Темная материя и темная энергия | Фотонная физика, сильное взаимодействие это гравитация, Вселенная возникла из ничего с соблюдением законов сохранения

Карта движения темной материи

26/07/2017

Новые карты динамики темной материи Вселенной были составлены международной командой космологов. При помощи методов современного компьютерного моделирования эта исследовательская группа впервые преобразовала карту распределения галактик во Вселенной в подробные карты потоков материи и скоростей. Главный автор новой работы доктор Флорент Леклер (Florent Leclercq) из Института космологи и гравитации Портсмутского университета, Великобритания, говорит: «Темная материя представляет собой субстанцию неизвестной природы, которая, как сегодня считают ученые, составляет 80 процентов от общей массы Вселенной. Так как она не излучает свет и никак не реагирует на него, то распределение и эволюция этого вида...

Лайман-альфа следы темной материи

25/07/2017

В новой работе исследователи проанализировали взаимодействие «космической паутины» - протянувшейся по всей Вселенной сети из филаментов, в состав которых входят газ и темная материя – со светом, идущим со стороны очень далеких галактик и квазаров. Фотоны, взаимодействующие с водородом, находящимся в космических филаментах, формируют множественные линии поглощения, известные как «лес Лайман-альфа». Это взаимодействие, протекающее на протяжении значительной части Вселенной, позволяет открыть несколько важных свойств темной материи. Полученные в этом исследовании результаты свидетельствуют в пользу одной из современных моделей темной материи - модели Холоднойтемной материи, в соответствии с которой темная...

Могла ли квантовая механика создать Вселенную из ничего?

20/07/2017

В соответствии с первым законом термодинамики, ничто во Вселенной (т.е. материя или энергия) не может возникнуть из ничего (см. Миллер, 2013). Все научные факты свидетельствуют об этом. Итак, Вселенная не могла возникнуть до предполагаемого «большого взрыва» (события, которое мы не принимаем на веру). Следовательно, Вселенную должен был сотворить Бог. Одно из популярных заявлений со стороны атеистического сообщества заключается в том, что Вселенная могла быть сотворена под воздействием квантовой механики. В 1905 году Альберт Эйнштейн предложил мысль об эквивалентности массы и энергии, что было выражено в его знаменитом уравнении E = mc2 (1905). Теперь мы...

Гамма-лучи в центре Галактики: ТМ невиновна

20/07/2017

Загадочное гамма-излучение, исходящее из центра Галактики, порождает не распадающаяся темная материя, а внегалактические космические лучи, которые тормозятся гигантской электромагнитной "ловушкой" пока неизвестной природы. "Космические лучи сверхвысоких энергий проводят в центре Галактики гораздо больше времени, чем мы считали раньше, и поэтому они сильнее влияют на гамма-свечение Галакики, чем предполагали наши коллеги", — рассказывает Альфредо Урбано (Alfredo Urbano) из Национального института ядерной физики в Триесте (Италия). Урбано и другие 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...

Темная материя. Возможно, ученые упускают нечто фундаментальное

20/06/2017

За годы исследований стало понятно, что темная материя ведет себя отвратительно. Этот термин был введен около 80 лет назад астрономом Фрицем Цвикки, который осознал, что для того, чтобы не дать отдельным галактикам сбегать в гигантских галактических скоплениях, необходима некая гравитационная сила. Уже позже Вера Рубин и Кент Форд использовали невидимую темную материю для объяснения того, почему галактики не разлетаются. Тем не менее, хотя мы используем термин «темная материя» для описания двух этих ситуаций, непонятно, вовлечен ли в каждую из них один и тот же виновник. Простейшая и самая популярная...

Гамма-всплески: катастрофы галактического масштаба

14/06/2017

60-е годы были самыми урожайными на сенсационные открытия в астрономии уходящего века. Не говоря о фундаментальнейшем открытии реликтового излучения, это три явления, каждое из которых в то или иное время вызвало шок: квазары, пульсары и гамма-всплески. Но если квазары и пульсары были быстро поняты хотя бы в самых общих чертах, гамма-всплески водили исследователей за нос почти тридцать лет, да и сейчас остаются почти непонятыми. Гамма-всплески — ярчайшее явление. Сильные всплески можно зарегистрировать детектором размером с монету (например, маленьким счетчиком Гейгера на спутнике). Открыты они были в 1968 г. американскими...

Сумма энергии вещества и гравитационной энергии сохраняется. Эта сумма равна нулю!

