/science/20160126/1365498974.html
Физики официально заявили об обнаружении гравитационных
волн
11 февраля 2016 г. участники международной коллаборации
LIGO официально объявили о том, что им удалось открыть гравитационные волны при
помощи одноименного детектора-интерферометра, которые, как считают ученые, были
порождены в ходе слияния черных дыр
В октябре прошлого
года среди физиков в Интернете начали распространяться слухи о том, что
гравитационные волны, "складки" ткани пространства-времени, были
обнаружены детектором LIGO. Сегодня представители коллаборации подтвердили эти
слухи сразу на трех пресс-конференциях, проведенных в Москве, Вашингтоне и
итальянской Пизе.
Постройка LIGO,
начатая в 1992 году, потребовала около миллиарда долларов США, и она была
закончена лишь в 2000 году. В 2015 году после обновления LIGO физики повторно
перезапустили обсерваторию, и за половину прошлого года, как рассказывает
российский физик, она набрала столько же данных, сколько LIGO мог бы собрать за
20 лет работы на прежней чувствительности.
Когда гравитационная
волна проходит через плечи интерферометра, то лазерные лучи, которые
распространяются вдоль них, проходят меняющиеся расстояния, так как волна
"растягивает" и "сжимает" эти плечи и пространство рядом с
ними. В результате этого, когда ученые "складывают" лучи, полученная
картинка не совпадает, и возникают особые узоры интерференции, которые
указывают на присутствие гравитационных волн.
Дальнейшие наблюдения
за гравитационными волнами помогут разрешить многие тайны и проблемы
современной физики и космологии, в том числе измерить, с какой скоростью
расширяется Вселенная, следя за слияниями нейтронных звезд, а также попытаться
проверить теорию струн на практике.
Московскую группу
создал и вплоть до последнего времени возглавлял член-корреспондент РАН
Владимир Борисович Брагинский — всемирно известный ученый, один из пионеров
гравитационно-волновых исследований в мире.
В состав научной
группы, включенной в число соавторов научного открытия, входят профессора
кафедры физики колебаний: Валерий Митрофанов (нынешний руководитель
коллектива), Игорь Биленко, Сергей Вятчанин, Михаил Городецкий, Фарид Халили,
Сергей Стрыгин и Леонид Прохоров. Неоценимый вклад в исследования внесли
студенты, аспиранты и технический персонал кафедры.
источник - http://ria.ru/science/20160211/1372881614.html
О гравитационных волнах: что происходит, когда встречаются
две черные дыры
12 февраля 2016
Ученые давно
предсказывали, что когда сталкиваются две черные дыры, это должно приводить к
высвобождению гигантского количества энергии в форме гравитационных волн.
Чтобы дать
представление о масштабе этого космического события, стоит отметить, что его
энергия эквивалентна 1023 солнечных масс. Большая часть этого
гигантского количества энергии выделяется на протяжении нескольких последних
орбитальных витков, перед тем как две черные дыры сольются в единую вращающуюся
черную дыру.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8207
Зонд LISA не стал не нужным из-за открытия гравитационных
волн
12 февраля 2016 г.
Российский физик Михаил Городецкий не считает,
что открытые им и его коллегами гравитационные волны, порожденные
сталкивающимися черными дырами, ставят крест на проекте орбитальной
гравитационной обсерватории LISA и ее прототипе LISA Pathfinder, который сейчас
проходит тесты на орбите.
"LISA
ориентирован на поиск гравитационных волн совершенно иных масштабов – если LIGO
работает с волнами длиной порядка тысячи и десятков тысяч километров, то LISA
будет работать с волнами порядка миллионов километров. Поэтому актуальность
этого проекта не упала", — заключает физик.
источник - http://ria.ru/science/20160212/1373318857.html
Зонд "Ферми" нашел источник пойманных LIGO
гравитационных волн
14 февраля 2016 г.
Астрофизики,
работающие с телескопом "Ферми", обнаружили то место, где находились
две черных дыры, слияние которых породило найденные недавно гравитационные
волны, и зафиксировали слабую гамма-вспышку, которая возникла в ходе этого события.
Они были порождены парой сливающихся черных дыр, чьи массы в 29 и 36 раз
превышали солнечную, на расстоянии в 1,3 миллиарда световых лет от Земли.
Это событие,
получившее имя GW150914-GBM, произошло ориентировочно в созвездии Кита или Рыб.
К сожалению, более точно вычислить координаты черных дыр пока нельзя, так как
главный инструмент "Ферми" – телескоп LAT – начал смотреть на вспышку
только через час после ее "поимки" на LIGO.
источник - http://ria.ru/science/20160214/1373538737.html
«Яркие искры» прольют новый свет на природу темной
материи
03 февраля 2016
Ученые продвинулись
на шаг вперед на пути к обнаружению легких элементарных частиц темной материи,
благодаря сверхвысокочувствительному детектору. Этот метод обнаружения частиц
темной материи основан на явлении нагрева за счет столкновений кристалла
вольфрамата кальция (CaWO4).
Проблема при таком
методе исследования состоит в том, что чем легче частица, тем меньше
накопленной энергии остается в кристалле после столкновения. Поэтому
беспрецедентная чувствительность детектора CRESST-II делает его уникальным
инструментом для обнаружения частиц темной материи.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8181
Гамма-лучи, идущие из центра Млечного пути, не имеют
отношения к темной материи
04 февраля 2016
Вспышки
гамма-излучения наблюдаемые в направлении центра нашей галактики скорее всего,
не являются сигналами, указывающими на присутствие темной материи, а связаны с
другими астрофизическими явлениями, такими как быстровращающиеся звезды,
называемые миллисекундными пульсарами, согласно двум новым исследованиям, одно
из которых проведено командой исследователей из Принстонского университета и
Массачусетского технологического института, оба научных учреждения США, а
второе – исследовательским коллективом из Нидерландов.
Проведенные ранее
исследования указывали на то, что гамма-лучи, идущие из области с высокой
плотностью материи, находящейся во внутренней части галактики Млечный путь,
могут быть вызваны столкновением невидимых частиц темной материи. Однако в этих
новых исследованиях две группы ученых независимо друг от друга показали, что
такое происхождение этих гамма-лучей маловероятно
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8184
Новая модель детально воспроизводит крупномасштабную
структуру Вселенной
17 февраля 2016
В ходе обзора неба
BOSS была составлена трехмерная карта галактик Вселенной, находящихся на
расстояниях до 4,5 миллиарда световых лет, причем общее число объектов
исследования составило примерно 1 миллион. Теперь международная команда
астрономов смогла воспроизвести наблюдаемую кластеризацию. В ходе исследования
были впервые явно наложены ограничения на расстояния между парами галактик и
расстояния между группами из трех галактик, так чтобы эти расстояния
соответствовали наблюдениям. Это позволило описать «космическую паутину», и в
частности, пустые области пространства между галактиками.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8219
Сверхпроводники могут стать ключом к обнаружению
таинственной темной материи.
21 февраля 2016 г.
Считается, что в
подавляющем большинстве случаев частицы темной материи не взаимодействуют с
частицами обычной материи, что делает невозможным ее прямое обнаружение в
лабораторных условиях. Хотя, как и в случае с частицами нейтрино, частицы
темной материи должны оказывать некоторое влияние на отдельные электроны и
частицы, из которых состоят ядра атомов. Согласно имеющимся теориям, такое
взаимодействие может стать причиной рождения других частиц, фотонов или
фононов. И именно на этом предположении и основаны принципы работы большинства
датчиков, которые нацелены на регистрацию таких частиц, "побочных
продуктов" влияния темной материи.
С этой точки зрения имеет
очень большое значение материал, из которого изготовлено рабочее тело датчика и
который определяет вид образующихся вторичных частиц. Наиболее чувствительные
датчики используют в качестве рабочего тела жидкий ксенон (датчик LZ), германий
(датчик SuperCDMS) и некоторые другие более экзотические материалы.
Вышеупомянутые
ученые-физики продемонстрировали, что датчик частиц темной материи,
изготовленный из сверхпроводящего материала, такого, как сверхчистый алюминий,
может быть способен обнаруживать частицы с энергией всего в сотни КэВ и меньше.
Высочайшая чувствительность обеспечивается тем, что сверхпроводящий материал
имеет нулевое или очень близкое к нулю значение ширины запрещенной зоны,
энергетического барьера, который требуется преодолеть электронам для того,
чтобы материал стал проводником электрического тока. У алюминия в
сверхпроводящем состоянии ширина запрещенной зоны составляет всего 0.3 мэВ
(0.0003 электрон-вольта).
Идея, легшая в
принцип работы сверхпроводящего датчика, заключается в том, что частицы темной
матери постоянно пронизывают Землю в больших количествах. Это значительно
увеличивает вероятность того, что какой-нибудь из частиц темной материи все же
удастся "зацепить" один из свободных электронов в сверхпроводящем
материале, которые образуют так называемые куперовские пары, энергия связи
которых составляет намного меньшую величину, чем 1 мэВ. В этом случае энергии
частицы темной материи будет достаточно для того, чтобы разорвать куперовскую
пару и заставить электрон перепрыгнуть через запрещенную зону.
Существование пятимерных черных дыр может развалить всю
Общую теорию относительности Эйнштейна
27 февраля 2016 г.
Группа исследователей
из Кембриджского университета (University of Cambridge) и университета Королевы
Мэри (Queen Mary University) в Лондоне показала, что факт существования черных
дыр весьма экзотической формы может развалить Общую теорию относительности
Эйнштейна, основу всей современной физики. К счастью для нас, такие черные дыры
могут существовать только в среде не менее экзотической Вселенной, континуум
которой имеет пять или еще большее количество измерений.
Ученые спрогнозировали, что гибель Вселенной наступит не
ранее, чем через 2.8 миллиарда лет
1 марта 2016 г.
У ученых-астрофизиков
есть несколько теорий, описывающих различные сценарии гибели нашей Вселенной.
Тем не менее, никто раньше не пытался построить прогнозы относительно того, как
скоро может наступить гибель Вселенной в результате того или иного варианта
развития событий. Эту задачу взвалили на свои плечи ученые из университета
Лиссабона .
Ускорение расширения Вселенной может
продолжать увеличиваться из-за увеличения общего количества темной энергии. И,
через некоторое продолжительное время скорость расширения Вселенной приблизится
к пределу, в котором произойдет разрыв пространственно-временного континуума.
Пространство разорвется на мелкие клочки и Вселенная прекратит свое
существование.
В результате расчетов
ученые вычислили, что при стечении ряда обстоятельств "Большой
Разрыв" может произойти в момент времени, равный 1.2 текущего возраста
Вселенной. Другими словами, через 2.8 миллиарда лет от текущего момента. Но это
прогноз лишь одного варианта развития событий, сроки других вариантов
варьируются в достаточно широких пределах, уходя в бесконечность.
LIGO мог "поймать" не гравитационные волны, а
темную материю
6 марта 2016 г.
Нобелевский лауреат
Адам Рисс и другие ученые заявляют, что недавно обнаруженные гравитационные
волны, пойманные детектором LIGO, могут на самом деле быть порождены не
обычными черными дырами, а черными дырами из темной материи.
Такие
"первобытные" черные дыры
достаточно часто должны были встречаться в далеком прошлом Вселенной,
когда ее материя была гораздо плотнее, чем сегодня. Их масса как раз
укладывается в те значения, которые были характерны для события GW150914 – она
заметно выше 10 солнечных масс и ниже 100 солнечных масс.
источник - http://ria.ru/science/20160306/1384656204.html
Астрофизики открыли крупнейший объект во Вселенной
06 марта 2016
Астрофизики из
Испании, Эстонии, США и Великобритании обнаружили, вероятно, крупнейший во
Вселенной объект — галактическую стену. Сверхскопление обнаружили при помощи
базы данных BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey).
По мнению ученых,
Млечный Путь и близлежащие галактики, в частности Туманность Андромеды, входят в
другую группу сверхскоплений — Laniakea (с гавайского языка — «Неизмеримые
небеса»).
Laniakea ограничивает
собой область, сечение которой имеет диаметр около 160 мегапарсек, что более
чем в пять тысяч раз больше диаметра Млечного пути. Масса сверхскопления
превышает массу Галактики в 100 тысяч раз
https://news.mail.ru/society/25073570/?frommail=10
Альтернативные теории темной материи
24 марта 2016 г
Считается, что темная
материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), которые
примерно в 100 раз больше протона по массе, но взаимодействуют как нейтрино.
Тем не менее все попытки найти вимпы с помощью экспериментов на ускорителях
частиц ни к чему не привели. Поэтому ученые начали перебирать возможные
альтернативы составу темной материи.
Одна из групп
космологов CERN и CP3-Origins в Дании недавно опубликовала исследование,
показывающее, что темная материя может быть гораздо тяжелее и более слабо
взаимодействовать, чем считалось ранее. Используя новую модель, которую они
называют планковской взаимодействующей темной материей (PIDM), ученые исследуют
верхний предел массы темной материи. В то время как вимпы помещают массу темной
материи на верхний предел электрослабой шкалы, датская исследовательская группа
Мартиаса Гарни, Маккаллена Сандоры и Мартина Слота предложила частицу с массой,
которая находится в совершенно другой природной шкале — планковской.
На шкале Планка одна
единица массы эквивалентна 2,17645 х 10-8 килограмма — примерно
микрограмму, или в 1019 раз больше массы протона. При такой массе,
каждая PIDM, по сути, настолько тяжелая, насколько тяжелой может быть частица
перед тем, как стать миниатюрной черной дырой. Группа также высказала
предположение, что эти частицы PIDM взаимодействуют с обычной материей лишь
гравитационно и что очень много их образовалось в самой ранней Вселенной в
эпоху сильного нагрева — периода, который начался в конце инфляционной эпохи,
где-то спустя от 10-36 до 10-33 или 10-32 секунды
после Большого Взрыва. Когда инфляция закончилась, температуры вернулись к
своему доинфляционному уровню (порядка 1027 по Кельвину). К этому
моменту большая часть потенциальной энергии инфляционного поля распалась на
частицы Стандартной модели, которые заполнили Вселенную, и среди них — темная
материя.
источник - http://hi-news.ru/space/v-storonu-vimpy-izuchaem-alternativnye-teorii-temnoj-materii.html
Избыток излучения из центра Галактики связан с распадом
темной материи
30 марта 2016
Учеными из Гарварда
раскрыта тайна возникновения избытка гамма-излучения, наблюдаемого в центре
Млечного Пути. В ходе исследований, результаты которых опубликованы в Physics
of the Dark Universe, им удалось подтвердить сделанное ранее предположение
ученых о происхождении этого явления в результате распада темной материи.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8369
1. Чёрные дыры
Ученые точно измерили скорость вращения далекой
сверхмассивной черной дыры
11 марта 2016
Завершившаяся недавно
наблюдательная кампания, в которой принимало участие свыше двух десятков
оптических телескопов и космический телескоп «Свифт» НАСА, позволила команде
астрономов с высокой точностью измерить скорость вращения одной из самых
массивных черных дыр во Вселенной. Скорость вращения этой черной дыры
составляет одну треть от максимальной скорости света.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8289
Столкновения галактик обретает множество звездных систем
на "смерть" в черных дырах
20 марта 2016
Когда происходит
столкновение двух галактик, множество звездных систем обрекаются на
"смерть" в недрах сверхмассивных черных дыр, находящихся в центрах
этих галактик. И этот процесс является одним из распространенных способов
увеличения массы черных дыр и усиления их влияния на окружающую среду. Однако,
из этого бывают исключения, некоторые звезды под влиянием гравитационных сил
черной дыры ускоряются до огромных скоростей и, словно выпущенные из рогатки,
пронзают миллиарды световых лет пространства.
Когда через четыре
миллиарда лет галактика Андромеды столкнется с галактикой Млечного Пути, наша
Солнечная система также подвергнется опасности быть "выброшенной" в
сторону галактического ядра. Само по себе это событие весьма маловероятно,
однако, вероятность такого события увеличивается в случае столкновения
галактик.
Где находится ближайшая к нам черная дыра?
21 марта 2016 г
Ближайшей из
известных черных дыр является V616 Monocerotis, известная также как V616 Mon.
Находится она в 3000 световых годах от нас и обладает 9-13 массами Солнца. Мы
это знаем, поскольку она расположена в бинарной системе со звездой в полмассы
Солнца. Только черная дыра может привести к тому, что ее бинарный партнер будет
вращаться так быстро.
Следующая по близости
черная дыра — это классическая Cygnus X-1, расположенная в 6000 световых годах
от нас. Она в 15 раз тяжелее Солнца по массе и, опять же, является частью
бинарной системы.
Реальность в том, что
лишь небольшая часть черных дыр входит в бинарные системы, но пока это наш
единственный способ их обнаружить. Вероятнее всего, поблизости есть намного
больше черных дыр, которые астрономы пока не смогли найти.
источник - http://hi-news.ru/space/gde-naxoditsya-blizhajshaya-k-nam-chernaya-dyra.html
"Радиоастрон" открыл новую физику в работе
"плевков" черных дыр
29 марта 2016 г.
Наблюдения за
ярчайшим квазаром 3C273 в созвездии Девы, проведенные при помощи российского наземно-космического
комплекса "Радиоастрон", помогли ученым выяснить, что
"плевки" черной дыры, находящейся в его центре, "нарушают"
известные законы астрофизики и требуют новых подходов к описанию выбросов
квазаров.
"Это
противоречит нашим представлениям о природе излучения квазаров. Нам пока не
удалось найти удовлетворительное объяснение обнаруженного 10-кратного
превышения температуры. Полагаю, за этим поразительным результатом скрывается
новая глава в изучении дальней Вселенной", — заявил академик Николай
Кардашев, руководитель проекта "Радиоастрон", глава Астрокосмического
центра ФИАН.
Как рассказывал Юрий
Ковалев, координатор научной программы "Радиоастрона", еще в 2012
году, первые же наблюдения за джетами, тонкими пучками материи, которые
"выплевываются" сверхмассивными черными дырами в центрах активных
ядер галактик, показали, что их температура заметно превышает ожидаемые
значения, предсказываемые теорией, и даже выходит за их пределы.
источник - http://ria.ru/science/20160329/1399309914.html
Спутник INTEGRAL помогает в поисках возможного источника
гравитационных волн
04 апреля 2016
Согласно современным
моделям объединение двух черных дыр звездных масс не сопровождается испусканием
иного излучения, кроме гравитационных волн, однако при слиянии, например, двух
нейтронных звезд может происходить испускание характерного излучения во всех
диапазонах электромагнитного спектра. Поэтому исследователи во главе с
Володимиром Савченко из Центра Франсуа Араго в Париже, Франция, произвели поиск
в архивных данных, собранных при помощи миссии INTEGRAL в тот период, когда
обсерваторией LIGO были зарегистрированы гравитационные волны.
Спутник INTEGRAL
обладает высокой чувствительностью к источникам высокоэнергетического
излучения, разбросанным по всему небу, и команда Савченко искала в архивах
научных данных этого инструмента признаки внезапной вспышки в жестком рентгене
или гамма-диапазоне, которые могли бы указать на источник гравитационных волн в
том случае, если бы им являлось высокоэнергетическое событие, не связанное со
слиянием черных дыр звездных масс. Результатом исследования стало обнаружение
отсутствия такого излучения по всему небу.
Эти результаты делают
возможным интерпретацию данных, полученных при помощи космического
гамма-телескопа НАСА «Ферми», который обнаружил неожиданную вспышку
гамма-излучения продолжительностью 0,4 секунды, примерно совпадающую по времени
с моментом обнаружения гравитационных волн обсерваторией LIGO. Анализ данных, полученных
при помощи спутника INTEGRAL, выясняет, что обнаруженный при помощи
космического телескопа «Ферми» источник гамма-лучей не связан с событием,
породившим гравитационные волны, зафиксированные обсерваторией LIGO.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8385
Астрономы обнаружили "подпись" процесса
аннигиляции темной материи
6 апреля 2016 г.
Обнаружение темной
материи является одной из основных задач, стоящих перед современной
астрофизикой. Некоторые ученые предполагают, что темная материя должна
проявлять себя не только при помощи ее гравитационных сил. Темная материя, как
и обычная материя, может быть представлена в виде двух антагонизмов, материи и
антиматерии, которые при контакте аннигилируют, испуская высокоэнергетическое
излучение. Основным кандидатом на "звание" частиц темной материи
являются WIMP-частицы (weakly interacting massive particle), характеризующиеся
слабым взаимодействием друг с другом и другими частицами. И если процесс
аннигиляции частиц темной материи все же существует, то это может значительно
сузить диапазон, в котором необходимо производить ее поиски.
Дуг Финкбайнер и его
коллеги из Центра астрофизики Гарварда-Смитсона утверждают, что им удалось
обнаружить подпись процесса аннигиляции частиц темной материи. Они провели
доскональное изучение пространственного распределения изучения гамма-лучей в
объеме галактики Млечного Пути, уделяя особое внимание центральной области
галактики. В этой области наблюдается высокая плотность обычной материи и,
предположительно, темной материи также.
Если процесс
аннигиляции темной материи происходит согласно некоторым из имеющихся теорий,
то область скопления темной материи должна светиться несколько ярче в
рентгеновском диапазоне. И действительно, в области центра галактики, размер
которой составляет несколько сотен световых лет, были обнаружены некоторые
"аномальности" в распределении гамма-излучения, в частности, были найдены
слабые потоки лучей, простирающихся их центральной области галактики наружу.
В своих исследованиях
ученые из CfA произвели повторные анализы огромных массивов данных, собранных
различными гамма- и рентгеновскими астрономическими инструментами. В этих
анализах использовались новые алгоритмы, которые позволяют с более высокой
точностью локализовать местоположение источников гамма-лучей. Это позволило
ученых отбросить некоторые виды источников излучения, таких, как пульсары,
которые обычно находятся в местах скопления звезд в рукавах галактик.
Полученное
распределение гамм-излучения достаточно хорошо коррелирует с результатами
некоторых имеющихся моделей, в которых фигурирует процесс аннигиляции темной
материи.
Спорное заявление о темной материи наконец пройдет
окончательные испытания
07 апреля 2016
Ученые уверены в
существовании темной материи и в том, что ее минимум в пять раз больше обычного
вещества. Но ее природа остается загадочной. Ведущая гипотеза заключается в
том, что по крайней мере часть ее массы состоит из слабо взаимодействующих
частиц (вимпов), которые должны иногда сталкиваться с атомными ядрами на Земле.
Кристаллы иодида
натрия должны производить вспышку света, если такое произойдет в детекторе. И
хотя естественная радиоактивность тоже производит такие вспышки, коллаборация
DAMA заявила об обнаружении вимпов еще в 1998 году, опираясь на тот факт, что
число вспышек, произведенных за день, колебалось в зависимости от времен года.
Именно это можно было
бы ожидать, если сигнал производится вимпами, которые проливаются на Землю по
мере движения Солнечной системы через гало темной материи Млечного Пути. В
таком случае число частиц, пересекающих Землю, должно достигать своего пика,
когда орбитальное движение планеты выравнивается с движением Солнца, в начале
июня, и понижаться, когда движение идет против Солнца, в начале декабря.
Никакой другой
полномасштабный эксперимент не использовал иодид натрия в детекторе, хотя KIMS
в Южной Корее использовал иодид цезия. Таким образом, остается возможность
того, что темная материя взаимодействует с натрием как-то иначе, чем с другими
элементами. «Пока кто-то не запустит детектор на том же элементе, который
оставил намек, нельзя быть ни в чем уверенным», говорит Хуан Коллар из
Университета Чикаго в Иллинойсе, работавший над несколькими экспериментами
темной материи.
Многие столкнулись со
сложность выращивания кристаллов иодида натрия с требуемой степенью чистоты.
Загрязнения калием, у которого имеется естественный радиоактивный изотоп, тоже
стоят особняком.
Но трем группам
ученых — KIMS, DM-Ice из Йельского университета в Нью-Хейвене и ANAIS из
Университета Сарагоса в Испании — удалось получить кристаллы с уровнем фоновой
радиоактивности в два раза меньше, чем было у DAMA. Это достаточно чисто, чтобы
проверить ее результаты, говорят ученые.
Ученые KIMS и DM-Ice
построили детектор с иодидом натрия совместно с подземной лабораторией Янъян в
160 километрах к востоку от Сеула. Этот инструмент использует датчик «активного
вето», которое позволит лучше выделить сигнал темной материи на фоне шума, чем
DAMA, говорит Йенгдук Ким, директор Центра подземной физики Южной Кореи в
Тэджоне, руководящий KIMS.
ANAIS строит
аналогичный детектор в подземной лаборатории Канфранк в испанских Пиренеях.
Вместе, KIMS, DM-Ice и ANAIS будут располагать более 200 килограммов иодида
натрия и обмениваться данными. Если сравнивать с 250 килограммами, которые были
у DAMA, ученые рассчитывают поймать схожее число вимпов. И хотя у новых
детекторов будет более высокий уровень фонового шума, они смогут либо
фальсифицировать, либо воспроизвести самый мощный сигнал DAMA, говорит Рейна
Маруяма из Йельского университета, руководящая DM-Ice.
Но Калаприс
утверждает, что высокая чистота важнее массы. Вместе с коллегами он разработал
способ снизить загрязнения, а в январе заявил о получении кристаллов, которые
чище, чем кристаллы DAMA. Он надеется снижать фоновый уровень и дальше, вплоть
до одной десятой DAMA.
Его проект SABRE
(иодид натрия с активным фоновым отторжением) разместит один детектор в
Гран-Сассо и еще один в лаборатории подземной физики Стоуэлл, которая строится
в золотой шахте в Виктории, Австралия. SABRE будет использовать детектор,
отделяющий сигнал темной материи от шума, и весить порядка 50 килограммов.
Физики усомнились в возможности существования
"легкой" темной материи
23 апреля 2016 г.
Большинство физиков
сегодня считает, что темная материя может состоять из тяжелых
слабовзаимодействующих частиц — "вимпов" (Weakly Interacting Massive
Particles — WIMP). Так как "вимпы" до сих пор не были обнаружены,
многие ученые начали считать, что на самом деле темная материя может иметь
принципиально иную природу – она может представлять собой или своеобразную
"жидкость", или тяжелые, но сильно взаимодействующие частицы-"симпы",
или же крайне легкие частицы-аксионы, которые в несколько сотен тысяч раз
легче, чем электроны.
Мануэль Майер из
Стокгольмского университета и его коллеги по коллаборации "Ферми"
представили первые практические свидетельства того, что аксионы не существуют в
реальности, наблюдая за колебаниями в спектре галактик на протяжении шести лет.
Как объясняют ученые,
аксионы, если они действительно существуют, должны особым образом
взаимодействовать с фотонами, частицами света, если те проходят через сильные
магнитные поля, существующие в окрестностях центральных черных дыр в галактиках
или у магнетаров и других "намагниченных" компактных объектов.
Эти взаимодействия
должны оставлять следы в спектре галактик, достаточно заметно понижая интенсивность испускаемых ими гамма-лучей, а
также делать Вселенную менее прозрачной из-за того, что аксионы, взаимодействуя
с частицами света фонового излучения, будут порождать пары гамма-фотонов,
"забивающих" гамма-лучи от звезд, галактик и других
"точечных" объектов.
Коллаборация
"Ферми" попыталась найти следы этого гамма-эха темной материи,
наблюдая за скоплением Персея, крупной "семьей" галактик в
одноименном созвездии, центральным элементом которого является галактика
NGC1275.
Как показали эти
наблюдения, во всем спектре гамма-излучения нет никаких следов того, что
аксионы могут как-то влиять на поведение фотонов. Это означает, что аксионы или
не существуют, или что их масса гораздо больше, чем предполагалось ранее.
источник - http://ria.ru/science/20160423/1417270399.html
Французский спутник «проверит на прочность» теорию
относительности Эйнштейна
26 апреля 2016
Французский
орбитальный аппарат «Микроскоп» постарается «найти уязвимость» в одной из самых
знаменитых теорий Эйнштейна, закладывающей основы современного понимания
гравитации.
Ученые будут
использовать эту установку для измерения параметров движения двух разных кусков
металла – одного титанового, а другого – выполненного из платино-родиевого
сплава – при нахождении обоих исследуемых объектов на орбите.
Согласно теории
Эйнштейна при идеальном свободном падении оба этих объекта должны двигаться
одинаково. Однако, если будет показано, что эти объекты ведут себя в этих
условиях по-разному, то «принцип будет нарушен – событие, которое потрясет
здание современной науки до основания», сообщает компания Arianespace,
запустившая этот спутник.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8466
Наш комментарий: вообще-то, в результате
данного опыта будет проверена не теория относительности, а известный ещё
Галилею принцип равенства тяжёлой и инертной масс
Подолы галактик-"матрешек" рассказали ученым о
тайнах темной энергии
29 апреля 2016 г.
Окраины необычных
космических "матрешек" — скоплений галактик, похожих друг на друга по
форме, но отличающихся размерами – помогли астрофизикам точно определить
скорость расширения Вселенной в разные эпохи ее жизни и тем самым приоткрыть
тайну существования темной энергии.
Андреа Моранди из
университета Алабамы в Хантсвилле (США) и его коллеги нашли способ прикоснуться
к тайнам этой загадочной субстанции, наблюдая примерно за 300 скоплениями
галактик при помощи рентгеновского телескопа "Чандра", его
микроволнового европейского кузена "Планк" и ряда наземных
телескопов.
Наблюдая за этими
галактиками, ученые ориентировались на особый феномен, который они называют
"эффектом матрешки". Он заключается в том, что окраины всех скоплений
галактик в ближайших окрестностях Млечного Пути выглядят очень похоже друг на
друга в рентгеновском диапазоне. Если говорить просто, то более крупные
скопления галактик просто являются увеличенными копиями менее крупных
кластеров, и наоборот.
Наблюдая за похожими
друг на друга скоплениями галактик, которые удалены от нас на разные
расстояния, ученые определяли точное расстояние между ними, что, в свою
очередь, позволяло им изучать некоторые свойства темной энергии.
В частности, Моранди
и его коллегам удалось показать, что свойства темной энергии не менялись с
момента появления первых галактик Вселенной. Темная энергия также, по всей
видимости, связана с так называемой космологической константой из общей теории
относительности Эйнштейна, которую великий физик называл "величайшей
ошибкой своей жизни". Этот параметр, по оценкам ученых, равен минус
единице. Это означает, что Вселенная будет расширяться бесконечно, и что в
конечном итоге, через 20-100 миллиардов лет, нас ждет "Великий
Разрыв".
источник - http://ria.ru/science/20160429/1423159154.html
Обсерватории IceCube не удалось раскрыть тайну
"стерильных" нейтрино
10 мая 2016 г.
Существует три вида нейтрино – тау, мюонные и электронные
нейтрино и их антинейтрино. Наблюдения за Солнцем и эксперименты показали, что
нейтрино разных сортов умеют периодически превращаться друг в друга и обладают
ненулевой массой.
