«Подавленный» рост галактических скоплений намекнул на новую физику
С точки зрения современной космологии, гравитация темной и обычной материи заставляет галактики «тянуться» друг к другу и образовывать гигантские космические структуры, а меж тем пустое пространство между этими структурами все время расширяется. Недавно астрофизики «прицельно» рассмотрели крупные галактические скопления, чтобы понаблюдать, как все это происходит на практике. То, что ученые увидели, не совпало с их теоретическими представлениями.
Последние несколько десятков лет астрофизикам приходится опираться на так называемую стандартную космологическую модель. Это составленная учеными-теоретиками версия устройства и развития Вселенной, лучше которой до недавних пор ничего не находилось. В общем и целом она рисует такую картину, на которой около 70 процентов массы-энергии Вселенной — так называемая темная энергия, еще 20-25 процентов — темная материя, а все обычное вещество, то есть галактики, звезды, планеты и так далее составляют лишь жалкие четыре процента.
Напомним, темная энергия — это гипотетическая неизвестная сила, которая заставляет пустое пространство Вселенной расширяться, притом со все возрастающей скоростью. Темная материя — предполагаемое нечто, которое с понятным нам веществом взаимодействует только гравитационно: оно притягивает своей огромной массой и больше никак себя не проявляет. Таким образом, есть две противоположные силы: гравитация, которая собирает вещество в скопления, и нечто вроде антигравитации, которая расширяет пространство-время между этими скоплениями.
При этом стандартная модель описывает, как все это со временем развивается и видоизменяется. Она предполагает, что под влиянием темной материи обычная сначала образовала звезды и галактики, а потом они стали собираться во все более и более крупные структуры и в конце концов образовали невообразимые нити вселенской «паутины». Как объясняют ученые, именно так должна работать так называемая холодная темная материя: некие медленно движущиеся воображаемые частицы.
Много лет назад этой теории противопоставлялась версия «горячей» темной материи, по которой эволюция вещества во Вселенной должна была происходить совершенно наоборот: сначала появились сверхскопления, а потом они постепенно разделялись на что-то более мелкое. Но эту версию давно отбросили и сейчас занимаются поиском частиц холодной темной материи.
Тем временем продолжает озадачивать расширение Вселенной, то есть действие темной энергии. Дело в том, что скорость (а вернее, ускорение) этого расширения измеряли двумя разными способами и получили два разных результата. По свету ярких переменных звезд цефеид и вспышкам сверхновых вычислили, что при расстоянии между двумя объектами 3,26 миллиона световых лет (один мегапарсек) они удаляются друг от друга со скоростью 73 километра в секунду, при удвоении дистанции эта скорость тоже удваивается и так далее.
То же самое измеряли по древнему, так называемому реликтовому излучению. Это очень слабое электромагнитное «эхо» Большого взрыва. По нему вышло не 73, а всего 68 километров в секунду на каждый мегапарсек расстояния. Можно подумать, что в самом начале истории Вселенной она расширялась не так, как сейчас. Эту разницу назвали напряженностью Хаббла. Ее предложили объяснить тем, что темная энергия со временем меняет свои свойства. Как вариант, от взаимодействия с темной материей. Так возникла гипотеза динамической темной энергии.
Недавно астрофизики из США решили все это проверить на примере крупных галактических структур, расположенных сравнительно недалеко от нас. Результатами они поделились в статье для Physical Review Letters (доступна на сервере препринтов Корнеллского университета). Ученым удалось определить, как выбранные многочисленные галактики движутся не только по отношению к нам, но и по отношению друг к другу, то есть как растут и развиваются их скопления.
По словам исследователей, они наблюдают «подавленный» рост крупных галактических структур: он идет слишком медленно для того, чтобы можно было считать его происходящим под влиянием динамической темной энергии. Значит, напряженность Хаббла в данном случае не получила шансов на объяснение, по крайней мере с помощью изменяющейся темной энергии, и загвоздка в стандартной космологической модели сохраняется. Астрофизики подозревают, что для разрешения этой вселенской головоломки может понадобится фундаментально другая теория.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии