Раз в 10 000 лет Земля купается в темной материи
Солнечная система в своем движении через космическое пространство может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков, чья статья появилась в последнем выпуске журнала Nature.
О космической темной материи сейчас слышали все, хотя что это такое, пока не знают ни астрономы, ни физики. Впрочем, идея эта далеко не нова, однако в течение нескольких десятилетий о ней знали лишь узкие специалисты. Впервые ее выдвинул Фриц Цвикки, замечательный швейцарско-американский астроном и к тому же отличный изобретатель, увлекавшийся конструированием ракетных двигателей. В 1920 г. Цвикки окончил Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе, а потом без малого полвека преподавал и занимался исследованиями в Калифорнийском технологическом институте. Его главной любовью были сверхновые звезды, но он получил много важнейших результатов и в других областях астрономии. В 1933 г. Цвикки выполнил измерения скоростей галактик, входящих в состав скопления в созвездии Волосы Вероники. Эти галактики вращались вокруг общего центра масс, и их скорости, согласно азам классической механики, должны были зависеть от суммарной массы скопления, которую Цвикки определил по его видимой яркости. И вот тут-то Цвикки столкнулся с парадоксом. Галактики двигались слишком быстро, их измеренные скорости многократно превышали те величины, которые вытекали из решения ньютоновских уравнений. Чтобы выйти из этого затруднения, Цвикки предположил, что реальная масса скопления намного превышает ту, которая соответствует его светимости. Так в астрономию впервые вошло понятие скрытой, "темной" материи, которую невозможно обнаружить с помощью наблюдений небосвода в оптическом диапазоне.
В то далекое время гипотеза темной материи как-то "не прозвучала", и астрономы всерьез вернулись к ней только в начале семидесятых годов. Теперь же ситуация стала еще удивительнее. По современным данным, в нашей Вселенной общая доля обычного вещества, состоящего из протонов, нейтронов и электронов, составляет всего лишь четыре процента от ее суммарной массы. Еще 23 процента приходятся на долю темной материи невыясненной природы, а оставшиеся 73 процента - на долю так называемой темной энергии (ее еще называют энергией физического вакуума). Об этой таинственной энергии пока что практически совсем ничего не известно, кроме того, что именно благодаря ей космическое пространство расширяется с возрастающей скоростью.
Из чего может состоять темная материя, пока толком никто не знает. Самая правдоподобная гипотеза сводится к следующему: ее "кирпичиками" служат еще не открытые тяжелые элементарные частицы, масса которых примерно в сотню раз превышает массу протона. Хотя такие объекты микромира пока не открыты, название для них давно придумано: слабовзаимодействующие массивные частицы, в английской аббревиатуре WIMP, weekly interacting massive particles. Существование таких частиц вытекает из чрезвычайно красивой теоретической модели, основанной на идее суперсимметрии. Это особая симметрия, существующая между частицами с целым и полуцелым спином. Как известно, частицы с целочисленным спином (0, 1 и т.д.) подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна (поэтому их и называют бозонами) а с полуцелым (1/2, 3/2 и т.д.) - статистике Ферми-Дирака (и посему именуются фермионами). В соответствии с концепцией суперсимметрии, для каждого бозона у природы имеется родич-фермион, а для каждого фермиона - бозон. Например, электронам и кваркам, спин которых равен 1/2, положены суперсимметричные партнеры "сэлектроны" и "скварки" (просим не путать со шкварками) с нулевым спином.
Возникает естественный вопрос: куда же подевались все эти многочисленные частицы-партнеры, ведь их не наблюдают ни в составе космических лучей, ни в экспериментах на самых мощных ускорителях? Ответ таков: они родились сразу после Большого взрыва, но очень быстро распались и исчезли. Точнее, распались не все - самые легкие из них оказались стабильными и поэтому сохранились до наших дней. Именно эти частицы и образуют темную материю или, как минимум, ее львиную долю.
Где же вести поиск таких частиц-долгожителей? Теория утверждает, что массы суперсимметричных партнеров обычных частиц должны лежать в интервале от 100 до 1000 масс протона. Коль скоро дожить до нашего времени могли лишь легчайшие из частиц этого типа, их масса должна лежать у самой нижней границы этого диапазона, иначе говоря, равняться примерно сотне протонных масс. Расчеты показывают, что именно такой должна быть масса нейтралино, суперсимметричного партнера нейтрино. Таким образом, из теории суперсимметрии вытекает, что нейтралино должны присутствовать и в ныне существующей Вселенной и вносить весомый вклад в общий фонд темной материи.