Это открытие
заставило многих физиков считать, что существует еще и четвертый тип этих
частиц – так называемые "стерильные" нейтрино, обладающие чрезвычайно
малой массой и не взаимодействующие с другой материей никаким образом, кроме
как при помощи сил притяжения. Подобные частицы, как предполагают космологи, могут
быть ключом к объяснению процесса расширения Вселенной, существованию темной
материи и ряду других загадок мироздания.
Нейтринная
обсерватория IceCube пыталась найти следы относительно легких
"стерильных" нейтрино с массой в примерно 1 эВ, наблюдая за потоком
космических мюонных нейтрино. Если нейтрино с такой массой действительно
существуют, то тогда часть мюонных антинейтрино, рождающихся в верхних слоях
атмосферы, будет превращаться не в электронные или тау-нейтрино, а в
"стерильные нейтрино", если их энергия будет достаточно высокой. В
результате этого число заряженных частиц с подобной энергией, которые они
порождают при проходе через атмосферу, должно заметным образом снизиться по
сравнению с менее "энергичными" частицами.
Руководствуясь этой
идеей, участники коллаборации IceCube попытались найти следы подобной
"пропажи" антинейтрино в данных, которые антарктическая обсерватория
собирала на протяжении 2011 и 2012 годов при наблюдениях за частицами, чья
энергия не превышала 20 ТэВ.
По словам ученых,
следов подобной потери антинейтрино им найти не удалось, что говорит о том, что
"стерильные" нейтрино с массой примерно в 1 эВ, чье существование
было предсказано теоретиками, опиравшимися на странности в частоте превращений
разных сортов нейтрино друг в друга, не существуют с вероятностью в 99%.
источник - http://ria.ru/science/20160510/1430685122.html
Объяснена природа происхождения самых тяжёлых элементов
22 мая 2016
Происхождение
множества самых драгоценных элементов в периодической таблице, таких как
золото, серебро и платина, волновало ученых более шестидесяти лет. Наконец, в
недавно опубликованном исследовании появился ответ, отчетливо прозвучавший в
слабом свете из далекой карликовой галактики. В дискуссии за круглым столом,
опубликованной на днях, Фонд Кавли узнал у двух ученых, стоящих за открытием, о
том, почему источник этих тяжелых элементов, коллективно названных элементами
«r-процесса», было так сложно найти.
«Понимание того, как
сформировались тяжелые элементы «r-процесса», является одной из самых сложных
проблем в области ядерной физики», — говорит Анна Фребель, доцент кафедры
физики в Массачусетского технологическом институте, а также член Института
астрофизики и космических исследований Кавли при MIT.
«Производство этих
чрезвычайно тяжелых элементов требует так много энергии, что их практически
невозможно создать экспериментально, — продолжает она. — Процесс их создания на
Земле просто невозможен. Поэтому нам нужно было использовать звезды и
космические объекты в качестве своей лаборатории».
В конце 1950-х годов
ядерные физики выяснили, что экстремальные условия где-нибудь в космосе, полные
субатомных частиц — нейтронов — могут служить в качестве горнил для элементов
r-процесса, которые включают уран и свинец. Взрывы гигантских звезд и редкие
слияния самых плотных звезд во Вселенной, нейтронных звезд, выдвигались в
качестве наиболее подходящих источников. Но наблюдаемых свидетельств было
крайне мало.
Ученые MKI закрыли
этот пробел. Анализируя звездный свет нескольких ярчайших звезд в крошечной
галактике Сетка II, расположенной в 100 000 световых годах от Земли, ученые
выяснили, что она содержит колоссальное количество элементов r-процесса.
Поскольку звезды не
могут иметь тяжелых элементов сами по себе, некоторые события в прошлом Сетки
II должны были «засеять» и обогатить вещество, которое выросло до этих звезд.
Изобилие элементов в этих звездах прямо подразумевает столкновение двух
нейтронных звезд.
"Хаббл" помог ученым раскрыть неожиданно
быстрое расширение Вселенной
2 июня 2016 г.
В конце 20 века
астрофизики обнаружили, что Вселенная расширяется не с постоянной скоростью, а
с ускорением. Причиной этого, как сегодня считают ученые, является темная
энергия, действующая на материю как своеобразная "антигравитация".
Адам Рисс из
университета Джона Гопкинса (США) и его коллеги использовали не далекие
сверхновые и данные с зондов WMAP и Planck, изучавших микроволновое
"эхо" Большого Взрыва, а относительно близкие к нам переменные звезды
в соседних галактиках.
Наблюдая при помощи
"Хаббла" за цефеидами в 18 соседних галактиках, где недавно
взорвались сверхновые первого типа, группа Рисса смогла вычислить расстояние до
них и уточнить значение постоянной Хаббла – текущей скорости расширения
Вселенной, уменьшив погрешности при ее замерах с 3% до 2,4%.
Это уточнение дало
крайне неожиданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные 3
миллионами световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в
секунду. Эта цифра заметно выше, чем показывают данные, полученные при помощи
WMAP и Planck, и ее невозможно объяснить при помощи имеющихся у нас
представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной.
источник - http://ria.ru/science/20160602/1442127969.html
Темная материя может заставлять звезды взрываться
5 июня 2016 г.
Крупные скопления
темной материи, пролетающие через ядра белых карликов размером с Солнце, могут
дестабилизировать их и буквально "взрывать", превращая в сверхновую
типа 1a.
Классические черные
дыры представляют собой сколлапсировавшие звезды, чья масса превышает солнечную
в 10 и более раз. Современные физические теории предсказывают, что во Вселенной
могут существовать и более легкие их аналоги, так называемые примордиальные
черные дыры, которые возникают благодаря формированию особенно плотных крупных
"клубков" темной материи.
Как рассказывает
Питер Грэм из Стэнфордского института теоретической физики, подобные черные
микродыры будут обладать крайне интересными физическими свойствами – к примеру,
они могут пролетать через обычные звезды, не уничтожая их и вызывая лишь мощные
"звездотрясения".
Как показали расчеты,
появление или пролет подобной черной дыры через центр "бывшей звезды"
приведет к резкому разогреву материи и созданию условий, аналогичных тем, что
возникают в крупных звездах перед их превращением в сверхновую. Результатом
этого станет термоядерный взрыв – материя белого карлика разогреется и при этом
сожмется до такой степени, что абсолютно все электроны начнут сливаться с
протонами, а ядра гелия и других тяжелых элементов – друг с другом.
В отличие от
сверхновых первого типа, пролет достаточно крупной примордиальной черной дыры
будет взрывать даже небольшие белые карлики, чья масса далека от предела
Чандрасекара. Это, как объясняет Грэм, позволяет использовать белые карлики в
качестве своеобразных "детекторов" темной материи и черных микродыр.
источник - http://ria.ru/science/20160605/1442607815.html
Темная материя необходима для появления жизни
29 июня 2016
Вселенная началась с
Большого Взрыва. Только спустя десятки или сотни миллионов лет назад эта
материя коллапсировала в достаточно плотные регионы, чтобы образовать звезды и,
наконец, галактики.
Все это произошло бы,
хотя и немного иначе, с темной материей или без нее. Но чтобы элементы,
необходимые для жизни, расплодились в изобилии — углерод, кислород, азот,
фосфор, сера — их нужно выплавлять в ядрах самых массивных звезд во Вселенной.
Чтобы из них образовались твердые планеты, органические молекулы и жизнь, им
сперва нужно выбросить эти тяжелые атомы в межзвездную среду, для чего нужен
взрыв сверхновой.
Останки сверхновой
выбрасывают более тяжелые вещества, но благодаря мощному гравитационному
притяжению диффузного, вытянутого гало темной материи мы будем удерживать
большую часть этой массы внутри нашей собственной галактики. Со временем
вещество вернется в обычные, богатые нормальной материей регионы, сформирует
нейтральные молекулярные облака и ляжет в основу последующих поколений звезд,
планет и, что самое интересное, органических молекулярных комбинаций.
Но без
дополнительного притяжения массивного гало темной материи, окружающей
галактику, подавляющее количество материала, выбрасываемого из сверхновой,
навсегда бы покидало галактику. Во Вселенной без темной материи у нас были бы
звезды и галактики, но планеты были бы только газовыми гигантами, никаких
твердых миров, никакой жидкой воды и жизни тоже бы не было.
источник - http://hi-news.ru/space/temnaya-materiya-neobxodima-dlya-poyavleniya-zhizni.html
Поиск темной материи на детекторе LUX не дал результатов
21 июля 2016 г.
Детектор LUX, или
Большой подземный ксенон-детектор, был построен в Санфордской подземной
лаборатории в штате Южная Дакота совместными силами 17 организаций из США,
России, Великобритании и Португалии. Ключевой элемент этого детектора — 370 килограмм
ксенона в емкости с множеством фотодатчиков.
Строительство LUX
было начато в 2009 году и завершено лишь летом 2012 года из-за сложностей с
транспортировкой всех частей прибора под землю. Осенью 2013 года ученые
завершили экспериментальный пуск LUX, за время которого детектор проработал 90
дней, в ходе которого они не нашли следов темной материи, на что указывали
другие эксперименты.
Сегодня участники
проекта рассказали о результатах основного периода работы этого детектора,
который продолжался с октября 2014 по май 2016 года. Несмотря на то, что
чувствительность детектора превысила все ожидания ученых, им не удалось найти
ни одного намека на то, что ему удалось зафиксировать пролет частиц темной
материи через емкости с жидким благородным газом.
Отсутствие открытия
темной материи на LUX, как подчеркивают ученые, не означает, что ее не
существует – необнаружение ее частиц этим детектором всего лишь говорит, что
вероятность ее существования в виде так называемых "вимпов",
сверхтяжелых частиц, почти не взаимодействующих с обычной материей, заметно
ниже, чем мы привыкли считать.
источник - http://ria.ru/science/20160721/1472487325.html
Астрономы открыли "хор" черных дыр в окружающей
Вселенной
29 июля 2016 г.
Дэниел Штерн из
Лаборатории реактивного движения НАСА, руководитель проекта NuSTAR и его
коллеги на протяжении нескольких лет работали над созданием рентгеновской карты
обозримой Вселенной, которую ученые составляют при помощи орбитального
телескопа NuSTAR, выведенного на орбиту в 2012 году.
Как отмечает Фиона
Харрисон, другая участница проекта из НАСА, до публикации их каталога ученым
было известно всего 2% объектов, порождающих рентгеновское фоновое излучение
Вселенной, чье происхождение и свойства давно интересуют астрофизиков и
космологов.
Его главным
источником, как сегодня считает большинство ученых, являются сверхмассивные
черные дыры в центрах галактик и их "меньшие кузины" на окраинах.
Рентгеновское излучение вырабатывается не самими черными дырами, а ионами
различных веществ в их дисках аккреции – толстых "бубликах" из пыли и
газа. Частицы материи в них разогреваются до сверхвысоких температур,
"падая" на черную дыру, в результате чего они излучают рентгеновские
лучи высоких энергий.
В том, что этот
механизм порождает большую часть "фонового" рентгена во Вселенной,
сегодня ученые почти не сомневаются, однако эту теорию еще предстоит проверить.
Этим и занимались Харрисон и ее коллеги, подсчитывавшие и каталогизировавшие
источники рентгена при помощи высокочувствительного телескопа NuSTAR.
За три года работы
NuSTAR астрономам удалось найти тысячи новых черных дыр и других объектов, и
довести долю "знакомых" исследователям участников этого космического
рентгеновского хора до 35%.
По словам ученых, эти
наблюдения пока подтверждают общепринятую картину устройства Вселенной, а также
говорят о наличии множества "скрытых" черных дыр, спрятавшихся от под
толстыми коконами из пыли и газа в центрах далеких галактик.
источник - http://ria.ru/science/20160729/1473168148.html
Можно ли вернуться на Землю, если лететь в
космосе по прямой?
22 августа 2016
Если
Вселенная действительно повторяется, представляя собой замкнутую гиперповерхность,
и мы теоретически можем оказаться в той же точке, двигаясь по прямой достаточно
долго, но это будет заметно на масштабах, которые больше наблюдаемой нами
части. Но, независимо от того, насколько мы будем технически развиты, однажды в
будущем, пока мы ограничены скоростью света, мы никогда не узнаем,
действительно ли Вселенная ведет себя таким образом. Благодаря темной энергии и
ускоренному расширению Вселенной, физически невозможно достичь границы даже
нынешней наблюдаемой Вселенной; мы сможем максимум пройти треть этого пути.
Если Вселенная не повторяется на масштабах, которые меньше 15 миллиардов
световых лет современного диаметра, мы никогда не вернемся в точку, с которой
начинали, двигаясь по прямой линии.
Но это не
означает, что Вселенная не может быть замкнута, конечна и закручиваться в
гиперсферу. Это означает, что расширение Вселенной — ускоренное расширение —
запрещает нам «кругосветку» по Вселенной. Из-за комбинации таких факторов, как:
конечный возраст Вселенной;
конечная скорость света;
расширение Вселенной;
и присутствие темной энергии,
мы можем
никогда не узнать, бесконечна наша Вселенная или нет, и какова ее истинная
топология.
источник - http://hi-news.ru/space/mozhno-li-vernutsya-na-zemlyu-esli-letet-v-kosmose-po-pryamoj.html
"Сверхтемная" галактика состоит на
99,99% из темной материи
26 августа 2016 г.
В галактике Dragonfly
44 лишь 0,01% массы приходится на звезды и видимый газ и пыль, 99,99%
составляет невидимая и неосязаемая темная материя, что делает Dragonfly 44
идеальным объектом для изучения свойств этой загадочной субстанции.
Так
называемые сверхтемные галактики были открыты ван Доккумом и его коллегами в
начале 2015 года с помощью телескопа DTA, который предназначен для изучения
самых тусклых объектов во Вселенной. При помощи этого прибора астрономы смогли
обнаружить около пятидесяти очень небольших и пустынных галактик в созвездии
Волос Вероники, существование и выживание которых крайне сложно объяснить при
помощи текущих астрономических теорий.
Как
объясняют ученые, данные объекты содержат в себе примерно столько же звезд, как
и самые небольшие карликовые галактики, и при этом они занимают почти в сто раз
больше места. Соответственно, нормальные эллиптические галактики таких размеров
выглядят для нас в сто раз ярче. В мае этого года астрофизики выяснили, что эти
галактики удерживают от распада гигантские скопления темной материи, не дающие
их звездам разлететься в стороны.
источник - http://ria.ru/science/20160826/1475329610.html
Может ли одна космическая загадка помочь
разрешить другую?
28 августа 2016
Астрофизики
из Университета Джона Хопкинса, США, предложили необычный новый метод понимания
природы темной материи.
Ученые предлагают воспользоваться тем
обстоятельством, что быстрые радиоимпульсы, как считается, идут к нам из очень
далеких частей Вселенной, и при прохождении в тесной близости от первичной
черной дыры массой порядка 30 солнечных масс радиоимпульс может распасться,
согласно ОТО Эйнштейна, на два импульса, времена прибытия которых на Землю
будут различаться на несколько миллисекунд. Обнаружение этого «эха» станет
прямым указанием на природу темной материи.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8831
Сигнал темной материи из центра галактики не подтвердился
6 сентября 2016 г.
Загадочное
рентгеновское излучение, которое два года назад посчитали возможным следом
распада частиц темной материи в центре Млечного Пути, оказалось порождено
ионами серы, потерявшими все свои электроны.
Речь идет о
загадочном рентгеновском излучении на ранее неизвестных энергиях и длинах волн,
которое было обнаружено рентгеновским телескопом XMM-Newton примерно два года
назад во время наблюдений за ядром нашей Галактики и центральными регионами в
одной из ее ближайших соседей, галактике Андромеды.
источник - https://ria.ru/science/20160906/1476176154.html
Новые наблюдательные данные бросают вызов гипотезе темной
материи
22 сентября 2016
В конце 70-х
астрономы Вера Рубин и Альберт Бозма независимо друг от друга нашли, что
спиральные галактики вращаются почти с постоянной скоростью: линейные скорости
звезд и газа, находящихся внутри галактики, почти не уменьшаются с увеличением
радиуса, как следовало бы ожидать, исходя из законов Ньютона и распределения
видимой материи, а вместо этого остаются постоянными. Такие «кривые плоского
вращения» обычно связывают с наличием невидимой темной материи, окружающей
галактики и дающей им дополнительное гравитационное связывание.
Сегодня команда
исследователей во главе со Стейси МакГауф, заведующей кафедрой астрономии
Университета Кейс Вестерн Резерв, США, нашла новые соотношения для спиральных и
неправильных галактик: ускорение, наблюдаемое на кривых вращения, тесно
коррелирует с гравитационным ускорение, ожидаемым, исходя из наличия в
галактике только видимой материи.
Эти находки
подтверждаются для 153 спиральных и неправильных галактик, от гигантских до
карликовых, с массивными центральными балджами или вовсе без таковых.
Соотношения остаются справедливыми как в случае галактик, состоящих в основном
из звезд, так и в случае галактик, состоящих в основном из газа.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8923
Телескоп ALMA произвел самое глубокое погружение в
глубины Вселенной
25 сентября 2016 г
Международная группа
ученых-астрономв, работающая с самым мощным на сегодняшний день радиотелескопом
ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array), произвела наблюдения за
областями космоса, исследованными ранее космическим телескопом Hubble в рамках
обзора Hubble Ultra Deep Field (HUDF). Эти наблюдения, по имеющимся данным,
являются самым глубоким погружением во Вселенную за всю историю астрономии. И,
помимо получения дополнительных данных о самых ранних стадиях формирования
Вселенной, наблюдения позволили ученым открыть новый тип галактик, тип, который
не наблюдался никогда прежде.
Эти галактики содержат
очень мало звезд и они наполнены весьма плотными облаками холодного газа.
Данное открытие является еще одним подтверждением того факта, что темпы
процессов формирования новых звезд в галактиках связаны с количеством полной
массы материи, содержащейся в уже сформировавшихся звездах. Это, в свою
очередь, объясняет некоторые особенности всплеска приблизительно 10 миллиардов
лет назад, "золотого века" Вселенной, когда в космосе произошло
формирование всей основной массы звезд и галактик.
Галактические "пустыни" подтвердили
существование темной энергии
14 октября 2016 г.
Наблюдения за крупнейшими скоплениями галактик
в видимой Вселенной и космическими "пустынями" между ними помогли
ученым подтвердить, что таинственная темная энергия, заставляющая Вселенную
расширяться все быстрее, действительно существует.
"Мы придумали
новую методику ведения очень точных наблюдений за тем, как эти регионы космоса
влияют на микроволновое фоновое излучение Вселенной – световое эхо, оставшееся
со времен Большого Взрыва, чьи фотоны
проходят их на пути к Земле. Гравитация этих объектов должна искривлять этот
свет, и если темная энергия существует, то тогда фотоны из "пустынь"
будут чуть холоднее, чем частицы света из скоплений галактик", —
рассказывает Сесандри Надатур из
университета Портсмута (Великобритания).
Используя новую
методику наблюдений, Надатур и его коллега Роберт Криттенден (Robert
Crittenden) попытались найти следы темной энергии в "растягивании"
фотонов "эха" Большого Взрыва, используя снимки далеких скоплений
галактик и пустот между ними, полученные обзором SDSS, и данные по флуктуациям
в микроволновом фоне Вселенной, собранные орбитальным телескопом
"Планк".
источник - https://ria.ru/science/20161014/1479226922.html
Физики распечатали "эхо" Большого Взрыва на
3D-принтере
28 октября 2016 г.
Британские космологи подготовили первые в мире
трехмерные "распечатки" микроволнового фонового излучения Вселенной,
"эхо" Большого Взрыва.
Теоретические расчеты
советских физиков в 1980-х годах и изучение этого излучения при помощи зондов
WMAP и "Планк" в начале и конце 2000-х годов показали, что это
микроволновое "эхо Большого Взрыва" неоднородно по своей природе. В
нем существуют области с различной "температурой" — частотой и
другими параметрами излучения.
Сегодня их активно
изучают ученые, пытаясь использовать данные по флуктуациям для раскрытия тайн
мироздания и поисков темной материи и энергии, частицы и свойства которых
влияют на поведение реликтового излучения и манеру его движения через космос.
Как рассказывает
Клементс, все существующие карты и изображения этих флуктуаций являются
двумерными, из-за чего их достаточно сложно изучать, представляя в уме
трехмерную форму этого "эха Большого взрыва" и еще сложнее –
объяснять его природу и интересные детали в нем простым людям. Британские
космологи решили ликвидировать этот досадный пробел, создав первую в истории
науки трехмерную модель реликтового излучения.
Конечным плодом их
усилий стал небольшой 10-сантиметровый шар, покрытый множеством разноцветных
неровностей, достаточно точно отражающий все известные космологам аномалии и
колебания в силе микроволнового фонового излучения.
источник - https://ria.ru/science/20161028/1480210846.html
Космический штрих код подтверждает неизменность
фундаментальной силы
17 ноября 2016
Исследователи из
Технологического университета в Свинбурне (Австралия) и Кембриджского
университета (США), подтвердили, что электромагнетизм в далекой галактике имеет
такую же силу, что и на Земле.
Ученые наблюдали
квазар – сверхмассивную черную дыру с очень ярким окружением - расположенную
позади этой галактики. На пути к Земле часть света, идущего от этого квазара,
была поглощена газом, находящимся в галактике, расположенной на расстоянии
примерно 8 млрд световых лет от Земли, в результате чего в спектре появились
так называемые полосы поглощения, представляющие собой не что иное как «тени»,
отбрасываемые газом галактики, лежащей на переднем плане.
«Характер и ширина
этих полос поглощения позволили нам выяснить величину электромагнитных сил в
этой галактике, и с учетом того, что этот квазар является одним из самых ярких
квазаров, известных науке, мы смогли произвести самые точные на сегодняшний
день измерения величины электромагнитных сил», - сказал главный автор
исследования Срджан Котус из Технологического университета в Свинбурне. – Мы
обнаружили, что величина электромагнитных сил в этой далекой галактике может
отличаться от таковой на поверхности Земли не более чем на одну миллионную
долю, что сравнимо с отношением диаметра человеческого волоса (примерно 100
микрометров) к размеру футбольного поля (примерно 100 метров)».
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9143
Астрономы хотят проверить, менялась ли со временем
скорость света
29 ноября 2016 г
Современная наука
склонна считать, что скорость света всегда была неизменной. Однако некоторые
ученые предполагают, что она могла со временем измениться. Метод, благодаря
которому можно проверить изменения в скорости света, разработали профессора
Жоао Магуехо и Ньяеш Афшорди из Имперского колледжа Лондона.
С помощью реликтового
излучения они высчитали флуктуации в плотности излучения ранней Вселенной и
дали ему точный спектральный индекс на основе теории, согласно которой свет был
гораздо быстрее в первые секунды после Большого взрыва (на 0,96478). Если
дальнейшие вычисление индекса совпадут с этим числом, то это докажет
предположение об изменившейся скорости света.
Если концепт
изменяемой скорости света докажет свою состоятельность, то это изменит наше
понимание того, как расширялась Вселенная. Сейчас же теория о постоянной
скорости не дает ответов на вопрос о том, как у света оказалось достаточно
времени для того, чтобы попасть во все уголки Вселенной, даже с учетом всей той
энергии, которая в ней имеется. Наличие же сверхбыстрого света смогло бы
заполнить этот пробел и заставить ученых пересмотреть некоторые аспекты
существования ранней Вселенной.
Темная материя Вселенной "худеет", заявляют
российские физики
12 декабря 2016 г.
Наблюдения за распределением темной материи по
ближайшим и далеким от нас уголкам мироздания, проведенные при помощи наземных
телескопов и зонда "Планк", недавно раскрыли странную вещь –
оказалось, что скорость расширения Вселенной, и некоторые свойства
"эха" Большого взрыва в далеком прошлом и сегодня заметно отличаются.
К примеру, сегодня галактики разлетаются в стороны друг от друга заметно
быстрее, чем это следует из результатов анализа реликтового излучения.
Год назад академик
Игорь Ткачев из Института ядерной физики РАН в Москве, сформулировал теорию так
называемой распадающейся темной материи (DDM), в которой, в отличие от
общепринятой теории "холодной темной материи" (CDM), часть или все ее
частицы являются нестабильными. Эти частицы, как предположили Ткачев и его
соратники, должны распадаться достаточно редко, но в заметном количестве для того,
чтобы породить отклонения между юной и современной Вселенной.
источник - https://ria.ru/science/20161212/1483369189.html
Новая гравитационная теория проходит первую проверку
наблюдениями
18 декабря 2016
Новая и весьма
спорная гипотеза о нашем неправильном понимании гравитации только что успешно
справилась со своим первым испытанием. Впервые предложенная в 2010 году, эта
гипотеза настаивает на том, что гравитация может появляться и вести себя совсем
не так, как это описывается Эйнштейном. При этом проведенное независимое
исследование более 30 000 галактик позволило найти первое доказательство в
пользу такого мнения.
Ее выдвинул
голландский физик-теоретик Эрик Верлинде из Амстердамского университета. По
мнению Верлинде, гравитация совсем не является фундаментальной силой природы.
Она скорее является временным возникающим феноменом. Она как температура,
которая повышается с движением микроскопических частиц и снижается с их
замедлением. Другими словами, гравитация является побочным эффектом, а не
причиной того, что происходит во Вселенной.
Команда ученых под
руководством Марго Брауэр исследовала специфику распределения видимой материи в
более чем 33 000 галактиках. Согласно отчету ученых, то, что они обнаружили,
можно в действительности объяснить и без принятия во внимание темной материи,
если использовать гипотезу гравитации Верлинде.
В фоновом гамма-излучении Вселенной не обнаружено
признаков темной материи
20 декабря 2016
Исследователи из
Амстердамского университета, Нидерланды, опубликовали самый подробный на
сегодняшний день анализ флуктуаций фонового гамма-излучения Вселенной.
Используя наблюдательный материал, собранный при помощи инструмента Large Area
Telescope космической обсерватории НАСА «Ферми», исследователи смогли
обнаружить два различных типа источников, вносящих вклад в суммарное фоновое
свечение Вселенной в самом высокоэнергетическом диапазоне электромагнитного
спектра.
В своей новой работе
доктор Маттиа Форнаса из Амстердамского университета и ее коллеги показывают,
что фоновое гамма-излучение Вселенной объясняется источниками двух различных
типов: высокоэнергетических (> 1 ГэВ) и низкоэнергетических (< 1 ГэВ)
источников. К высокоэнергетическим источникам, вносящим вклад в это фоновое
излучение, авторы статьи на основании результатов своего анализа с уверенностью
относят тусклые блазары, однако с низкоэнергетическими источниками ситуация
представляется более сложной, и высказать однозначную версию об их происхождении
исследователи пока не решаются. Однако, как отмечает команда, никаких аномалий,
указывающих на фотоны, исходящие от частиц темной материи, в фоновом
гамма-излучении Вселенной в ходе этого исследования зафиксировано не было.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9251
Наблюдения проливают новый свет на реликтовое излучение
06 января 2017
Наблюдения
галактического нейтрального водорода, проведенные учеными из обсерватории
Аресибо, подтверждают открытие источника, вносящего погрешность в измерения
реликтового излучения, осуществляемые при помощи спутников WMAP и «Планк».
Точная идентификация близлежащих (галактических) источников излучения, наблюдаемых
при помощи этих двух космических аппаратов, имеет большое значение при
извлечении из собранных спутниками данных информации о мелкомасштабной
структуре реликтового излучения, которая, как считается, указывает на события,
происходившие в ранней Вселенной.
Этот новый источник,
излучающий в частотном диапазоне от 22 до 100 ГГц, по-видимому, представляет
собой излучение холодных электронов. В то время как космологи уже вносили
поправку на этот тип излучения, испускаемого горячими электронами, связанными с
галактическими туманностями, где температуры источников достигают тысяч
градусов, однако эта новая модель требует значений температуры электронов
порядка нескольких сотен Кельвинов.
Спектр этих
мелкомасштабных структур при наблюдениях в этом частотном диапазоне выглядит
практически плоским – что делает его очень похожим на источники, связанные с
Большим взрывом.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9298
Астрономы открывают мощный космический «ускоритель
частиц»
07 января 2017
Объединив научные
данные, полученные при помощи рентгеновской космической обсерватории НАСА
«Чандра» (Chandra), радиотелескопов Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT),
расположенного на территории Индии, и Karl G. Jansky Very Large Array, а также
других телескопов, исследователи узнали, что происходит, когда материя,
извергнутая гигантской черной дырой, ускоряется при прохождении сквозь область
пространства, в которой происходит столкновение двух гиганских скоплений
галактик.
Этот космический
двойной «ускоритель частиц» был обнаружен в зоне столкновения скоплений
галактик Абель 3411 и Абель 3412, расположенных на расстоянии примерно два
миллиарда световых лет от Земли. Масса каждого из этих скоплений составляет
порядка одного квадриллиона масс Солнца.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9302
Физики опровергли открытие следов "тяжелой"
темной материи
9 января 2017 г.
Первые слухи об
открытии темной материи начали распространяться в 2010-2011 годах, когда
участники коллаборации DAMA/LIBRA начали анализировать данные, собираемые в
итальянской глубинной шахте Гран-Сассо детектором темной материи, полностью
изолированном от внешнего мира.
По замыслу создателей
этого устройства, темная материя нашей Галактики, пролетающая через специальную
емкость по мере движения Земли по орбите вокруг Солнца, будет порождать в ней
вспышки света, частота которых и интенсивность должна меняться по определенному
шаблону, который диктуется распределением темной материи по Млечному Пути.
Подобные флуктуации,
как заявляют участники DAMA/LIBRA, им действительно удалось зафиксировать,
однако у большинства других физиков полученные ими результаты вызвали вопросы,
так как сила взаимодействий темной материи и кристаллов йодида натрия, в
которых рождались эти вспышки, была разной зимой и летом и в целом зависела от
времени года.
Ни на одном другом
детекторе такой "сезонности" темной материи не было зафиксировано,
что заставило физиков искать ошибки в работе детекторов DAMA/LIBRA. Сегодня
большинство физиков считает, что сигнал "темной материи" порождали
нейтроны, рождающиеся в породах шахты Гран-Сассо под действием потока частиц,
исходящих от Солнца.
источник - https://ria.ru/science/20170109/1485318730.html
Выдвинута новая гипотеза о природе «тёмной энергии»
24 января 2017
Темная энергия (не путать
с темной материей) – это гипотетическая сила, на которую приходится до 68,3
процента всей энергии в наблюдаемой Вселенной. И ученые считают, что эта
энергия отталкивает галактики друг от друга. Тем не менее, несмотря на
множество непрямых доказательств ее существования, никто так до сих пор и не
смог напрямую определить наличие темной энергии или хотя бы адекватно
объяснить, откуда она взялась.
Результаты нового
исследования, проведенного группой физиков из разных институтов, говорят о том,
что если в рамках самых ранних дней появления Вселенной имела место даже едва
заметная утрата энергии, то это могло бы объяснить природу темной энергии, о
которой сегодня говорят многие ученые. Авторы исследования добавляют, что,
вполне возможно, эта утечка хоть и нарушала фундаментальный закон, но нарушала
его настолько незначительно, что в итоге этого никто бы и не заметил.
