Игорь Молд предлагает Вам запомнить сайт «Наука и техника»
Вы хотите запомнить сайт «Наука и техника»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Новейшие разработки, этапы развития техники. Достижения и история в науке и технике.

Читать

Астрономы обнаружили "недостающую материю" Вселенной

развернуть

Астрономы обнаружили "недостающую материю" Вселенной

14 миллиардов лет назад со Вселенной что-то произошло, и пространство стало стремительно расширяться. Это, кстати, не означает, что до этого пространство было сжато в одну точку, и расширение началось из неё. Возможно, мир тогда (а значит, и теперь) был бесконечным, а расширение началось во всех точках сразу. Представьте себе, например, бесконечную плоскость, на которой увеличивается расстояние между любыми двумя точками.

Что послужило причиной Большого взрыва? Какой Вселенная была до него? В каком смысле здесь вообще можно употреблять слово "до"?

Эти вопросы активно обсуждаются теоретиками. Лучше всего на них отвечает теория инфляции. Есть у неё и наблюдательные подтверждения – детали распределения реликтового излучения, измеренные аппаратом WMAP, совпадают с предсказаниями теории. Но всё же это трудная для исследований область, на самых границах возможностей современной науки.

О том, что происходило "после", а не "до", нам известно гораздо больше. Кстати, об этом на популярном уровне рассказывает прекрасная книга нобелевского лауреата Стивена Вайнберга (Steven Weinberg) "Первые три минуты".

В самом начале расширения Вселенная была невероятно горячей и плотной. Такие состояния недостижимы в эксперименте, даже рекордам Большого адронного коллайдера до них далеко. О поведении материи в этих условиях можно судить только на уровне теоретических соображений. Но, по мере того как пространство расширялось, вещество и энергия распределялись по всё большему и большему объёму. Не прошло и триллионных долей секунды, как температура и плотность упали до значений, для которых законы физики хорошо изучены и проверены.

Именно поэтому теория Большого взрыва изобилует расчётами, какая Вселенная должна получиться в итоге. Очень важно, что многие из этих расчётов были выполнены до того, как стало известно, что Вселенная и впрямь именно такая.

Самый ранний и известный пример этого – реликтовое излучение, которое сначала было предсказано нашим соотечественником Георгием Гамовым, а потом открыто наблюдателями. Причём оказалось, что оно обладает в точности предсказанными характеристиками (это подтвердили и гораздо более поздние наблюдения). Но вообще-то таких примеров очень много.

Это значит, что модель Большого взрыва обладает главным качеством успешной научной теории. Она не только объясняет уже известные факты, но и верно предсказывает ещё не известные. Именно это – ключевой признак, отличающий научные теории от философских измышлений.

Но есть у модели Большого взрыва предсказание, доставляющее учёным немало хлопот. Расчёты ядерных реакций, которые должны были происходить в ранней Вселенной, проведённые ещё 25 лет назад, показывают, сколько сейчас должно быть протонов и нейтронов в обозримой части космоса.

Проблема в том, что наблюдаемое вещество, включая звёзды, межзвёздный газ и всякие экзотические объекты вроде чёрных дыр, обеспечивает лишь около 10% этого количества. Тёмная материя тоже не спасает дело – она, по-видимому, состоит не из атомных ядер с электронами, а из неких экзотических частиц.

Что это означает? Что в теорию придётся вносить изменения? Возможно. Но не следует торопиться с выводами.

Дело в том, что отнюдь не каждый существующий во Вселенной объект легко увидеть. Например, нейтронные звёзды почти не излучают видимого света и были открыты как природные радиомаяки. Чёрные дыры звёздной массы обнаруживаются только как источники гравитационных волн. Их сверхмассивные собратья наблюдаются как активные ядра галактик и квазары, но лишь когда вокруг них достаточно вещества. Иначе их не видно, во всяком случае, пока такой монстр не разорвёт звезду. Средств наблюдать чёрные дыры промежуточной массы у нас практически нет вообще.