Вот эту идею и взяли за основу трое сотрудников Института теоретической физики Цюрихского университета. (Примечательное совпадение - именно в Цюрихе учился и Цвикки, только не в университете, а в Политехникуме. Еще одна деталь, которую нельзя не упомянуть в год столетнего юбилея теории относительности: Альберт Эйнштейн в 1900 г. окончил Политехникум, а пятью годами позднее получил докторскую степень в том же Цюрихском университете.) Они смоделировали процесс встречных движений нейтралино под действием силы тяготения (для вычислений был использован институтский суперкомпьютер zBox, специально приспособленный для решения космологических задач). Оказалось, что уже через двадцать миллионов лет после Большого взрыва в космическом пространстве начали возникать нейтралинные облака дискообразной и сигарообразной формы, которые окончательно сформировались еще через десять миллионов лет. С тех пор эти облака практически не менялись, поскольку нейтралино, как и другие суперсимметричные частицы, очень слабо взаимодействуют с обычной материей.
Поскольку в ходе Большого взрыва возникло великое множество нейтралино, общее количество нейтралинных облаков должно быть весьма большим. Вычисления Бена Мура (Ben Moore) и его коллег показывают, что в одной лишь нашей Галактике их не менее квадриллиона (квадриллион - миллион миллиардов, 10 в пятнадцатой степени). Типичная масса такого космического облака примерно равняется массе нашей планеты, а его диаметр в четыре тысячи раз превышает расстояние между Землей и Солнцем. Если эти скопления равномерно распределены в космическом пространстве, то наша Земля должна раз в десять тысяч лет проходить через такое облако, оставаясь внутри него примерно на полвека.
Можно ли обнаружить такие события? Темная материя потому и называется темной, что она не светится и вообще почти никак не обнаруживает своего присутствия. Поскольку масса облака по космическим масштабам очень мала и размазана по гигантскому объему (практически - по всему пространству Солнечной системы), ее не обнаружить гравитационными детекторами. Вообще-то говоря, нейтралино взаимодействуют с обычным веществом, однако настолько слабо, что даже при нахождении Земли в центре нейтралинного облака в течение суток можно ожидать лишь нескольких столкновений между нейтралино и атомными ядрами. Однако нейтралино - сама себе античастица, поэтому при взаимных столкновениях нейтралино аннигилируют и порождают ливни других частиц, в том числе и гамма-кванты. Швейцарские исследователи полагают, что такие лучи можно будет зарегистрировать с помощью орбитального гамма-телескопа, который NASA планирует запустить в 2007 г.
Новой модели могут сопутствовать некоторые интересные следствия. Ведь если темная материя не просто равномерно "размазана" по внутреннему пространству Галактики, а собрана в отдельные "комки", то теоретически сближение с очередным таким темным объектом может вызвать изменение в орбитах небесных тел Солнечной системы. Правда, согласно расчетам, возмущение орбиты какой-либо крупной планеты или спутника будет столь ничтожным, что современная техника просто не в силах это зарегистрировать. Однако совокупный эффект от множества подобных взаимодействий может стать причиной существенных отклонений от первоначальной орбиты среди некоторых комет и астероидов, принадлежащих к так называемому облаку Оорта, окружающему Солнечную систему. Напомним, что к облаку Оорта (к внутренней его части) некоторые исследователи относят и открытый совсем недавно планетоид Седну, формирование орбиты которого так и не получило пока удовлетворительного объяснения.
К тому же рассматриваемые здесь объекты могли бы стать причиной так называемого эффекта микролинзирования (отклонение фотонов от прямого пути под действием гравитации), если бы оказались на пути световых лучей от какого-нибудь компактного источника типа квазара. Однако для этого они и сами должны быть достаточно компактны...
На иллюстрациях:
1. Распределение темной материи, окружающей Млечный путь. Здесь можно видеть многочисленные небольшие ореолы, состоящие из темной материи. Картинка отображает результат шестимесячных компьютерных вычислений.
2. Предсказанное распределение темной материи во Вселенной. Галактики формируются в рамках сложной системы волокнистых структур, состоящих из темной материи, обладающей большой массой. Область, показанная на рисунке, имеет поперечник около миллиарда световых лет.
3. Первые объекты, сформировавшиеся в нашей Вселенной, даны в разном масштабе. Две области на врезках соответствуют 10 тысячам световых лет и размерам Солнечной системы (с отдельным объектам земной массы).
