Новая техника отслеживания расширения окружающего нас пространства, пока позволяющая себе значительные неточности, уже сегодня может ответить на вопросы, принципиально неразрешимые для альтернативных методов. Мы знаем об этом почти шестнадцать лет: Вселенная расширяется с ускорением. А раз так, то в ней присутствует некая тёмная энергия — что-то, что расталкивает галактики в разные стороны и обеспечивает это самое ускоренное расширение. Но как именно эта тёмная энергия действует, мы пока знаем очень мало. Не будем далеко ходить за примерами: лишь недавно появилась гипотеза о том, что часть функции тёмной энергии может...
Ограничения есть. Темной материи - нет
Команда ученых из Австрии, Германии и Франции вновь подтвердила закон всемирного тяготения и представила новые ограничения на параметры частиц темной материи и темной энергии. Свое исследование авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, статья доступна на arxiv.org, кратко с ее содержанием можно ознакомиться на сайте Nature. Исследователи подтвердили справедливость закона всемирного тяготения Ньютона на масштабах нескольких микрометров, а также получили новые ограничения на параметры предполагаемых кандидатов — частиц скрытого сектора ─ аксиона и хамелеона. В своих исследованиях авторы использовали гравитационный спектрометр с ультрахолодными нейтронами. Разогнанные до 2,2 тысячи метров в...
Армагеддон или новая физика? Что ближе?
Недавние сверхточные измерения массы топ-кварка вновь оживили старый вопрос: почему она такая большая? Увы, ответа, по сути, нет, а мы тем временем спросим у себя вот о чём: каковы следствия того, что топ-кварк столь тяжёл? Масса топ-кварка равна 173,1 ± 1,3 ГэВ/c². Иными словами, он весит почти как ядро атома тяжёлого элемента — к примеру, рения. Это всегда было серьёзной теоретической проблемой: для элементарной частицы это очень много, настолько, что ни в какие рамки не укладывается, и если бы этот самый топ-кварк существовал не секстиллионные доли секунды, а дольше,...
Гравитационная фазовая добавка обнаружена в войдах
Эффект фазовой гравитационной добавки был описан в работах российских ученых несколько лет назад. По их мнению, именно он наблюдается на периферии галактик, отображаясь в виде повышенного значения орбитальной скорости звезд в рукавах. Скопления галактик за счет этого же эффекта образуют необычайно сильные гравитационные линзы, которые сейчас объясняют наличием темной материи. Теперь эта же фазовая добавка к ньютоновскому потенциалу обнаружена и в пустых областях - войдах. Астрономы из Университета Пенсильвании в США методом гравитационного линзирования измерили массовые профили войдов. Статья авторов доступна на arxiv.org, ее популярное изложение приведено на...
Антигравитация антивещества
Поскольку антиматерия является весьма редкой и крайне короткоживущей, ученым до сих пор известно не очень многое о ее физических свойствах. И одним из главных вопросов, касающихся свойств антиматерии, является вопрос о том, как влияют гравитационные силы на поведение частиц антивещества. В этом направлении существует масса теорий, некоторые, самые экзотические из которых утверждают о том, что антиматерия обладает свойством антигравитации. И для того, чтобы окончательно расставить все точки над i в этом вопросе, требуется проведение экспериментов, которые позволят произвести непосредственные измерения взаимодействия сил гравитации с частицами антивещества. Группа ученых из Калифорнийского...
Пятая сила?
Фотоны из центра Галактики указывают на то, что частицы темной материи имеют массу в 30–35 ГэВ. Но попытки найти их в этом диапазоне пока не слишком удачны. Возникает вопрос, не участвует ли ТМ в неизвестном, пятом виде физических взаимодействий. Новое исследование, предпринятое учеными во главе с Танцу Дайланом из Гарвардского университета, попыталось проверить, так ли это — или загадочное излучение из центра Галактики все же вызвано быстровращающимися нейтронными звездами, также способными на гамма-излучение в наблюдаемом "Ферми" диапазоне. Ученые провели собственный анализ полученных космическим телескопом данных и заодно проверили выводы...
Хорошее подтверждение отсутствия темной материи
Ученые говорят о переходе к решающей стадии в исследовании темной материи. Эксперимент проводится в нижней части золотого рудника в Южной Дакоте (США). Темная материя, по словам ученых, может составлять более 80% всего космоса, однако никому еще не удавалось увидеть это вещество. Первые результаты, которые предоставил ученым детектор под названием LUX, показали, что ученые оказались как никогда близко к разгадке этой тайны Вселенной. Это самый мощный эксперимент из когда-либо проводившихся в своем роде. Регистрация слабо взаимодействующих массивных частиц В ближайшие недели эксперимент войдет в 300-дневную долгосрочную фазу, которая обеспечит первые...
Суперрасшибатель для темной материи
Руководство Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве, вдохновленное успехами экспериментов на Большом адронном коллайдере (LHC), провело совещание ученых, где присутствовали около 300 исследователей и инженерно-технических работников. В ходе этой встречи состоялся обмен мнениями относительно предстоящих амбициозных проектов. Обсуждалась идея создания нового сверхмощного подземного коллайдера с длиной кольца около 100 км. Напомним, что в это в четыре раза превышает «дорогу протонов» в системе LHC (27 км). Подземный туннель мощного «атом-смэшера» (atom smasher) должен охватить всю окрестность швейцарского города – от восточных окраин Альп до гор Юра на западе...
Яков Зельдович. Возможно ли образование Вселенной из ничего?
Размеры окружающей нас Вселенной и, даже более скромно и более точно, размеры исследованной нами части Вселенной, далеко превышают человеческое воображение. Древним людям трудно было представить себе, что Земля - это шар. Сегодня, когда самолеты без посадки пролетают многие тысячи километров, в век космических полетов, радио и телевидения (и в век межконтинентальных ракет с ядерным зарядом, к сожалению) Земля представляется маленьким хрупким шариком. Не удивляет нас и расстояние до Солнца - 150 млн км, так называемая астрономическая единица. Однако расстояние от Солнечной системы до центра Галактики (около 10 кпк =...
Валерий Рубаков: «Это круче, чем бозон Хиггса»
Открытие первичных гравитационных волн станет прямым доказательством теории инфляции Вселенной, достойной Нобелевской премии. Академик Валерий Рубаков в своей лекции вспоминает, кто стоял у истоков инфляции, и почему русские ученые оставили в космологии такой глубокий след. Объявленный на прошлой неделе результат научной коллаборации BICEP означает, что мы стали видеть сигнал от гравитационных волн, и если такой сигнал есть, это прямое свидетельство того, что у Вселенной была фаза инфляции. Русская инфляция Говоря о возникновении теории инфляции, я бы назвал двух главных действующих лиц в нашей стране в конце 1970–начале 1980...
Темная материя. Рентгеновский спектр
Последний анализ выбросов рентгеновских и гамма-лучей из центра галактик Млечный Путь, Андромеды и скопления галактик Персея выявил существенные проявления двух возможных частиц темной материи. Одна из них, вероятнее всего, стерильное нейтрино 7,1 кэВ, а другая — WIMP (вимп, слабо взаимодействующая массивная частица) 35 ГэВ. Понятие темной материи было предложено в 1932 году Яном Оортом, чтобы объяснить аномальную орбитальную скорость звезд в нашей галактике, и Фрицем Цвикки в 1933-м, который независимо от Оорта пытался объяснить аномальную орбитальную скорость галактик в скоплениях. Орбитальные скорости слишком велики, чтобы их можно было объяснить...