В ЮФУ приблизились к пониманию происхождения антигелия в космосе
Ученые НИИ физики ЮФУ предложили формализм, описывающий эволюцию больших областей антивещества во Вселенной с преобладанием вещества. Такой подход позволит определить параметры, на которых основывается современная теория строения и эволюции Вселенной, и предсказать свойства небесных тел из антивещества в Галактике — источников антигелия в космических лучах.
В физике микромира все заряженные частицы имеют античастицы с электрическим зарядом, противоположным их собственному. Так, античастицей электрона, который имеет заряд -1, является позитрон с зарядом +1. Анти-частичный аналог имеют и обычные формы вещества. Например, в антимире ядро гелия состоит из антипротонов и антинейтронов, вместо протонов и нейтронов. При этом ядерные и электромагнитные свойства мира и антимира строго симметричны. Казалось бы, симметрия мира и антимира должна была бы приводить к их сосуществованию во Вселенной, но на их границе происходила бы аннигиляция вещества и антивещества, при которой половина их энергии покоя превращается в жесткое гамма-излучение. Измерения космического гамма-фона исключают поэтому сопоставимое количество вещества и антивещества во Вселенной.
Это наблюдаемое преобладание вещества над антивеществом, известное как барионная асимметрия Вселенной, современная космология объясняет механизмом бариосинтеза — образованием избытка вещества в ранней Вселенной за счет отличия слабых и сверх-слабых взаимодействий частиц и античастиц.
Однако, если бариосинтез сильно неоднороден, макроскопические области с избытком антивещества могут быть созданы в ходе того же процесса, в результате которого возникает избыток вещества во Вселенной. Эта «экзотическая» возможность существования первичных объектов из антивещества в нашей галактике, выявленная в космомикрофизических исследованиях профессора, доктора физико-математических наук, главного научного сотрудника НИИ физики ЮФУ Максима Хлопова дала теоретические основания и стимулировала поиск ядер антигелия в космических лучах в эксперименте AMS02. На семинаре ЦЕРН 8 июня 2023 года руководителем этого эксперимента, лауреатом Нобелевской премии Сэмюэлем Тингом были представлены первые указания на подтверждение такой возможности.
На семинаре Тинг презентовал последние результаты уникального международного эксперимента AMS02 по точному определению состава и спектра космических лучей на Международной космической станции. Особую роль в его экспериментальной установке играет магнитный спектрометр, который позволяет измерить не только массу и энергию заряженных частиц, но и знак их заряда, так как частицы с зарядом противоположного знака отклоняются в магнитном поле установки в разные стороны.
Эксперимент уже открыл целый ряд новых явлений физики космических лучей и в том числе показал событие, отвечающее регистрации прохождения в установке ядра антигелия. До сих пор считалось, что компонента антигелия не должна наблюдаться в космических лучах, поскольку ее ожидаемый поток от естественных астрофизических источников предсказывается в миллионы раз меньше, чем был зарегистрирован в эксперименте AMS02.
В то же время, развивая отечественные исследования о возможности существования макроскопических объектов из антивещества, ученые Научно-исследовательского института физики ЮФУ разработали формализм описания эволюции структуры доменов антивещества в окружении вещества.
Новый формализм учитывает эволюцию областей антивещества и аннигиляцию с веществом, происходящую на их границах. «С помощью нашего метода можно изучать структуры указанных областей, включая области очень высокой и сверхвысокой плотности антивещества, а также выводить уравнения, описывающие их эволюцию в расширяющейся Вселенной», – указал профессор Максим Хлопов.
Этот метод будет использоваться для разработки космологических сценариев, которые будут связывать процессы, происходящие в очень ранней Вселенной, с предсказанными формами и свойствами макроскопической компоненты антиматерии, присутствующей в нашей галактике. По словам профессора, результаты исследования позволят связать классы моделей физики, привлекаемые современной космологией для описания структуры и эволюции Вселенной с предсказанием форм макроскопического антивещества в Галактике, которые могли бы объяснить источник антигелия в космических лучах.
«В контексте наших исследований подтверждение существования космического антигелия в эксперименте АМS02 позволит определить с астрономической точностью параметры моделей новой физики, лежащих в основе современной теории Вселенной», — отметил Максим Хлопов. Может ли отмеченная С. Тингом регистрация прохождения в установке ядра антигелия быть вызвана неправильной траекторией одного из зарегистрированных десятков миллионов ядер гелия? По словам Тинга на семинаре ЦЕРН, исследователи исключили любую фоновую интерпретацию этого события. Они также планируют провести дополнительные исследования в ближайшие годы, прежде чем официально объявить об открытии космического антигелия.
«Мы считаем, что это время можно использовать для всестороннего анализа ожидаемых результатов с целью решения проблем космомикрофизики. Наша работа нацелена на установление логической цепочки образования доменов антивещества в ранней Вселенной через их эволюцию в окружающем веществе и определение возможных форм небесных тел из антивещества в нашей Галактике — источников космического антигелия», — дополнил Максим Хлопов. Результаты исследования, проводимого в лаборатории космомикрофизики НИИ Физики ЮФУ при финансовой поддержке Минобрнауки России изложены в журнале Galaxies.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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