Основной для этой
новой гипотезы является альтернативная модель общей теории относительности, к
которой Эйнштейн пришел в 1910-х. Она носит название модели унимодулярной
гравитации. Согласно ей, энергия совсем необязательно должна сохраняться. При
этом исследователи говорят, что при применении модели унимодулярной гравитации
в вычислениях значение космологической постоянной идеально соотносится с теми
наблюдениями, согласно которым наша Вселенная расширяется с ускорением.
Появилась новая неопределённость в значении постоянной
Хаббла
27 января 2017 г.
Ученые уже довольно
давно пытаются точно измерить постоянную Хаббла и скорость, с которой
расширяется Вселенная. Новый виток исследований и наблюдений берет свое начало
еще с 1950-х. На тот момент ученые подсчитали, что ее значения находятся где-то
между 50 и 100 километрами в секунду на мегапарсек космоса. Другими словами,
галактики, расположенные в 3,3 миллиона световых лет от нас, отдаляются от нас
со скоростью 50-100 километров в секунду.
В прошлом году было
проведено два исследования постоянной Хаббла. Одно исследование проводилось с
помощью космической обсерватории «Планк» Европейского космического агентства.
Кроме того, в этой работе использовались телескопы обсерватории Кека, Очень
Большой Телескоп Европейской Южной Обсерватории, телескоп «Субару», телескопы
«Джемини», телескоп имени Виктора Бланко, телескоп Канада-Франция-Гавайи, а также
космический телескоп «Спитцер» и в некоторых случаях ряд других. Ученые
пытались выяснить значение постоянной Хаббла посредством наблюдения за
реликтовым излучением («эхо» Большого взрыва).
Второе исследование
проводилось с помощью космического телескопа «Хаббл». С помощью него велось
наблюдение за более близко расположенными (то есть более молодыми) к нам
звездам и сверхновым. В результате обоих исследований выяснилось, что
показатели значения постоянной Хаббла разнятся. Для физиков, обнаруживших это, открытие
стало настоящим откровением, ведь разность в показателях может говорить о том,
что в понимании одного из фундаментальных свойств космоса есть существенная
ошибка.
Для проверки
результатов было проведено третье независимое исследование. Работу проводила
группа астрономов из коллаборации H0LiCOW с помощью другого оборудования.
Исследование показало, что данные, полученные с помощью телескопа Хаббла,
являются верными. Ученые производили измерения постоянной Хаббла с помощью
наблюдения за эффектом гравитационного линзирования. Они наблюдали за тем, как
гравитация заставляет свет далеких галактик изгибаться вокруг квазаров —
сверхъярких энергетических объектов в центрах галактик, расположенных перед
наблюдаемыми объектами. Яркость квазаров изменяется в течение времени, поэтому
ученые могут видеть разные копии одного и того же объекта, но с разным эффектом
мерцания. Задержки между этими мерцаниями помогают астрономам вычитать
расстояние, которое необходимо пройти свету. Благодаря этому в конечном итоге можно
вычитать значение постоянной Хаббла.
Астрономами группы
H0LiCOW было установлено, что значение постоянной Хаббла составляет 71,9±2,7
километра в секунду на мегапарсек. Годом ранее, команда, работавшая с
космическим телескопом «Хаббл», установила это значение в 73,24±1,74 километра
в секунду на мегапарсек. Данные же, которые были получены с помощью космической
обсерватории «Планк», принятые за самое точное измерение постоянной Хаббла,
указывают на значение в 66,93±0,62 километра в секунду на мегапарсек.
Космологи нашли причины загадочно быстрого движения
Галактики
30 января 2017 г.
В середине 70 годов
прошлого века астрономы обнаружили, что Млечный Путь и его соседи не удаляются,
как предсказывает теория расширения Вселенной, а движутся в сторону некоторых
других галактик со скоростью в 2 миллиона километров в час.
Это движение, как
показали наблюдения в 90-тых и 2000-х годах, было связано с так называемым
"Великим Аттрактором" – потенциально крупнейшим объектом Вселенной,
гигантским скоплением галактик с центром в скоплении галактик Abell 3627. Он
простирается почти на половину небосвода южного полушария и расположен в 150
миллионах световых лет от Земли.
Несмотря на очевидную
взаимосвязь между ними, ученые не могли объяснить, почему эта группа галактик
"толкает" Млечный Путь в том направлении, в котором он движется. Сам
"Великий Аттрактор", в свою очередь, притягивается еще более крупным
объектом, скоплением Шейпли, расположенном в 600 миллионах световых лет за ним.
Астрономиы из
Университета Иерусалима выяснили, что этим дело не ограничивается, создав
масштабную трехмерную модель ближайших к нам окрестностей космоса и просчитав
скорости движения всех соседних галактик и потоков газа вокруг них, используя
снимки, полученные при помощи "Хаббла" в рамках проекта
Cosmicflows-2.
Эти данные неожиданно
указали на присутствие еще одного крупного гравитационного "игрока" с
еще более необычными свойствами – он выталкивает, а не притягивает материю, и
находится прямо за "спиной" Млечного Пути. Внутри него, как показал
анализ снимков, почти не содержится видимой материи и галактик, из-за чего
ученые начали называть его "великой космической пустыней" или просто
"Великим Отталкивателем".
источник - https://ria.ru/science/20170130/1486801914.html
Нашу Галактику не только притягивают, но и отталкивают со
скоростью 2 млн км/ч
1 февраля 2017
Напротив нашей Галактики
на расстоянии около 650 миллионов световых лет находится удивительно плотное
сверхскопление галактик, называемое Сверхскоплением Шепли. И нас тянет прямиком
к нему. Позади нас ученые обнаружили ранее не задокументированную область
космоса. Основная странность с этим регионом заключается в том, что
пространство здешнего космоса практически полностью лишено галактик и… оно
толкает нас в сторону Сверхскопления Шепли с невероятной силой.
Космолог Йехуда
Хоффман из Еврейского университета в Иерусалиме и его команда создали новую
трехмерную карту расположения ближайших к нам соседних галактик, и в ней ученые
впервые определили наличие так называемой «мертвой зоны», получившей название
Дипольного Отталкивателя.
Хоффман и его команда
смогли выяснить, каким образом более 8000 ближайших к нам галактик, информация
о которых была получена с помощью нескольких наземных обсерваторий и
космических телескопов, включая телескоп «Хаббл», взаимосвязаны между собой. И
эта информация дала нам первое реальное доказательство существования Великого
Дипольного Отталкивателя.
Физики впервые проверили квантовую физику на межзвездных
расстояниях
3 февраля 2017 г.
Нобелевский лауреат
Алан Гут и ряд других известных физиков заявляют о первой проверке постулатов
квантовой механики на галактическом уровне, используя источники света,
удаленные друг от друга на 600 световых лет, говорится в статье, опубликованной
в журнале Physical Review Letters.
Главным аргументом
Эйнштейна и его сторонников было то, что знаменитый физики называл
"призрачным действием на расстоянии" – невозможный с точки зрения
теории относительности феномен того, что связанные друг с другом на квантовом
уровне частицы, удаленные друг от друга на большие расстояния, будут менять
свои свойства одновременно.
Алан Гут, нобелевский
лауреат из MIT, предложили наиболее строгую и "далекую" на
сегодняшний день проверку этих выкладок Белла, используя в качестве источников
света две далеких звезды в нашей Галактике – HIP 56127 и HIP 105259, удаленные
друг от друга и от нас на сотни световых лет.
Наблюдения,
проведенные командой Гута, показали, что "незримая связь" между
фотонами действительно существовала, и что вероятность ошибки при замерах не
превышала 10 в минус 33 степени.
источник - https://ria.ru/science/20170203/1487148398.html
Пространственно-временные деформации позволили измерить
скорость расширения Вселенной с самой высокой точностью
4 февраля 2016 г
Постоянная Хаббла,
значение которой указывает на скорость расширения Вселенной, является одной из
фундаментальных констант современной космологии. Однако, некоторые из фактов,
появившихся в результате наблюдений за далекими космическими объектами
различных масштабов, говорят о том, что значение постоянной Хаббла должно
отличаться от используемого сейчас учеными значения. Астрономы из Института
астрофизики Макса Планка и Технологического университета в Мюнхене, работающие
в рамках проекта H0LiCOW, возглавляемые профессором Шерри Сую (Sherry Suyu),
выполнили самые точные измерения постоянной Хаббла при помощи одноименного и
других космических телескопов. А объектами этих наблюдений были пять галактик,
находящиеся в различных уголках Вселенной на различном удалении от Земли.
Используя точные
значения задержек мерцания различных представлений одного и того же
космического объекта и сложные математические модели, ученые определили
значение постоянной Хаббла с точностью 3.8 процентов.
Пик на графике рентгеновского фона Вселенной указывает на
темную материю
05 февраля 2017
Команда американских исследователей
обнаружила пик на графике рентгеновского фона Вселенной, построенном на основе
данных, собранных при помощи космической рентгеновской обсерватории НАСА
«Чандра», который оказался весьма похож на аналогичные пики, наблюдаемые в
рентгеновском диапазоне при помощи других телескопов. Этот пик соответствует
излучению, идущему из галактических окрестностей нашей галактики Млечный путь.
Согласно некоторым гипотезам такие пики могут соответствовать распаду темной
материи, косвенно подтверждая в этом случае её существование.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9380
Какой была Вселенная до Большого взрыва?
7 февраля 2017
Результатом Большого взрыва
могло (и, возможно, должно было) стать появление высокого уровня энтропии массы
в виде неравномерно распределенной материи. Однако вместо этого мы видим
звездные системы, галактики и целые галактические скопления, объединенные между
собой. Мы видим порядок.
Согласно одной из
гипотез, низкий уровень энтропии нашей Вселенной связан с тем, что ее появление
само по себе стало результатом распада некоей «предыдущей» Вселенной. В этой
гипотезе говорится, что наша Вселенная могла образоваться в результате стремительного
сжатия («отскока»), управляемого сложными эффектами квантовой гравитации
(сингулярностью), в свою очередь, породившими Большой взрыв. В свою очередь,
это может говорить о том, что мы с одинаковым успехом можем жить как в любой
точке бесконечной последовательности возникающих Вселенных, так и, наоборот, в
«первой итерации» Вселенной.
Какой можно подвести
итог? Многие физики получают деньги за то, что спорят и пишут книги, в которых
стараются описать, как Большой взрыв и модель «предвзрывной» Вселенной способны
объяснить то, что мы видим сегодня, хотя сами при этом не знают и на самом деле
не могут знать, почему это так. Факт в том, что даже несмотря на серьезные
упрощения как в математических моделях, так и объяснениях, мы не приблизились к
верному ответу, и нам предстоит провести еще множество рассуждений на эту тему,
пока не придем к нужному результату.
источник - https://hi-news.ru/eto-interesno/kakoj-byla-nasha-vselennaya-do-bolshogo-vzryva.html
Космический телескоп Hubble "увидел" древние
галактики, свет от которых первым озарил молодую Вселенную
20 февраля 2017
Ученые имеют теорию,
что энергия излучения от галактик первого поколения послужила тем фактором,
который превратил темную и электрически нейтральную Вселенную во Вселенную
полную горячей и ионизированной плазмы. Однако, до последнего времени эти
древние галактики очень тяжело поддавались обнаружения и изучению.
Успешная
"охота" за древними галактиками стала возможной благодаря комбинации
технологии дальних наблюдений космического телескопа Hubble с технологией,
родственной технологии активного шумоподавления, используемой в
высококачественных наушниках и акустических системах для подавления внешних
шумов. Только в данном случае эта система при помощи очень сложных
вычислительных алгоритмов полностью удалила со снимков телескопа свет от более
молодых галактик, находящихся на переднем плане.
Используя технологию
маскировки света, астрономы Стивен Финкелштайн и Дженнифер Лоц нашли 167
галактик, свет от которых минимум в 10 раз более слаб, чем свет от любых других
ранее известных галактик. Такое достаточно большое количество исконных галактик
говорит о том, что молодая Вселенная имела очень мощную поддержку, благодаря
которой она ионизировалась до ее нынешнего состояния.
Учёные пытаются решить «литиевую загадку»
27 февраля 2017 г.
Литий является одним
из исходных, первичных элементов — наряду с водородом и гелием — которые
появились в результате Большого Взрыва. В период после Большого Взрыва большая
часть образованного лития пропала без вести. Более того, когда астрономы
смотрят на современную Вселенную, они находят дополнительный литий: примерно в
четыре раза больше, чем должно было появиться в результате Большого Взрыва.
«Дейтерий в порядке. Гелий тоже», говорит Брайан Филдс, астрофизик Университета
штата Иллинойс в США. «Только литий выбивается».
Возможно,
предполагают ученые, некие неизвестные процессы внутри звезд уничтожили древний
литий. Или объяснение может включать совершенно новую физику. Например,
взаимодействия с темной материей.
Один из вариантов —
космические лучи: высокоэнергетические частицы, по большей части протоны,
которые пронизывают космос. В процессе этого космические лучи могут
сталкиваться с блуждающими атомами, например, кислорода. Это столкновение
разрушает атом кислорода на куски, превращая его в поток мелких элементов, в
том числе и литий.
Хотя этот процесс,
скорее всего, происходит по всей галактике, как говорит Филдс, расчеты
показывают, что эти столкновения могут объяснить не больше 20% наблюдаемого
лития. Еще 20% можно связать с Большим Взрывом. 60% остается без объяснения.
Часть этих 60% может исходить
от определенного типа звезд, которые называются асимптотической ветвью гигантов
(АВГ). Это звезды с небольшой и средней массой — не больше 10 солнечных —
которые уже почти отжили свое. Ядерные реакции внутри этих звезд производят
литий, который затем может подняться на поверхность. Неясно только, сколько
лития выбрасывается и распространяется по всей галактике.
источник - https://hi-news.ru/space/slozhnaya-zagadka-legkogo-metalla-otkuda-v-kosmose-stolko-litiya.html
Телескоп ALMA подтвердил свою способность видеть «дыры» в
реликтовом излучении
18 марта 2017
Исследователи при помощи
радиообсерватории Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) успешно
запечатлели «дыру» в радиодиапазоне, окружающую скопление галактик,
расположенное на расстоянии 4,8 миллиарда световых лет от нас. Это изображение
стало первым снимком высокого разрешения такой «дыры», наличие которой связано
с эффектом Сюняева-Зельдовича.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9511
Ультрафиолетовый фон Вселенной объясняет проблему
нехватки небольших галактик
22 марта 2017
УФ-излучение – один
из типов излучения, испускаемого многими звездами, в том числе нашим Солнцем –
наполняет собой, как было обнаружено, почти всю Вселенную и оказывает
воздействие на небольшие галактики, лишая их газа, из которого могут
формироваться звезды, и тем самым ограничивая их рост.
Считается, что именно
эти процессы объясняют, почему некоторые более крупные галактики, такие как наш
Млечный путь, имеют меньше небольших галактик, чем могли бы иметь.
Сами эти крупные
галактики защищены от воздействия УФ-лучей толстыми облаками пыли.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9524
Создана новая карта распределения темной материи, имеющая
самую высокую разрешающую способность на сегодняшний день
29 марта 2017
Международная группа
ученых из Йельского университета, произвела на свет новую карту распределения
темной материи, имеющую самую высокую разрешающую способность на сегодняшний
день. Данные этой карты предоставляют ученым массу новых возможностей для
изучения холодной темной материи, состоящей из пассивных частиц неизвестной
пока природы, на долю которой приходится большая часть от общего количества
материи во всей Вселенной.
Вышеупомянутая карта
была составлена на основе данных обзора Frontier Fields, выполненного при
помощи космического телескопа Hubble Space Telescope. В основе всего этого
лежали наблюдения за тремя скоплениями галактик, которые действуют подобно
космическим линзам и позволяют ученым рассматривать отдаленные части древней
Вселенной за счет эффекта так называемых гравитационных линз.
Новая теория связывает чёрные дыры, тёмную материю и
гравитационные волны
30 марта 2017 г
Маша Барьяхтар,
докторант Института теоретической физики Периметра в Канаде и ее коллеги
считают, что черные дыры не просто капканы для света, а ядра в центре своего
рода гравитационного атома. Аксионы тогда будут электронами, по аналогии.
Продолжая аналогию атома, аксионы могут прыгать вокруг черной дыры, получая и
теряя энергию точно так же, как и электроны. Но электроны взаимодействуют через
электромагнетизм, поэтому они выпускают электромагнитные волны, или световые
волны. Аксионы взаимодействуют через гравитацию, поэтому выпускают
гравитационные волны. Но черная дыра в этих «атомах гравитации» вращается,
разгоняя пространство вокруг и увлекая его в производство большего числа
аксионов. Несмотря на крошечную массу аксиона, этот так называемый процесс
сверхизлучения может производит 1080 аксионов (во Вселенной столько
же атомов) вокруг одной черной дыры.
источник - http://hi-news.ru
Расширение Вселенной может быть объяснено без темной
энергии
31 марта 2017
Ученые под
руководством Габора Ракза из Университета им. Лоранда Этвёша, (Венгрия)
указывают, что общепринятые космологические модели, включающие представление о
темной энергии, основаны на некорректных приближениях, не раскрывающих
структуру Вселенной, и полагающих равномерной плотность её вещества.
«Уравнения ОТО
Эйнштейна, описывающие расширение Вселенной, настолько сложны математически,
что в течение 100 лет мы так и не нашли их решения, учитывающие влияние
космических структур. Мы знаем в результате прецизионных наблюдений сверхновых
о том, что Вселенная расширяется с ускорением, однако в то же время мы
полагаемся на грубые приближенные решения уравнений Эйнштейна, использование
которых приводит к нежелательным «побочным эффектам», таким как необходимость
введения представлений о темной материи для того, чтобы теория соответствовала
наблюдательным данным», - объяснил доктор Лазло Добос, соавтор Ракза.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9560
Разработана новая теория, объединяющая в единое целое
черные дыры, темную материю и гравитационные волны
03 апреля 2017
После того, как
ученые эксперимента LIGO обнаружили гравитационные волны, колебания
пространственно-временного континуума, порожденные самыми высокоэнергетическими
событиями во Вселенной, они задумались о природе их происхождения. И, согласно
новой теории, источником гравитационных волн являются частицы, из которых может
состоять темная материя.
Как известно, черные
дыры являются своего рода гравитационными колодцами, настолько сильными, что ни
материя и ни электромагнитное излучение, включая свет, не могут вырваться из
ловушки, пройдя границу так называемого горизонта событий. В процессах,
происходящих в непосредственной близости от черных дыр, принимают участие
огромные количества энергии, которая является источником возникновения
гравитационных волн.
Но с точки зрения
новой теории, черные дыры являются чем-то большим, нежели простыми
гравитационными колодцами. Они являются своего рода ядрами огромных
"гравитационных атомов", а роль электронов в этом случае играют
аксионы, частицы, масса которых меньше массы электрона в миллиард миллиардов
раз. Наличие вокруг черной дыры ореола из обычной материи, разогретой до
сверхвысоких температур, не играет никакой роли в данных процессах, ведь
аксионы не взаимодействуют с обычной материей ни через силы трения, ни через
электромагнетизм.
Вращение черной дыры,
находящейся в центре гравитационного "атома", приводит к искажению
прилегающего к ней пространства, что в свою очередь, приводит к возникновению
большого количества аксионов. В результате этого эффекта, получившего название
суперсвечения, в окрестностях черной дыры может возникнуть до 10^80 аксионов,
что сопоставимо с количеством обычных атомов во всей Вселенной.
Аксионы, вращающиеся
вокруг черной дыры, подобно электронам в атоме, могут переходить на более
высокий или на более низкий энергетический уровни, поглощая энергию черной дыры
или теряя свою собственную энергию. Так как аксионы имеют гравитационную
природу, то и отдаваемая ими энергия выделяется в виде гравитационных волн.
Гравитационные волны, порожденные колебаниями огромного количества аксионов,
имеют не очень большую амплитуду, зато они имеют очень четкую частоту, подобную
спектральным линиям химических элементов.
Астрономы впервые получили фотографии "нитей"
темной материи
12 апреля 2017 г.
Считается, что
Вселенная по своей структуре похожа на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити
представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках
пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи — отдельные
галактики и группы звездных мегаполисов.
В июле 2012 года
астрофизики смогли обнаружить одну из таких паутинок, соединяющих галактики
Abell 222 и Abell 223, благодаря искажениям в свете далеких звезд, которые
вызывала темная материя. В последствии
"Хаббл" получил трехмерные снимки таких "пуповин",
изучая галактики в скоплении MACSJ0717 в созвездии Возничего.
Хадсон и его коллега
Сет Эппс из Института теоретической физики Perimeter в Ватерлоо (Канада)
сделали следующий шаг и составили коллективный "портрет" множества
таких отдельных нитей "космической паутины" Вселенной, изучая снимки
сверхярких галактик, полученные в рамках инфракрасного Слоановского цифрового
обзора неба SDSS-III.
Для поиска этих
"пуповин" ученые использовали уже отработанную методику – они следили
за тем, как нити темной материи искривляли свет звезд далеких галактик,
расположенных за ними, и определяли ее размеры и массу по комбинации таких
искривлений. В общей сложности ученым удалось обнаружить и сфотографировать
около 23 тысяч нитей темной материй между парами ярких галактик, удаленных от
нас в среднем на 4,5 миллиарда световых лет.
источник - https://ria.ru/science/20170412/1492120025.html
Астрономы усомнились в наличии темной материи в центре
Галактики
3 мая 2017 г.
Ученые из коллаборации "Ферми" уже
несколько лет расследуют одну из самых главных загадок Галактики – почему ее
центральная часть вырабатывает заметно больше гамма-излучения в
высокоэнергетической части спектра, чем предсказывают расчеты, основанные на
плотности распределения звезд и активности в центре черной дыры.
Этот феномен, открытый
телескопом "Ферми" в 2009 году, заставил многих ученых считать
избыток гамма-квантов следствием распада частиц темной материи в центре
Млечного Пути. Поэтому астрофизики и космологи постоянно следят за центральной
частью Галактики, пытаясь подтвердить или опровергнуть эту идею.
С точки зрения
астрофизики, для опровержения необходимо показать, что гамма-фотоны из центра
Млечного Пути летят к нам от точечных источников света, которыми могут быть
пульсары или иные компактные объекты. Если же их порождают распадающиеся
частицы темной материи, избыточное излучение будет распределено по небу
равномерно.
Пульсары отличаются
от других источников гамма-излучения (сверхновых, активных ядер галактик и
ионизированного газа) тем, что структура спектра их излучения жестко зависит от
того, где расположен пик свечения в гамма-диапазоне.
Ученые
проанализировали последние снимки центра Галактики, полученные при помощи
прибора LAT на борту "Ферми", и обнаружили на окраинах ядра Млечного
Пути около четырех сотен пульсаров. В существовании 66 из них астрономы уверены
на сто процентов. В общей сложности, как показывают расчеты ди Мауро и его
коллег, в центре Галактики может присутствовать около 1300 пульсаров,
гамма-излучения которых будет достаточно для объяснения аномалии, обнаруженной
"Ферми" почти десять лет назад.
источник - https://ria.ru/science/20170503/1493557329.html
Крупнейшие черные дыры Вселенной подтвердили
существование темной энергии
19 мая 2017 г.
Карта распределения сверхмассивных черных дыр
по Вселенной помогла астрономам доказать, что темная энергия существует и что
она заставляет пространство расширяться все быстрее, говорится в статье,
опубликованной в журнале MNRAS.
Проект BOSS проводится
в рамках "большого" Слоановского цифрового обзора неба (SDSS) c
середины 2008 года. С его помощью ученые пытаются найти так называемые
барионные акустические осцилляции (БАО) — "отголоски" рождения
Вселенной в виде акустических волн, из-за движения которых возникли
неоднородности в распределении материи, породившие современные галактики и
группы галактик.
Для этого астрономы
изучают спектр квазаров, наблюдая за тем, как их свет взаимодействовал с
облаками газа в пустотах между нитями "паутины Вселенной" на пути к
Земле. Сравнивая различия в том, как поменялся свет в ходе этих путешествий из
относительно далеких и близких галактик, ученые отслеживают, с какой скоростью
расширялась Вселенная, и проверяют, происходил ли этот процесс одинаково в
разных ее уголках.
Первые результаты
BOSS были опубликованы четыре года назад. Проследив за 60 тысячами черных дыр,
самые далекие из которых находились на расстоянии в 11,5 миллиарда световых лет
от Земли, ученые не нашли расхождений между современными теоретическими представлениями
о свойствах темной энергии и тем, что они наблюдали в спектрах этих квазаров.
Астрофизики из
Института ядерных исследований РАН в Москве, подлили масла в огонь, опубликовав
новые данные обзора BOSS, в который теперь входит свыше 176 тысяч галактик и их
черных дыр, удаленных на расстояние в 13 миллионов световых лет от Земли.
Фактически им удалось построить трехмерную карту галактик и материи между ними
в кубе размерами 12 х 12 х 12 миллиардов световых лет.
Новые данные обзора,
как рассказывают астрофизики, в целом соответствуют классической модели
устройства Вселенной, включающей в себя темную материю и темную энергию.
Скорость расширения Вселенной в ней, с другой стороны, ближе к значениям
"Планка", чем к данным по сверхновым.
источник - https://ria.ru/science/20170519/1494687878.html
Самый высокочувствительный датчик WIMP-частиц начал
выдавать данные
25 мая 2017 г.
Сейчас несколько
научных групп проводят эксперименты, в которых при помощи
сверхвысокочувствительных датчиков производятся поиски частиц темной материи.
Одним из таких экспериментов является эксперимент XENON, оборудование которого
имеет самый большой и самый чувствительный датчик XENON1T, успевший проработать
уже в течение 30 дней.
Отметим, что
предыдущий эксперимент XENON100, в датчике которого использовалось 100 литров
жидкого ксенона, за пять лет своей работы так и не принес желаемых результатов.
Поэтому ученые построили еще больший и более чувствительный датчик XENON1T,
суммарная масса которого составляет 3200 килограмм и внутри которого находится
1000 литров жидкого ксенона. Датчик XENON1T является самым большим ксеноновым
датчиком на сегодняшний день, он обеспечивает высокую чувствительность при
очень низком уровне шумов, и при его помощи ученые надеются впервые
"поймать за руку" неуловимые частицы темной материи.
В организации XENON
Collaboration состоит 135 ученых из США, Германии, Италии, Швейцарии,
Португалии, Франции, Нидерландов, Израиля, Швеции и ОАЭ.
Взаимодействия
WIMP-частиц с атомами жидкого ксенона приводят к возникновению слабых вспышек
света, которые регистрируются, обмеряются и изучаются учеными. Получаемая
пространственная информация позволяет выделить только те события, которые
происходят в центральной области детектора, там, где распределение плотности и
температуры ксенона имеют максимальную однородность.
За 30-дневный период
работы датчика XENON1T ученым не удалось зарегистрировать никаких событий,
имеющих отношение к WIMP-частицам темной материи. Тем не менее, полученные
данные позволили оценить чувствительность датчика, которая превосходит
чувствительность датчиков любых других экспериментов, что позволяет расширить
границы диапазона поисков. "WIMP-частицы еще не были обнаружены, да и мы
не ожидали этого так скоро" - рассказывает Елена Април, профессор из
Колумбийского университета, - "Лучшие новости заключаются в том, что
датчик продолжает выдавать высокоточные данные, которые в ближайшем времени
позволят нам проверить несколько гипотез, касающихся WIMP-частиц, имеющих
определенную массу и энергию.
Ученые, возможно, нашли первые доказательства
существования параллельных вселенных
29 мая 2017
Группа ученых из
Соединенного Королевства, Чили, Испании и Соединенных Штатов заявила о том, что
им удалось обнаружить первые намеки на существование иных вселенных. Эти намеки
скрываются внутри Реликтового Холодного Пятна (CMB Cold Spot), называемого еще "Сверхпустотой
Эридана", по поводу существования которого было выдвинуто множество идей и
теорий. Но результаты новых исследований указывают на то, что эта область
космического пространства еще более причудлива, чем считалось ранее.
Реликтовое Холодное
Пятно было обнаружено учеными НАСА в 2004 году, его размер составляет 1.8
миллиарда световых лет. Температура космоса в этой области немного ниже обычной
температуры пространства Вселенной. Сначала ученые объясняли это тем, что
плотность галактик в Пятне в 10 тысяч раз ниже, чем в любых других областях
схожих размеров. Другие же ученые выдвинули предположение, что Холодное Пятно
является лишь оптической иллюзией.
Однако, упомянутая
выше международная группа исследователей пришла к выводу о том, что Холодное Пятно
является одним из проявлений более сложной структуры окружающего нас мира.
Теория мультиверсума определяет, что существует бесчисленное количество
параллельных вселенных, реальность каждой из которых немного отличается от
реальности в нашей Вселенной.
В некоторых случаях
параллельные Вселенные могут сталкиваться и проникать друг в друга. При этом,
энергия из более "теплой" вселенной начинает перетекать в более
"холодную". Такой перенос энергии приведет к охлаждению области
пересечения вселенных, что, в принципе, и наблюдается в районе Холодного Пятна.
Холодное пятно на небе может быть «синяком» от
столкновения с другой Вселенной
01 июня 2017
Ученые уже давно
пытались объяснить происхождение таинственного, обширного и аномально холодного
участка на небе. В 2015 г. они, как будто, приблизились к пониманию этого
феномена, так как одно из исследований показало наличие «сверхпустоты», в
которой плотность упаковки галактик существенно ниже, по сравнению со средним
значением по Вселенной. Однако другими исследованиями этот результат
подтвержден не был.
Сегодня в новом
исследовании, проведенном международной группой ученых под руководством
сотрудников Даремского университета (Великобритания), показано, что теория
сверхпустот не подтверждается наблюдениями. Авторы рассчитывают плотность
распределения галактик по результатам обзора неба GAMA, проведенного при помощи
Англо-Австралийского телескопа, в области, предположительно являющейся
«сверхпустотой», и, сравнивая её со средней плотностью распределения галактик
во Вселенной, получают абсолютно идентичные значения. Такой результат позволяет
строить предположения об ином происхождении холодного пятна, которое может
оказаться даже следом от столкновения с параллельной Вселенной, как считают
некоторые ученые.
Это холодное пятно
наблюдается на картах «реликтового излучения», которое довольно однородно,
величина флуктуаций величины его температуры не превышает 1/10000, однако в нем
выделяется область площадью примерно 5 градусов, температура которого ниже в
среднем на 1/18000. Такое холодное пятно поддается объяснению, исходя из
текущих космологических моделей, только в том случае, если его площадь не
превышает одного градуса. Таким образом, в настоящее время вопрос об истинном
происхождении холодного пятна на карте реликтового излучения Вселенной
продолжает оставаться открытым.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9828
7 ведущих теорий на тему «тёмной энергии»
6 июня 2017 г.
Информация, которую
мы собрали о структуре нашей Вселенной, получена на основе 4%, которые мы можем
наблюдать, измерить и проанализировать — обычного вещества. Оставшиеся 96% —
это «темные» субстанции. Темные они потому, что мы ничего о них не знаем (и
потому что физикам не хватает фантазии, когда дело доходит до наименований).