05/06/2017

Во-первых, я должен сказать, что я немножечко робею. Я в этом зале выступал много раз. Сначала я здесь учился, и когда всё это началось, я был студентом Московского университета, приходил сюда на семинары, в ФИАН. И каждый раз я сидел на этих семинарах, мучительно, мне было жутко интересно, а также невероятно сложно. Всё то, что говорилось, я понимал, ну, примерно на десять процентов. Я думал, что, наверное, я, ну, идиот такой, ничего больше не понимаю, физика из меня не получится... Но уж больно хотелось, продолжал ходить. Эти десять процентов понимания у меня сохранились до сих пор: в основном...

Темная энергия как флуктуации пространства и времени

29/05/2017

В новом исследовании ученые Университета Британской Колумбии предположили, что Вселенная расширяется из-за флуктуаций пространства и времени. На текущий момент вокруг загадочной темной энергии сгрудилось много перепутанных теорий. Новое исследование может привести к лучшему пониманию темной энергии. С конца 1920-х годов астрономы знали о том, что Вселенная находится в состоянии расширения. Первоначально предсказанная общей теорией относительности Эйнштейна, эта парадигма привела к самой широкой принятой космологической модели — теории Большого Взрыва. Однако в 90-х годах ситуация стала несколько запутанной, поскольку новейшие наблюдения показали, что Вселенная расширяется с постоянно нарастающей скоростью. Все это...

И все же она расширяется

20/05/2017

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. "Сейчас мы понимаем, как работает гравитация, но некоторые вопросы устройства Вселенной, такие как суть темной энергии, остаются тайной для нас. Мы давно желаем понять, чем она является, и проекты, подобные eBOSS, помогают нам постепенно пополнять наш багаж знаний о природе Вселенной", — заявил Уильям Персиваль (William Percival) из Портсмутского университета (Великобритания). Темные небеса Проект BOSS проводится в рамках "большого" Слоановского...

В БАКе живет НЛО - он и прячет темную материю

20/05/2017

Большой адронный коллайдер часто ассоциируют с какими-то таинственными, и, порой, опасными явлениями. Чего только стоят страхи о том, что в БАК могут возникнуть черные дыры, о которых писали многие СМИ перед запуском в 2008 году. Недавно мы случайно наткнулись на настоящую историю, под стать всем этим городским легендам об ускорителе. БАК — это огромный кольцевой тоннель длиной 27 километров, в котором проложена вакуумная труба диаметром несколько сантиметров. В этой трубе физики разгоняют до околосветовых скоростей (огромных кинетических энергий) пучки протонов с помощью сверхпроводящих резонаторов. Чтобы протоны не сталкивались со...

Темная материя формирует границы галактик

18/04/2017

Исследование, проведенное учеными из Пенсильванского университета, США, может пролить свет на распределение одной из самых таинственных субстанций Вселенной. Аномалии в распределении скоростей звезд, входящих в состав галактик, заставили ученых предположить существование таинственной субстанции, участвующей исключительно в гравитационном взаимодействии. Частицы темной материи влияют как на движение объектов внутри галактик, так и на движение галактик в составе скоплений галактик. Темная материя простирается далеко за границы самых далеких звезд галактики, формируя вокруг галактики обширное гало. В новом исследовании Бувнеш Джейн (Bhuvnesh Jain), профессор физики Пенсильванского университета, и его коллега Эрик Бакстер (Eric...

Фото темной материи

13/04/2017

Канадские астрофизики впервые смогли сфотографировать "пуповины" из темной материи, соединяющие галактики, измерить их массу и доказать, что "паутина" из таких нитей покрывает всю Вселенную, говорится в статье, опубликованной в журнале MNRAS. "Десятилетия назад наши коллеги предсказали, что все галактики находятся внутри "паутины" из темной материи, нити которой соединяют между собой отдельные "семьи звезд" в ней. Полученные нами изображения переводят эту дискуссию из теоретической плоскости в ту сферу, где мы что-то можем увидеть и измерить", — заявил Майкл Хадсон (Michael Hudson) из университета Ватерлоо (Канада). Считается, что Вселенная по своей...

Ищем темный фотон

11/04/2017

Ученым Физико-технического института Томского политехнического университета и их коллегам из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) за год удалось примерно на 25% сузить зону поиска темного фотона — частицы-посредника между видимым миром и темной материей — невидимой частью нашей Вселенной, влияющей на движение звезд и галактик. После открытия бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере исследование происхождения и природы темной материи является центральной проблемой в физике элементарных частиц. Современная наука исходит из того, что видимая часть нашей Вселенной составляет лишь 5%. Остальные 95% — темный сектор (темная энергия (72%) и темная...