Астрономы обнаружили "недостающую материю" Вселенной

Так что же представляет собой эта недостающая материя? Моделирование показывает, что она должна быть крайне разрежённым газом температурой от ста тысяч до десяти миллионов градусов. Этот газ должен образовывать нити, протянувшиеся между галактиками на десятки миллионов световых лет.

Обнаружить такое вещество почти невозможно. Чтобы быть заметным в телескопы, работающие с какими бы то ни было диапазонами, оно должно быть или гораздо плотнее, или гораздо горячее. Чтобы воздействовать на галактики своей гравитацией, ему опять-таки не хватает плотности.

Но астрономы славятся своим умением находить самые невероятные способывытаскивать информацию из наблюдательных данных. Подобные нити уже были обнаружены несколько лет назад с использованием света квазара.

В этот раз исследователям помог эффект Сюняева – Зельдовича. Между прочим, в связи с открытием этого эффекта эксперты называли Рашида Алиевича Сюняеваодним из потенциальных нобелевских лауреатов текущего года, но в итоге премию вручили за открытие гравитационных волн.

Явление заключается в том, что на интенсивность реликтового излучения влияют электроны межзвёздного и межгалактического газа. А где электроны, там и атомные ядра, ведь газ в целом нейтрален. Таким образом, наблюдая реликтовый фон, можно оценить, сколько вещества в тёмных безднах между галактиками.

В реальности всё далеко не так просто. Но недавно сразу две группы исследователей – команда Анны де Графф (Anna de Graaff) из Эдинбургского университета и коллектив Хидэки Танимуры (Hideki Tanimura) из Университета Британской Колумбии – сообщили, что им удалось обнаружить загадочные нити.

Оба коллектива использовали данные по реликтовому излучению, полученные аппаратом Planck. По следам воздействия электронов на эти древние радиоволны исследователи искали волокна газа, соединяющие галактики. Команда Танимуры изучила 260 тысяч пар галактик, а команда де Графф – целый миллион.

Обе группы обнаружили, что нити существуют и они в несколько раз плотнее фонового межгалактического газа. У коллектива де Графф получилось, что в среднем в шесть раз, а у команды Танимуры – что в три раза. Разница между этими значениями может объясняться тем, что усреднение проводилось по разным выборкам, ведь плотность нити зависит от расстояния между галактиками.

По оценкам группы де Графф, этих наблюдений достаточно, чтобы вкупе с обычным видимым веществом обеспечить 30% нужной плотности атомных ядер. Откуда взять ещё 70%, пока остаётся загадкой. Возможно, нужны более чувствительные наблюдения, которые обнаружат менее плотные нити. Или же недостающая материя существует ещё в какой-либо форме.

Статья команды де Графф и работа коллектива Танимуры опубликованы на сайте препринтов arXiv.

К слову, не так давно мы писали о том, что наблюдаемое количество тёмной материи может заставить космологов пересмотреть свои модели. А ещё о том, как скорость расширения Вселенной измеряется по изображениям сверхновых в гравитационных линзах. Напомним, кстати, что и открытие тёмной энергии, составляющей около 70% всей энергии Вселенной, состоялось всего лишь двадцать лет назад.

Мы живём в удивительное время. Представления о самых фундаментальных свойствах мира меняются прямо у нас на глазах.

Вести.Ru

https://cont.ws/@jedi/738862


Ключевые слова: главная, новость, Телескопы
Опубликовал Игорь Молд , 11.10.2017 в 22:12