Из этих 96% порядка
68% — это темная энергия. Хотя мы и не знаем, что это за энергия, нам стоит
сказать ей спасибо. Перед вами 7 лучших теорий на тему темной энергии.
1)Свойство пространства
Эта теория вышла из
теории гравитации Эйнштейна, точнее из того факта, что «пустое пространство»
может иметь собственную энергию — так называемую космологическую постоянную.
2)Теория всего
Все фундаментальные
взаимодействия или силы, которые мы знаем (гравитация, электромагнетизм, слабое
и сильное взаимодействие), работают в разных диапазонах. Некоторые влияют
только на объекты атомарных размеров, другие же определяют движение планет и
формирование галактик.
Эта теория темной
энергии утверждает, что существует фундаментальное взаимодействие, которого мы
пока не нашли и которое действует на гигантских масштабах, которые можно
наблюдать только после достижения Вселенной определенных размеров. Оно работает
в противовес гравитации и растягивает объекты прочь друг от друга.
3)Теория Эйнштейна ошибочна
В прошлом время
должно было двигаться быстрее. Это устраняет необходимость иметь отталкивающую
силу или вещество, поскольку кажущееся расширение Вселенной будет простым
просчетом расстояний, которые были затронуты замедлением времени.
4)Экзотическая новая частица
5)Теории f(R)
Это модели нынешней
кривизны Вселенной (где кривизна обозначается как R). В 2007 году ученые из
Университета Чикаго показали, что при определенном значении R может быть
создана модель Вселенной, в которой не требуется темная энергия для объяснения
расширения Вселенной.
6)Множественные вселенные и антропный принцип
Один из
грандиознейших провалов современной физики состоит в прогнозе действительной
величины темной энергии. Квантовая теория предсказывает очень малое число, но
физики рассчитывают число в 10120 раз больше.
Вот здесь-то в игру
вступает антропный принцип. Он состоит в том, что фундаментальные константы
физики и химии (такие как скорость света, гравитационная постоянная и т. п.)
«подходят» для поддержания жизни в отдельно взятой Вселенной, но могут иметь
иные значения в других вселенных. В бесконечном множестве параллельных
вселенных, кажется вполне вероятным, что может появиться и наша вселенная, с
заданными значениями темной энергии, подходящей для формирования жизни.
7)Виртуальные частицы
Это постоянное
появление и исчезновение частиц высвобождает энергию, потому что материя
преобразуется в энергию, когда эти частицы исчезают.
источник - https://hi-news.ru/space/10-vedushhix-teorij-na-temu-temnoj-energii.html
Ученые создали самую большую симуляцию рождения и
развития Вселенной
11 июня 2017 г.
Исследователи из Университета Цюриха
разработали при помощи суперкомпьютера самую большую симуляцию рождения и
развития Вселенной. Виртуальная Вселенная включает 25 миллиардов галактик,
сформированных, в свою очередь, из двух триллионов цифровых частиц, представляющих
собой элементы темного вещества.
При создании
симуляции применялась суперЭВМ, установленная в швейцарском Национальном
вычислительном центре. На генерацию виртуальной Вселенной ушло 80 часов.
источник - https://ria.ru/science/20170611/1496278113.html
Ученые доказали, что Вселенная не могла родиться без
Большого Взрыва
15 июня 2017 г.
Большая часть космологов
считает, что Вселенная родилась из сингулярности, начавшей стремительно
расширяться в первые мгновения после Большого Взрыва. Другая группа
астрофизиков полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее
"прародительницы", которая, вероятно, случилась в ходе так
называемого "Большого Разрыва".
Главной проблемой
этих теорий является то, они являются несовместимыми с теорией относительности
– в тот момент, когда Вселенная представляла собой безразмерную точку, она
должна была обладать бесконечной плотностью энергии и кривизной пространства и
внутри нее должны были возникать мощные квантовые флуктуации, что является
невозможным с точки зрения детища Эйнштейна.
Для решения этой
проблемы ученые разработали в последние 30 лет несколько альтернативных теорий,
в которых Вселенная рождается в иных, менее экстремальных условиях. К примеру,
Стивен Хокинг и Джеймс Хартл еще 30 лет назад предположили, что Вселенная была
точкой не только в пространстве, но и во времени, и до ее рождения времени, в нашем
понимании этого слова, просто не существовало. Когда время появилось,
пространство уже было относительно "плоским" и однородным для того,
чтобы могла возникнуть "нормальная" Вселенная с
"класическими" законами физики.
В свою очередь,
советско-американский физик Александр Виленкин считает, что наша Вселенная
представляет своеобразный "пузырь" ложного вакуума внутри вечной и
постоянно расширяющейся гигантской мульти-Вселенной, где постоянно возникают
подобные пузыри в результате квантовых флуктуаций вакуума, рождаясь в
буквальном смысле из ничего.
Обе эти теории
позволяют обойти вопрос "начала времени" и несовместимости условий
Большого Взрыва с эйнштейновской физикой.
Как показывают
расчеты Ленерса и его коллег, на самом деле подобные сценарии рождения Вселенной
не могут работать в принципе. В большинстве случаев они приводят не к рождению
"плоской" и спокойной Вселенной, подобной нашей, а к появлению мощных
возмущений в ее структуре, которые сделают подобные "альтернативные"
Вселенные нестабильными. Более того, вероятность рождения подобной нестабильной
Вселенной гораздо выше, чем ее стабильных аналогов, что ставит под сомнение
идеи Хокинга и Виленкина.
Соответственно,
Большого Взрыва избежать не удастся – ученым, как заключают Ленерс и его
коллеги, придется найти способ примирить квантовую механику и теорию
относительности, а также понять, как квантовые флуктуации подавлялись при
экстремально высокой плотности материи и кривизне пространства-времени.
источник - https://ria.ru/science/20170615/1496602513.html
Существуют ли параллельные вселенные?
15 июля 2017
Планковская
орбитальная обсерватория Европейского космического агентства собирает данные о
космическом микроволновом фоне, или CMB, — фоновом излучении, которое до сих
пор светится со времен первой и горячей стадии существования Вселенной.
Ее исследование также
привело к возможным свидетельствам существования мультивселенной. В 2010 году
группа ученых из Великобритании, Канады и США обнаружила четыре необычных и
маловероятных круговых узора в CMB. Ученые предположили, что эти метки могут
быть «синяками», которые остались на теле нашей Вселенной после столкновения с
другими.
В 2015 году
исследователь ЕКА Ранг-Рам Хари сделал аналогичное открытие. Хари взял модель
CMB из небесной картинки обсерватории, а затем удалил все остальное, что мы о
ней знаем — звезды, газ, межзвездную пыль и так далее. В этот момент небо
должно было стать по большей части пустым, не считая фонового шума.
Но не стало. Вместо
этого в определенном диапазоне частот Хари смог обнаружить рассеянные пятна на
карте космоса, области, которые были примерно в 4500 раз ярче, чем должны были
быть. Ученые придумали еще одно возможное объяснение: эти участки — это
отпечатки столкновений между нашей Вселенной и параллельной.
Хари считает, что
если мы не найдем другой способ объяснить эти отметины, «придется сделать
вывод, что Природа, в конце концов, может играть в кости, и мы лишь одна
случайная вселенная среди множества других».
Множественные
вселенные имеют смысл с точки зрения атеизма
Как объяснил в
интервью 2008 года физик Стэнфордского университета Андрей Линде, если бы
физический мир подчинялся несколько другим правилам, жизнь не смогла бы
существовать. Если бы протоны были на 0,2% массивнее, чем сейчас, например, они
были бы настолько нестабильными, что распадались бы на простые частицы
мгновенно без образования атома. И если бы гравитация была чуточку мощнее,
результат был бы чудовищным. Звезды вроде нашего солнца сжимались бы достаточно
плотно, что выжигали бы свое топливо за несколько миллионов лет, не давая шанса
образоваться планетам типа Земли. Это так называемая «проблема тонкой
настройки».
Некоторые видят в
этом точном равновесии условий доказательство участия всемогущей силы, высшего
существа, которое создало все, чем сильно гневят атеистов. Но возможность
существования мультиверса, в котором эта сила просто будет в отдельной
реальности со всеми необходимыми для жизни факторами, вполне их устраивает.
Как говорил Линде, «для
меня реальность множества вселенных логически возможна. Можно сказать:
возможно, это некое мистическое совпадение. Возможно, Бог создал Вселенную для
нашего блага. Я ничего не знаю о Боге, но вселенная сама по себе могла бы
воспроизводить себя бесконечное число раз во всех возможных проявлениях».
В 2003 году философ
Ник Бостром, директор Института будущего человечества при Оксфордском
университете, задался вопросом, может ли все, что мы воспринимаем как
реальность — в частности, нашу отдельную параллельную вселенную, — быть просто
цифровым моделированием другой вселенной. По Бострому, понадобится 1036 вычислений,
чтобы создать подробную модель всей человеческой истории.
Неплохо развитая
инопланетная цивилизация — существа, технологический уровень которых заставит
нас выглядеть пещерными жителями палеолита, — вполне могла бы располагать
достаточным объемом вычислительной мощности для этого всего. Более того,
моделирование каждого отдельно живущего человека не потребует каких-то совсем
головокружительных электронных ресурсов, поэтому смоделированных на компьютере
существ может быть намного больше реальных.
Все это может
означать, что мы живем в цифровом мире, как из фильма «Матрица».
Но что будет, если
эта развитая цивилизация сама будет симуляцией?
источник - https://hi-news.ru/space/sushhestvuyut-li-parallelnye-vselennye-desyat-faktov-za.html
Космический танец трех мертвых звезд может нарушать относительность
21 июля 2017
В космосе бывают
редкие места, где природа проводит собственные эксперименты — вроде PSR
J0337+1715. Впервые наблюдалась эта тройная система в 2012 году, а в 2014 году
ученые официально заявили о ее открытии. Она находится в 4200 световых лет от
нас в созвездии Тельца.
Чтобы понять PSR
J0337+1715 в рамках эксперимента, Джошуа Сокол с New Scientist предлагает
представить ее как физическое место. Примерно на таком же расстоянии от центра
системы, на котором Земля вращается вокруг Солнца, лежит холодный белый карлик,
остатки затвердевшего ядра звезды типа нашей. Чуть поодаль есть еще один белый
карлик погорячее. Он должен «кричать ярким светом» в небе, говорит Скотт Рэнсом
из Национальной радиоастрономической обсерватории в Вирджинии, руководящий
наблюдениями за этой системой.
Каждые 1,6 дня этот
внутренний белый карлик кружится вокруг компаньона, не видимого невооруженным
глазом. Но в рентгеновском или гамма-лучевом видении два белых карлика
относительно тусклые по сравнению с компаньоном — сферическим 24-километровым
объектом, масса которого в полтора раза превышает массу Солнца.
Это пульсар, остаток
гораздо более крупной звезды. Он делает оборот раз в 2,73 миллисекунды. Каждое
вращение выпускает пучок радиоволн в небо, которые мы используем как
космические часы. И поскольку эти тела имеют интенсивные, запутанные
гравитационные поля, а у нас есть часы, которые к ним подвязаны, проверить
Эйнштейна было бы крайне удобно.
Команда Рэнсома
отслеживает тикание пульсара, измеряя, как меняются орбиты трех тел, и
сравнивая результаты с предсказаниями теории Эйнштейна.
Согласно принципу
эквивалентности, внутренний белый карлик и гораздо более тяжелый пульсар должны
вести себя одинаково под гравитационным притяжением внешнего белого карлика.
Если нет, орбита внутренней пары станет более вытянутой, чем ожидается, — и
принцип эквивалентности будет нарушен, и общая теория относительности ошибочна.
На сентябрьской
конференции, посвященной пульсарам, которая пройдет в Великобритании, команда
Рэнсома надеется объявить о новых результатах, начиная с работы Анны Арчибальд,
которая проверит принцип эквивалентности в 50-100 раз лучше, чем когда-либо
прежде.
источник - https://hi-news.ru/space/kosmicheskij-tanec-trex-mertvyx-zvezd-mozhet-narushat-otnositelnost.html
Космологи создают новую карту движения темной материи
26 июля 2017
При помощи методов
современного компьютерного моделирования исследовательская группа впервые
преобразовала карту распределения галактик во Вселенной в подробные карты
потоков материи и скоростей.
Исследователи
использовали в своей работе данные, собранные при помощи Слоуновского цифрового
обзора неба в период с 2000 по 2008 гг. В рамках этого обзора неба были
получены глубокие изображения одной пятой части неба и сняты спектры более чем
900000 галактик.
Эти новые карты
темной материи охватывают участок Северного неба размером 600 мегапарсек.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10059
Китайский суперкомпьютер создал самую большую модель
Вселенной
30 июля 2017
Самый мощный в мире
суперкомпьютер Sunway TaihuLight был запущен в Китае летом прошлого года. Введя
его в эксплуатацию, китайские специалисты обошли разработчиков из других стран,
а благодаря его вычислительной мощи учёные регулярно добиваются серьёзных
достижений. Одно из последних — создание самой большой в мире виртуальной
модели Вселенной.
Не так давно учёные
из Цюриха тоже создали свою модель Вселенной с помощью собственного
суперкомпьютера. На это у них ушло около 80 часов, но китайский суперкомпьютер
Sunway TaihuLight справился с задачей всего за час, а масштаб его проекта был в
пять раз больше, чем в эксперименте европейских учёных.
Несмотря на то, что
Sunway TaihuLight стал самым быстрым суперкомпьютером в мире, китайские
разработчики на достигнутом не останавливаются и планируют уже к 2019 году
создать новый суперкомпьютер, который будет мощнее TaihuLight в 10 раз.
источник - https://hi-news.ru/technology/kitajskij-superkompyuter-sozdal-samuyu-bolshuyu-model-vselennoj.html
Темная материя может быть источником "радиосигналов
пришельцев"
2 августа 2017 г.
Загадочные быстрые радиовспышки, о природе
которых ученые спорят уже десять лет, могут возникать в результате столкновения
крупных скоплений темной материи с черными дырами.
"Если в центрах
галактик присутствует большое число скоплений аксионной темной материи, то
тогда такие "темные звезды" должны часто сталкиваться с диском
аккреции сверхмассивной черной дыры. Мощное магнитное поле диска должно
заставить часть аксионов распасться, и породить вспышку, доходящую до нас в
виде быстрого радиовсплеска", — рассказывает Айичи Ивадзаки (Aiichi
Iwazaki), астроном из университета Нисогакуша в Токио.
Ученые обнаружили неизвестные особенности распространения
космических лучей
9 августа 2017 г.
Российские ученые с помощью эксперимента
НУКЛОН обнаружили явления, не вписывающиеся в современные представления о
движении космических частиц. Комплекс научной аппаратуры НУКЛОН размещен на
спутнике дистанционного зондирования Земли "Ресурс-П" №2.
Ученые измерили
поэлементные энергетические спектры нескольких основных ядер космических лучей,
в том числе до недостижимых ранее энергий. Анализ этих спектров указал на
существование целого ряда новых явлений, которые важны для понимания механизмов
ускорения космических лучей до их гигантских энергий и для понимания механизмов
распространения космических лучей в Галактике.
источник - https://ria.ru/science/20170809/1500065459.html
Ученые предлагают новую модель «космической паутины»
16 августа 2017
Космическая паутина –
распределение материи во Вселенной в самых крупных масштабах – обычно
определялась через распределение галактик. В исследовании, проведенном
астрономами из Франции, Израиля и США, продемонстрирован иной подход. Вместо
использования данных о положении галактик, исследователи нанесли на карту
движение тысяч галактик. Так как эти галактики движутся под действием
гравитации в сторону гравитационных аттракторов и «избегают» космических
пустот, то движение галактик позволило команде определить области с более
плотной материей в скоплениях галактик и филаментах, а также области с
разреженной материей, называемые пустотами.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10159
Мы ничтожны на фоне Вселенной. И вот вам новый наглядный
пример
17 Июля 2017
Астрономы обнаружили
огромное галактическое сверхскопление, расположенное примерно в 4 миллиардах
световых лет от Земли. И это сверхскопление не только представляет собой одну
из самых больших космических структур среди обнаруженных, это также и самое
удаленное сверхскопление, которое удалось найти и исследовать.
Галактическое
сверхскопление Сарасвати (Saraswati supercluster), ставшее находкой
исследователей из Межуниверситетского центра Астрономии и астрофизики (Inter
University Centre for Astronomy & Astrophysics, IUCAA), растягивается
примерно на 600 миллионов световых лет, а его масса, по предварительным
подсчетам, может составлять массу более 20 миллионов миллиардов Солнц.
«Это первый случай, когда мы смогли обнаружить
сверсхопление, расположенное так далеко от нас. Даже Шепли примерно в 8-10 раз
ближе к нам», — говорит Сомак Райшаудхури, один из членов индийской команды,
ранее также внесший вклад в открытие сверхскопления Шепли.
Ученые раскрыли секрет рождения всех запасов золота и
урана Вселенной
4 сентября 2017 г.
Все залежи золота, урана и других тяжелых
металлов на Земле и других планетах могли родиться не внутри сверхновых, а
благодаря так называемым примордиальным черным дырам на заре существования
Вселенной.
"Когда примордиальная
черная дыра сталкивается с нейтронной звездой, она начинает "выедать"
ее изнутри. Этот процесс занимает примерно 10 тысяч лет. По мере того как
нейтронная звезда "худеет", она раскручивается, в результате чего от
нее начинают "отваливаться" куски материи. Эти куски могут быть
фабриками тяжелых элементов", — рассказывает Александр Кусенко из
университета Калифорнии.
источник - https://ria.ru/science/20170904/1501696496.html
Астрономы находят звезды, которые старше Вселенной. Как
такое возможно?
21 сентября 2017
Самые старые звезды,
которые мы нашли во Вселенной, практически нетронуты и почти на 100% состоят из
водорода и гелия, оставшихся от Большого Взрыва. Им может быть и по 13
миллиардов лет, а самой старой — 14,5 миллиарда лет.
И это большая
проблема, потому что самой Вселенной всего 13,8 миллиарда лет.
Ядро шарового
скопления Омега Центавра — один из самых переполненных регионов со старыми
звездами. Здесь могут быть звезды и по 12 миллиардов лет возрастом, а самым
старым — больше 14 миллиардов лет, и это проблема, потому что они старше самой
Вселенной
Звезды, которая
старше самой Вселенной, быть не может; иначе она существовала бы задолго до
Большого Взрыва. Но ведь Большой Взрыв стал источником появления известной нам
Вселенной, из которого вышла вся материя, энергия, нейтрино, фотоны,
антиматерия, темная материя и даже темная энергия. Все, что содержится в нашей
наблюдаемой Вселенной, началось с этого события, и все, с чем мы имеем дело
сегодня, можно проследить до этого момента. Поэтому простейшее объяснение, что
звезды могли появиться до самой Вселенной, должно быть исключено.
SDSS J102915+172927—
это древняя звезда в 4140 световых годах от нас, которая содержит лишь 1/20 000
часть тяжелых элементов, в сравнении с нашим Солнцем, и должна быть возрастом
13 миллиардов лет.
В 2007 году мы сумели
измерить звезду HE 1523-0901, которая составляет 80% массы Солнца, содержит
всего 0,1% солнечного железа и, как полагают, возрастом 13,2 миллиарда лет,
если судить по ее обилию радиоактивных элементов. В 2015 году вблизи центра
Млечного Пути было выявлено девять звезд, которые сформировались 13,5 миллиарда
лет назад: всего через 300 000 000 лет после Большого Взрываю
Звезда HD 140283 находится
в 190 световых годах от нас. Космический телескоп Хаббла уточнил ее возраст в
14,5 миллиарда плюс-минус 800 миллионов лет
Самой поразительной
звездой из всех является HD 140283, неофициально прозванная звездой Мафусаила.
Она всего в 190 световых годах от нас, и мы можем измерить ее яркость,
температуру поверхности и состав; мы также можем увидеть, что она только
начинает развиваться в фазе субгиганта, чтобы стать впоследствии красным
гигантом. Эти фрагменты информации позволяют нам вывести хорошо обозначенный
возраст звезды, и результат как минимум вызывает беспокойство: 14,46 миллиарда
лет.
Вполне может быть,
что мы неправильно вывели возраст Вселенной. Мы извлекаем его из точных
измерений Вселенной в крупных масштабах.
Ученые впервые поймали гравитационные волны от нейтронных
звезд
16 октября 2017
Детекторы LIGO (США)
и Virgo (аналогичная обсерватория в Италии) впервые зарегистрировали
гравитационные волны от слияния двух нейтронных звезд.
Открытие было сделано
еще 17 августа. Тогда оба детектора LIGO зарегистрировали гравитационный
сигнал, получивший название GW170817. Информация, предоставленная итальянской
Virgo, позволила значительно улучшить его локализацию.
Сигналы детекторов LIGO
показали, что зарегистрированные гравитационные волны излучались двумя
астрофизическими объектами, вращающимися друг относительно друга и
расположенными на относительно близком расстоянии. Оказалось, что объекты были
менее массивными, чем ранее обнаруженные LIGO и Virgo двойные черные дыры.
Быстрое обнаружение
гравитационных волн командой LIGO–Virgo позволило запустить наблюдение
оптическими и радиотелескопами по всему миру. Получив координаты, несколько
обсерваторий уже через несколько часов смогли начать поиск в области неба, где
предположительно произошло событие.
источник - https://iz.ru/659282/2017-10-16/uchenye-vpervye-poimali-gravitatcionnye-volny-ot-neitronnykh-zvezd
Опыты с антиматерией заставили ученых сомневаться в
существовании Вселенной
18 октября 2017 г.
Физики из ЦЕРН провели сверхточные замеры
магнитного момента антипротона и не нашли никаких различий между свойствами
материи и антиматерии, что сделало тайну пропажи антиматерии и существования
Вселенной еще более загадочной.
"Все наши замеры
указывают на то, что материя и антиматерия обладают абсолютно идентичными
свойствами. Иными словами, Вселенная просто не должна существовать, но
реальность говорит об обратном. Соответственно, нужные нам различия где-то
должны существовать, но мы сейчас просто не понимаем, где их нужно искать.
Возникает вопрос — что нарушило симметрию свойств материи?", — заявил
Кристиан Сморра з Института RIKEN
(Япония).
Как сегодня считают
ученые, в первые мгновения после Большого взрыва возникло равное количество
материи и антиматерии. При этом Стандартная модель физики говорит о том, что
свойства частиц антиматерии зеркально повторяют характеристики своих близнецов,
за исключением заряда. Иначе говоря, химические и физические свойства атомов
антиматерии и материи должны быть идентичными.
Так как материя и
антиматерия аннигилируют при столкновении, во время рождения Вселенной их
частицы должны были уничтожить друг друга, породив "море"
гамма-квантов и нейтрино, не оставляя ничего, из чего могли бы возникнуть
звезды, планеты и галактики. Поэтому возникает вопрос — куда
"пропала" антиматерия и почему существует Вселенная.
Считается, что одна
из причин "асимметрии материи" может заключаться в существовании
небольших, но достаточно существенных различий в устройстве и свойствах частиц
антиматерии. За последние годы физики нашли несколько намеков на то, что такие
различия, например в массе протонов и антипротонов, все же существуют, однако
их точное изменение затрудняется низкой точностью приборов и микроскопическими
масштабами этой асимметрии.
источник - https://ria.ru/science/20171018/1507104423.html
"Хаббл" нашел следы "новой физики" в
поведении темной материи
26 октября 2017 г.
Орбитальная обсерватория "Хаббл"
получила необычные фотографии крупных скоплений галактик, чьи обитатели
"дрожат" при движении вокруг общего центра массы, что указывает на
наличие неизвестных свойств в поведении темной материи, говорится в статье,
опубликованной в журнале MNRAS.
"Мы обнаружили,
что самые яркие галактики в подобных скоплениях "дрожат", двигаясь
вокруг той точки, где скопилась темная материя. Это означает, что плотность
темной материи в центре скопления не является такой высокой, как предсказывают
текущие теории, а заметно более низкой. Все это говорит о том, что в
центральной части скоплений присутствует некая экзотическая форма темной
материи", — заявил Дэвид Харви из
Федеральной политехнической школы в Лозанне (Швейцария).
Подобное дрожание,
как сейчас считают Харви и его коллеги, было связано с тем, что в центрах этих
скоплений существует не одно, а несколько "ядер" из сверхплотных
комков темной материи. Их существование не предсказывается классическими
космологическими теориями, описывающими свойства этой загадочной субстанции, и
если открытие "Хаббла" подтвердится, то тогда ученые впервые смогут
говорить об открытии первых реальных следов "новой физики".
источник - https://ria.ru/science/20171026/1507598267.html
Физики накладывают новые ограничения на скорость
распространения гравитации
02 ноября 2017
Недавние обнаружения
гравитационных волн позволили физикам подтверждать со все большей и большей
точностью предсказания, сделанные Альбертом Эйнштейном свыше 100 лет назад в
Общей теории относительности: о том, что гравитация распространяется не
моментально, как считал Ньютон, а с конечной скоростью – скоростью света.
Сначала первые
обнаружения гравитационных волн при помощи обсерватории LIGO позволили
ограничить скорость гравитации на уровне 50 процентов от скорости света. В
работе, опубликованной на прошлой неделе в журнале Physical Review Letters
(PRL), физики объединили данные, собранные при наблюдениях трех
гравитационно-волновых событий при помощи обсерваторий LIGO и Virgo, и
показали, что скорость распространения гравитации может быть ограничена
величиной 45 процентов от скорости света.
Всего лишь через 2
дня после опубликования работы в журнале PRL, появилась еще одна работа,
опубликованная в журнале Astrophysical Journal Letters, в которой участники
коллабораций LIGO и Virgo, используя данные по гравитационным волнам,
испущенным при объединении двух нейтронных звезд, ограничивают разницу между
скоростью распространения гравитации и скоростью света на уровне не более чем
-3 x 10^-15 и 7 x 10^-16 от скорости света (?).
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10363
Сверхлегкая темная материя не существует в принципе
16 ноября 2017 г.
Сегодня почти все ученые
уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее
очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются
загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго
ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и «холодных»
частиц-»вимпов», никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые
скопления материи.
Безуспешные поиски
«вимпов» в последние два десятилетия заставили многих теоретиков считать, что
темная материя на самом деле может быть «легкой и пушистой» и состоять из так
называемых аксионов – сверхлегких частиц, похожих по массе и свойствам на
нейтрино.
Николас Эйрс из
университета Сассекса (Великобритания) и его коллеги фактически случайно
обнаружили, что самые легкие виды аксионов, о которых часто говорят теоретики,
не могут существовать в принципе, анализируя результаты эксперимента CryoEDM.
Этот проект был
запущен два десятилетия лет назад для точного измерения дипольного момента
нейтрона. Если нейтрон имеет дипольный момент, то тогда его спин будет
«дергаться» особым образом при «переворачивании» поля, что можно будет
«увидеть», наблюдая за тем, как меняется поляризация частицы.
Анализируя данные,
полученные детекторами CryoEDM в первый период их работы, ученые заметили, что
точность этих наблюдений была столь высокой, что на поведение атомов ртути и
нейтронов будут сильно влиять взаимодействия их субатомных частиц с аксионами.
Иными словами, если аксионы существуют, то они будут вызывать еще один тип
колебаний, причем их сила будет напрямую зависеть от массы частиц темной
материи.
Как показал повторный
анализ данных CryoEDM, ничего подобного в поведении ртути и нейтронов не
наблюдалось, что указывает на принципиальное отсутствие самых легких версий
аксионов, чья масса в миллионы и десятки миллиардов раз меньше, чем у
электрона.
источник - https://www.dailytechinfo.org
Движение звезд в близлежащей галактике указывает на
присутствие темной материи
29 ноября 2017
Карликовая галактика
Скульптор является одной из многочисленных галактик-спутников Млечного пути.
Группа ученых, возглавляемая Дэвидом Массари (Davide Massari) из
Астрономического института Каптейна, Нидерланды, определила движение звезд
галактики Скульптор в трехмерном пространстве, для чего исследователям
потребовалось объединить данные измерений соответственно собственного и
радиального движения звезд. Собственное движение звезд представляет собой
изменение координат звезд на небесной сфере, и для определения скорости этого
движения команда Массари проанализировала изменения положения звезд, измеренные
соответственно при помощи космического телескопа Hubble в 2002 г. и миссии Gaia
в 2014-2015 гг. Скорости радиального движения звезд галактики, то есть движения
вдоль линии наблюдения, были найдены из литературы. Используя данные по
собственному и радиальному движению звезд, ученые смогли восстановить их
движение в трех измерениях.
Проведенный командой
Массари анализ скоростей движения звезд галактики Скульптор показал, что темная
материя в галактике распределена с увеличением плотности распределения к центру
галактики. Это распределение хорошо согласуется с результатами
крупномасштабного моделирования распределения темной материи во Вселенной,
выполненного на основе стандартного космологического сценария, указывают
авторы.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10435
Китайский спутник нашел потенциальные следы темной
материи
30 ноября 2017 г.
Первые наблюдения китайской орбитальной
обсерватории DAMPE, предназначенной для поисков темной материи, говорят в
пользу того, что темная материя действительно может распадаться в окрестностях
орбиты Земли и в центре Галактики.
«Этот «обрыв» в спектре энергий космических
лучей, который мы открыли, может указывать на существование темной материи. С
другой стороны, его мог породить какой-то другой источник этих частиц. Для
ответа на этот вопрос нужно получить больше данных, и мы пока ожидаем, что
DAMPE проработает еще как минимум 5 лет», — заявил Чан Цзинь из обсерватории
Цзыцзиньшань в Нанкине.
источник - https://ria.ru/science/20171130/1509914575.html
«Хаббл» взвесил самое тяжелое скопление галактик
Вселенной
17 января 2018 г.
Космическая обсерватория «Хаббл» измерила
массу одного из самых крупных и больших скоплений галактик в видимой Вселенной,
ACT-CLJ0102-4915 в созвездии Феникса.
Скопление галактик ACT-CLJ0102-4915,
удаленное от нас примерно на 7 миллиардов световых лет, было открыто в 2011
году в ходе совместных наблюдений, которые вели телескоп «Чандра», ALMA и VLT.
Ученые изначально предполагали, что имеют дело с самым большим и тяжелым
скоплением галактик, однако точная масса «толстяка», как его начали называть
астрономы, была измерена относительно недавно, когда к наблюдениям за ним
подключился «Хаббл».
Снимки, полученные
камерами космической обсерватории, помогли ученым понять, что масса ACT-CLJ0102-4915
превышает три квадрильона Солнц, и обнаружить, что он состоит из двух крупных
частей, сталкивающихся со скоростью в несколько миллионов километров в час.
источник - https://ria.ru/science/20180117/1512757178.html
Представлена самая современная компьютерная модель
Вселенной
01 февраля 2018
Новые вычислительные
методы позволили создать самую плотно наполненную информацией модель
космологического масштаба из когда-либо создаваемых учеными. Этот новый
инструмент позволяет глубже понять влияние черных дыр на распределение темной
материи, характер формирования и распределения тяжелых элементов в космосе, а
также происхождение магнитных полей.
