Несмотря на то, что хиггсовский бозон уже обнаружен — прежде всего по распадам на два фотона и на Z-бозоны, — физики продолжают его искать в более редких каналах распада. Мы уже рассказывали про поиск распадов хиггсовского бозона на комбинацию Z-бозон и фотон, про попытки обнаружить его распад на невидимые частицы, а также про усилия теоретиков по изучению экзотических каналов распада. Все эти распады пока что не наблюдались. Это и неудивительно: их вероятности в рамках Стандартной модели столь малы, что нынешней статистики не хватает, чтобы их обнаружить. Однако такой поиск всё равно полезен: во-первых,...
Гравитационные волны: новая физика или гибель мира
Если бы наблюдения за гравитационными волнами были верны, мир бы погиб в первую секунду жизни, заявили ученые. Астрофизики из Великобритании раскрыли крайне неожиданное следствие открытия бозона Хиггса и итогов работы коллаборации BICEP2 по поиску гравитационных волн. По их расчетам, Вселенная должна была разорваться на части в первые секунды после Большого взрыва из-за появления разрушительных квантовых волн, которые должны были мешать сцеплению элементарных частиц друг с другом. Ученые представили свои выводы на ежегодной встрече Королевского астрономического общества Великобритании, которая проходит на этой неделе в Портсмуте. «Это теоретическое предсказание является неприемлемым: если бы такое случилось, нас бы не было и нам не пришлось бы дискутировать по поводу этой проблемы....
Темная материя. Прорыв за край мира
Как выглядит современная Вселенная? Она однородна в целом, на больших масштабах, — скажем, на расстояниях 300 мегапарсек (миллиард световых лет) однородность соблюдается с хорошей точностью. На меньших масштабах есть галактики, скопления галактик и так называемая крупномасштабная структура, похожая на трехмерную сеть с перепонками, — нечто ячеистое неправильной формы. Самый крупный масштаб этих неоднородностей — примерно 100 мегапарсек (300 млн световых лет). Крупномасштабная структура была выявлена на трехмерных картах распределения галактик в 1980-х годах. Пространство внутри ячеек, между перепонками, называется войдами — там практически нет галактик. Толщина стенок — около...
Столкновение без потери темной материи
Ученые из США нашли природу спиральной структуры галактики Андромеды в ее столкновении с другой, меньшей галактикой. Работа ученых доступна на Arxive.org, кратко с ней можно ознакомиться на сайте Nature. Компьютерное моделирование, произведенное учеными, показало, что спиралевидная структура галактики Андромеды Messier 31 (M31) в основном сформировалась около 900 миллионов лет назад после столкновения с небольшой галактикой-спутником Messier 32 (M32). Перед столкновением с M32 галактика Андромеды, как считается, была эллиптической. Ранее астрономы не могли решить, в каком месте произошло столкновение галактик: в центре или на краю диска M31. В последнем исследовании...
Вещество из излучения. Давно пора
Группа ученых из института Макса Планка, Германия, и Имперского колледжа, Великобритания, планируют в скором времени провести эксперимент, результаты которого смогут послужить подтверждением одной из гипотез в области электродинамики, которая утверждает то, что частицы материи могут быть созданы из частиц света. Эта гипотеза была выдвинута около 80 лет назад двумя американскими физиками, Грегори Брейтом (Gregory Breit) и Джоном Арчибальдом Уилером (John Archibald Wheeler), которые предположили, что столкновение двух или большего количества высокоэнергетических фотонов должны привести к рождению пары электрон-позитрон, которая получила название пара Брейта-Уилера. Ученые попытаются произвести на свет пары...