Иллюстрации с сайта krone.physik.unizh.ch/~moore/
Источник:
J. Diemand, B. Moore & J. Stadel
Earth-mass dark-matter haloes and the first structures in the early Universe
Nature, Vol. 433, p. 389-391 (27 January 2005)
Ссылки:
Гало темной материи с массой порядка земной как первые структуры в ранней Вселенной - Обзоры препринтов astro-ph
Earth-mass dark-matter haloes as the first structures in the early Universe - arXiv (PDF)
Обсудить
Справка
WIMPs
Большое количество физиков убеждено в том, что скрытая масса заключена в основном в элементарных частицах (аксионах, фотино, нейтрино, нейтралино, гравитино и других космино). Экспериментальные установки могут быть модифицированы так, чтобы стало возможным изучить некоторые из частиц темного вещества. Предполагается, что, когда интенсивный поток WIMPs пролетает через кристалл из германия и кремния, часть частиц будет изредка попадать в ядро кристаллической решетки, и решетка начнет вибрировать из-за толчков, поскольку WIMPs, по расчетам, должны иметь массу примерно такую же, как атом. Какая-то часть импульсов будет передана электронам в кристалле, заставляя их перескакивать. Каждый кристалл смонтирован со свинцовой батареей, и эффект наблюдается посредством помещения в него электрического поля и измерения потока заряда - метод, известный как ионизационное обнаружение. Один кристалл весом 900 г может испытать от 1 до 1000 взаимодействий с WIMPs каждый день, независимо от природы WIMPs.
Справка
Темное вещество
Темное вещество (dark matter) составляет приблизительно 23% массового-энергетического "бюджета" Вселенной. Нормальное вещество, материал звезд, планет и людей, вносит только 4%. (Остальную часть Вселенной составляет еще более таинственная вещь, названная темной энергией - dark energy)
Некоторая малая часть темного вещества была уже идентифицирована и больше не является тайной. Трудноуловимые частицы нейтрино, про которые когда-то думали, что они имеют массу покоя, равную нулю, подобно фотонам, теперь признаны имеющими некий ненулевой вес и составляют часть этого самого "бюджета". Холодные мертвые звезды, найденные недавно в большом количестве, также вносят свой скромный вклад в этот общий зачет.
Статьи по теме
Раз в 10 000 лет Земля купается в темной материи
Солнечная система в своем движении через космическое пространство может регулярно сталкиваться с чрезвычайно разреженными скоплениями экзотических элементарных частиц, сохранившимися со времен раннего детства Вселенной. Об этом свидетельствуют вычисления швейцарских физиков.
У Земли обнаружен орбитальный компаньон - квазиспутник
Новооткрытый астероид облетает Солнце по орбите, близкой к земной, время от времени становясь чуть ли не еще одной луной нашей планеты. Астрономы называют подобные объекты квазиспутниками, компаньонами или временными лунами.
4 миллиарда лет назад Солнце участвовало в абордаже
Периферия нашей планетной системы сформировалась под влиянием молодой звезды, прошедшей неподалеку от Солнца более четырех миллиардов лет тому назад. Компьютерная модель подтверждает, что в ходе подобного сближения наше светило вполне могло захватить и удержать своим тяготением множество твердых тел из окружения этой звезды.
Рядом с Землей роятся тысячи темных пришельцев-убийц
Согласно выкладкам некоторых астрономов, наша Солнечная система может быть заполнена множеством почти невидимых комет, которые значительно увеличивают риск катастрофических соударений крупных небесных тел с Землей. Эти объекты пока еще никогда не наблюдались воочию, однако ученые уверены, что только наличие этих темных комет в наших космических окрестностях может дать объяснение давним астрономическим загадкам.
Найдено направление "космического ливня", устроившего потоп в Солнечной системе
Едва ли не самая интригующая проблема, с которой в свое время столкнулись исследователи космических лучей, - это необходимость объяснения так называемого "колена" в спектре первичного космического излучения - избытка высокоэнергичных частиц. До сих пор однозначного объяснения этот феномен не получил, но последние исследования все увереннее связывают эту аномалию не с особенностью "работы" галактических магнитных полей или физикой межзвездного пространства, а с тем, что нас, землян, просто угораздило родиться в относительной близости от мощного "ускорителя" частиц определенной энергии, изрядно "попортившего" астрофизикам картину мира.