IllustrisTNG
представляет собой усовершенствованную версию оригинальной модели Illustris,
разработанной группой исследователей во главе с Волкером Шпрингелом из
Гейдельбергского института теоретических исследований (Германия).
Усовершенствования исходной модели были произведены в части добавления ряда
физических процессов, играющих важную роль при формировании и эволюции
галактик.
Так же как и
оригинальная модель Illustris, этот новый проект воссоздает Вселенную в форме
куба с размерами, меньшими по сравнению с нашей Вселенной. На этот раз в
проекте моделируется формирование миллионов галактик в репрезентативной области
Вселенной, ограниченной поверхностью куба со стороной примерно в один миллиард
световых лет. Модель Illustris TNG стала самым крупным проектом, использующим
гидродинамическое моделирование для воссоздания космических структур.
Космическая паутина
из газа и темной материи, получаемая в результате моделирования с
использованием инструмента Illustris TNG, включает галактики, близко
напоминающие реальные галактики по форме и размерам. Впервые гидродинамическое
моделирование позволило напрямую рассчитать подробную картину формирования
скоплений галактик в космосе. При сравнении с наблюдательными данными –модель
Illustris TNG демонстрирует высокий уровень реализма.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10604
Вселенная может оказаться горячее с одного конца и
холоднее - с другого
08 марта 2018
При наблюдениях с
Земли Вселенная выглядит более горячей с одного конца, чем с другого, если
судить по энергии реликтового, или космического микроволнового излучения
(cosmic microwave background radiation, CMB). Однако ученые допускают, что это
различие может быть обусловлено допплеровским эффектом, связанным с движением
Солнечной системы в пространстве по отношению к остальной части Вселенной.
Исследователи во
главе с Сиявашем Ясини из Университета Южной Калифорнии предлагают проверить,
действительно ли регистрируемый при наблюдениях градиент температуры фонового
излучения связан с допплеровским эффектом, или же он является характерным
свойством Вселенной. Ответить на этот вопрос поможет усредненный по всему небу
спектр CMB; получить эти данные позволят обзоры неба следующих поколений,
отмечают Ясини и его коллеги.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10727
Умер Стивен Хокинг
14 марта 2018 г.
Всемирно известный английский
физик-теоретик Стивен Уильям Хокинг скончался на 77-ом году жизни, сообщило
агентство Bloomberg со ссылкой на представителя семьи.
В своем совместном
заявлении дети Хокинга отметили, что их отец "был великим ученым и
необыкновенным человеком, чья работа и наследие будут жить в течение многих
лет".
Хокинг —
физик-теоретик, известный популяризатор науки. Он занимался изучением проблемы
возникновения космологической сингулярности — первичного состояния Вселенной,
из которого она, согласно теории Большого взрыва, непрерывно расширяется.
Когда Хокингу было 22
года, ему поставили диагноз боковой амиотрофический склероз. Врачи тогда
считали, что жить ему осталось два-три года. Однако их прогнозы не оправдались,
ученый продолжил научную работу, дважды женился и стал отцом троих детей.
В 1998 году он
опубликовал книгу "Краткая история времени", которая разошлась
десятимиллионным тиражом. В ней говорится о появлении Вселенной, природе
пространства и времени, черных дырах и теории суперструн.
Даже полностью парализованный,
Хокинг вел активную жизнь — занимался наукой, преподавал, выступал с докладами,
общаясь с миром через компьютерный синтезатор речи.
источник - http://novosti-kosmonavtiki.ru/news/35862/
Стивен Хокинг надеялся, что M-теория объяснит Вселенную.
Что это за теория?
21 марта 2017
Есть легенда, что
Альберт Эйнштейн провел свои последние часы на Земле, вычерчивая что-то на
листке бумаги в последней попытке сформулировать теорию всего. Спустя 60 лет и
другой легендарный ученый в области теоретической физики, Стивен Хокинг,
покинет этот мир с похожими мыслями. Мы знаем, что Хокинг считал, что так
называемая M-теория — наш лучший шанс создать полную теорию вселенной.
Чтобы понять основную
идею М-теории, нужно вернуться в 1970-е годы, когда ученые поняли, что вместо
того, чтобы описывать вселенную, основываясь на точечных частицах, их лучше
было бы описывать в виде осциллирующих струн (энергетических трубочек). Новый
способ осмысления фундаментальных составляющих природы привел к решению многих
теоретических проблем. Прежде всего, отдельное колебание струны можно
интерпретировать как гравитон. И в отличие от стандартной теории гравитации,
теория струн может описывать его взаимодействия математически и не получать
странных бесконечностей. Значит, гравитацию можно будет включить в объединенную
структуру.
Сперва люди были
озадачены тем, что она предсказывала существование частицы, которая движется
быстрее света, так называемый «тахион». Это предсказание вошло в противоречие
со всеми экспериментальными наблюдениями и бросило серьезную тень на теорию
струн.
Тем не менее этот
вопрос был решен в начале 1980-х годов вместе с введением в теорию струн так
называемой “суперсимметрии”. Она предсказывает, что у каждой частицы есть свой
суперпартнер и, по необычному совпадению, то же самое условие фактически
устраняет тахион. Этот первый успех широко известен как “первая струнная
революция”.
Другая необычная
особенность в том, что теория струн требует существования десяти
пространственно-временных измерений. В настоящее время нам известно лишь
четыре. Мы могли бы существовать в четырехмерном мире без какого-либо доступа к
дополнительным измерениям. Либо же лишние измерения могли быть “компактными” и
умещены в такие небольшие масштабы, что мы их не замечали бы. Однако различные
компактификации привели бы к иным значениям физических констант и иным законам
физики. Возможное решение состоит в том, что наша Вселенная лишь одна из многих
в бесконечной “множественной вселенной”, управляемой разными физическими
законами.
М-теория
Оставалась еще одна
проблема, которая не давала покоя теоретикам струн того времени. Тщательная
классификация показала существование пяти различных последовательных теорий
струн, и было непонятно, почему природа должна выбирать одну из пяти. Во время
второй революции струн в 1995 году физики предположили, что пять
последовательных теорий струн на деле являются разными лицами уникальной
теории, которая существует в одиннадцати пространственно-временных измерениях и
называется М-теорией.
Темная материя должна быть "абсолютной черной"
6 апреля 2018 г.
Сегодня почти все
ученые уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее
очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются
загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго
ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и "холодных"
частиц-"вимпов", никак не проявляющих себя, кроме как притягивая
видимые скопления материи.
Три года назад Ричард
Мэсси из Даремского университета (Великобритания) и его коллеги поставили эти
теории под сомнение, наблюдая за Abell 3827 —
крупной "семьей" галактик, которая находится в созвездии Индейца
на расстоянии в 1,4 миллиарда световых лет от Земли.
Снимки, полученные
"Хабблом", раскрыли неожиданную картину – скопления темной материи в
сталкивающихся галактиках в этом скоплении
"отстали" от связанных с ними групп звезд примерно на 5 тысяч
световых лет. Это указало на то, что клубы темной материи все же
взаимодействуют друг с другом, а не просто пролетают друг через друга, как
показывали прошлые наблюдения.
Получив столь
неожиданные результаты, команда Мэсси решила перепроверить их, используя другой
сверхмощный телескоп, микроволновую обсерваторию ALMA, установленную в пустыне
Атакама в Чили.
источник - https://ria.ru/science/20180406/1518023175.html
Хаббл исследовал местную Вселенную
19 мая 2018
Международная команда
астрономов закончила самый всесторонний ультрафиолетовый обзор местной
вселенной. Он был выполнен с помощью Космической Обсерватории имени Хабблa.
В общей сложности
Обсерватория имени Хаббла, а также обзор неба LEGUS наблюдали за 50-ю
различными галактиками. Экземпляры, отобранные для данного проекта, включали в
себя спиральные, крупные и карликовые галактики, которые находятся на
расстоянии 60 миллионов световых лет от Земли. Каждая из галактик строго
отвечала всем критериям отбора на основе массы, звездных темпов формирования и
изобилия химических элементов, более тяжелых, чем водород и гелий.
Новые наблюдения за
этими галактиками в видимом и ультрафиолетовом свете, выполненные Полевой
Широкоугольной Камерой Хаббла (Wide Field Camera 3) и Современной Камерой для
Обзоров, были добавлены к заархивированным изображениям, которые были сделаны
космическим телескопом ранее.
Всего этого обилия
данных Хаббла астрономы собрали два крупных космических каталога, один из
которых содержит данные примерно по 8 000 звездных групп и второй. Который
характеристику приблизительно 39 миллионов звезд с массой более чем в пять раз
больше нашего Солнца.
источник - http://www.infuture.ru/article/19900
Частицы «тёмной материи» могут иметь электрический заряд
30 мая 2018
Согласно результатам,
полученным при помощи инструментов проекта Experiment to Detect the Global EoR
(Epoch of Reionization) Signature (EDGES), реликтовое излучение могло
поглощаться холодными атомами водорода, которые под действием ультрафиолетового
излучения первых звезд получили способность поглощать фотоны реликтового
излучения. Однако температура этих атомов водорода, измеренная при помощи
инструментов проекта EDGES, составила лишь половину от расчетного значения. В
попытке найти причину такого охлаждения атомов водорода исследователи во главе
с Джулианом Б. Муньосом из
Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, предложили новую гипотезу,
согласно которой охлаждение могло быть связано с электромагнитным
взаимодействием с частицами темной материи, имеющим, в соответствии с этой
моделью, крохотный электрический заряд.
Для объяснения
данных, полученных в рамках проекта EDGES, необходимо, чтобы зарядом обладали
не все частицы темной материи, а лишь их небольшая часть. Если бы заряжеными
были все частицы темной материи, то они не имели бы возможности
концентрироваться в областях, близких к дискам галактик Вселенной - а именно в
этих областях предполагается наличие больших количеств темной материи. Остальная
часть частиц темной материи может иметь нейтральный характер, аналогично тому,
как во Вселенной небольшая доля материи ионизована, в то время как основная
часть ее представляет собой нейтральные частицы.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=10955
Астрономы обнаружили шесть причудливых «темных» галактик,
не содержащих в себе звезд
6 июня 2018
Шесть темных галактик
были обнаружены астрономами из Швейцарского федерального технологического
института в Цюрихе, благодаря использованию комбинации старой и новой
технологии наблюдений. Эта техника полагается на наблюдения за квазарами,
которые представляют собой ближайшее окружение сверхмассивных черных дыр,
находящихся, как правило, в центральных областях галактик.
Квазары, за счет
разогрева материи, проходящей через горизонт событий черной дыры, излучают
яркий свет, достаточно большая часть которого приходится на ультрафиолет,
который поглощается атомами водорода и заставляет их светиться. И это вторичное
свечение водорода носит название альфа-линий Лимана (Lyman-alpha line).
Если темная
галактика, которая богата водородом, находится неподалеку от галактики с ярким
квазаром в ее центре, то она будет действовать как космический светофильтр и
альфа-линии водорода будут четко прослеживаться в свете квазара. Такой метод
уже использовался в 2012 году для идентификации темных галактик-кандидатов при
помощи телескопа Very Large Telescope Южной европейской обсерватории.
В 2014 году на
телескоп VLT был установлен новый инструмент, Multi Unit Spectroscopic
Explorer, MUSE. Это позволило астронома заглянуть в космос намного дальше, чем
это было возможно ранее, и позволило идентифицировать несколько новых темных
галактик.
Ученым удалось обнаружить недостающую часть обычной
материи во Вселенной
22 июня 2018
Исследователи из
университета Боулдера (Колорадо) сообщили о том, что им удалось обнаружить последнюю
недостающую часть обычной материи Вселенной. Из этой обычной, барионной
материи, состоят все физические объекты, существующие во Вселенной, начиная от
звезд и заканчивая черными дырами. Но до последнего времени астрономам
удавалось идентифицировать лишь две третьих части от того количества материи,
которое, согласно теории, было сформировано в момент Большого Взрыва.
Недостающая треть
материи была найдена учеными в межгалактическом космическом пространстве. Эта
материя существует в виде «нитей» газообразного кислорода, разогретого до
температур порядка 1 миллиона градусов Цельсия. Данное открытие является
ключевым моментом для проведения полной проверки достоверности теории Большого
Взрыва.
Отметим, что
недостающая обычная материя никак не связана с темной материей, на долю которой
приходится большая часть от общего количества материи во Вселенной.
Ученые предлагают вариант проверки гипотезы темной
материи в масштабе галактик
27 июня 2018
Международная группа исследователей,
используя современные компьютерные модели, предложила тест, позволяющий
проверить, существует ли на самом деле в природе темная материя, или же
разгадка наблюдаемых противоречий в наблюдательных данных кроется в
ограниченности применения ньютоновского гравитационного закона.
Используя один из
самых быстрых суперкомпьютеров в мире, ученые смоделировали распределение
материи в карликовых галактиках, являющихся спутниками крупных спиральных
галактик, таких как Млечный путь. Исследователи проанализировали для этих
галактик отношение реального ускорения входящих в их состав звезд к ускорению,
вызываемому действием одной лишь видимой материи (так называемый показатель
RAR), исходя из допущения, что темная материя существует в действительности. Результаты
показали, что в этом случае карликовые галактики ведут себя как уменьшенные
копии более крупных галактик.
Но что если темной
материи на самом деле не существует, а объяснение аномальных ускорений галактик
и входящих в их состав звезд объясняется ограниченностью применимости простого
гравитационного закона, открытого Ньютоном? В этом случае показатель RAR
карликовых галактик будет сильно зависеть от расстояния между карликовой
галактикой-спутником и родительской галактикой, показывают авторы.
Эта разница позволяет
зафиксировать условия проверки гипотезы существования темной материи.
Космический аппарат Gaia, запущенный в космос в 2013 г., может помочь провести
этот тест. Однако анализ данных, собранных при помощи этого аппарата, для
предлагаемой проверки гипотезы темной материи займет многие годы, отмечают
авторы работы.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11023
Ученые утверждают, что им удалось получить доказательства
наличия следов предыдущих вселенных, существовавших до Большого Взрыва
17 августа 2018
Группа ученых,
занимающаяся обработкой данных, собранных в 2014 году в ходе эксперимента
BICEP-2, утверждает, что им удалось получить доказательства существования
следов предыдущих вселенных, которые существовали в нашей области пространства
ранее, до момента Большого Взрыва. Этими следами являются эффекты излучения от
черных дыр, находившихся в древних вселенных, и это все полностью укладывается в
одну из существующих теорий, которая называется конформальной циклической
космологией (conformal cyclic cosmology, CCC).
Согласно теории CCC,
наша Вселенная рождена не в результате единичного случая Большого Взрыва, она
постоянно проходит через постоянные циклы Большой Взрыв - расширение - сжатие.
Естественно, все существовавшее во Вселенной полностью разрушается в начале
следующего цикла, но ученые утверждают, что некоторые виды электромагнитного
излучения могут пережить процесс «перерождения» Вселенной.
«То, что мы наблюдаем
в настоящее время, является отголосками существования черных дыр в предыдущих
Вселенных, которые испарились уже давным-давно, целую вечность назад» -
рассказывает Роджер Пенроз, теоретический физик их Оксфордского университета и
один из разработчиков теории CCC. - «Этими следами являются так называемые
точки Хокинга, названные так в честь покойного Стивена Хокинга. Именно Стивен
Хокинг обосновал то, что черные дыры могут излучать так называемое излучение
Хокинга, а некоторые уникальные свойства этого излучения позволяют ему перейти
из текущей Вселенной в следующую».
Гамма-фон центра Млечного пути не связан с темной
материей
07 августа 2018
На протяжении почти
10 лет астрономы изучали таинственное рассеянное излучение, идущее из центра
нашей Галактики. Изначально предполагалось, что это излучение может исходить со
стороны неуловимых частиц темной материи. Однако команда физиков из
Амстердамского университета выявила факты, свидетельствующие в пользу
альтернативной гипотезы, согласно которой источником таинственного избыточного
излучения являются пульсары.
Кристоф Венигер, один
из авторов исследования и его коллеги нашли, что уровень интенсивности этого
избыточного гамма-излучения тесно коррелирует с плотностью массы звезд во
внутренних областях Галактики. Это исследование базируется на новом инструменте
для анализа под названием Sky Factorization with Adaptive Constrained Templates
(SkyFACT), разработанном самой исследовательской группой Венигера, в основе
которого лежит физическое моделирование и анализ изображений.
Эти находки
свидетельствуют в пользу гипотезы миллисекундных пульсаров как объяснения
избыточного гамма-излучения, наблюдаемого в центре Галактики, поскольку ни
аннигилирующая темная материя, ни какие-либо другие астрофизические явления не
способны объяснить эту корреляцию, пояснили авторы.
источник - http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11118
Астрономы нашли самое жёсткое вещество во Вселенной и
новый источник гравитационных волн
20 сентября 2018
"Ядерные
макароны" в коре нейтронной звезды жёстче всего, что когда-либо
встречалось человечеству на Земле и в космосе. Такой вывод сделала
международная группа исследователей, попутно открыв новый механизм излучения
гравитационных волн.
Нейтронная звезда
покрыта твёрдой корой. В её нижнем слое из нейтронов и протонов (на небольшой
глубине последние ещё встречаются) создаются структуры причудливой формы.
Многие из них напоминают те или иные макаронные изделия. Как уточняет ресурс
phys.org, учёные так и называют их: "ньокки", "спагетти",
"лазанья". Собирательное название звучит как "ядерные
макароны".
Результаты расчёта
показали, что модуль сдвига этого материала составляет невиданные 1023
джоулей на кубический сантиметр. Это означает, что он в 10 миллиардов раз
жёстче стали и вообще бьёт все рекорды по этому показателю.
источник - https://www.vesti.ru/doc.html?id=3062161
Датские физики усомнились в обнаружении
гравитационных волн
01 ноября 2018
Первое
прямое обнаружение гравитационных волн было открыто миру 11 февраля 2016 года и
породило заголовки по всему миру. За это открытие в 2017 году физики получили
Нобелевскую премию и официально запустили новую эпоху гравитационной
астрономии. Но группа физиков из Института Нильса Бора в Копенгагене ставят это
обнаружение под сомнение. Ученые утверждают, что коллаборация ошибочно приняла
шумовые паттерны за сигнал.
Хотя LIGO
приобрела (не совсем заслуженную) репутацию исключительно секретного
учреждения, Шумейкер говорит, что коллаборация потратила много времени на
общение с Джексоном и его группой на протяжении последних двух лет, чтобы
улучшить их пониманием методов LIGO, включая и приглашение Джексона и других в
Институт Нильса Бора, чтобы те могли подробно обсудить вопрос в телеконференциях
с членами команды LIGO.
источник - https://hi-news.ru/science/datskie-fiziki-usomnilis-v-obnaruzhenii-gravitacionnyx-voln.html
Новые измерения космологической константы
ставят новые вопросы
13 ноября 2018
Для
проведения новых измерений постоянной Хаббла исследователи из Института
космологии и гравитации (Великобритания) во главе с профессором Бобом
Николом использовали новый метод, называемый
«обратной лестницей расстояний» (inverse distance ladder), основанный на
использовании новых данных наблюдений сверхновых типа Ia при помощи камеры Dark
Energy Survey (DES) совместно с существующими данными по космическим
расстояниям.
Профессор
Никол сказал: «Полученное нами значение согласуется со значениями, полученными
многими другими исследователями, однако не согласуется со значением, полученным
нобелевским лауреатом Адамом Риссом и его командой. Это ставит перед нами новые
вопросы: возможно, даже сегодня мы не до конца понимаем физику нашей части
Вселенной!».
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20181113044959
"Ураган" темной материи дает ученым
шанс обнаружения аксионов
17 ноября 2018
Группа
ученых из Королевского колледжа в Лондоне, британского Астрономического
института и университета Сарагосы (Испания), обнаружила, что "ураган"
темной материи, который проходит прямо сейчас сквозь нашу Солнечную систему,
предоставляет отличный шанс для обнаружения аксионов - это элементарные
частицы, которые являются одним из кандидатов на звание частиц темной материи.
Отметим, что
современная наука уже имеет ряд достаточно достоверных косвенных доказательств
существования темной материи, несмотря на отсутствие возможности увидеть и
"пощупать" ее вживую. И вполне естественно, что ученые продолжают
искать новые способы и технологии, которые позволят им прикоснуться к "темной
тайне".
Упомянутая
выше группа ученых сконцентрировала свое внимание на звездном потоке S1,
состоящем из приблизительно 30 тысяч звезд, который перемещается по траектории,
говорящей о том, что звезды этого потока когда-то были частью карликовой
галактики, поглощенной Млечным Путем. Поток S1 был обнаружен только в прошлом
году группой астрономов, изучающих данные, собранные космическим телескопом
Gaia. Согласно предположениям ученых поток S1 удерживается в виде единого
космического объекта силами гравитации заключенной в нем темной материи. И
сейчас эта масса темной материи проходит сквозь Солнечную систему, двигаясь со
скоростью порядка 500 километров в секунду.
Сейчас
ученые уже создали ряд математических моделей, демонстрирующих распределение
массы и плотности движущейся темной материи. Данные, полученные в ходе расчетов
этих моделей, могут послужить подсказкой для других ученых, по этим данным
можно идентифицировать области, в которых шанс на обнаружение темной материи
увеличивается в несколько раз. Кроме этого, в данных расчетов моделей
содержится информация о том, что же именно и каким образом надо будет искать.
Согласно
результатам расчетов шанс обнаружения WIMP-частиц, которые также являются
кандидатами на звание частиц темной материи, чрезвычайно мал. А вот шанс обнаружения
аксинов в данном случае намного выше, чем при обычных условиях.
К сожалению,
имеющееся на сегодняшний день регистрирующее научное оборудование не способно
зарегистрировать аксионы, несмотря на широкий энергетический спектр их потока.
Но звездный поток S1 будет пересекать пространство Солнечной системы еще очень
долго и, вполне вероятно, что, пока это не закончится, ученые успеют
разработать и использовать системы обнаружения частиц следующего поколения,
обладающие необходимым уровнем чувствительности.
Астрономы измерили, сколько света излучили звезды за всю
историю Вселенной
2 декабря 2018
Астрономы измерили
весь звездный свет, который просочился в космос за всю историю Вселенной.
Получилось 4 х 1084 фотонов.
Несмотря на всю
черноту ночного неба, оно содержит диффузное свечение от фотонов, испущенных
давным-давно древними звездами. Астрономы называют его внегалактическим фоновым
свечением (EBL). Это свечение фактически захватывает только часть фотонов,
когда-либо рожденных звездами. Большинство звезд рождаются в пыльных средах, и
большая часть их света поглощается пылью. Фотоны внегалактического фонового
свечения — это счастливчики, которые прошли через пыль и с тех пор путешествуют
по космосу.
И поскольку Вселенная
настолько огромна, весь сбежавший свет светит не ярче 60-ваттной лампочки,
мерцающей на расстоянии в четыре километра.
Чтобы подсчитать
фотоны внегалактического фона, Айелло и его коллеги взяли 10-летние данные
гамма-лучевого космического телескопа Ферми. Они наблюдали одну гамма-лучевую
вспышку и 739 блазаров, свет которых достиг Земли 0,2 — 11,6 миллиарда лет
назад. Затем рассчитали, сколько гамма-лучей было поглощено или изменено
столкновениями с фотонами в EBL.
Согласно новой теории темная материя и темная энергия
могут быть проявлениями одной «темной жидкости», имеющей отрицательную массу.
11 декабря 2018
Темная энергия и
темная материя являются понятиями, принятыми для того, чтобы заткнуть «дыры»
между теоретической частью (Стандартной Моделью) и результатами фактических наблюдений.
К примеру, наблюдаемое астрономами движение и распределение галактик во
Вселенной невозможно, если принимать в расчет только массу материи, которую
можно увидеть. И с 1930-х годов существование невидимой дополнительной массы
было сопоставлено с существованием невидимой темной материи.
Темная энергия - это
более «свежее» понятие, нежели темная материя. Наблюдая за ускорением процесса
расширения Вселенной, что было обнаружено в 1998 году, ученые выдвинули
предположение о существовании некоего фактора, который несет за это
ответственность. И этот фактор получил название темной энергии.
Теперь же, понятия
темной материи и темной энергии, совмещенные с теорией Стандартной Модели,
являются основой нынешней основной космологической теории, связанной с Большим
Взрывом и имеющей название Lambda-CDM. Термин «Lambda» в названии обозначает
темную энергию как своего рода физическую константу, А аббревиатура «CDM»
означает холодную темную материю (cold dark matter).
До последнего времени
темную материю и темную энергию было принято рассматривать, как отдельные
явления. Но некоторые из ученых уже давно задавались вопросом, не являются ли
они разными проявлениями одного и того же фактора? Последний вопрос является
ключевой идеей новой теории, основанной на модели Lambda-CDM и выдвинутой
Джейми Фарнесом из Оксфордского университета.
Согласно новой теории
Фарнеса, 95 процентов объема Вселенной заполнены некоей «темной жидкостью», а
темная материя и темная энергия являются лишь разными ее проявлениями на
физическом уровне. И эта теория, кстати, очень хорошо описывает некоторые из
характерных особенностей «темных факторов», которые раньше нельзя было описать
ничем другим. Заполняющая Вселенную «темная жидкость» должна иметь
отрицательную массу.
Спорным моментом
новой теории является то, что по мере расширения Вселенной плотность «темной
жидкости» должна уменьшиться настолько, что эффекты от ее отрицательной массы
должны перестать оказывать ощутимое влияние на все окружающее. Фарнес объяснил это
наличием некоего «тензора создания» в его уравнениях, согласно чему во
Вселенной постоянно создается новая материя с отрицательной массой, что
позволяет удерживать все время плотность «темной жидкости» на относительно
постоянном уровне.
Ученые отвергли идею путешествия через червоточины
17 декабря 2018
Червоточины —
довольно избитое клише в научной фантастике. Это своего рода туннель,
соединяющий отдаленные точки в пространстве или даже две вселенные, посредством
искривления пространства-времени.
Теоретически, такой
туннель мог бы провести из одной точки пространства в другую, минуя фактическое
преодоление расстояния между ними. Роман Конопля, физик РУДН, оценил
возможность таких межзвездных путешествий.
«Наша надежда на существование этих
экзотических объектов основывается на том факте, что уравнения Эйнштейна
позволяют червоточинам быть их решением. Однако, чтобы через червоточину можно
было пройти и чтобы она не схлопнулась из-за гравитационного эффекта, сила
отталкивая в узком месте червоточины должна быть чрезвычайно высокой», говорит
Роман Конопля.
«Некоторые
предварительные исследования зарубежных коллег, похоже, указывают на
возможность такой стабильности. Однако мы подтвердили, что червоточина в
соответствии с теорией Эйнштейна с квантовыми поправками является критически
нестабильной. Очевидно, что такая нестабильная система не может существовать в
природе, поскольку любая реакция с окружающей средой будет приводить к ее
разрушению. К сожалению, математические расчеты показывают, что у нас до сих
пор нет теоретически непротиворечивой модели червоточины без экзотических
допущений», говорит Конопля.
Предложена новая модель расширения Вселенной, объясняющая
темную энергию
31 декабря 2018
С конца 90-х годов
ученые знают, что скорость расширения Вселенной постоянно увеличивается.
Причиной этого ученые называют «темную энергию», которая равномерно
распределяется повсюду и расталкивает частицы матери друг от друга. Понимание
природы этой темной энергии — одна из важнейших загадок фундаментальной физики.
Исследователи давно
считают, что ответ на эту загадку подскажет теория струн. Согласно ей, вся
материя состоит из крошечных вибрирующих струновидных объектов. Кроме того, эта
теория утверждает, что пространственных измерений больше трех.
В опубликованной
шведским учеными статье описывается новая модель темной энергии, а также нашей
Вселенной. Так, согласно новой модели, наша Вселенная движется на краю
растущего пузыря в дополнительное измерение. Согласно данной модели, вся
существующая материя находится на концах струн, тянущихся в другое измерение.
Ученые утверждают, что их модель полностью согласуется с теорией струн и
доказывает, что таких пузырей — а значит, и Вселенных — может быть больше
одного.
Звезды разогревают темную материю
05 января 2019
Ученые обнаружили,
что темная материя может быть нагрета и приходить в движение в результате
формирования звезд в галактиках. Это исследование впервые подтверждает
наблюдениями эффект, известный как «нагрев темной материи», и дает новые ключи
к пониманию этой таинственной субстанции.
Когда в галактике
формируются новые звезды, мощные звездные ветра могут отталкивать газ и пыль от
центра галактики. В результате в центре галактики остается меньше массы, и
гравитационное воздействие на темную материю в этой галактике уменьшается. В
результате ослабления гравитационного притяжения темная материя получает
дополнительную энергию и мигрирует в стороны от центра галактики – эффект,
называемый «разогревом темной материи».
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190105222646
Пять сценариев конца нашей Вселенной
14 января 2019
Мы думали, что у
Вселенной такие варианты:
1.
Вселенная
схлопнется в процессе Большого Сжатия. 2 Вселенная будет расширяться вечно и
приведет к Большому Замерзанию. 3. Расширение Вселенной асимптотически
стремится к нулю.
Насколько нам
известно, основываясь на этих измерениях, мы определили, что Вселенная состоит
за 0,01% из излучения, 0,1% — нейтрино, 4,9% — обычная материя, 27% — темная
материя, 68% — темная энергия. Этот квест, который для некоторых начался еще в
1920-х годах получил неожиданный ответ в конце 1990-х.
Темная энергия — это
космологическая постоянная, преобладающая в расширении. Это опция по умолчанию,
учитывающая наши лучшие данные. В то время как материя становится менее плотной
по мере расширения Вселенной, разбавляется по мере расширения объема, темная
энергия представляет собой ненулевое количество энергии, присущее ткани самого
пространства. По мере расширения Вселенной плотность темной энергии остается
постоянной, что приводит к тому, что расширение всегда сохраняет положительное
значение.
Конечно, скорость
расширения согласуется с постоянным количеством энергии, принадлежащей самому
пространству, но эта плотность энергии также может снижаться.
Если она ослабеет до нуля,
все придет к одной из выше описанных возможностей: Большому Замерзанию.
Вселенная будет расширяться, но без достаточного количества материи и других
форм энергии, которые помогут ей заново схлопнуться.
Если распад станет
отрицательным, это может привести к другой возможности: Большому Сжатию.
Вселенная заполнится энергией, присущей пространству, которая внезапно поменяет
знаки и приведет пространство к сжатию. Такой вариант тоже возможен.
Темная энергия
перейдет в другую форму энергии, омолаживающую Вселенную. Если темная энергия
не распадается, а остается постоянной или даже усиливается, возникает еще одна
возможность. Эта энергия, присущая ткани пространства, может не всегда
оставаться в такой форме. Вместо этого она может превращаться в материю и излучение,
подобные тому, что были, когда закончилась космическая инфляция и начался
Большой Взрыв.
