#космология

Астрофизики выяснили, что таинственные «маленькие красные точки», массово обнаруженные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» в ранней Вселенной, представляют собой сверхмассивные черные дыры на стадии сверхбыстрого роста. Симуляции показала, что ультрафиолетовое излучение соседних галактик и экстремально высокая плотность окружающего газа позволяли этим объектам поглощать материю и расти в десятки раз быстрее, чем это способны делать черные дыры в нашу эпоху.

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

Согласно новой гипотезе, первичные черные дыры зародились в прошлую космическую эпоху — еще во время сжатия Вселенной. Пережив последующий Большой взрыв, гигантские реликты сохранились до наших дней и сегодня способны раскрыть природу загадочной темной материи.

3D-карта DESI (The Dark Energy Spectroscopic Instrument — Спектроскопический прибор темной энергии) — крупнейшая на сегодняшний день карта Вселенной. На ее создание ушло около пяти лет.

Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.

Стандартная космологическая модель десятилетиями успешно описывала расширение Вселенной. Однако данные наблюдений DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) могут внести в нее неожиданные изменения: автор нового исследования показал, что со временем темная энергия может эволюционировать. Этот результат, вероятно, зависит от эффектов калибровки и добавляет аргумент в пользу дискуссии о возможном расширении модели.

Целый ряд открытых ими галактик должен был возникнуть всего через 100 миллионов лет после Большого взрыва, что само по себе непросто согласовать с общепринятой физикой. Но одна из них по возрасту формально выглядит или ровесником Большого взрыва, или даже старше него. Если этот возраст подтвердится, Стандартная космологическая модель потеряет статус стандартной.

Краткий ответ: тяжелые элементы мигрировали в центр планеты под действием гравитации. Теперь подробнее. Считается, что планеты формировались из вещества протопланетного диска под действием гравитации. Детали этого процесса все еще неясны. Непонятно даже, как долго Земля набирала нынешнюю массу. Оценки разнятся от считаных миллионов лет до сотен миллионов. Так или иначе, из протопланетной пыли сформировались зародыши...

Семинар по этой теме собрал необычно большое число ученых-участников, причем, что нетипично, половина времени пришлась на их вопросы. Дело в том, что теория пульсирующей Вселенной чрезвычайно сильно отличается от сложившейся до нее космологической картины мира сразу по множеству параметров.

Слушатели узнают, каково соотношение пыли и газа в космосе и откуда эта пыль вообще взялась.

Хотя попытки объединить квантовую теорию и гравитацию десятилетиями терпели неудачу, ученые продолжают выдвигать новые, порой крайне спорные гипотезы. Авторы нового исследования, например, предложили посмотреть на гравитацию так же, как на другие фундаментальные силы природы — через симметрии и поля.

Вопрос о том, из чего состоит темная материя, — ключевой в понимании современной Вселенной. Основные гипотезы на этот счет в последние годы поставили под сомнение из-за самых разных наблюдений. Теперь к ним добавилось еще одно: поведение карликовых галактик во Вселенной в принципе несовместимо с моделью холодной темной материи, еще недавно бывшей общепринятой.

Разные средства измерения показали различную скорость расширения Вселенной. Астрофизики попробовали снять это расхождение гипотезой о том, что она вращается.

Скорость расширения Вселенной разными методами измерения получается разной. Причем, как показывает новая работа, это нельзя объяснить ошибками в измерениях. Совместить новые данные со стандартной космологической моделью не получается, что поднимает вопрос о ее пересмотре. «Наша модель космологии может быть сломана», — утверждает ведущий автор новой работы.

В физике элементарных частиц нерешенных проблем едва ли не больше, чем решенных, несмотря на технологический прогресс. Две главные из них — темная материя (пожалуй, главная космическая загадка современности) и нейтринные осцилляции, за которые дали Нобелевскую премию в 2015 году. Как наука продвинулась в понимании этих явлений? На какие эксперименты ближайшего будущего теоретики возлагают наибольшие надежды? На эти вопросы отвечает Дмитрий Горбунов, профессор кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии МФТИ и главный научный сотрудник отдела теоретической физики ИЯИ РАН.

Данные Dark Energy Spectroscopic Instrument показали, что космологическая постоянная за время существования Вселенной постепенно меняется. Это значит, что она не совсем постоянная, а еще со значительной вероятностью исключает гипотезу о том, что источник этой «постоянной» — вакуум.

Небольшие галактики с массой значительно меньше, чем масса галактик, подобных Млечному Пути, называют карликовыми. Наблюдать такие объекты на практике трудно, поэтому ученые из Университета Ёнсе (Южная Корея) проанализировали данные различных астрономических исследований и в результате обнаружили изолированную группу из пяти карликовых галактик, расположенных на расстоянии примерно 117 миллионов световых лет от Земли. Открытие поможет астрономам лучше понять процессы эволюции малых систем.