Найти понимание гравитации

01/04/2017

По идее, гравитация должна быть силой предсказуемой. Мы с ней хорошо знакомы, благодаря ей мы твёрдо стоим на Земле, а наша атмосфера не улетает в космос. Если же взять более крупные масштабы, то эта сила повлияла на эволюцию самой Вселенной. Как же обидно, что иногда гравитация нас подводит. Дабы объяснить спиралевидное вращение галактик и скоплений галактик гравитацией в том виде, в котором мы её понимаем, нам нужно придумать совершенно новую форму материи, которую никто никогда не наблюдал воочию — тёмную материю. Чтобы объяснить ускорение расширения Вселенной, нам нужно выдумать...

Без ТМ галактики не образовались бы вообще

25/03/2017

"Дефицит тёмной материи в ранних галактиках — бессмыслица" - так считает Стэйси Макго (Stacy McGaugh), американский астрофизик и космолог. Он выступил с острой критикой недавней работы, вышедшей в престижном научном журнале Nature. По его словам, это достойный уважения журнал — в большинстве областей науки. Однако "в астрономии у него заслуженная репутация места, где публикуются соблазнительно выглядящие, но некорректные результаты". Подробно о проблемной работе учёный пишет в своём блоге Triton Station. Макго обратился к ключевым наблюдениям анализируемой им работы — скорости вращения звёзд в разных точках дисков нескольких галактик, свет от которых...

Темная материя в молодой Вселенной

16/03/2017

Темная материя почти отсутствовала в первых галактиках Вселенной, возникших после Большого Взрыва, или же она вела себя не так, как в их современных "сестрах", заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature. "Удивительно, но скорость вращения звезд и газа в этих галактиках не является одинаковой для их окраин и центра – она уменьшается при движении к их периферии. Это означает, что или в них доминировала обычная, а не темная материя, или же потоки газа в них были гораздо более активными и турбулентными, чем в их современных "кузинах", — заявил Райнхард Генцель (Reinhard Genzel) из Института внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге (Германия). Темные движения Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная...

Вариативная темная энергия и новая физика

12/03/2017

Это было в начале 1990-х годов. Обсерватория Карнеги в Пасадене, штат Калифорния, опустела на рождественские каникулы. Венди Фридман, одна в библиотеке, трудилась над огромной и тернистой проблемой: скорость расширения Вселенной. Карнеги была благодатной почвой для такого рода работ. Именно здесь, в 1929 году, Эдвин Хаббл впервые увидел далекие галактики, улетающие прочь от Млечного Пути, подпрыгивая во внешнем потоке расширяющегося пространства. Скорость этого потока стала называться постоянной Хаббла. Тихая работа Фридман вскоре была прервана, когда в библиотеку ворвался коллега-астроном Аллан Сэндидж, научный наследник Хаббла, который десятилетиями правил и уточнял постоянную...

ТМ нет: видимая материя определяет кривую вращения галактик

18/02/2017

Распределение нормальной материи точно определяет гравитационное ускорение во всех распространенных типах галактиках, сообщает команда исследователей Case Western Reserve University. Опираясь на открытие в прошлом году этого соотношения в спиральных и неправильных галактиках, команда показала, что это отношение радиального ускорения существует и в близлежащих массивных эллиптических и карликовых сфероидальных галактиках. Это обеспечивает дополнительные доказательства, что это отношение равносильно новому естественному закону, говорят исследователи. "Это свидетельствует о том, что у нас действительно есть универсальный закон для галактических систем", сказал Федерико Lelli, постдокторант астрономии в Case Western Reserve University и в настоящее время...

Коллайдерные подходы к частицам темной материи

17/02/2017

Объяснение природы темной материи остается одной из главных задач физики элементарных частиц. Физики уже придумали сотни теорий за пределами Стандартной модели, которые включают в себя частицы-кандидаты в темную материю. Но до сих пор совершенно неясно, какая из них относится к нашему миру. К счастью, практически у всех этих теорий есть важное свойство: их можно проверять тремя взаимодополняющими способами (рис. 1). Во-первых, это аннигиляция частиц темной материи в обычные частицы, — либо в горячей ранней Вселенной, либо сейчас, в местах скопления темной материи. Во-вторых, это их рассеяние на обычном веществе: именно такой процесс пытаются зарегистрировать детекторы темной материи. В-третьих, это...