Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Астрофизики предложили искать темную материю с помощью светящихся из-за нее звезд
Если темная материя состоит из тяжелых частиц, она должна взаимодействовать с объектами, слишком легкими, чтобы стать настоящими звездами. При этом они все начнут светиться, став темными звездами, посчитали авторы новой научной работы.
В современной науке давно наблюдается кризис вокруг темной материи, которой во Вселенной в несколько раз больше, чем обычной. Долгое время была популярна гипотеза о том, что она состоит из вимпов — массивных частиц, взаимодействующих с обычными только через гравитацию. Отсутствие электромагнитного взаимодействия с ними объясняло бы, почему астрономы не наблюдают никакого излучения от них.
Эта гипотеза многим физикам казалось логичной, но проблемой ее стало полное отсутствие наблюдательных подтверждений от астрономов, несмотря на десятки лет поисков. На ускорителях частиц никаких признаков вимпов найти тоже не удалось. Что еще хуже, столкновения скоплений галактик (скажем, в скоплении Пуля) показало практически полное отсутствие «трения» (до есть взаимодействия через соударение) частиц темной материи между собой, при столкновениях. Такое поведение очень сложно объяснить с физической точки зрения, что поставило под сомнение всю концепцию.
Из этого кризиса наметилось два основных пути выхода. Сторонники первого, например российский физик Николай Горькавый, пришли к выводу, что темная материя вообще не состоит ни из каких частиц. В рамках такого подхода она — компактные шаровые скопления черных дыр, находящихся в гало вокруг галактик.
Есть и второй подход: вимпы существуют, просто нужны какие-то прорывные идеи по их обнаружению. Исследователи из США и Великобритании выпустили статью, где попробовали предложить как раз такую. Ее текст доступен на сервере препринтов Корнеллского университета, вскоре она будет опубликована в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Они изучили эффект, который должны оказывать вимпы на коричневые карлики, и обнаружили, что в зонах высокой плотности темной материи при этом должны появляться темные карлики.
Так авторы работы назвали объект, рожденный как обычный коричневый карлик — то есть тела массой от 0,013 до 0,075 солнечной — но затем начавшие «подпитываться» энергией аннигиляции вимпов, то есть частиц темной материи. Такая аннигиляция должна происходить не реже, чем с частицами обычной материи, при этом неизбежно выделяется энергия. В обычных условиях ее не так много, поэтому на тела, например, в Солнечной системе она заметным образом не влияет. Однако в рамках гипотезы вимпов они должны активнее всего скапливаться там, где плотность обычной материи выше всего — то есть в центрах галактик.
По расчетам авторов, в центре нашей Галактики концентрация вимпов так далека, что тела с массой коричневых карликов и даже чуть ниже могут заметно подогреваться аннигиляцией вимпов. В таком случае они будут светиться как нормальные коричневый карлики. Только последние со временем остывают (когда останавливаются исходные термоядерные реакции в ядре) и почти полностью перестают излучать, а темные карлики продолжат делать это неограниченное время, поскольку темная материя должна подогревать их чрезвычайно долго.
Конечно, ждать сотни миллионы лет, чтобы выделить те коричневые карлики, что упорно не гаснут, непрактично. Исследователи предложили метод, чтобы отличить их гипотетические темные карлики от обычных коричневых или очень тусклых красных.
Речь об избытке лития-7 во внешних слоях темных карликов. Поскольку они нагреваются темной материей равномерно — и во внешних слоях и в ядре — то температура в центре темного карлика не может превышать 2,5 миллионов градусов. А при такой не происходит уничтожение лития-7 с образованием гелия-4. Следовательно, заключили исследователи, в спектрах темных карликов должны быть заметные следы лития-7 — отсутствующие у обычных звезд, которые быстро «сжигают» литий-7 до гелия-4.
Правда, здесь возникает вопрос: как процессы выгорания лития-7 в ядре обычной тусклой звезды должны влиять на состав ее внешних слоев. Ученые ссылаются на то, что при малой массе звезды должны быть полностью конвективны — то есть их слои эффективно перемешиваются, отчего состав ядра и оболочки однородный. Но этот момент вызывает вопросы, потому что полное перемешивание требует очень существенного времени.
По мнению авторов работы, мощные космические телескопы типа «Джеймса Уэбба» уже могут увидеть темные карлики — то есть аналог коричневых карликов, но со следами лития-7 — в центре нашей Галактики. Здесь, правда, возникает вопрос о том, как это сделать: центр насыщен излучением множества звезд и различить на этом фоне особо тусклые объекты и их спектры объективно очень трудно.
Новая гипотеза довольно сложна в подтверждении наблюдениями. Одна из проблем: определить массу тусклого объекта без близких компаньонов очень сложно. А без знания массы трудно понять и то, будет ли объект достаточно маломассивным, чтобы стать полностью конвективным, с полным перемешиванием слоев.
Наконец, стоит помнить, что все многочисленные попытки найти следы темной материи любых видов в диске Галактики (не говоря уже о ее центре) пока не увенчались успехом. Это хорошо сочетается с гипотезами и теориями как в модели Горькавого (шаровых скоплений черных дыр в диске Галактики и не должно быть), но практически несовместимо с моделями, в которых темная материя состоит из частиц.
Telegram 
Дзен 
VK Специалисты центра изучения недр «Геосфера» извлекают из образцов грунта все необходимые данные о действующих и перспективных месторождениях нефти. Рутинные операции с керном делегированы роботам. Умные помощники трудятся 24/7 и позволяют исследователям сосредоточиться на научных и технологических задачах.
Пожилые женщины, чувствующие себя одинокими, оказались более склонны к просмотру телевизора, чем мужчины. К такому выводу пришла международная команда ученых.
Единственная генетическая замена в иммунном белке сделала человека более уязвимым к раку по сравнению с приматами. Эта мутация позволила опухолям отключать важный механизм защиты иммунной системы, что объяснило неэффективность некоторых видов иммунотерапии. Зная это, получится сделать лечение солидных опухолей эффективнее.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Исследование НовГУ показало, что атлетическая гимнастика — один из самых эффективных способов борьбы с ожирением, в отличие, например, от бега. Тренировки с отягощениями не только помогают сжечь жир, но и укреплять мышцы, при этом щадя суставы и сердечно-сосудистую систему. Назван и оптимальный комплекс упражнений для таких людей: три силовые тренировки в неделю по 40–90 минут.
Международная группа физиков из России (включая ученых ТГУ), Казахстана и Японии экспериментально зафиксировала необычное явление: стрела, движущаяся прямолинейно, оставляет за собой след в форме винтовой спирали. Это противоречит классическим представлениям, но было подтверждено в эксперименте с переходным излучением. Открытие меняет существующие взгляды на природу закрученного света и имеет значительные перспективы как для фундаментальных исследований, так и для прикладных технологий.
Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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