Хорошо согласующиеся с наблюдениями космологические модели предсказывают появление на самых ранних этапах существования Вселенной множества первичных черных дыр. Эти объекты потенциально могут объяснить целый спектр астрофизических проблем, однако обнаружить их до сих пор не удалось. Новая научная работа предлагает инструментарий для поиска ранее не выявленных первичных черных дыр, а также определения, какие из уже известных черных дыр на самом деле являются первичными.

Астрофизики не устают спорить, когда и как появились сверхмассивные черные дыры. Несомненным считается одно: они появились в галактиках и благодаря галактикам. Но что если сами галактики — продукт деятельности черных дыр? Именно так и могли возникнуть «невозможные» галактики, ставящие ученых в тупик.

У современной науки есть огромная проблема — нужно либо найти хоть какие-то частицы темной материи, либо с нуля переписать всю космологию и фундаментальную физику. Вторая опция, конечно, совсем со счетов не сбрасывается, но первый вариант всяко доступнее. Поэтому поиски продолжаются, и наиболее свежие результаты в этой области опубликовали американские астрофизики. Что любопытно, созданный ими детектор если не самый простой и дешевый из придуманных, то уж точно один из.

Известный советский и российский физик в 1970-х годах был одним из тех, кто показал Стивену Хокингу, что черные дыры должны излучать. Затем он стал известен разработкой гипотезы инфляции, подвергающейся активной критике в последние годы. В последние десятилетия именно эта гипотеза доминировала в теоретической космологии.

Поток результатов космической обсерватории «Джеймс Уэбб» все больше озадачивает ученых. Телескоп фиксирует множество древних массивных галактик, которых, по современным представлениям, вообще не должно существовать. Горячие головы уже заговорили чуть ли не об отмене Большого взрыва. Naked Science объясняет, что на самом деле происходит с наукой об истории космоса.

До сих пор это удавалось сделать лишь для сравнительно близких к Земле объектов.

Орбиты всех планет Солнечной системы лежат в одной плоскости, поскольку вся эта система образовалась из одного газопылевого диска. Почему протопланетное облако газа и пыли приняло форму диска, а не шара? Потому что вращалось вокруг своей оси. На частицы вращающегося тела действует центробежная сила. Мы все ощущали ее на карусели или крутых поворотах автомобиля. Центробежная сила...

Солнце погаснет еще очень нескоро, примерно через 5 миллиардов лет. Будет ли еще в этот момент существовать человечество, будет ли оно существовать на Земле, и как будет выглядеть собственно Земля, мы не знаем. Так что давайте попробуем представить себе, что оно вдруг погаснет завтра «само по себе», без внешних воздействий (что, впрочем, вряд ли возможно)....

Совсем краткий ответ будет звучать так: да, конечно — но в реальности, разумеется, нет! Хотя бы потому, что реальная Земля вращается вокруг Солнца, и оно будет притягивать это яблоко сильнее; кроме того, мы не можем в расширяющейся и эволюционирующей Вселенной говорить о том, что у нас есть бесконечный запас времени. Если чуть расширить ответ, то...

«Недостаточно комковатая» — так описал обнаруженную аномалию один из авторов нового исследования. В нем на основе наблюдений сразу двух обсерваторий, работающих с разными диапазонами излучений, удалось создать карту распределения материи во Вселенной с беспрецедентной точностью. Благодаря этому выяснилось, что стандартная модель — главная современная теория мироустройства, описывающая все частицы, поля и взаимодействия, кроме гравитации — имеет все шансы быть неполной.

Магнетары — нейтронные звезды со сверхсильным магнитным полем. Магнитное поле мало влияет на то, что происходит при встрече небесных тел с черной дырой. Так что нет никаких причин противопоставлять магнетары другим нейтронным звездам. Если нейтронная звезда упадет на сверхмассивную черную дыру, та разорвет и поглотит жертву совершенно незаметно для наших телескопов. А вот столкновение с...

Доктор физико-математических наук Сергей Борисович Попов расскажет о темном веществе и его роли в эволюции вселенной.

Группа ученых считает, что наличие у галактик перемычек указывает на неправоту традиционной космологической модели и стандартной теории гравитации. Несмотря на корректность части этой критики, предлагаемая модификация физических теорий тоже вызывает вопросы.

Описан способ синтеза углерода, который работает в отсутствие резонанса Гойла - особого состояния ядра углерода. Таким образом, возможность существования углерода и разумной жизни во Вселенной не требует «тонкой настройки» параметров ядерных взаимодействий, что являлось одним из аргументов в пользу антропного принципа - предположения, что значения фундаментальных констант в точности соответствуют возможности возникновения жизни.