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Артур4ик .
Артур4ик . 12 октября, в 10:24 Интересно. Текст скрыт развернуть
1
Владимир Петров
Владимир Петров 12 октября, в 11:48 Расширяться может только что-нибудь материальное и обязательно ограниченное материальной же оболочкой.
ПРОСТРАНСТВО не является материальным веществом и не ограничено оболочкой.
ПРОСТРАНСТВО - это всего лишь СПОСОБ для анализа взаимного положения объектов.
А СПОСОБ расширяться не может!
Текст скрыт развернуть
3
александр Попов
александр Попов Владимир Петров 15 октября, в 23:14 У них мозги расширяются и глупость несусветная Текст скрыт развернуть
0
M T
M T 12 октября, в 14:33 Если "нити" межгалактического газа имеют температуру от 100 тыс до 10 млн градусов, то что мешает увидеть их в ИК диапазоне, давно используемом в астрономии? Текст скрыт развернуть
1
Александр Сорокин
Александр Сорокин M T 12 октября, в 18:38 Расстояние, малая плотность, поглощение их излучения в межзвёздном газе, и несовершенство сегодняшней техники. Текст скрыт развернуть
1
M T
M T Александр Сорокин 12 октября, в 21:37 Значит, реликтовое излучение в 4К ИК телескопы видят, а 10 млн градусов С в межгалактическом ( не межзвездном!) пространстве - никак?
Каким образом "межзвездный" газ мешает увидеть межгалактический газ?
Т.е там, где помех - просто нет.
Текст скрыт развернуть
0
Александр Сорокин
Александр Сорокин M T 13 октября, в 11:38 А вы ещё раз прочитайте, с каким трудом удалось обнаружить эти струны - на грани обнаружения. И в данном случае - это не горячий газ - за миллионы лет он потерял температуру, здесь ошибка в терминологии - имеется в виду скорость истечения этого газа-струн. Текст скрыт развернуть
0
Владимир Барашкин
Владимир Барашкин 12 октября, в 14:38 Спасибо за материал!!! Все равно это мизерная часть бесконечного недосягаемого пространства!!! Текст скрыт развернуть
0
Зинфира Давлетова
Зинфира Давлетова 12 октября, в 16:12 Вселенная давно уже не расширяется, а в ней проходит эволюцию полевая субстанция( Абсолют), что постепенно переходит в плотное вещество и излучает, при этом освобождается пространство. А наблюдаемое расширение- это и есть освобождение пространства от полевой субстанции. И нужно помнить, что жизнь Вселенной зависит от движения- вращения. Текст скрыт развернуть
0
Простой Обыватель
Простой Обыватель 12 октября, в 18:30 Чем наука продвинута, тем продвинутей бред под нее. Температура не может быть бесконечно высокой. Она ограничена как по нижнему, так и по верхнему уровню. Текст скрыт развернуть
1
Андрей Щеголеватых
Андрей Щеголеватых 12 октября, в 18:31 Если мы наблюдаем 10% материи от рассчитанного физиками-ядерщиками, значит, Вселенной не 14, а только полтора миллиарда
возможно земных лет. Ну, естественно, и возраст Земли сильно преувеличен...
Текст скрыт развернуть
0
Адам Меровей
Адам Меровей 13 октября, в 02:30 Тесла:" Сначала была энергия, и лишь потом появилась материя.
Материя создаётся из первичной и вечной энергии, которую мы знаем как Свет. Он светил, и из него появились звезда, планеты, человек и всё на Земле и во Вселенной. Материя — это выражение бесконечных форм света, поскольку энергия гораздо старше материи.
(тьма-это тоже форма света)
Есть четыре закона Творения.
Первый: непостижимость источника, тёмного плана, который невозможно постичь умом или измерить математически. В этот план укладывается вся Вселенная.
Второй закон: распространение тьмы, которая является истинной природой Света (а Свет является искусственной природой Тьмы), из непостижимого, и её преобразование в Свет.
Третий закон: необходимость Света становиться материей Света.
И четвёртый: нет начала и нет конца".
Текст скрыт развернуть
0
александр Попов
александр Попов Адам Меровей 15 октября, в 23:11 Свет это волны эфира то есть материя Текст скрыт развернуть
0
Адам Меровей
Адам Меровей александр Попов 16 октября, в 10:25 Тесла:" Сначала была энергия, и лишь потом появилась материя.
Материя — это выражение бесконечных форм света, поскольку энергия гораздо старше материи."
))
Текст скрыт развернуть
0
александр Попов
александр Попов Адам Меровей 16 октября, в 12:11 Чувак вы хоть 4 класса хотя-бы окончили ото несёте такую пургу Текст скрыт развернуть
0
Адам Меровей
Адам Меровей александр Попов 16 октября, в 17:36 Ну, во-первых,-термин "чувак" не ставится при местоимении Вы, которое пишется с большой буквы.) Это термин стиляг, которые обращались друг к другу на ты.) Поставив его, без запятой и перед этим местоимением, которое Вы написали с маленькой буквы, Вы, лишь показали, что это, как раз Вы окончили 4
класса и обозначили его по-отношению к себе.) Про Николу Тесла, тогда Вы, естественно и не слыхивали.(( Сочувствую.(((
"Слово Ч. У. В. А. К. переводится как - Человек Уважающий Высокую Американскую Культуру... Придумали это в России, времена "Стиляг", когда это было модно".))
Вообще-то, применено Вами это слово не особо к месту,т.к. Н. Теслу высокая американская культура не жаловала.(
Что касается меня, то я закончил хороший ВУЗ, где готовят представителей экономических интересов страны за рубежом. Есть своя программа по увеличению их (экономических интересов России) роли в мире.
tps://www.proza.ru/2015/08/19/1891
Есть Энергия Света, которая образует Светлую материю.
Есть Энергия Тьмы (с отрицательным зарядом электричества, которое наши учёные не изучают), которая образует Тёмную материю. Человечество жило под властью Тёмной материи, образуемой Энергией Тьмы.
Со времени моего комментария Энергия Тьмы перестала существовать и через 5 дней в Восточном полушарии начнёт исчезать Тёмная материя. Но, особо чувствительные это уже чувствуют или почувствуют с завтрашнего утра.
Правнучатый племянник Н.Тесла )
P.S. Сбрили бы Вы бороду, чтобы, хотя бы начать грамотно писать комментарии в "Мир тесен".))
Волос в переводе его смысла означает "операционная система тёмной материи, которая определяет судьбу их носителя".
))
Текст скрыт развернуть
0
Адам Меровей
Адам Меровей александр Попов 16 октября, в 17:55