Млечный Путь и темная материя
Астрономы, работающие в южноафриканском Кейптаунском университете, впервые обнаружили звёзды в расширяющемся диске Галактики. Эти пять звёзд расположены на противоположной от нас стороне на расстоянии в 80 тысяч световых лет от Земли, за пределами галактического центра. Светила принадлежат к классу пульсирующих переменных звёзд под названием цефеиды. Для этих небесных тел характерно то, что их блеск изменяется со временем в результате происходящих в их поверхностных слоях физических процессов. Цефеиды регулярно увеличиваются и уменьшаются, цикличность этого процесса определяет колебания их яркости. Измеряя время пульсации и наблюдая за изменениями яркости цефеиды можно вычислить...
САО РАН взялась за темную материю
Согласно наиболее популярным космологическими представлениям, основная часть массы галактик сосредоточена в темном гало, внутри которого находятся барионные компоненты – звезды и газ. Величину этой темной массы можно измерить в рамках тех или иных модельных предположений, анализируя доступный наблюдательный материал, например, кривую вращения — распределение скорости вращения звезд на больших расстояниях от центра. Задача определения формы темного гало из наблюдений для конкретной галактики является более сложной, поскольку требуется оценить свойства невидимой подсистемы вдоль сразу трех направлений — понять сферично ли оно, сплюснуто или трехосно. Относительно уверенные доказательства того, что форма...
Темная материя исследуется сверхскоростной звездой
Астрономы из университета Юты обнаружили сверхскоростную звезду LAMOST-HVS1, которая по многим параметрам выделяется среди двух десятков таких странных звёзд, замеченных до настоящего времени (первую сверхскоростную звезду обнаружили в 2005 году). Во-первых, это вторая по яркости среди них. Во-вторых, самая ближняя к нам. В-третьих, она улетает гораздо быстрее, чем обычные сверхскоростные звёзды. Эти характеристики позволяют использовать LAMOST-HVS1 как инструмент для научных измерений. LAMOST-HVS1 движется со скоростью примерно 625 км/сек относительно центра нашей галактики. Интересно, что её возраст учёные оценивают всего в 32 млн лет, что можно назвать младенческим возрастом по...
Наблюдаемый эффект квантовой гравитации
В рамках квантовой гравитации негладкая микроскопическая структура пространства приводит к нарушению лоренц-инвариатности, из-за которого скорости фотонов и других частиц сверхвысокой энергии отличаются от обычной скорости света. Оказывается, это не единственный наблюдаемый эффект таких теорий. Согласно новой теоретической статье в Physical Review Letters, дисперсия в вакууме обязана также приводить к эффективной «вязкости вакуума», которая тоже будет влиять на движение частиц. Отсутствие подобных эффектов в астрофизических данных позволяет наложить сильные ограничения на эту вязкость. Астрофизическая проверка эффектов квантовой гравитации Один из самых впечатляющих примеров единства фундаментальных физических исследований — это когда астрофизика,...
Темный фотон - не темная материя
Астрофизики вычеркнули из списка потенциальных кандидатов на роль частицы темной материи «темный фотон» (U-бозон). Именно эта частица долгое время возглавляла рейтинг потенциальных частиц темной материи. К такому решению учёные пришли в ходе недавних экспериментов, проводившихся с помощью HADES (High-Acceptance Di-Electron Spectrometer). Исследователи из центра Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) и ещё семнадцати европейских институтов в очередной раз пытались понять природу темной материи, и как во все предыдущие — безрезультатно. Полученные в ходе исследования результаты, недавно опубликованные в журнале «Physics Letters B», кардинально меняют представление о Стандартной модели физики элементарных частиц. ...
Физика на руинах Стандартной модели
Некоторые физики удивляются тому, что два относительно недавних открытия привлекли столько внимания: космическая инфляция, постоянное расширение Вселенной, и бозон Хиггса, дающий массу другим частицам. Конечно, открытия пьянящие и весьма интересные, но ни для кого не секрет, что они весьма скучны. Физики устали от Стандартной модели, и по мнению многих, для физики в целом было бы лучше, если бы бозон Хиггса не нашли. Эти открытия показывают, что наши основные теории, объясняющие поведение большого и малого — Большого Взрыва и Стандартной модели субатомных частиц и сил — точны и хорошо отлажены. Но...