Если темная энергия
останется постоянной до этой точки, она создаст очень, очень холодную и
рассеянную версию раскаленного Большого Взрыва, в которой сами себя смогут
создавать только нейтрино и фотоны. Но если сила темной энергии будет
возрастать, это может привести к состоянию, подобному инфляции, за которым
последует новый, действительно раскаленный Большой Взрыв. Это самый простой
способ омолодить Вселенную с заданными параметрами.
Темная энергия
связана с нулевой энергией квантового вакуума и будет распадаться, разрушая
нашу Вселенную. Это самая разрушительная возможность из всех. Что, если темная
энергия не является истинной величиной пустого пространства в конфигурациях с
самой низкой энергией, а является результатом симметрий на ранних этапах
Вселенной, когда они оказались в конфигурации с ложным минимумом?
Если это так, должен
быть способ создать квантовый туннель в состояние с более низкой энергией, изменив
законы физики и уничтожив все связанные состояния (то есть частицы) квантовых
полей сегодня. Если квантовый вакуум нестабилен в этом смысле, то, где бы этот
распад ни произошел, результатом будет разрушение всего во Вселенной
посредством пузыря, распространяющегося на скорости света. Если такой сигнал
достигнет нас, нам тоже придет конец.
источник - https://hi-news.ru/research-development/pyat-scenariev-konca-nashej-vselennoj.html
«Расщепленный» снимок квазара позволил провести новую
оценку постоянной Хаббла
23 января 2019
Саймон Биррер из
Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и его коллеги провели определение
постоянной Хаббла при помощи оригинального метода, основанного на том, что
свет, идущий к нам от далеких квазаров, испытывает под действием гравитации
близлежащих галактик расщепление, в результате которого мы наблюдаем два
изображения одного и того же квазара. Свет, формирующий каждое из двух
изображений одного и того же квазара, движется по разным маршрутам. Поэтому,
когда квазар мерцает, это мерцание наблюдается на двух его изображениях с
задержкой, которая вместе с информацией о гравитационном поле галактики, лежащей
на переднем плане, позволяет рассчитать расстояния как до квазара, так и до
этой галактики, выступающей в роли гравитационной линзы. Знание красных
смещений квазара и галактики-линзы позволило астрономам оценить скорость
расширения Вселенной.
Полученное командой
Биррера значение постоянной Хаббла составляет 72,5 километра в секунду на
мегапарсек, что согласуется с оценкой этой постоянной, полученной при
определении расстояний до сверхновых, однако расходится почти на 8 процентов с
оценкой, проведенной на основании анализа тусклого свечения неба, называемого
реликтовым излучением.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190123062426
До Большого взрыва существовала зеркальная копия
Вселенной, считают астрономы
23 января 2019
Сегодня физики имеют
довольно подробное понимание структуры Вселенной, начиная с первых нескольких
секунд после Большого взрыва и вплоть до настоящего времени. Основные
физические законы при этом остались неизменными с того времени до настоящих
дней. Однако эксперты на протяжении многих лет дискутируют на тему того, что
произошло в этот самый первый момент – когда крохотная, бесконечно плотная
крупица материи стремительно расширилась – и в ходе этих дискуссий часто
упоминается возможность нарушения каким-то образом базовых физических
принципов.
В новом исследовании
ученые во главе с Лейтемом Бойлем из Института теоретической физики «Периметр»
в Ватерлоо, Канада, предложили взглянуть на эту проблему с другого ракурса,
представив простой сценарий, согласно которому наша Вселенная всегда оставалась
фундаментально симметричной. Проведя расчеты, исследователи пришли к выводу,
что до Большого взрыва наша Вселенная представляла собой нечто вроде
«зеркального отражения» современного мира, где время шло в противоположную
сторону, а материя была построена из частиц антиматерии: например, атом такой
материи представлял собой ядро из нейтронов и отрицательно заряженных
антипротонов, вокруг которого по орбитам двигались легкие позитроны. Все
события в такой «антиВселенной» развивались в обратную сторону, например,
разбитое яйцо в ней превращалось в целое, а затем оказывалось прямиком в
курице, от которой оно было получено в нашем мире.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190123054143
В двух галактиках вообще не нашли темной материи
28 января 2019
Первая галактика NGC
1052-DF2 размером с Млечный Путь, но содержит в 100 раз меньше звезд. Новая
галактика NGC 1052-DF4 находится в том же участке неба и по размерам и массе
примерно такая же.
В марте прошлого года
ученые во главе с Шани Даниэли и Питером ван Доккумом из Йельского университета
опубликовали исследование, в котором оценили размер NGC 1052-DF2, наблюдая его
звездный свет, а также движения звездных скоплений, которые его окружают. Если
бы NGC 1052-DF2 содержала столько темной материи, сколько от нее обычно ожидают
астрономы, темная материя повысила бы орбитальные скорости этих звездных
явлений. Но они движутся вяло, что говорит о том, что темная материя
отсутствует. Критики возражают тем, что скорости этих звездных скоплений были
неправильно рассчитаны — и даже если их расчеты правильные , размер выборки из
всего 10 звездных скоплений был слишком скромным для надежного определения
запаса темной материи в NGC 1052-DF2.
В октябре Даниэли решила заняться этим
вопросом, используя другую технику. Она взяла Keck Cosmic Web Imager, новый
инструмент, недавно установленный за гигантским 10-метровым основным зеркалом
телескопа Кека на Гавайях. Этот прибор может измерять свет от очень слабых
объектов с чрезвычайно высоким разрешением, что делает его идеальным
инструментом для изучения ультрадиффузных галактик, таких как NGC 1052-DF2.
Некоторые астрономы
ломают голову над тем, как такие галактики могли образоваться и куда делась
темная материя. Бойлан-Колчин говорит, что одной из возможностей является
гравитационное притяжение соседней, гораздо более крупной галактики, отделенной
от темной материи. Либо же DF2 и DF4 могут быть не галактиками вовсе, а
скромными собраниями звезд, маскирующимися под галактики; в этом случае эти
изолированные группы звезд могут образовываться из сталкивающихся джетов газа,
вытекающего из другого места. Или могут быть еще более скучные сценарии,
например, ориентация галактик относительно Земли, которая неблагоприятно влияет
на получение точных спектральных измерений их движений.
источник - https://hi-news.ru/space/v-dvux-galaktikax-voobshhe-ne-nashli-temnoj-materii-chto-proisxodit.html
Ученые нашли недостающую материю Вселенной
17 февраля 2019
Астрономы полагают,
что они приблизились к раскрытию давней загадки, связанной с устройством нашей
Вселенной, которая состоит в том, что во Вселенной недостает примерно одной
трети массы материи.
Эта «недостающая
материя» представляет собой отнюдь не темную материю (совсем другая загадка
Вселенной) – нет, она является нормальной материей, которую исследователи
попросту не могут обнаружить. Однако в новой научной работе был предложен
метод, позволяющий «напасть на след» этой неуловимой материи.
В этом исследовании,
возглавляемом Оршойей Ковакс, студентом докторантуры Гарвард-Смитсоновского
астрофизического центра, США, была протестирована одна популярная гипотеза,
согласно которой скрытая масса Вселенной сосредоточена в длинных и тонких нитях
теплого газа, наполняющих собой межгалактическое пространство. Обычно эти нити
довольно сложно обнаружить, поскольку телескопы, работающие в оптическом
диапазоне, не могут зарегистрировать наличие этих структур.
Поэтому для
обнаружения этих нитей команда Ковакс использовала новый метод, основанный на
анализе результатов наблюдений в рентгеновском диапазоне, проведенных при
помощи космической обсерватории Chandra. Исследователи наблюдали при помощи
«Чандры» квазар под названием H1821+643, испускающий мощные потоки рентгеновского
излучения, которые подвергаются определенным изменениям при прохождении сквозь
филаменты теплого газа.
Использование данного
метода позволило исследователям обнаружить 17 различных филаментов. Затем в
рамках данной работы был проведен расчет массы этих газовых нитей. Результаты
показали, что в исследуемом уголке Вселенной вся недостающая масса скрывается
внутри филаментов.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190217105101
Во Вселенной почти нет антиматерии. Почему?
20 февраля 2019
Самые первые этапы
существования Вселенной описываются невероятно высокими энергиями: достаточно
высокими, чтобы создать каждую известную частицу и античастицу в большом
количестве по знаменитой формуле E = mc2. Если создание и уничтожение частиц
работает так, как мы думаем, ранняя Вселенная должна была быть заполненной
равным количеством частиц материи и антиматерии, которые взаимно превращались
друг в друга, поскольку доступная энергия оставалась чрезвычайно высокой.
По мере расширения и
охлаждения Вселенной нестабильные частицы, однажды созданные в изобилии, будут
разрушаться. При соблюдении правильных условий это может привести к избытку
вещества над антивеществом, даже если изначально его не было. Задача для
физиков — создать жизнеспособный сценарий, соответствующий наблюдениям и
экспериментам, который может дать вам достаточный избыток вещества над
антивеществом.
Существует три
основных возможности возникновения этого избытка вещества над антивеществом:
Новая физика в
электрослабом масштабе может значительно увеличить количество C- и CP-нарушения
во Вселенной, что приведет к асимметрии между веществом и антивеществом. Взаимодействия
Стандартной модели (через процесс сфалерона), которые нарушают B и L
индивидуально (но сохраняют B — L), могут создать нужные объемы барионов и
лептонов.
Новая физика нейтрино
при высоких энергиях могла бы создать
фундаментальную асимметрию лептонов: лептогенез. Сфалероны, сохраняющие B — L,
затем могли бы использовать лептонную асимметрию для создания барионной
асимметрии.
Или бариогенез в
масштабах теории великого объединения, если новая физика (и новые частицы)
существуют в масштабах великого объединения, когда электрослабая сила
объединяется с сильной.
Если теория великого
объединения верна, должны быть новые, сверхтяжелые частицы, называемы X и Y,
которые обладают как барионоподобными, так и лептоноподобными свойствами. Также
должны быть их партнеры из антиматерии: анти-X и анти-Y, с противоположными
числами B — L и противоположными зарядами, но с одной массой и временем жизни.
Эти пары частица-античастица могут быть созданы в большом количестве при
достаточно высоких энергиях, чтобы впоследствии распасться.
Итак, мы наполняем
Вселенную ими, а затем они распадаются. Если же у нас есть C- и CP-нарушения,
возможно, будут небольшие различия в том, как распадаются частицы и античастицы
(X, Y и анти-X, anti-Y).
Если у X-частицы есть
два пути: распад на два верхних кварка или на два анти-нижних кварка и
позитрон, тогда anti-X должен пройти два соответствующих пути: два анти-верхних
кварка или нижний кварк и электрон. Есть важное различие, которое допускается
при нарушении C- и CP: X может с большей вероятностью распасться на два верхних
кварка, чем анти-X — на два анти-верхних кварка, тогда как анти-X с большей
вероятностью распадется на нижний кварк и электрон, чем X — на анти-верхний
кварк и позитрон.
При наличии
достаточного числа пар и распада таким образом, вы сможете легко получить
избыток барионов над антибарионами (и лептонов над антилептонами), где его
раньше не было.
Это лишь один пример,
иллюстрирующий наше представление о том, что произошло. Мы начали с полностью
симметричной Вселенной, подчиняющейся всем известным законам физики, и с
горячего, плотного, богатого состояния, наполненного материей и антиматерией в
равных количествах. С помощью механизма, который нам еще предстоит определить,
эти естественные процессы в конечном итоге создали избыток вещества над
антивеществом.
источник - https://hi-news.ru/science/vo-vselennoj-pochti-net-antimaterii-pochemu.html
Ученые сфотографировали самый быстрый объект во Вселенной
21 февраля 2019
Астрофизики
объединили мощности самых крупных радиотелескопов в мире и смогли «увидеть»
очень тонкий и горячий пучок материи, выброшенный слившимися нейтронными
звездами и движущийся практически со скоростью света.
Ученые из института
ядерной физики Италии при помощи интерферометрической сети, объединявшей 32
мощнейших наземных радиообсерваторий США, Европы и Китая, наблюдали за GW170817
— первым зарегистрированным гравитационно-волновым всплеском, произошедшим в
результате слияния двух нейтронных звезд, и заметили невероятно быстрый выброс
материи.
«Мы начали следить за
остатками нейтронных звезд примерно через семь месяцев после их слияния.
Наблюдения показывают, что источник радиоволн крайне мал, что говорит о наличии
крайне быстрого и узкого выброса материи», — рассказал исследователь Джанкарло
Гирланда.
В 2017 году
обсерватория LIGO обнаружила колебания пространства-времени, порожденные
слиянием двух нейтронных звезд.
Это впервые позволило
локализовать источник гравитационных волн — галактику NGC 4993 в созвездии
Гидры, и подтвердить, что слияние сопровождаются мощной вспышкой
гамма-излучения.
Многие ученые
полагали, что подобные события должны приводить к формированию миниатюрных
гамма-вспышек в виде пучков, достигающих скорости света при выбросе. Однако
данные телескопов свидетельствовали, что яркость катаклизма в гамма-лучах и
рентгене оказалась примерно в 10 тыс. раз меньше. Кроме того, сами следы
вспышки в разных диапазонах излучения появились не в том порядке.
Наблюдая за GW170817,
астрономы обнаружили намеки на то, что этот пучок материи, так называемый джет,
не смог пробиться через газопылевой «кокон», окружающий звезды.
Предполагалось, что
столкновение «взболтало» газ и разогнало его до 30–50% скорости света.
Гирланда и его
коллеги смогли запечатлеть момент выброса и выяснили, что его скорость всего на
10–12% медленнее скорости света, и подтвердили, что джет пробился через «кокон»
и даже увлек часть его в космос.
источник - https://iz.ru/848674/2019-02-21/uchenye-sfotografirovali-samyi-bystryi-obekt-vo-vselennoi
Детектор гравитационных волн используется для изучения
физики нейтрино
07 марта 2019
Наблюдая набор из
более чем 1 миллиона галактик, ученые выяснили, как гравитация нейтрино оказала
тонкое влияние на расположение зародышей будущих галактик после Большого
взрыва. Эти результаты позволяют делать выводы о структуре Вселенной в самые
первые моменты ее существования.
Вскоре после Большого
взрыва Вселенная представляла собой смесь из нейтрино, электронов, нейтронов,
протонов и фотонов. Через одну секунду нейтрино отделились от остальной части
материи. Ученые называют это первичное распределение нейтрино космическим фоном
нейтрино.
Вскоре, примерно
через 380000 лет, Вселенная остыла до температуры, при которой стало выгодным
соединение протонов и электронов в нейтральные атомы. В результате этого
соединения во Вселенной появился первый свет – так называемое реликтовое
излучение. Стремительное расширение смеси частиц замедлилось, поскольку атомы
под действием гравитации начали собираться в сгустки. Со временем из самых
плотных сгустков начали формироваться галактики.
Поскольку нейтрино
первыми выделились из первичной смеси частиц, расположение их сгустков в
пространстве отличается от расположения сгустков нейтральных атомов. Изучив 1,2
миллиона галактик, ученые подтвердили, что гравитация нейтрино слегка изменила
структуру «космической паутины».
Ранее исследователи
могли наблюдать лишь непрямые признаки воздействия нейтрино на реликтовое
излучение Вселенной, однако теперь были получены данные о таком воздействии на
основе анализа распределения материи и галактик во Вселенной, пояснили авторы
работы.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190307071355
Российские ученые перепроверят теорию относительности
2 апреля 2019
Российские ученые смогут
перепроверить общую теорию относительности благодаря данным с телескопа
«Спектр-Р» с точностью в 10 раз большей, чем у аналогичного американского
эксперимента.
По словам главы
проекта Юрия Ковалева, российская научная группа уже достигла точности, равной
точности Gravity Probe-A. К концу 2019 года она должна обработать все
проведенные наблюдения, которых около сотни. Ковалев выразил надежду, что
точность проверки принципа эквивалентности удастся увеличить в 10 раз.
Согласно теории
относительности Эйнштейна, время будет идти медленнее около массивных объектов.
Это положение подтвердил запущенный в 1976 году американский зонд Gravity
Probe-A.
В декабре 2018 года
сообщалось, что физикам удалось проверить теорию относительности с помощью
зондов навигационной системы «Галилео».
В эксперименте ученым
помогли высокоточные водородные часы, размещенные на аппаратах. Спутники были
выведены в 2014 году не на круговые, а на эллиптические орбиты. Благодаря этому
удалось выяснить, что на аппараты повлиял гравитационный потенциал: чем ближе
они находились к источнику гравитации (Земля. — Ред.), тем медленнее шли часы.
источник - https://iz.ru/863227/2019-04-02/rossiiskie-uchenye-pereproveriat-teoriiu-otnositelnosti-enshteina
Вселенная расширяется быстрее, чем предполагалось
26 апреля 2019
Согласно новой
оценке, Вселенная расширяется примерно на 10 процентов быстрее, по сравнению с результатом
расчетов, проведенных, исходя из состояния Вселенной вскоре после Большого
взрыва. Кроме того, это исследование позволяет значительно снизить вероятность
того, что наблюдаемое несоответствие является совпадением – с 1/3000 до всего
лишь 1/100000.
Адам Рисс из
Университета Джона Хопкинса в Балтиморе и коллеги изучили при помощи
космического телескопа НАСА Hubble («Хаббл») 70 переменных звезд класса цефеид,
расположенных в галактике Большое Магелланово Облако. Переменные звезды класса
цефеид пульсируют с прогнозируемой частотой, что позволяет астрономам
рассчитывать расстояния до этих звезд.
На основании
полученных в ходе наблюдений данных Рисс и его группа рассчитали постоянную
Хаббла. Уточненное значение этой константы составило 74,03 километра в секунду
на один мегапарсек.
Неопределенность этой
оценки составляет всего лишь 1,9 процента, сказали исследователи. Для
сравнения, неопределенность предыдущих оценок постоянной Хаббла составляла
соответственно 10 процентов в 2001 г. и 5 процентов - в 2009 г.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190426073956
Астрономы обнаружили в космосе молекулы, образовавшиеся
самыми первыми в ранней Вселенной
27 апреля 2019
После достаточно
длительных поисков, длившихся не одно десятилетие, ученые-астрономы, наконец,
нашли в глубинах космического пространства молекулы, которые сформировались
самыми первыми на ранних стадиях существования нашей Вселенной. Этими
молекулами, по мнению ученых-теоретиков, являются молекулы гидрида гелия,
полное отсутствие в космосе не только таких молекул, но и ионов HeH+ ставило
ученых в тупик в течение долгого времени. И, наконец, молекулы гидрида гелия
были обнаружены в достаточном количестве в недрах одной из планетарных
туманностей.
Согласно теории,
водород и гелий были основными химическими элементами, заполнявшими молодую
вселенную вскоре после Большого Взрыва. С учетом целых океанов энергии,
"бушевавших" в относительно небольшом объеме "молодой"
Вселенной, нейтральные атомы гелия должны были объединяться с ионизированным
водородом и формировать ионы HeH+.
Темная материя существует: Наблюдения не подтверждают
альтернативные гипотезы
06 мая 2019
«Три года назад коллеги из Университета Кейс
Вестерн Резерв привели в своем исследовании доводы, бросающие тень сомнения на
существование темной материи, - объясняет Киара ди Паоло из докторантуры
института SISSA. – Анализируя кривые вращения 153 «классических» спиральных
галактик, они получили эмпирическое соотношение между общим гравитационным
ускорением звезд (наблюдаемым) и компонентом, который бы мы наблюдали в
присутствии только лишь нормальной материи в классической ньютоновской теории».
Для проверки этого
соотношения ди Паоло и его коллеги провели анализ кривых вращения галактик
других типов, отличных от «классических» спиральных галактик – 72 галактик с
низкой поверхностной яркостью и 34 карликовых дисковых галактик. Исследователи
получили более представительные результаты, предложив иное соотношение, которое
помимо общего гравитационного ускорения и его «нормальной» компоненты также
включает радиус галактики и параметры ее морфологии.
Согласно авторам
работы, это новое соотношение, полученное ими для выборки из 104 галактик,
демонстрирует неточность ранее полученного эмпирического соотношения и
позволяет разрешить сомнения относительно присутствия темной материи в
галактиках, указывая однозначно на ее существование.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190506115917
Самое главное предсказание Стивена Хокинга получило новое
доказательство
30 мая 2019
Согласно общей теории
относительности (ОТО), ничто не способно избежать черной дыры. Их
гравитационная сила настолько велика, что даже свет не способен вырваться за
пределы ее влияния. Таким образом, согласно ОТО, черные дыры не могут испускать
какого бы то ни было электромагнитного излучения.
Тем не менее,
предложенная в 1974 году Хокингом теория говорила о том, что если к вопросу
добавить правила квантовой механики, то черные дыры действительно могут кое-то
излучать. Это теоретический тип электромагнитного излучения, названного в честь
самого Хокинга.
Измерять температуру
черной дыры — тоже непростая задача. Черная дыра с массой Солнца будет иметь
температуру всего 60 нанокельвинов. Космическое микроволновое фоновое
излучение, которое она будет поглощать, будет намного выше, чем излучение
Хокинга, которое она бы испускала. При этом, чем больше будет размер черной
дыры, тем меньше будет ее температура.
Чтобы проверить
предположение Хокинга, физики из Израильского технического университета провели
эксперимент с самым близким «аналогом» черной дыры, который на сегодняшний день
удалось создать в лабораторных условиях.
Он был изобретен
израильским физиком Джеффом Штейнхауэром в 2016 году и представляет собой
бозе-конденсат холодных атомов рубидия (охлажденных почти до температуры
абсолютного нуля), в одной из областей которого атомы двигаются со
сверхзвуковой скоростью, а в другой двигаются очень медленно. При движении
конденсат создает так называемую акустическую черную дыру, которая улавливает
звук (фононы) вместо света (фотонов). Кванты звука, попадающие в эту область,
пересекают своего рода «акустический горизонт событий», поскольку уже не могут
ее покинуть. Изучая характеристики акустического аналога черной дыры,
специалисты пришли к выводу, что они были близки к теоретическим моделям,
подразумевающим наличие излучения Хокинга.
«Главным новшеством работы ученых является
продуманная схема обнаружения, которую они используют для извлечения
температуры испускаемого излучения. Полученный ими результат с использованием
квантового симулятора предоставляет первое доказательство существования
излучения Хокинг», — прокомментировал результат работы израильских ученых
математик Ноттингемского университета Сильке Вайнфуртнер.
Доказательства того,
что Хокинг был прав, растут, но этот новый метод определения температуры
аналоговой черной дыры может помочь получить более глубокое понимание
термодинамики черной дыры.
Новые
данные от мисси Planck не подтверждают замеченные ранее аномалии
10 июня
2019
Спутник Европейского космического агентства
Planck («Планк») не обнаружил признаков загадочных аномалий, которые впервые
были замечены на температурной карте Вселенной, составленной с использованием
этой миссии.
Эти последние результаты от миссии Planck
были получены в ходе анализа поляризации реликтового излучения. Первичный
анализ данных, собранных при помощи спутника Planck, опубликованный в 2013 г.,
рассматривал в основном изменение температуры реликтового излучения по небу. И
хотя спутник Planck в целом подтвердил тогда стандартную картину эволюции
Вселенной, эта первая карта температур неба продемонстрировала ряд аномалий,
объяснение которых в рамках стандартной космологической модели представляет
трудности для астрономов.
Эти аномалии представляют собой зоны
небольших изменений температуры, имеющие огромные угловые размеры. Они
определенно не являются артефактами, связанными с движением спутника или
обработкой данных, однако величина этих изменений достаточно мала, чтобы они
могли оказаться флуктуациями, которые, однако, не исключаются стандартной
моделью.
Или же эти аномалии могут указывать на «новую
физику» - термин, используемый для обозначения еще не известных ученым
природных процессов, которые расширят набор установленных нами законов физики.
Для дальнейшего изучения природы этих аномалий
ученые миссии Planck составили карту поляризации реликтового излучения.
Поляризация отражает новую, независимую от температуры картину свойств
реликтового излучения, поэтому появление тех же самых аномалий на этой карте
подкрепило бы уверенность астрономов в том, что аномалии связаны с «новой
физикой», а не являются статистической случайностью.
Карта поляризации реликтового излучения была
составлена учеными коллаборации Planck в 2018 г., а сегодня исследователи из
этого же коллектива во главе с И. Акрами (Y. Akrami) представили анализ этих
новых данных. К сожалению, согласно авторам, на новой карте не наблюдается
участков, строго соответствующих температурным аномалиям, наблюдаемым на
первичной, температурной карте реликтового излучения. В лучшем случае этот
анализ содержит слабые указания на возможность существования таких аномалий.
источник
- https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20190610041426
Физики
считают, что жизнь может существовать в 2D-мире
22 июня
2019
Почему мы живем во Вселенной с тремя
пространственными и одним временным измерением — 3 + 1, как сказали бы
космологи? Почему именно такая комбинация, а не 4 + 2 или 2 + 1?
В 1990-х годах Макс Тегмарк, ныне физик
Массачусетского технологического института, разработал аргумент для числа
измерений вселенной. Он утверждал, что если бы существовало более одного
временного измерения, законы физики не обладали бы свойствами, необходимыми
наблюдателям для прогнозирования. Это определенно исключило бы существование
физиков и, возможно, самой жизни.
Теперь перейдем к свойствам вселенных с
четырьмя пространственными измерениями. В таком космосе законы движения Ньютона
были бы очень чувствительны к крошечным возмущениям. Одним из следствий этого
является то, что устойчивые орбиты не смогли бы образоваться, поэтому не было
бы солнечных систем или других подобных структур. «В пространстве с более чем
тремя измерениями не может быть традиционных атомов и, возможно, стабильных
структур», говорит Тегмарк.
Существует мнение, что общая теория
относительности не работает в двух измерениях, поэтому гравитации быть не
может.
Но Джеймс Скаргилл из Калифорнийского
университета в Дэвисе думает иначе. В своей статье он показывает, что гораздо
более простое, чисто скалярное гравитационное поле может быть возможным в двух
измерениях и это позволило бы получить стабильные орбиты и разумную космологию.
В ранней Вселенной время текло в пять раз медленнее
04 июля 2023
Изучив 190 квазаров, наблюдавшихся в течение двух десятилетий, и
объединив их с наблюдениями, сделанными на разных длинах волн,
исследователи смогли нормализовать "тик-так" каждого из них. В
результате анализа выяснилось, что время шло в пять раз медленнее,
когда возраст Вселенной составлял чуть более миллиарда лет.
источник - https://new-science.ru/v-rannej-vselennoj-vremya-teklo-v-pyat-raz-medlennee/
В ЮФУ приблизились к пониманию происхождения антигелия в космосе
04 июля 2023
Наблюдаемое преобладание вещества
над антивеществом, известное как барионная асимметрия Вселенной,
современная космология объясняет механизмом бариосинтеза — образованием
избытка вещества в ранней Вселенной за счет отличия слабых и
сверх-слабых взаимодействий частиц и античастиц.
Однако, если бариосинтез сильно
неоднороден, макроскопические области с избытком антивещества могут
быть созданы в ходе того же процесса, в результате которого возникает
избыток вещества во Вселенной. Эта «экзотическая» возможность
существования первичных объектов из антивещества в нашей галактике,
выявленная в космомикрофизических исследованиях профессора, доктора
физико-математических наук, главного научного сотрудника НИИ физики ЮФУ
Максима Хлопова дала теоретические основания и стимулировала поиск ядер
антигелия в космических лучах в эксперименте AMS02.
Новый формализм учитывает эволюцию
областей антивещества и аннигиляцию с веществом, происходящую на их
границах. «С помощью нашего метода можно изучать структуры указанных
областей, включая области очень высокой и сверхвысокой плотности
антивещества, а также выводить уравнения, описывающие их эволюцию в
расширяющейся Вселенной», – указал профессор Максим Хлопов.
Этот метод будет использоваться для
разработки космологических сценариев, которые будут связывать процессы,
происходящие в очень ранней Вселенной, с предсказанными формами и
свойствами макроскопической компоненты антиматерии, присутствующей в
нашей галактике. источник - https://naked-science.ru/article/column/v-yufu-priblizilis-k-ponimaniyu-proishozhdeniya
DESI: охота за темной энергией в сердце Вселенной
09 июля 2023
Спектроскопический прибор для
изучения темной энергии (DESI) представляет собой впечатляющий
технологический прогресс в изучении Вселенной. Финансируемый
Министерством энергетики США и управляемый Лабораторией Беркли, он
расположен в Национальной обсерватории Китт Пик и играет ключевую роль
в изучении темной энергии. Темная энергия, согласно нашему нынешнему
пониманию, является движущей силой ускоренного расширения Вселенной.
DESI использует мощный спектрограф для измерения света от более чем 40
миллионов галактик, квазаров и звезд, что позволяет создать очень
подробную трехмерную космическую карту. Недавно команда лаборатории Беркли
объявила о публикации первого пакета данных. Этот монументальный набор
получен из 2480 фотографических экспозиций, снятых во время
"проверочного" этапа DESI, который проходил в 2020 и 2021 годах.
источник - http:// new-science.ru/desi-ohota-za-temnoj-energiej-v-serdce-vselennoj/
Кольцевые червоточины могут сделать невозможное: путешествие во времени
17 июля 2023
Если черная дыра - это
область пространства-времени, из которой ничто не может выбраться, то
червоточина - это своего рода "короткий путь" через пространство-время,
соединяющий две удаленные точки Вселенной. Недавно было проведено
инновационное исследование, проливающее свет на особый вариант этих
структур - "кольцевую червоточину". Основываясь на теории экзотической
материи с отрицательной энергией, авторы исследования предполагают, что
эти структуры могут служить не только порталами в другие вселенные, но
и позволять путешествовать во времени.
Возможность существования
экзотической материи с отрицательной энергией обусловлена квантовыми
эффектами, которые управляют поведением частиц на самых малых
масштабах. Однако до сих пор мы обнаруживали такую материю лишь в очень
малых количествах.
Андрей Зельников из
Университета Альберты (Канада) и Павел Кртоуш из Карлова университета
(Прага) внесли существенный вклад в наше понимание червоточин. Согласно их
модели, если вход в червоточину находится в более высоком
гравитационном поле, чем выход, то два конца червоточины не
воспринимают время одинаково. В результате время будет течь с разной
скоростью на каждой стороне "червоточины". Таким образом, манипулируя гравитационными полями на входе
и выходе из червоточины, теоретически можно было бы "путешествовать" во
времени через червоточину.
У этой теории есть существенные
ограничения. Одно из самых заметных - это то, что путешествия во
времени не будут неограниченными. Например, никогда не удастся
вернуться в прошлое к тому моменту, когда образовалась червоточина.
Кроме того, при путешествии во времени возникают многочисленные
проблемы логических парадоксов, хотя эти парадоксы и не противоречат
законам математики.
источник - https://new-science.ru/kolcevye-chervotochiny-mogut-sdelat-nevozmozhnoe-puteshestvie-vo-vremeni/
Новые космологические ограничения природы темной материи
10 сентября 2023
Новое исследование выявило
распределение темной материи в невиданных ранее деталях, вплоть до
масштаба в 30 000 световых лет.