Голос, правда заунывный и комментарий неправильный. НАСА-молчит!)) Значит, всё идёт по-плану!)))
Текст скрыт развернуть
0
александр Попов
александр Попов Адам Меровей 16 октября, в 22:45 В экономике вы может разбираетесь но в физике вы профан занимайтесь экономикой там вам может повезёт Текст скрыт развернуть
0
Адам Меровей
Адам Меровей александр Попов 16 октября, в 23:54 Да, мне уже везде повезёт!)))
Текст скрыт развернуть
0
александр Попов
александр Попов 15 октября, в 23:08 Разума не хватает теоретикам печально но факт на лицо Текст скрыт развернуть
0
Показать новые комментарии
Комментарии с 1 по 20 | всего: 21
Комментарии Facebook
Свежее
Ученые нашли на дне океана то, что разрушит все древние мифы
Игорь Молд 5 дек, 14:56
+78 26
Обнаружен невидимый щит, окружающий Землю, но исследователи не понимают, как он появился
Белка Затейница (Шелл) 19 авг, 12:55
+82 83
О советском космонавте, ставшем "робинзоном", починившем американский Шаттл и попавшем в кино
Игорь Молд 4 фев, 18:40
+64 13
Загадочный текст, скрытый в ДНК человека
Игорь Молд 19 янв, 11:32
+76 102
Очередной невероятный прорыв в области хранения информации. Русские изобретения
Игорь Молд 22 ноя 16, 13:01
+58 23
Удивительное открытие русских ученых объясняет многие «паранормальные» явления
Игорь Молд 19 ноя 16, 18:24
+131 56
Плавучие АЭС — цена оправдана! Россия готовит «сюрприз» для мирового рынка
Игорь Молд 5 ноя 16, 20:26
+108 29
Энергия будущего: что придет на смену нефти - изобретатель из России создал уникальный ветряк
Игорь Молд 16 окт 16, 15:51
+113 72
Всё, что вам говорили о динозаврах, было неправдой
Игорь Молд 11 окт 16, 15:34
+74 48
Синоптики предупреждают о наступлении самой холодной зимы за последние 100 лет
Игорь Молд 8 окт 16, 11:52
+94 85

Последние комментарии

yagmur XXX
yagmur XXX
yagmur XXX
yagmur XXX