Выяснилось, что мы живем в гигантском межзвездном дымоходе
Первая детальная 3D-карта области космического пространства, окружающего нашу Солнечную систему (размером примерно в 1 тыс световых лет), показывает, что мы находимся посреди большой "норы" или полости, вырезанной в диске Галактики. Скорее всего, эта полость была "пробита" некой взорвавшейся 1-2 млн лет назад звездой.
Грядущее Солнечной системы оказалось в два раза менее кошмарным
Воспользовавшись новейшими интерферометрическими методами для непосредственных наблюдений близких окрестностей пяти звезд типа Миры ученые с удивлением обнаружили, что эти звезды на самом деле окружены вводившей до сих пор астрономов в заблуждение почти прозрачной оболочкой из водяного пара, а также, возможно, угарным газом и другими молекулами. Эта оболочка придает звездам этого класса обманчиво большой внешний размер.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Седна удивляет астрономов
Астрономы детально изучили 35 изображений самого отдаленного из всех известных объектов в Солнечной системе, уже названного неофициально Седна. Эти снимки были получены с помощью космического телескопа "Хаббл". У специалистов вызывает большое удивление то обстоятельство, что Седна, похоже, все-таки не имеет ни одного спутника.
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
В преддверии экспедиции в пояс Койпера ищут новые спутники Плутона
Система Плутон-Харон вполне могла захватить объекты KBOs, но возможно также и то, что там сохранились "родные" спутники с тех самых пор, когда планетная система еще только формировалась. Космический корабль "Новые горизонты" будет способен при сближении разглядеть спутники Плутона размером в 1 км, но предварительное обнаружение больших спутников принесло бы очевидную пользу намеченной миссии.
Мерцающие квазары и кокон вокруг Солнечной системы
Эффект мерцания квазаров происходит благодаря тонкому слою межзвездного материала, расположенному в 70 световых годах от Земли. В этот своеобразный пузырь или кокон помещена не только вся Солнечная система, но и несколько ближайших звезд. Возможно, это давний остаток некой вспыхнувшей в этом районе сверхновой. Этот гигантский космический "пузырь" поляризует радиоволны, идущие от квазара к Земле.
В центре Млечного пути найдено антивещество неизвестного происхождения
Это антивещество в принципе может образовываться за счет некоторых энергетически чрезвычайно эффективных атомных процессов, например, в ходе радиоактивного распада изотопа алюминия. Его "подпись" известна как аннигиляционная "линия 511 кэВ". Однако оказалось, что антивещества в центре Галактики слишком много для того, чтобы можно было объяснить его появление только распадом алюминия. Также ясно показано наличие множества источников антивещества - оно вовсе не концентрируется вблизи одной точки.
Датчик гравитационных волн уходит под землю
Гравитационные волны - это своего рода "рябь" в пространственно- временном континууме, которая возникает тогда, когда массивные космические тела испытывают ускорение (точнее говоря, гравитационные волны излучаются массами, движущимися с переменным ускорением). Альберт Эйнштейн предположил их существование в рамках своей Общей теории относительности еще в 1915 году. Двигаться гравитационные волны должны были со скоростью света. Однако эти волны очень слабы и их регистрация до сих пор находится на грани технических возможностей.
Немецкие математики установили, что Вселенная по форме напоминает дудку
Вселенная может иметь форму не какого-нибудь там шара или додекаэдра, а... рожка или горна. Точнее говоря весь наш космос вытянут в этакую длинную трубку, с узким концом с одной стороны и "раструбом" с другой. Такая "конструкция" нашей Вселенной кроме всего прочего подразумевает, что она конечна, а в каких-то ее местах встречаются области, где можно увидеть собственный затылок.
Обвинения в "изменах" с постоянной тонкой структуры пока не сняты
Современные теории, которые призваны объединить эйнштейновскую относительность с квантовой механикой и тем самым решить одну из сверхзадач всей современной физики, привели к шокирующему предсказанию: фундаментальные константы не только могут, но даже обязаны изменяться в пространстве и времени. Однако теперь с помощью исследования спектров отдаленных квазаров удалось наложить строгие ограничения на возможные вариации во времени одной из важнейших физических констант - постоянной тонкой структуры.
"Твикинг" гравитации покончит с потребностью в странных силах
Факт существования темной энергии, казалось бы, однозначно подтвержден наблюдениями за удаленными сверхновыми и экспериментами с микроволновым космическим фоном. Однако теперь группа американских физиков показывает, что факт непрерывно ускоряющегося расширения Вселенной, который лег в основу подобной гипотезы, можно объяснить и не призывая на помощь мистическую "дарк энерджи".