Группа японских исследователей во главе с профессором Кайки Таро Иноуэ
из Университета Киндай использовала ALMA (Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array) для изучения системы гравитационных
линз, известной как MG J0414+0534 в направлении созвездия Тельца. В
этой системе объект переднего плана формирует не одно, а четыре
изображения фонового объекта из-за гравитационной силы массивной
галактики.
С помощью эффекта изгиба и нового метода анализа данных команда смогла
обнаружить колебания в распределении темной материи вдоль линии
видимости с более высоким разрешением, чем когда-либо прежде, вплоть до
масштаба в 30 000 световых лет.
Новые ограничения, обусловленные наблюдаемым распределением,
согласуются с моделями для медленно движущихся или "холодных" частиц
темной материи.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20230910164457
Джеймс Уэбб подтвердил скорость расширения Вселенной, измеренную Хабблом
12 сентября 2023
Одним из фундаментальных параметров для понимания эволюции нашей
Вселенной является постоянная Хаббла. Это величина, учитывающая
скорость расширения Вселенной, значение которой до сих пор точно не
оценено. Так, существует расхождение между ее значением,
предсказываемым космическим микроволновым фоном (CMB) - фоновым
космическим излучением, оставшимся после Большого взрыва, и значением,
рассчитанным по целому ряду независимых индикаторов расстояний. Теперь
"Джеймс Уэбб" позволил изучить и уточнить некоторые из самых
убедительных наблюдательных доказательств этого несоответствия,
известного также как "напряжение Хаббла".
Полученный
результат подтверждает точность предыдущей оценки, сделанной с помощью
наблюдений телескопа "Хаббл". Тем не менее он также подчеркивает
расхождение с величиной, предсказываемой CMB.
Цефеиды -
яркие сверхгиганты, пульсирующие с разными периодами, на протяжении
десятилетий были важнейшими инструментами для измерения галактических
расстояний. Чем дольше период пульсаций, тем они ярче, что делает их
полезными для измерения астрономических расстояний. Однако при
наблюдении с Земли многие звезды расположены слишком близко друг к
другу, чтобы их можно было различить. С другой стороны, совместное
использование космических телескопов "Хаббл" и "Уэбб" позволило точно
отделить Цефеиды от их соседей, подтвердив результаты измерений,
проводившихся на протяжении десятилетий.
В
первый год работы "Уэбба" в рамках программы General Observers 1685
были собраны наблюдения тех же цефеид, которые были обнаружены
"Хабблом" в разных галактиках. В частности, данное исследование
посвящено двум галактикам: Первая, NGC 4258, является галактикой с
известным геометрическим расстоянием, что позволило откалибровать
истинную яркость Цефеид. Вторая, NGC 5584, — галактика, содержащая
недавнюю сверхновую типа 1a, что полезно для точной оценки
астрономических расстояний. Благодаря "Уэббу" удалось резко снизить
уровень шума в измерениях: только за первые два пролета "Уэбба" было
замечено более 320 цефеид. В любом случае удалось подтвердить, что
предыдущие измерения космического телескопа "Хаббл" были точными, хотя
и более шумными.
источник - https://new-science.ru/dzhejms-uebb-podtverdil-skorost-rasshireniya-vselennoj-izmerennuju-habblom/
«Толстяк» в два квадриллиона масс Солнца нанес удар по теории темной материи
14 сентября 2023
В последние десятилетия стандартной космологической моделью была
Лямбда-CDM (ΛCDM), где CDM означает холодную темную материю. В рамках
нее эффекты, которые оказывает темная материя на галактики и все
остальное, объясняются тем, что она состоит из неких невидимых и пока
необнаруживаемых частиц, взаимодействующих с обычной материей только
через гравитацию.
У этой модели достаточно давно — несколько лет как — есть серьезные
проблемы: она плохо стыкуется с последними наблюдениями за Вселенной.
Одной из таких проблем стало столкновение в скоплении галактик Пуля,
свет от которого шел до Земли 3,7 миллиарда лет.
Дело в том, что темная материя, состоящая из неизвестных частиц,
все-таки не может состоять из частиц, которые совсем не взаимодействуют
между собой. А при наличии такого взаимодействия столкновение галактик
— каждая из которых погружена в массивное гало из темной материи —
должно эффективно замедляться трением. Вероятность того, что скопления
галактик могут сталкиваться с параметрами Пули, относительно невелика.
Поэтому еще в 2015 году ряд исследователей отметили, что открытие
других скоплений со сходной высокой скоростью столкновения создаст
серьезный вызов для теории холодной темной материи, состоящей из вимпов.
Так в фокус внимания астрофизиков попала ситуация вокруг Эль-Гордо
(«Толстяк») — крупного скопления галактик, свет от которого шел до
Земли семь миллиардов лет.
Чтобы понять, может ли скопление такой массы и наблюдаемой скорости
слияния быть совместимым с ΛCDM, физики построили ряд моделей,
опирающихся на Лямбда-СDM и пытающихся сгенерировать скопление галактик
с параметрами Эль-Гордо. Оказалось, это чрезвычайно сложно.
Скорость столкновения частей Эль-Гордо между собой — более 2500
километров в секунду. В то же время уже при скорости соударения в 2300
километров в секунду статистическая значимость расхождения между
параметрами «Толстяка» и моделью ΛCDM превышает пять сигм.
Иными словами, уже для 2300 километров в секунду вероятность
существования Эль-Гордо во Вселенной, где работает ΛCDM, — не выше
0,0001%. Это очень низкая величина: в физике считается, что уровень в
пять сигм означает доказанность того или иного тезиса статистически.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/tolstyak-v-dva-kvadrillio
Удалось ли наконец разгадать загадочное происхождение сверхвысокоэнергетического гамма-излучения?
16 сентября 2023
Последние достижения гамма-астрономии позволили обнаружить излучение
сверхвысоких энергий (СВЭ), превышающих 1014 электрон-вольт (эВ).
Однако истинная природа их происхождения до сих пор остается одной из
самых больших загадок астрофизики. Проанализировав одно из них,
исследователи, возможно, нашли ценный ключ к разгадке после обнаружения
странного молекулярного облака. Гамма-излучение с энергией фотона от
100 ГэВ до 100 ТэВ известно как излучение очень высоких энергий.
Гамма-лучи сверхвысоких энергий (СВЭ) имеют энергию свыше 100 ТэВ и
могут быть использованы для углубления понимания истинной природы
галактических певатронов.
Загадочное происхождение Первое обнаружение гамма-излучения
СВЭ было сделано в Крабовидной туманности. Впоследствии Высотная водная
черенковская обсерватория (HAWC) сообщила еще о трех таких
обнаружениях. Благодаря мастерству Большой высотной обсерватории
воздушных потоков (LHAASO) в настоящее время каталогизировано около 43
излучений с энергией более 100 ТэВ. Несмотря на то, что они все чаще
обнаруживаются, истинная природа их происхождения остается для
астрономов загадкой. Частицы, составляющие это излучение,
настолько энергичны, что большинство астрофизических объектов не могут
их породить. Более того, когда мы смотрим в ту сторону, откуда они
приходят, мы не можем различить источник.
С целью расшифровки
этого явления группа специалистов из Мэрилендского университета и
Мичиганского технологического университета проанализировала LHAASO
J2108+5157, обнаруженный вблизи молекулярного облака [MML2017]4607
(расположенного на расстоянии около 10 700 световых лет).
Ближайшим рентгеновским источником
является RX J2107.3+5202, затменная бинарная система, расположенная на
расстоянии около 0.3°. С другой стороны, поскольку в окрестностях этого
источника не обнаружено ни мощных пульсаров, ни остатков сверхновых,
определить источник особенно сложно. Высказывались предположения, что
этот загадочный источник может соответствовать либо адронной, либо
лептонной модели. По первому сценарию излучение, выходящее из древнего
остатка сверхновой, взаимодействует с присутствующим молекулярным
облаком и преобразуется в гамма-излучение СВЭ. Что касается второго
сценария, то спектральная сигнатура 4FGL J2108+5155, похожая на
пульсар, также делает этот вариант правдоподобным.
Исследователи в
новом исследовании повторно проанализировали LHAASO J2108+5157 с
использованием массива телескопов для визуализации излучения высоких
энергий (VERITAS) и обсерватории HAWC. Подтверждая предыдущие
наблюдения, их результаты показали, что поблизости нет значительных
выбросов радиации. Верхние пределы дифференциальных потоков энергии
находились на уровне 1, 3,98 и 15,38 ТэВ. Эти пределы исключают
адронный сценарий и больше указывают на лептонную модель, варьируясь от
нескольких ТэВ до нескольких сотен ТэВ. Однако исследовательская группа
обнаружила в окрестностях LHAASO J2108+5157 новое молекулярное облако,
которое не было учтено в предыдущих расчетах. После анализа было
обнаружено, что его морфология может быть тесно связана с энергией,
излучаемой LHAASO J2108+5157, вплоть до 2 ГэВ.
источник -
https://new-science.ru/udalos-li-nakonec-razgadat-zagadochnoe-proishozhdenie-sverhvysokoenergeticheskogo-gamma-izlucheniya/
Астрофизик предлагает новый оригинальный способ поиска признаков внеземных мегаструктур
25 сентября 2023
Джейсон Т. Райт предлагает метод обнаружения, основанный на признаках
активности сфер Дайсона.
Райт также исследовал
различные виды деятельности, которые могут осуществлять эти
мегаструктуры, включая вычисления в пределе Ландауэра, различные виды
диссипативной деятельности и так называемую "традиционную" работу,
например, радиоизлучение. Предел Ландауэра — это принцип информационной
физики, утверждающий, что для стирания одного бита информации
существует минимальная энергетическая затрата в виде тепла. Таким
образом, этот предел определяет максимальную энергоэффективность
вычислительных операций, связанных со стиранием информации. Каждый из
этих видов деятельности имеет специфические последствия для
использования и рассеивания энергии сферами Дайсона, что влияет на их
обнаруживаемость. Используя формализм Ландсберга, Райт вывел пределы
эффективности этих действий и пришел к выводу, что оптимальным
вариантом использования массы для создания сфер Дайсона будет создание
очень маленьких и очень горячих сфер.
Захватывая большую часть
света, излучаемого звездой, эти структуры будут оптимально использовать
энергию, позволяя при этом части света выходить наружу, что может
облегчить их обнаружение.
Матиас
Суазо (Университет Упсалла) и его коллеги из проекта "Гефестос" провели
кропотливую работу по выявлению потенциальных кандидатов на создание
сфер Дайсона. Объединив данные различных обсерваторий, они
смогли проанализировать большой объем информации, чтобы обнаружить
аномалии или сигнатуры, которые могут указывать на присутствие подобных
мегаструктур.
В результате углубленного анализа команда Суазо
выделила 20 кандидатов с характеристиками, совместимыми с
гипотетическим существованием сфер Дайсона. Эти кандидаты
рассматриваются как объекты, представляющие интерес для последующих
наблюдений и исследований.
источник - https://new-science.ru/kapsula-osiris-rex-vernulas-na-zemlju-s-obrazcami-s-asteroida-bennu/
Космические струны: первое доказательство их существования в загадочной паре галактик?
30 сентября 2023
Странная пара галактик может служить первым доказательством
существования "космических струн" - загадочных и гипотетических
структур, рожденных фазовым переходом в результате нарушения симметрии
в ранней Вселенной. Одна из двух галактик, о которых идет речь, на
самом деле является отражением другой - оптический эффект, вызванный
гравитационной линзой, которая сама порождена космической струной.
Космические струны — это гипотетические нитевидные (т.е. одномерные)
объекты, присутствующие во Вселенной в очень малых количествах.
Считается, что они представляют собой "шрамы" или трещины,
образовавшиеся при фазовом переходе первозданной Вселенной, когда была
нарушена симметрия. Имея толщину едва ли больше протона, они могут быть
настолько длинными, что могут простираться на всю наблюдаемую Вселенную
или даже дальше. Кроме того, они были бы невероятно плотными и
массивными. Не путать со струнами, упоминаемыми в знаменитой "теории
струн", которые принципиально иные и гораздо меньше (порядка длины
Планка). Когда космические струны эволюционируют от меньших масштабов к
большим, они вызывают возмущения в распределении плотности вещества и
энергии во Вселенной. В результате гравитационного взаимодействия они
притягивают соседнее вещество или энергию. Хотя различные космические
явления, по-видимому, свидетельствуют об их существовании, пока ничего
не подтверждено, и ни одна космическая струна никогда не наблюдалась
непосредственно.
Исследователям из Индийского института астрофизики,
Штернбергского института астрономии и Национального университета Урду,
возможно, наконец, удалось обнаружить такую струну. Зеркальный эффект
Астрофизики используют два основных метода обнаружения космических
струн. Первый основан на анализе анизотропного космического
микроволнового фона. Второй
метод заключается в анализе выборок цепочек событий гравитационного
линзирования, которые, вероятно, порождены
космическими струнами.
На
основе этих методов была идентифицирована высоконадежная
цепочка-кандидат, названная CSc-1. Его объекты имеют звездную величину
от 19,7 до 23. С помощью фотометрического и спектроскопического
анализа был выбран самый яркий объект в цепочке: пара галактик под
кодовым названием SDSSJ110429-A,B. Результаты наблюдений и
моделирования указывают на высокую вероятность присутствия космической
струны.
источник - https://new-science.ru/kosmicheskie-struny-pervoe-dokazatelstvo-ih-sushhestvovaniya-v-zagadochnoj-pare-galaktik/
«Чандраян-3» зарегистрировал странное сейсмическое событие — лунотрясение или падение метеорита
1 сентября 2023
Посадочный аппарат «Викрам» индийской космической миссии «Чандраян-3»
оснащен инструментом по отслеживанию лунной сейсмической активности
(Instrument for Lunar Seismic Activity, ILSA). Технически это комплекс
из шести высокочувствительных акселерометров, ключевая часть которого
состоит из пружин, отклоняющихся от нормального положения при внешних
колебаниях. При этом меняется их емкостное сопротивление, что вызывает
регистрируемое изменение в напряжении тока в такой системе.
С помощью этого компактного прибора «Викраму» ранее удалось записать
«сейсмическую активность» от схода и движения собственного лунохода
«Прагъян». Однако затем, до наступления лунного полдня,
когда приборам индийской миссии слишком жарко, чтобы работать, та же
система зарегистрировала иное сейсмическое событие. Оно точно не связано с луноходом: его амплитуда больше, и
после первоначального всплеска событие быстро затухает.
В то же время уверенно сказать, что это именно лунотрясение, не так
просто. Луна хотя и не геологически мертва, как думали в 1960-х, но
довольно редко дает серьезные события такого рода. Кроме того, в силу
отсутствия атмосферы на нее часто падают метеориты. Подобное событие
может дать локальное сотрясение грунта, которое сможет записать
сейсмограф.
источник - https://naked-science.ru/article/cosmonautics/chandrayan-3-zaregistriro
Индийский луноход ушел в спячку
03 сентября 2023
Индийский
луноход завершил свою прогулку по поверхности Луны и был
переведен в спящий режим менее чем через две недели после своей
исторической посадки вблизи Южного полюса Луны. Полезная нагрузка
лунохода отключена, и собранные им данные были переданы на Землю.
Ожидалось, что спускаемый аппарат "Чандраян-3" и луноход будут работать
только в течение одного лунного дня, что равно 14 земным дням.
" настоящее время аккумулятор полностью заряжен. Солнечная панель
ориентирована на получение света при следующем восходе солнца,
ожидаемом 22 сентября 2023 года. Приемник остается включенным. Надеемся
на успешное пробуждение для следующего набора заданий!" - говорится в
заявлении.
Не было ни слова о результатах поисков луноходом признаков замерзшей
воды на поверхности Луны, которые могли бы помочь будущим миссиям.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20230903182544
Космический аппарат НАСА LRO прислал снимок места посадки индийского лунохода
06 сентября 2023
Космический аппарат НАСА LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter)
сфотографировал место посадки "Чандраян-3", который совершил посадку на
Луну 23 августа примерно в 600 километрах от Южного
полюса Луны.
Камера LROC (сокращение от LRO Camera) получила снимок спускаемого
аппарата четыре дня спустя. Яркое гало вокруг аппарата возникло в
результате взаимодействия ракетного шлейфа с мелкозернистым реголитом.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20230906201724
В Японии запущены рентгеновская обсерватория и лунный посадочный модуль
6 сентября 2023 г. с космодрома Танегасима стартовыми командами
компании Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. при поддержке специалистов
Японского аэрокосмического агентства выполнен пуск РН H-2A/202 (F47) с
рентгеновской обсерваторией XRISM (англ. X-ray Imaging and Spectroscopy
Mission). В качестве попутной нагрузки на ракете находится лунный
посадочный модуль SLIM (англ. Smart Lander for Investigating the Moon).
Путь SILM до Луны займёт 3-4 месяца.
источник - https://novosti-kosmonavtiki.ru/news/201714/
Орбитальные лунные зонды LRO и «Данури» составили портрет кратера вечной тени Шеклтон
20 сентября 2023
Команды орбитального лунного зонда LRO и южнокорейского зонда «Данури» опубликовали мозаичное
изображение кратера Шеклтон диаметром 21 километр, который находится на
южном полюсе Луны. Окрестности кратера сняты при помощи камеры LROC
(Lunar Reconnaissance Orbiter Camera) зонда LRO, которая способна
получать очень детальные снимки лунной поверхности, а внутренняя часть
кратера снята камерой ShadowCam зонда «Данури», разработанной для
съемки затененных областей на Луне.
Шеклтон относится к кратерам вечной тьмы, внутренняя часть которых
никогда не освещается Солнцем, что делает подобные образования
холодными ловушками, способными сохранять воду и другие летучие
вещества в замороженном виде. Впервые признаки наличия в нем водорода,
который ассоциируется с молекулами воды, обнаружил аппарат Lunar
Prospector, однако в явном виде отложения водяного льда в кратере не
были обнаружены до сих пор. Возможно, они находятся под слоем реголита.
источник - https://nplus1.ru/news/2023/09/20/lro-shakeleton
Планетоход и посадочный аппарат «Чандраян-3» не проснулись после лунной ночи
25 сентября 2023
Инженеры Индийской организации космических исследований попытались
«разбудить» свой посадочный модуль «Викрам» и луноход «Прагъян» миссии
«Чандраян-3» после холодной лунной ночи.
«До сих пор от них не удалось получить никаких сигналов. Попытки
установить связь продолжатся», — сообщило ISRO. Луноход перевели в спящий режим 2 сентября, а посадочный модуль —
спустя два дня. К тому моменту они выполнили все свои основные задачи.
источник - https://naked-science.ru/community/885690
Затененные участки на Луне моложе и, вероятно, содержат меньше воды
26 сентября 2023
В зонах Луны, получивших название ПЗР (постоянно
затенённый регион), с 2009 года было обнаружено присутствие водяного
льда.
Исследование, опубликованное в середине сентября в
журнале Science Advances и проведенное Норбертом Шоргхофером и Ралукой
Руфу, похоже, указывает на то, что количество, оцененное в прошлые
годы, придется пересмотреть в сторону уменьшения. Возможно, даже на
много.
Возникновение и существование постоянно затененной области на Луне
зависит, в частности, от оси вращения нашего спутника. Если угол ее
наклона меняется, то солнечная радиация в определенных областях может
перестать быть касательной, освещая эту область и растапливая ее лед.
Считается, что Луна возникла 4,5
млрд. лет назад в результате столкновения другого каменистого тела с
Землей. Согласно исследованиям Парижской обсерватории, опубликованным в
2022 году, первоначально Луна находилась гораздо ближе к нашей планете,
а ее ось была наклонена на 77 градусов. При таком наклоне полюса
оказались под прямым воздействием солнечного света, что уничтожило все
следы ПЗР. Со временем Луна все дальше и дальше удалялась от Земли, и
сила гравитации Солнца стала играть все большую роль, а Земли — все
меньшую. Это позволило выпрямить ось вращения до нынешних 5,1 градуса.
Этот анализ позволил рассчитать средний возраст
постоянных затененных участков Луны, равный 1,8 млрд. лет. Отсюда
следует, что эти области не могут содержать водяной лед, образовавшийся
в первые годы существования Луны, когда в результате метеоритных ударов
и геологической активности на поверхность попало гораздо больше воды.
источник - https://new-science.ru/zatenennye-uchastki-na-lune-molozhe-i-veroyatno-soderzhat-menshe-vody/
Астрономы впервые увидели собственный свет «космической паутины»
02 октября 2023
Когда в молодой Вселенной образовывались первые звезды и галактики,
пространство между ними не становилось совсем пустым. Оставшаяся между
объектами материя под действием сил гравитационного притяжения
вытягивалась переплетающимися «нитями». Сегодня эта «космическая
паутина» — основа структуры Вселенной. К сожалению, она настолько
разреженная и тусклая, что разглядеть ее очень тяжело.
Модели развития Вселенной показывают, что более 60% водорода,
образованного после Большого взрыва, осталось в газообразной форме в
нитях «космической паутины». В спектре одна из самых ярких линий
водорода — линия Лайман-альфа. Именно ее разглядели авторы нового
исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy.
Чтобы поймать излучение далекого и к тому же тусклого водорода в нитях
«паутины», ученые разработали инструмент KCWI (Keck Cosmic Web Imager)
для Обсерватории Кека, расположенной на горе Мауна-Кеа на Гавайях. KCMI
чувствителен к «зелено-голубой» части видимого спектра, волнам длиной
от 350 до 560 нанометров.
Из-за расширения Вселенной чем дальше находится от нас объект, тем
сильнее его свет — в данном случае линия Лайман-альфа — смещается в
красную сторону спектра. Поэтому по смещению линий водорода можно
оценить расстояние.
С помощью инструмента KCWI авторы исследования сделали серию двухмерных
снимков на разных длинах волны вглубь участка космоса, свет от которого
шел к нам от 10 до 12 миллиардов лет. И по смещениям они смогли
построить трехмерную карту «космической паутины» в этой области.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/cosmic-web
Астрофизики предложили новый способ измерения скорости расширения Вселенной
04 октября 2023
В последнее время космология переживает небольшой кризис: два основных
метода измерения скорости расширения Вселенной показывают разные
результаты. Ученые из Дании предложили новый метод, который, возможно,
поможет решить эту проблему.
Сегодня для измерения скорости расширения ученые пользуются двумя
основными методами. Первый способ — по наблюдению светимости далеких
источников. На практике это выглядит так: ученые ищут галактики со
сверхновыми, а затем по блеску и цвету сверхновых вычисляют расстояние
до объекта и скорость расширения Вселенной.
Второй способ — изучение параметров космического сверхвысокочастотного
фонового излучения (реликтовое излучение), которое начало равномерно
заполнять Вселенную через несколько мгновений после Большого взрыва.
Проблема с этими методами в том, что они дают разные результаты. Первый
метод определяет значение Хаббла как приблизительно 73 километра в
секунду на мегапарсек, второй — около 67 километров в секунду на
мегапарсек. По мере развития телескопов величина постоянной Хаббла
продолжает уточняться. Сейчас для измерения скорости расширения ученые
берут средние значения — почти 70 километров в секунду на мегапарсек.
Ученые пытаются найти способы,
которые разрешили бы эту проблему. Такую попытку предприняли
датские астрофизики из Института Нильса Бора. Они предложили новый
метод измерения космических расстояний.
Когда две нейтронные звезды, которые представляют собой остатки
сверхновых, вращаются друг вокруг друга и в какой-то момент сливаются,
происходит мощный взрыв — так называемое килоновое событие. В своей
работе мы показали, насколько этот взрыв может обладать идеальной
симметрией и насколько эта симметрия не только красива, но и невероятно
полезна».
Датские ученые рассказали, что килоновые, несмотря на всю их сложность,
главным образом описываются одним свойством — температурой. Зная
температуру и некоторые другие параметры, можно узнать, сколько света
они излучают. Сравнивая эту яркость с тем, сколько света достигает
Земли, можно вычислить, насколько далеко находится килоновая. Таким
образом они получили новый метод расчета расстояний
до галактик.
Чтобы проверить свой способ на деле, датские астрофизики применили его
к килоновой AT2017gfo, открытой в 2017 году. В результате они получили
значение Хаббла, близкое к значению, полученному методом измерения
космического фонового излучения — около 67 километров в секунду на
мегапарсек.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/astrofiziki-predlozhili
100 лет назад Эдвин Хаббл обнаружил, что туманность Андромеда — это галактика, что положило начало современной космологии
05 октября 2023
В
ночь с 5 на 6 октября 1923 г. американский астроном Эдвин Хаббл
наблюдал за небом с помощью 100-дюймового (2,5 м) телескопа Хукера в
обсерватории Маунт-Вильсон в Калифорнии. В частности, он изучал так
называемую "Великую туманность Андромеды" - огромную спиралевидную
структуру в созвездии Андромеды. В тот вечер сто лет назад этот
астроном сделал революционное открытие: туманность Андромеды оказалась
не туманностью, а галактикой, точно такой же, как наша собственная.
Важным моментом в истории
современной астрономии стал "Большой спор" между астрономами Харлоу
Шэпли и Гебертом Кёртисом, которая состоялась 26 апреля 1920 г. в
Национальной академии наук в Вашингтоне и затем продолжалась еще долго.
Дискуссия была посвящена природе так называемых "спиральных
туманностей" и их положению во Вселенной. Шэпли, сторонник модели,
вошедшей в историю как "Вселенная-остров", считал, что Млечный Путь —
это вся Вселенная, а спиральные туманности, такие как галактика
Андромеды, являются частью нашей галактики. Его теория была принята
большинством ученых того времени. Кёртис же считал, что спиральные
туманности — это отдельные галактики, каждая из которых содержит
миллиарды звезд. И он был не единственным, кто верил в эту теорию;
действительно, многие выдвигали гипотезы на этот счет, подкрепленные
более или менее установленными доказательствами.
источник
-
https://new-science.ru/100-let-nazad-edvin-habbl-obnaruzhil-chto-andromeda-eto-galaktika-chto-polozhilo-nachalo-sovremennoj-kosmologii/
Самая древняя быстрая радиовспышка «взвесит» Вселенную
20 октября 2023
Современные методы подсчета массы Вселенной дают спорные результаты.
Ученые предполагают, что часть неучтенного вещества может находиться в
пространстве между галактиками. Но оно настолько разрежено, что
современные телескопы не способны его засечь. А быстрые радиовсплески
могут: они «натыкаются» на свободные электроны, оставшиеся от
ионизированного газа. По его наличию уже можно судить о концентрации
обычного вещества в целом.
Австралийский астрофизик Жан-Пьер Маккар с коллегами показал сильную корреляцию между мерой дисперсии
конкретного быстрого радиовсплеска и красным смещением породившей его
галактики: чем дальше галактика, тем больше вещества в пространстве
между нами и источником.
В расчетах исследователи использовали быстрые радиовсплески от
подтвержденных источников с красным смещением меньше 0,5.
Предполагалось, что это соотношение сохраняется и для далеких
источников. Но год назад ученые описали сигнал от галактики со
смещением z = 0,241, дисперсия которого показала смещение z > 1.
Вероятно, на нее повлияли условия внутри галактики.
Новый далекий радиовсплеск, прилетевший к нам через половину известной Вселенной, действительно подтвердил соотношение Маккара.
Международная группа ученых под руководством австралийских астрономов
обнаружила в данных наблюдений радиоинтерферометра ASKAP быстрый
радиовсплеск FRB 20220610A, «пойманный» в июне 2022 года.
С помощью телескопа VLT в чилийской Паранальской обсерватории и данных
ASKAP астрономы смогли определить источник радиовспышки — в небольшой
группе сливающихся галактик.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/furtherst-frb
Астрономы поймали частицу Аматэрасу
23 ноября 2023
Астрономы из коллаборации Telescope Array сообщили об открытии частицы
Аматэрасу — частицы космических лучей сверхвысоких энергий с энергией
244 эксаэлектронвольта. При этом ученые не смогли определить возможный
источник частицы — направление ее прибытия указывает на локальную
пустоту в крупномасштабной структуре Вселенной.
Поскольку частицы космических лучей обладают зарядом, то на своем пути
к Земли они отклоняются галактическими и внегалактическими магнитными
полями, поэтому определить их источник не так просто. Считается, что
взаимодействие частиц сверхвысоких энергий с космическим микроволновым
фоновым излучением будет подавлять поток частиц с энергией выше 60
эксаэлектронвольт из-за рождения пионов или фотораспада тяжелых ядер.
Это явление обозначается как предел Грайзена — Зацепина — Кузьмина и
ограничивает максимальное расстояние до источников частиц,
обнаруживаемых на Земле, 50-100 мегапарсеками. При этом ожидается, что
частицы сверхвысоких энергий с энергиями выше этого порога будут меньше
отклоняться магнитными полями, поэтому направление их прибытия будет
теснее коррелировать с источниками.
При энергии более ста эксаэлектронвольт поток космических лучей
составляет менее одной частицы в столетие на квадратный километр, из-за
чего для его регистрации нужен очень обширный детектор (около тысячи
квадратных километров).
Для исследователей любопытна не только большая энергия частицы, но и ее
возможный источник, точнее — отсутствие какого-либо потенциального
источника. В направлении прибытия частицы Аматэрасу нет ни одного
известного астрономического объекта, который считается потенциальным
источником космических лучей сверхвысоких энергий, даже после учета
отклонения галактическим магнитным полем, оно попадает в область
локальных пустот (войдов) в крупномасштабной структуре Вселенной.
Возможные объяснения этого факта включают в себя сильное отклонение
частицы магнитным полем переднего плана, источник в Местной Вселенной
или неполное понимание физики элементарных частиц.
источник - https://nplus1.ru/news/2023/11/23/uhecr-ta
Ярчайший гамма-всплеск достиг Земли в прошлом году
14 ноября 2023
Мощный выброс гамма-лучей в результате огромного космического взрыва,
произошедшего на расстоянии около двух миллиардов световых лет, достиг
Земли 9 октября 2022 года.
Вспышка длилась всего семь минут, но ее послесвечение было видно астрономам-любителям в течение семи часов.
Она активировала детекторы молний в Индии и привела в действие приборы, которые обычно изучают солнечные вспышки.
Выброс также повлиял на длинноволновую радиосвязь в нижней ионосфере,
участке верхних слоев атмосферы Земли на высоте от 60 до 350 километров
над поверхностью. Гамма-всплеск также впервые наблюдался в верхних
слоях ионосферы.
Он мог бы
полностью стереть озоновый слой Земли и потенциально уничтожить жизнь
на Земле.
Ранее высказывались предположения, что прошлые гамма-всплески могли вызвать массовые вымирания в древности.
Считается, что прошлогодний гамма-всплеск, официально названный GRB
221009A, был вызван либо взрывом массивной умирающей звезды,
превратившейся в сверхновую, либо рождением черной дыры. Учитывая его
огромную мощность, это могло быть и то, и другое: взрыв сверхновой,
приведший к образованию черной дыры.