Физики выдвинули смелую гипотезу о наличии у нашей Вселенной зеркального близнеца, который может проявляться скоплениями невидимых, но притягивающих вещество нейтрино — тем, что мы называем темной материей.

Стандартная модель поведения темной материи показывает, что та должна быть у всех галактик, но у малых ее больше, чем у крупных. На деле часть малых галактик ее лишены. Авторы новой работы пытаются разобраться почему.

Новая работа российских исследователей указывает на то, что Вселенная далеко не всегда была расширяющейся — и станет сжимающейся вновь в обозримом будущем. Причем сомнительно, что люди смогут пережить цикл ее сжатия. Но есть хорошие новости: самой Вселенной больше не грозит тепловая смерть. Разбираемся в деталях.

Новые наблюдения за галактикой в созвездии Кита показали, что там есть звезды, но нет темной материи. Это тревожащий вывод, ведь ранее считали, что без нее никакие галактики не возникают. Открытие опрокидывает целый класс физических теорий, пытавшихся указать на «переменчивость» законов тяготения. Похоже, ближе к истине оказалась гипотеза, согласно которой темная материя состоит из экзотических скоплений черных дыр. Интересно, что если все так, то казавшаяся неизбежной будущая гибель нашей Вселенной может и не состояться.

Американские физики моделировали черные дыры с экстремальными параметрами и обнаружили у них уникальные характеристики. Их также именуют «волосами», поскольку по ним можно различить такие астрономические объекты с одинаковыми массой, спином и зарядом. А это идет вразрез с одним из прямых следствий Общей теории относительности — теоремой об отсутствии волос.

Ученые предложили технологию измерения спектров ионов сверхтяжелых химических элементов с порядковым номером Z более 102. Подобные измерения имеют фундаментальное значение для космологии, астрофизики и развития теории атомной структуры.

Одна из крупнейших проблем современной физики — загадка скорости расширения Вселенной. По одному методу измерения она выходит одной, по другому — совсем иной. С физической точки зрения так быть не может. Новая работа утверждает, что на самом деле проблема вполне решаема. Достаточно предположить, что наша часть Вселенной по какой-то неизвестной причине крайне обеднена материей.

У Naked Science появилась уникальная возможность пообщаться с Шоном Кэрроллом. В этом интервью он поделился своим мнением о некоторых из недавних открытий в областях темной материи, темной энергии, квантовой механики и по поводу самой Вселенной.

Команда ученых предложила новый действенный тест инфляции — теории о том, что Вселенная резко расширилась за мимолетную долю секунды сразу после Большого взрыва. Цель исследователей — найти ответ на давний вопрос: на что была похожа Вселенная до Большого взрыва?

Пытаясь понять, какова природа Вселенной, как она зародилась и что ее ждет в будущем, ученые порой строят необычные гипотезы и модели, такие как, например, теория Большого отскока.

В начале 2000-х два физика из Принстонского университета предложили космологическую модель, согласно которой Большой взрыв не уникальное событие, а пространство-время существовало уже задолго до того, как родилась Вселенная.

Вселенная удивительна — начиная от Солнечной системы и до самых горизонтов, которые мы можем наблюдать. Тем более поразительно, что еще 100 лет назад Млечный Путь считался всей нашей Вселенной.

Полученные учеными данные о распределении темной материи со времен Большого взрыва могут перевернуть современное понимание физических законов, если подтвердятся.

Семьсот миллионов световых лет практически ничего — это самое пустое место в наблюдаемой Вселенной. Великая пустота уже почти 40 лет озадачивает ученых, заставляя выдвигать самые необычные гипотезы о ее природе.

Астрофизики из Федеральной политехнической школы Лозанны активно участвовали в открытии редкой звезды — очень старой и с низким содержанием металла. Будучи посланником из далекого прошлого, она поможет ученым узнать больше о молодой Вселенной.

Существование у нашего мира скрытых дополнительных измерений могло бы проявиться ослаблением гравитационных волн, однако точные расчеты его не обнаружили.

За всю историю изучения космоса было выдвинуто множество теорий о его состоянии и развитии. Один из ведущих космологов современности Шон М. Кэрролл объяснил в эксклюзивном интервью для Naked Science суть самой общепринятой сегодня модели развития Вселенной.

Исследователи предложили новый метод для упрощения вычислений наблюдаемых эффектов вблизи черных дыр, к которым неприменим математический аппарат классической Теории относительности Эйнштейна.

Космический зонд XMM-Newton нашел недостающее вещество Вселенной в раскаленном межгалактическом газе.