Физики доказали, что рукописи не горят
Известный популяризатор науки и специалист по черным дырам Стивен Хокинг на пару с Кипом Торном, по всей видимости, проспорил Джону Прескиллу полное собрание томов Британской энциклопедии. В 1997 году эти три космолога заключили между собой ставшее вскоре широко известным пари относительно того, исчезает или нет информация, поглощаемая черными дырами вместе с материальными носителями, то есть меняется ли вообще внутреннее состояние черной дыры в зависимости от конкретных характеристик частиц, которые ею поглощены.
Super-WIMPs: темная материя может оказаться необнаружимой в принципе
90 % всей материи Вселенной не просто скрывается в виде "не испускающего свет" вещества, а содержится в форме частиц, названных super-WIMPs (сверхслабо- взаимодействующие массивные частицы), перед которыми, в отличие от "просто" WIMPs, совершенно бессильны все известные способы обнаружения темного вещества.
Черные дыры играют сами c собой в смертельный футбол
Когда сталкиваются сверхмассивные черные дыры, представляющие собой ядра соседних галактик, пространство вокруг них буквально трещит по швам, только держись! Мощнейший всплеск гравитационного излучения сообщает всему миру о том, что эти монстры яростно сливаются в одну еще более массивную черную дыру. "Пинок", который эта система получает в момент столкновения, может даже выбить получившуюся в результате черную дыру вон из родной галактики. Новое исследование описывает последствия такого межгалактического столкновения с точки зрения современной теоретической физики.
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей Галактики быстро вращается
Периодические вспышки в инфракрасном диапазоне в районе этой черной дыры являются свидетельством ее вращения, а новые данные таким образом "возвещают новую эру наблюдательной физики черной дыры и проверки истинности общей теории относительности".
Одинокие галактики стесняются обнажаться
Открытие в 2003 году трех "голых" галактик - то есть не окутанных "шубой"-гало из темной материи - вызвало большое оживление в среде астрофизиков и инициировало немедленные попытки найти другие подобные объекты. Однако новые детальные исследования изолированных галактик в рентгеновском диапазоне не привели к подтверждению новой теории, согласно которой галактики могут формироваться или эволюционировать множеством разных способов.
Найден таинственный новый компаньон Млечного пути
С помощью программы Слоановского цифрового обзора неба удалось выявить ранее никем не замеченную группу звезд. Эти данные могут пролить новый свет на историю формирования звездного ореола Млечного пути, а также разрешить загадку с предсказанием модели преобладания во Вселенной так называемого "холодного темного вещества".
Жизнь в Галактике сберегли звездные мятежники
Группа европейских астрономов выяснила, что многие звездные соседи нашего Солнца движутся по очень необычным маршрутам между спиральными рукавами Млечного пути. Согласно новому исследованию, наши звездные окрестности - это перекресток звездных дорог, где сливаются различные потоки звезд, прибывающих с разных направлений. Некоторые из этих звезд, содержащих свои планетные системы, могут на самом деле оказаться иммигрантами из бурного центрального региона нашей Галактики.
"Хаббл" и пара телескопов "Кек" нашли галактику, знаменующую конец "темных веков"
Международная группа астрономов обнаружила новую "рекордную" по удаленности от нас галактику во Вселенной. Расположенная приблизительно в 13 млрд световых лет от Земли, она выглядит такой, какой была спустя всего лишь 750 млн лет после Большого взрыва, когда Вселенной исполнилось только 5 % от ее нынешнего возраста. "Ископаемая" галактика была идентифицирована объединенными усилиями космического телескопа "Хаббл" и пары телескопов Кек на Гавайях. Кроме земной и околоземной техники астрономам на помощь также пришел эффект естественной "космической гравитационной линзы", которая усилила яркость отдаленного объекта.
Взрывающаяся галактика загрязняет Вселенную
Галактика, обозначаемая как M82, когда-то опасно сблизилась со своим соседом, и их "страстные объятия" вылились в серию взрывов и активизацию процессов формирования новых звезд, при этом факелы из раскаленного газа были выброшены на десятки тысяч световых лет в окружающее межгалактическое пространство. Теперь группа британских и американских астрономов сумела рассмотреть эти газовые облака - они выглядят как мощный поток пены, исторгнутый из какого-нибудь пожарного брандспойта.
Японцы обнаружили цунами среди звезд
С помощью эффектов межзвездной турбулентности можно объяснить недавние наблюдения таинственного разогрева ядер галактических кластеров. Согласно новым исследованиям, сложные турбулентные движения газа, в чем-то подобные цунами, постоянно взбалтывают и нагревают скопления галактик.