Взрыв произошел со стороны созвездия Стрельца, и, по оценкам, GRB 221009A потребовалось 1,9 миллиарда лет, чтобы достичь Земли.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20231114203503
Телескоп Gaia может помочь в обнаружении гравитационных волн
28 ноября 2023
Команда астрономов в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv,
предполагает, что обнаружить гравитационные волны можно по возмущениям,
которые они вносят в движение астероидов в Солнечной системе.
Гравитационные волны трудно наблюдать, потому что они невидимы и
невероятно быстры. Несмотря на сложность их наблюдения, первые волны
были обнаружены в 2015 году с помощью лазерного интерферометра
обсерватории LIGO.
Текущие наблюдения гравитационных волн ограничены волнами с частотой
100 Гц, которые возникают при слиянии двойных звезд. Другой метод
использует массив пульсарного тайминга (PTA) для изучения частот волн
от 10 до 8 Гц.
Телескоп Gaia способен производить высокоточные астрометрические
измерения положения объекта. Команда ученых предполагает, что исследуя
с помощью Gaia положение звезд или других более близких объектов, можно
выявить прохождение гравитационной волны.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20231128212545
Астрономы объяснили, почему окрестности Млечного Пути расширяются быстрее, чем остальная Вселенная
04 декабря 2023
По данным наблюдений и расчетов получается, что вблизи нашей Галактики
Вселенная расширяется примерно на 10% быстрее, чем вдали. По словам
профессора Павла Крупа из Боннского университета, это верно
для расстояния до трех миллиардов световых лет от Земли. Несостыковку в
значениях постоянной называют напряжением Хаббла.
Если «наше» значение постоянной Хаббла верно для всего космоса, то
тогда и Вселенная должна быть моложе. А это уже противоречит оценкам
возраста самых ранних звезд и галактик, которые мы можем разглядеть.
Еще одна особенность наших окрестностей, которую не удается объяснить с
помощью стандартной космологической модели, — войд КВС. Это огромная и
относительная пустая область космоса, где находится местная группа
галактик, в числе которой и Млечный Путь. Плотность вещества в нем примерно в два раза меньше, чем в среднем
во Вселенной. Поэтому теоретически вещество в этом «пузыре» пустоты
должно двигаться вовне — туда, где больше материи.
В новой работе ученые пересчитали свои модели войда и сравнили
результаты с последним анализом данных Cosmicflows-4 — крупнейшего
каталога, где собраны самые точные расстояния до 56 тысяч галактик.
Расчеты подтвердились и совпали с данными наблюдений. Ученые сделали вывод, что многие несостыковки стандартной
космологической модели с наблюдениями можно разрешить, если принять,
что Вселенная теряет свою однородность быстрее, чем предсказывает
модель. И поэтому возникают пустоты вроде войда КВС. По той же причине,
вероятно, после Большого взрыва так быстро сформировались первые
галактики.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/void-explains-expansion
Научные и технические прорывы года
02 января 2024
В науке очень часто важны не только ответы, но и в первую очередь сами
вопросы. И в этом смысле телескоп «Джеймс Уэбб» в 2023 году
совершил настоящую революцию. От
«Уэбба» ждали многого, но совсем другого: дополнения известной картины
реальности, а не ее переписывания. Скажем, когда строили БАК, проект в
итоге стоивший пару десятков миллиардов долларов, ожидания были как раз
на прорывные открытие — частиц темной материи и не только. На
деле «из крупного» открыть там удалось только бозон Хиггса,
но ожидали от коллайдера куда больше.
С «Уэббом» получилось ровно наоборот. Традиционно космология опиралась на идею, что в момент начала Большого
взрыва не было буквально ничего, никаких структур, только энергия,
которая лишь через некоторое время после взрыва образовала привычные
нам атомы и молекулы. Естественно, что они не могли сразу собраться в
звезды: нужно было много времени на то, чтобы температуры упали ниже
порога ионизации. Только тогда мог образоваться молекулярный водород
(до конца ионизации молекулы из него не образуются), и лишь после него
мог начаться процесс постепенной сборки первых звезд. «Джеймс Уэбб» в 2023 году выбросил всю эту схему на свалку
истории. Его данные
выглядят революционно: они указывают на существование нормальных
галактик, звезд и прочего уже через 600 миллионов лет после Большого
взрыва. В текущей стандартной космологической модели это физически
невозможно: галактики современного облика не могут возникнуть «из
ничего» всего за 600 миллионов лет.
Второй научный прорыв года
Стандартная гипотеза о природе темной материи до 2010-х была в том, что
это некие массивные частицы, взаимодействующие с материей обычной
только через гравитацию. Однако такая модель работает, лишь если эти
частицы относительно равномерно распределены в гало галактик — темных
областях сразу за границей видимой части галактик. Ясно, что частицы с
таким равномерным распределением должны создавать «трение», а его нет.
К концу 2010-х это стало ясно, и тогда же многие астрофизики (в
отличие от физиков частиц, слабо следящих за астрономической
стороной вопроса) поняли, что никаких частиц темной материи никто
никогда не откроет.
Российский физик Николай Горькавый (с соавторами) предложил решение
этих двух проблем в работах 2016, 2018 и 2021 годов. В первых двух ему
удалось — с опорой на данные гравитационной обсерватории LIGO —
показать, как именно Вселенная может расширяться с ускорением. LIGO с
2016 года регистрирует гравиволны, образующиеся при слиянии черных дыр,
и по этим наблюдениям удалось понять, какая именно доля массы черных
дыр при слиянии превращается в гравитационные волны. Представьте, что в Солнечной системе вдруг исчезла основная часть массы
Солнца. Что произойдет? Планеты не улетают от Солнца, потому что
движутся по склону его гравитационной «воронки». При быстром уменьшении
гравитационной массы Солнца в центре этой воронки вместо «углубления»
вырастает «пик», который достигнет Земли за восемь минут. В итоге Земля
окажется на склоне не воронки, а, напротив, горы. А падая с горки очень
легко набрать скорость. И Земля, и все остальные планеты разлетятся во
все стороны, как выпущенные при выстреле из пращи. То же самое случится
и со Вселенной, где массово сливаются черные дыры: большая часть ее
массы превратится в гравиволны. В итоге все объекты космоса начали
расширяться с ускорением, и продолжают делать это до сих пор.
Гипотеза "осциллирующей Вселенной" закрывает и вопрос, поднятый
«Джеймсом Уэббом»: как именно через 600 миллионов лет после Большого
взрыва могли образоваться галактики современного вида? В циклической
Вселенной им не надо возникать с нуля, как в стандартной космологии. В
космологической модели Горькавого из прошлых циклов Вселенной до нашего
дошло множество черных дыр — трудноуничтожимых объектов, переживших
прошлые циклы.
источник - https://naked-science.ru/article/nakedscience/nauchnye-i-tehnicheskie
Темная энергия может разбавляться по мере расширения Вселенной
09 января 2024
В современной наиболее
удачной модели темная энергия является космологической константой — ее
значение в каждой точке пространства и времени всегда одинаково. Новые
данные, полученные в ходе невероятного исследования, позволяют
опровергнуть эту идею.
В исследовании Dark Energy Survey (DES)
использовались данные о 1499 сверхновых особого типа, называемого типом
Ia, светимость которых всегда одинакова. Это позволяет астрономам с
высокой точностью измерить расстояние до галактик, в которых происходят
эти события. Полученные данные можно использовать для оценки параметра
"w". Для космологической постоянной этот параметр должен быть равен -1.
Данные DES позволяют предположить, что такое значение возможно в
соответствии с поведением всех этих галактик. Но еще лучше подходит
значение -0,8. Если оно подтвердится, это будет означать, что по мере
расширения Вселенной темная энергия становится все более разбавленной.
источник - https://new-science.ru/temnaya-energiya-mozhet-razbavlyatsya-po-mere-rasshireniya-vselennoj/
Аномалии в движении двойных звезд «нарушают» принятую теорию гравитации
11 января 2024
Кю-Хён Чжэ
из Университета Седжон в Сеуле (Южная Корея) выделил из обзора Gaia
более 26,6 тысячи широких двойных звезд, расположенных в пределах 650
световых лет от нас.
Исследование показало, что динамика в таких системах в общем совпадает
с результатами расчетов по уравнениям Ньютона и Эйнштейна, но
«ломается» в системах с ускорением менее одного нанометра в квадратную
секунду. Более того, при значении менее 0,1 нанометра в квадратную
секунду отклонение достигает 30-40%.
Это существенное отклонение, но выборку двойных звезд нельзя было
назвать совсем уж «чистой». В стремлении более точно проверить расчеты
астроном Ксавьер Хернандес из Национального автономного университета
Мексики отобрал 450 объектов, точность данных по которым удовлетворяла
строгим требованиям, и подтвердил результаты Чжэ. Однако выборка
оказалась слишком маленькой.
Для новой работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal,
Чжэ собрал точные данные по 2463 «статистически чистым» двойным
звездам. Это менее 10% от первоначальной выборки, притом что как
минимум 50% всех потенциальных двойных систем, по оценкам астрономов,
«чистые».
И там, и там результаты совпали с выводами предыдущей работы.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/gravity-breakdown
Еще один пример фантастического кольца Эйнштейна
12 января 2024
В центре снимка, сделанного космическим телескопом "Хаббл",
расположены три галактики. Также на этом снимке можно увидеть
прекрасный пример кольца Эйнштейна.
Галактика J020941.1+001557 не имеет кольцевой формы. Она просто
кажется такой из-за фантастического сочетания гравитационных эффектов.
Галактика находится почти непосредственно за ближайшей галактикой
(центральной точкой света). Когда свет удаленной галактики
распространяется в пространстве, он проходит через гравитационное поле
промежуточной галактики. Это "искривляет" свет и искажает внешний вид
галактики, придавая ей кольцевую форму. Это явление называется "кольцом
Эйнштейна".
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20240112202233
Гравитационные волны могли бы рассказать нам о первых минутах существования Вселенной
15 января 2024
Ришав Рошан и Грэм Уайт из Университета Саутгемптона полагают, что
могут исследовать самые ранние моменты существования Вселенной,
используя гравитационные волны. На ранних этапах формирования Вселенной
пространство было непрозрачным, потому что Вселенная была полна
ионизированного газа, и электромагнитное излучение не могло проникнуть
внутрь. Именно этот барьер, как верят Рошан и Уайт, они смогут
преодолеть.
источник - https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20240115214227
Учёные обнаружили гигантскую галактическую структуру, которая подрывает представления о Вселенной
16 января 2024
Учёные Университета Центрального Ланкашира (Великобритания) рассказали
о гигантской космической структуре, размеры которой настолько велики,
что само её существование подрывает современные представления о
Вселенной. «Большое Кольцо» (Big Ring) охватывает около 3 % радиуса
всей наблюдаемой Вселенной и может оказаться частью ещё больше
структуры.
Большое Кольцо представляет собой почти идеально круглую группу
галактик и скоплений галактик диаметром около 1,3 млрд световых лет.
Если бы его можно было увидеть невооружённым глазом, его размер
соответствовал бы размеру 15 полных лун на ночном небе. Традиционно
крупнейшими и относительно распространёнными структурами Вселенной
считались сверхскопления галактик, размеры которых составляют более
сотни миллионов световых лет. Они могут объединяться в нити,
простирающиеся на несколько сотен миллионов лет, образуя часть
космической паутины.
Большое Кольцо не только больше этих объектов, но и больше любой другой
структуры. Существует космологический принцип — фундаментальная часть
космологической науки, — согласно которому Вселенная должна
представляться однородной во всех направлениях для любого наблюдателя
внутри неё. Случайные перепады в распределении звёзд и галактик,
конечно, случаются, но в наиболее крупных масштабах всё это сливается в
однородную систему. Космологический принцип устанавливает для любых
структур верхний предел в размерах — 1,2 млрд световых лет, и Большое
Кольцо явно игнорирует эту величину.
Если бы это была единичная находка, от неё можно было бы отмахнуться
как от аномалии или ошибки, но Большое кольцо — не единственная
«невозможная» гигантская находка, и даже не самая большая. Два года
назад та же астроном Алексия Лопес из Университета
Центрального Ланкашира обнаружила структуру в форме полумесяца
протяжённостью 3,3 млрд световых лет — её назвали Гигантской Дугой
(Giant Arc). В 2015 году было обнаружено Гигантское кольцо
гамма-всплесков с диаметром 5,6 млрд световых лет. А ещё есть Великая
стена Геркулес — Северная Корона, которая представляет собой
галактическую нить, простирающуюся на 10 млрд световых лет, хотя её
статус как единой структуры остаётся предметом споров.
источник -
https://3dnews.ru/1098824/uchyonie-obnarugili-bolshoe-koltso-gigantskuyu-galakticheskuyu-strukturu-kotoraya-brosaet-vizov-kosmologicheskomu-printsipu
Вращение краев Млечного Пути указало на отсутствие темной материи в его центре
29 января 2024
В Солнечной системе планеты, близкие к Солнцу, вращаются быстро, а
более далекие — медленно. А вот в галактических дисках
внешние области часто вращаются без убывания скоростей вращения, будто
их раскручивает какая-то огромная, но невидимая масса (темная материя).
Однако для нашей Галактики долгое время точно оценить скорость вращения
внешних частей диска не удавалось: мы плохо видим дальнюю по отношению
к нам часть диска, есть и другие сложности. Поэтому, как это ни
парадоксально звучит, точно определить, как обстоит дело со скоростью
вращения внешних частей диска Млечного Пути пока не получилось, хотя
для других галактик это уже сделано.
Астрономы из Массачусетского технологического
института объединили наблюдения космического телескопа «Гайя» за 33
тысячами звезд с данными наземного наблюдательного проекта APOGEE. В
результате у них вышло, что скорость вращения звезд во внешних частях
диска до определенного расстояния от его центра остается постоянной, но
затем начинает сравнительно резко снижаться.
В конкретных цифрах это выглядит так: на удалении в 55 тысяч световых
лет от центра Млечного Пути средняя скорость вращения звезд вокруг
этого центра — примерно 210 километров в секунду, но сразу за этой
дистанцией скорость начинает падать. В 88 тысячах световых лет от
центра средняя скорость движения звезд вокруг него составляет уже около
170 километров в секунду.
Неизменная (неубывающая) скорость вращения вокруг центра галактики
означает влияние темной материи, и то, что начиная с определенного
расстояния она перестает быть неизменной, говорит о бедности Млечного
Пути в смысле темной материи. Авторы работы подсчитали, что исходя из
скоростей учтенных ими звезд гало темной материи в Галактике должно
весить порядка 180 миллиардов масс Солнца. Это очень мало и сравнимо с
массой обычной материи галактического диска.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/net-tm-v-tsentre
Вселенная может быть моложе, чем мы думаем, согласно исследованию движения галактик-спутников
30 января 2024
В течение десятилетий научное сообщество соглашалось с
возрастом Вселенной около 13,8 миллиарда лет, основываясь на
Стандартной модели космологии и измерениях космологического
микроволнового фона миссией Европейского космического агентства Planck.
Но теперь эта цифра вновь поставлена под сомнение новыми данными. В
недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy под
руководством Го Ци (Guo Qi) из Национальной астрономической
обсерватории Китайской академии наук, рассматривается движение
галактик-спутников и его последствия для оценки возраста Вселенной.
Однако
если группы галактик образовались совсем недавно, это может означать,
что сама Вселенная моложе. Кроме того, это открытие может быть связано
с проблемой хаббловской напряженности. Хаббловская напряженность — это
расхождение между измерениями расширения Вселенной, полученными разными
методами. С одной стороны, измерения, основанные на космическом
микроволновом фоне, дают более низкое значение скорости расширения, в
то время как наблюдения за сверхновыми типа Ia указывают на более
высокую скорость. Если Вселенная моложе, это может помочь объяснить
причину различий в измерениях, предлагая новое понимание одной из самых
загадочных проблем современной космологии.
источник -
https://new-science.ru/vselennaya-mozhet-byt-molozhe-chem-my-dumaem-soglasno-issledovaniju-dvizheniya-galaktik-sputnikov/
Гравитационные волны обеспечили нас необходимыми для жизни элементами
13 февраля 2024
Все химические элементы тяжелее железа возникли при астрофизических
процессах: термоядерном p-процессе, а также медленном (s-процесс) и
быстром (r-процесс) захвате нейтронов. Более 20 элементов считаются
необходимыми для существования жизни, какой мы ее знаем. Большинство из
этих элементов имеют порядковый номер выше 35, и они сформировались в
сверхновых во время p-процесса и r-процесса. Но есть два элемента,
которые рождаются преимущественно в ходе r-процесса: бром и йод.
Последний особенно интересует ученых.
По расчетам авторов новой работы, 96% йода-127 в земной коре сформировалось во время r-процесса. Условия,
необходимые для его запуска, крайне экстремальны: необходима высокая
концентрация свободных нейтронов относительно количества ядер, на
которые они могут «налипнуть», сформировав более тяжелые элементы.
Подходящие условия складываются в сверхновых, но с ними есть несколько
проблем. Во-первых, они буквально опасны для жизни, если случаются
вблизи обитаемого мира. Скорее всего, они спровоцировали немало
массовых вымираний на нашей планете. По расчетам ученых, такие
сверхновые в пределах 20 парсек от Земли случаются каждые несколько
сотен миллионов лет. Во-вторых, не до конца ясно, насколько успешен
r-процесс в сверхновых и насколько далеко разлетаются новые элементы.
Поэтому, помимо сверхновых, ученые присматриваются с килоновым —
слияниям двух нейтронных звезд или нейтронный звезды с черной дырой. В
общем-то, у них такой же «радиус убийства», как и у сверхновых, разве
что планете не повезет оказаться на пути гамма-вспышки от события. Зато
они случаются реже, поэтому менее опасны в долгосрочной перспективе.
Авторы исследования полагают, что именно килоновые производят важные
для жизни элементы, а провоцируют эти события гравитационные волны.
Первое косвенное свидетельство того, что нейтронные звезды
сталкиваются, поскольку теряют энергию на гравитационные волны,
появилось в результате анализа наблюдений за пульсаром PSR B1913+16.
Напрямую это удалось подтвердить благодаря исследованию гравитационных
волн GW170817 от слияния двух нейтронных звезд.
В 2023 году другая группа ученых проанализировала упомянутый выше
сигнал GW170817 по данным LIGO и сделала вывод, что в этом столкновении
нейтронных звезд образовались теллур и лантаноиды. К такому же выводу
пришли исследователи, изучившие по данным «Джеймса Уэбба» килоновую,
породившую гамма-вспышку GRB 230307А. То есть в килоновых точно
появляется теллур.
R-процесс по своей природе порождает элементы группами с пиками
распространенности, которые соответствуют стабильным ядрам с
магическими числами нейтронов. Теллур и йод входят в один пик, поэтому,
как считают исследователи, вместе с теллуром в описанных килоновых
должен был образоваться йод.
Авторы новой работы предложили проверить эту гипотезу, изучив
содержание йода-129 в лунном реголите. Если это удастся, можно будет
подтвердить, что этот элемент действительно образуется в килоновых и
разлетается на достаточно большие расстояния.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/iodine-from-kilonovae
Карликовые галактики сделали Вселенную прозрачной
2 марта 2024
В ранней Вселенной было темно, потому что атомы водорода уже сформировались (позже из них образовался, например, межзвездный газ), но из них еще не успели возникнуть ни звезды, ни галактики. Реликтовое же излучение в значительной степени поглощалось еще неионизированным газом. Но вскоре два важных периода (рекомбинация и реионизация), длившиеся несколько сотен миллионов лет каждый, сделали Вселенную почти такой, какой мы привыкли ее видеть.
В период рекомбинации (378 миллионов лет после Большого взрыва) свободные электроны и протоны объединялись в первые атомы — нейтральные атомы водорода, Вселенная становилась прозрачной и стремительно остывала. А в процессе реионизации (ранее считалось, что это 600-800 миллионов лет после Большого взрыва) из атомов водорода образовались ионы, а гравитационное притяжение сформировало из межзвездного газа звезды, галактики, квазары и другие крупные космические объекты.
В космологии ведутся споры между исследователями на тему источников реионизации. Недавно более 30 авторов объединились ради поиска ответов на этот вопрос и обнаружили, что основными источниками реионизации были карликовые галактики. Ранее в некоторых моделях эволюции Вселенной источником реионизации считали квазары из-за их мощного ионизирующего излучения.
В карликовых галактиках намного меньше звезд, чем в Млечном Пути, а яркость отличается примерно в 100 раз. Тусклость маломассивных галактик осложняет спектроскопические исследования. В недавней работе астрофизики изучили восемь карликовых галактик в скоплении Пандоры при помощи космического телескопа «Джеймс Уэбб» и телескопа «Хаббл». Скопление галактик играло роль гравитационной линзы, позволяющей усилить поток излучения от объектов.
Ученые обнаружили, что тусклые карликовые галактики в течение миллиарда лет после Большого взрыва производили ионизирующее излучение в четыре раза интенсивнее, чем считалось ранее. Другими словами, для реионизации Вселенной достаточно ионизирующего излучения карликовых галактик.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/karlikovye-galaktiki-sdel
Предложен новый экспериментальный подход для обнаружения гравитационных волн
08 марта 2024
Исследовательская группа под руководством INAF (Национальный институт астрофизики) предложила альтернативный экспериментальный подход: использовать в качестве детекторов гравитационных волн звезды и, в частности, изменения их углового расстояния, вызванные возмущением пространства-времени, т.е. астрометрию.
Идея возникла на основе модели общей относительности для микроаркосекундных астрометрических измерений спутника ЕКА Gaia - миссии, которая измерила и продолжает измерять точное положение миллиардов звезд в Млечном Пути. Исследователи предлагают астрометрическую антенну, которая напрямую использует угол между близкой парой двух оптически различимых точечных источников. В самом деле, угловое возмущение, вызванное гравитационной волной, прямо пропорционально пространственно-временному искажению, связанному с ней, и обратно пропорционально углу (который должен быть разрешен) между парой звезд. Поэтому углы между парами соседних точечных источников используются как естественные "руки" для наблюдения за тонкими изменениями углового расстояния, вызванными прохождением гравитационной волны.
источник - https://new-science.ru/uchenymi-predlozhen-novyj-eksperimentalnyj-podhod-dlya-obnaruzheniya-gravitacionnyh-voln/
Джеймс Уэбб и Хаббл подтверждают скорость расширения Вселенной
11 марта 2024
Мы знаем, что наша Вселенная расширяется, что это расширение ускоряется и что скорость изменения этого процесса можно измерить с помощью параметра, называемого постоянной Хаббла.
Однако значение, полученное по данным Хаббла, не согласуется с другими измерениями, свидетельствующими о том, что Вселенная расширялась быстрее после Большого взрыва, которые были сделаны путем картирования космического микроволнового фонового излучения с помощью спутника ЕКА "Планк". Это несоответствие известно как "напряженность Хаббла". В сентябре 2023 года космический телескоп "Джеймс Уэбб" обнаружил то же значение, что и скорость космического расширения, полученная Хабблом. Но чтобы развеять все сомнения, ученые провели дополнительные измерения Цефеид с помощью "Уэбба", а затем сравнили их с теми же данными, полученными "Хабблом". Это дало им окончательное подтверждение того, что они могут исключить ошибки измерений в оценке постоянной Хаббла, полученной с помощью двух космических телескопов, и, следовательно, они могут считать, что это значение особенно перспективно для решения проблемы хаббловского напряжения.
источник - https://new-science.ru/dzhejms-uebb-i-habbl-podtverzhdajut-skorost-rasshireniya-vselennoj-no-vopros-ostaetsya-otkrytym/
Новая противоречивая теория гравитации ставит под сомнение существование темной материи Расширение Вселенной и движение галактик можно объяснить, не прибегая к помощи темной материи и энергии
11 марта 2024
По словам Джонатана Оппенгейма из Университетского колледжа Лондона, "в отсутствие прямых доказательств существования темной энергии или темной материи вполне естественно задаться вопросом, не являются ли они просто бесполезными научными конструкциями, такими как "небесные сферы", эфир или планета Вулкан, на смену которым пришли более простые и последовательные объяснения". На самом деле, "гравитация имеет долгую историю иллюзионизма".
В связи с этим он выдвигает версию о том, что темная материя и темная энергия могут вообще не существовать. Согласно его новому принципу, известному как "постквантовая теория классической гравитации", можно объяснить расширение Вселенной и движение галактик в отсутствие темной материи и темной энергии.
Однако эти две теории содержат множество противоречий и принципиально несовместимы. Физики предполагают, что для их объединения необходимо изменить теорию гравитации Эйнштейна, чтобы она соответствовала квантовой механике. Этот подход исследуется в теории струн и петлевой квантовой гравитации.
Описывая свою новую теорию, Оппенгейм вместо этого предлагает подход, при котором гравитация и квантовая механика объединяются, сохраняя классическую концепцию пространства-времени по Эйнштейну. В этом видении пространство-время не будет подвержено влиянию квантовой механики. С другой стороны, оно будет течь случайным образом, что в корне нарушает предсказуемость физики. Другими словами, пространство будет случайным образом искажаться, а время непредсказуемо колебаться в разных частях Вселенной. Это привело бы к непредсказуемым и сильным флуктуациям пространства-времени, которые были бы значительно больше, чем обычно предсказывает квантовая механика. По мнению Оппенгейма, это сделало бы непредсказуемой видимую массу объектов, если бы она была измерена с достаточной точностью. Согласно этому принципу, эти флуктуации были бы достаточно велики, чтобы поддерживать движение звезд на краю галактик и заставлять Вселенную расширяться (вместо темной материи и энергии). Следует, однако, отметить, что этот эффект был бы незначительным в явлениях, требующих сильного гравитационного взаимодействия, таких как поддержание планет на орбите вокруг Солнца. Тем не менее, в областях со слабой гравитацией (например, на краях галактики) флуктуации пространства-времени будут достаточно велики, чтобы в совокупности объяснить большую часть энергии во Вселенной.
источник - https://new-science.ru/novaya-protivorechivaya-teoriya-gravitacii-stavit-pod-somnenie-sushhestvovanie-temnoj-materii/
В новой модели эволюции Вселенной нет места темной материи
18 марта 2024 г.
Канадский физик Раджендра Гупта сверил свою модель эволюции Вселенной с данными наблюдений. С одной стороны, результаты расчетов совпали с предсказанными, с другой — его модель изначально можно было подогнать под данные наблюдений.
Он объединил гипотезу о том, что фундаментальные физические константы меняются с развитием Вселенной (модель CCC, сovarying сoupling сonstants), и модель «старения света» (TL). Согласно последней, летящие сквозь пространство фотоны «устают», то есть теряют энергию, от столкновений с другими частицами, именно поэтому возникает красное смещение (из-за меньшей энергии увеличивается длина световой волны).
«В стандартной космологии считается, что ускоряющееся расширение Вселенной провоцирует темная энергия. На самом деле причина не в темной энергии, а в слабеющих с расширением силах природы», — объяснил Гупта.
В первичной плотной горячей плазме «новорожденной» Вселенной взаимодействие сил притяжения и отталкивания порождало «звуковые волны» в материи (осцилляции). Из-за этого вещество перестало быть таким уж однородным. Когда оно охладилось, более плотные области наконец притянули материю, и так образовались первые звезды и галактики.
Во-первых, эти звуковые волны «отпечатались» в реликтовом излучении. Во-вторых, их «следы» должны быть видны в распределении галактик в более современной Вселенной. Именно на этих данных Гупта проверил свою альтернативную модель CCC+TL.
В расчете по галактикам ученый использовал результаты расчетов из работы коллег. Там астрофизики взяли сотни тысяч галактик, свет которых шел до нас от 1,4 до шести миллиардов световых лет (красное смещение z = 0,11 до 0,65), распределили их на несколько групп по расстоянию и посчитали для них значение «следов» барионных осцилляций (первичная работа и две работы, расширяющие диапазон исследования: тут и тут). У Гупты расчеты по этим данным наблюдений совпали с предсказанными по его модели CCC+TL.
По результатам расчетов получилось, что в модели CCC+TL «горизонт звука» на несколько порядков отличается от стандартной космологической модели. «Горизонт звука» — то, насколько «звуковые волны» успели разлететься в первичной плазме до того, как она остыла. Это ожидаемо, потому что по CCC+TL получается, что и возраст Вселенной в два раза больше — 26,7 миллиарда лет.
Отметим, что гипотеза о «старении света» считается опровергнутой. Например, еще советский астроном Яков Зельдович подчеркивал, что красное смещение в модели «старения света» должно быть разным при разных длинах волн — то есть спектральная картина ранней Вселенной должна иметь совсем другие распределения типичных спектров, чем для окружающей нас поздней Вселенной. Однако на практике этого не наблюдается.
Независимость красного смещения от длины волны наблюдаемых источников из древней Вселенной легко объяснить исходя из того, что она расширяется. Тогда фотоны по пути из ранней Вселенной к нам, в позднюю, просто растягиваются вместе с пространством, что и меняет длину их волны. Но в модели «старения света» расширения Вселенной нет, а значит, независимость красного смещения для разных длин волн по сути необъяснима.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/no-dark-matter-universe
Самый тусклый спутник Млечного Пути «плавает» в массивном облаке темной материи
29 марта 2024
Астрономы смоделировали параметры самой тусклой галактики — спутника Млечного Пути, описанной в 2023 году, и подтвердили, что она должна находиться в скоплении темной материи, которое в миллиард раз массивнее нее. Иначе она бы не выдержала воздействие приливных сил Галактики и не пережила бы даже один оборот по орбите.
Система звезд Ursa Major III/UNIONS 1 (UMa3/U1) состоит примерно из 60 звезд суммарной массой от 11 до 22 солнечных масс. Все они старые, старше 11 миллиардов лет, и бедные металлами. Диаметр всего скопления — около 10 световых лет (3 ± 1 парсек).
При таких характеристиках UMa3/U1 сопоставима по размеру с шаровыми скоплениями, но в 10 раз тусклее самого тусклого из них. Более того, она в 10 раз тусклее и в пять раз меньше Драко II, самой тусклой подтвержденной карликовой галактики — спутника Млечного Пути.
Чтобы подтвердить, что UMa3/U1 — действительно карликовая галактика, авторы нового исследования прибегли к компьютерному моделированию. Предположив, что это шаровое скопление, удерживающееся собственной гравитацией, они «запустили» его вокруг Млечного Пути. Оказалось, настолько разреженное скопление выдержало бы максимум один полный оборот. Слишком уж близко к Галактике летает UMa3/U1.
Ученые рассмотрели и альтернативные модели. Исходя из условий UMa3/U1, масса ультралегких частиц нечеткой темной материи (FDM) должна быть на порядок больше теоретических расчетов. Так что, если подтвердятся наблюдения за UMa3/U1, модель FDM придется пересматривать.
Плотность темной материи в центре UMa3/U1 плохо согласуется и с моделью самодействующей темной материи (SIDM). В этой гипотезе частицы темной материи должны взаимодействовать друг с другом, и теоретически, из-за столкновений, они не могут давать настолько высокую плотность, как в центре UMa3/U1.
источник - https://naked-science.ru/article/astronomy/faint-galaxy-dense-dm