Сколько годков Галактике
Получена важная информация о возрасте Млечного пути. Новая оценка основана на измерении уровня бериллия-9 в древнейших звездах шаровых скоплений - спутников нашей Галактики. Таким образом выяснилось, что она существует уже около 13,6 миллиарда лет (плюс-минус 800 миллионов).
Черные дыры разрушили теорию призрачных частиц
Недавно появилась интересная теория, которая претендует ни много ни мало, как на раскрытие всех основных тайн современной космологической науки. Эта теория "призрачного конденсата" появилась в прошлом году. Предполагается, что межзвездный вакуум заполнен своеобразной "жидкостью" или "флюидом" из призрачных частиц. Однако согласно последним вычислениям, черные дыры, населяющие нашу Вселенную, могли бы очень быстро "выхлебать" любую подобную "жидкость".
Темная энергия может быть изучена в лаборатории
Два физика - британский и канадский - утверждают, что для измерения важнейших свойств таинственной "темной энергии", которая все последнее десятилетие буквально сводила с ума астрономов и космологов, достаточно поставить простой лабораторный эксперимент. Его можно провести с помощью хорошо известных устройств, основанных на явлении сверхпроводимости.
"Чандра" открывает новый этап в исследованиях темной энергии
Полученные космической рентгеновской обсерваторией "Чандра" снимки ионизированного газа в скоплениях галактик позволили астрономам применить новый метод определения массы и энергии, содержащихся в нашей Вселенной. Было получено независимое подтверждение небывалого явления: примерно 6 млрд лет назад стадия замедляющегося расширения Вселенной прекратилась и сменилась стадией ускоренного расширения, продолжающегося до сих пор.
Вселенная во власти "темной энергии": новое доказательство
Наблюдения за отдаленными квазарами показывают, что основная часть энергии во Вселенной содержится в форме таинственной "темной энергии". Долгое время считалось, что модель расширяющейся Вселенной, по крайней мере, на современном ее этапе, позволяет обойтись без этой новой сущности.
На крупнейшей карте Вселенной обнаружили темную энергию
Астрономы составили самую детальную на текущий момент 3D-модель окружающей нас Вселенной и уверены, что эта карта позволяет откинуть все сомнения по поводу "темной энергии": она действительно существует и заполняет весь космос.
Астрономы обнаружили "потерявшиеся" барионы
Астрономы обнаружили новый тип разогретого межгалактического газа, с помощью которого можно локализовать невидимое присутствие темного вещества во Вселенной. Газовое облако, в триллион раз массивнее, чем наше Солнце, и в 150 раз более горячее, окружает нашу местную группу галактик, в которую входит Млечный путь, туманность Андромеды и еще приблизительно 30 мелких галактик.
Неуловимая темная материя блуждает как пьяный матрос
До недавнего времени предполагалось, что таинственное темное вещество распределяется равномерно в массивном ореоле вокруг каждой галактики. Это не совсем верно. Такие ореолы действительно существуют, но состоят они из тысяч отдельных скоплений, которые можно воспринимать как своеобразные "темные" спутниковые галактики.
Найдены "голые" галактики, лишенные "шубы" из темной материи
Три "голые" галактики, не окруженные темной материей, были найдены международной группой астрономов. Открытие наносит серьезный удар по убеждению, долгое время царившему в умах астрофизиков, согласно которому все галактики окружены скрытыми "темными" ореолами. Ученые приходят к мысли, что некий таинственный фактор в эволюции галактик "раздевает" их, лишает темного вещества.
Мюоны указывают путь к невидимой вселенной
Международная группа физиков из Брукхэвенской лаборатории сообщила о том, что в экспериментах с элементарными частицами удалось обнаружить серьезные отклонения от теоретических предсказаний, даваемых Стандартной моделью. Измерялось колебание мюонов в магнитном поле. Нарушение Стандартной модели - это уже вполне ожидаемое событие, многие ученые полагают, что благодаря этому откроются горизонты новой физики элементарных частиц.
Теория "холодного темного вещества" получила экспериментальное подтверждение
Канадским астрономам из Университета Торонто удалось измерить протяженность и определить форму массивных невидимых галактических ореолов, состоящих, согласно современным теориям, из темного вещества. Выяснилось, что размеры таких ореолов могут в 5-8 раз превышать видимые размеры галактик (то есть светящееся вещество - звезды). Ученые использовали в своих целях эффект, называемый "гравитационным линзированием".
Новости по теме
