Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Вселенная

Узнаем ли мы когда-нибудь как появилась Вселенная?

22.04.2021 22:11:17 | Автор: admin

Наши знания о Вселенной увы, недостаточны, чтобы понять, что происходило в первые доли секунды после ее рождения.

Считается, что наша Вселенная родилась 13,8 миллиардов лет назад после Большого взрыва и с тех пор расширяется с ускорением. Однако что именно происходило в первые секунды после рождения Вселенной инфляции долгое время остается для физиков загадкой. Согласно новой гипотезе, о чем рассказывает Live Science, в относительно молодой Вселенной «наблюдатель должен быть огражден» от непосредственного наблюдения мельчайших структур в космосе. Другими словами, физики по определению никогда не смогут построить модель инфляции с помощью обычных инструментов, и им придется придумать лучший способ. Новая гипотеза указывает на определенную особенность инфляционных моделей, которые принимают очень, очень малые флуктуации в пространстве-времени и делают их больше. Но так как полной физической теории этих малых флуктуаций не существует, модели инфляции с этой особенностью (то есть практически все), никогда не будут работать. Напомню, что наблюдения за крупномасштабной структурой Вселенной и остатками света от Большого взрыва ранее показали, что в очень ранней Вселенной наш космос, вероятно, переживал период невероятно быстрого расширения.

Эволюция ранней Вселенной

Сегодня мы знаем, что в результате инфляции за мельчайшую долю секунды Вселенная стала в триллионы и триллионы раз больше. В процессе этого роста инфляция также сделала наш космос немного неровным: по мере ее развития мельчайшие случайные квантовые флуктуации флуктуации, встроенные в саму ткань пространства-времени становились намного, намного больше, что означало, что некоторые области были более плотно упакованы материей, чем другие.

В конце концов, эти субмикроскопические различия стали макроскопическими … и даже больше, в некоторых случаях простираясь от одного конца Вселенной до другого. Миллионы и миллиарды лет спустя эти крошечные различия в плотности выросли, чтобы стать семенами звезд, галактик и самых больших структур в космосе. Но если инфляция ранней Вселенной сделала нашу Вселенной такой, какой мы знаем ее сегодня, то что именно привело инфляцию в действие? Как долго она продолжалась и что остановило ее? Ответов на эти вопросы у ученых, увы, нет им попросту не хватает полного физического описания этого знаменательного события.

Инфляционная модель Вселенной выглядит так.

Еще одна загадка заключается в том, что в большинстве моделей инфляции флуктуации в чрезвычайно малых масштабах раздуваются, превращаясь в макроскопические различия. Эти различия невероятно крошечные и чтобы описать с их помощью реальность, потребуется новая теория физики. Такая, кстати, уже маячит на горизонте, о чем подробнее я рассказывала в этой статье.

Разные подходы к пониманию инфляции

Поскольку у ученых нет теории, которая объединяла бы физику при высоких энергиях и малых масштабах (например, при таких условиях, как инфляция), физики пытаются построить версии с более низкими энергиями, чтобы добиться прогресса. «В рамках новой гипотезы, однако, такая стратегия не работает, потому что когда мы используем ее для построения моделей инфляции, процесс инфляции происходит так быстро, что «подвергает» субпланковский режим макроскопическому наблюдению», пишут авторы нового исследования.

Еще один возможный подход к моделированию ранней Вселенной кроется в теории струн, которая сама по себе является обнадеживающим кандидатом на создание единой теории всего (объединяя классическую и квантовую физику). Интересно, что в этой модели Вселенная не подвергается периоду быстрой инфляции. Вместо этого период инфляции проходит гораздо мягче и медленнее, а флуктуации не «подвергаются» воздействию макроскопической Вселенной. Однако так называемые «струнные газовые модели» (от англ. «effective field theory») пока не обладают достаточной детализацией, чтобы их можно было проверить на основе наблюдаемых свидетельств инфляции во Вселенной.

Наблюдаемая Вселенная скрывает в себе множество тайн.

Читайте также: Действительно ли мир стоит на пороге открытия новой физики?

Напомню, что теория струн предсказывает огромное количество потенциальных вселенных, из которых наш конкретный космос (с его набором сил и частиц и остальной физикой) представляет только одну. И все же большинство моделей инфляции (если не все) несовместимы с теорией струн на базовом уровне. Вместо этого они принадлежат к тому, что физики называют «болотом» области возможных вселенных, которые просто физически не могут существовать.

Сегодня ученые не теряют надежд построить традиционную модель инфляции, но если новая гипотеза верна, это сильно ограничит типы моделей, которые физики могут построить. Также важно понимать, что новая гипотеза пока что является не более чем предположением. Которое, правда, согласуется с недоказанной теорией струн (на самом деле теория струн далека от завершения и пока что не способна делать предсказания).

Теория струн призвана объединить все наши знания о Вселеной и объяснить ее.

Вам будет интересно: Обнаружено новое доказательство теории струн

Но подобные идеи, все же полезны, потому что физики принципиально не понимают процесс инфляции. Так что все, что может помочь исследователям отточить навыки мышления, в том числе нестандартного, приветствуется. А как вы думаете, сумеют ли физики в ближайшие годы понять как родилась Вселенная? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях в этой статье.

Подробнее..

Обнаружены свидетельства коллективного поведения галактик

30.04.2021 20:07:32 | Автор: admin

Млечный Путь, галактика, в которой мы живем, является одной из сотен миллиардов галактик, разбросанных по всей Вселенной. Их разнообразие ошеломляет: спиральные, кольцевые галактики в форме усыпанных звездами петель и древние галактики, которые затмевают практически все остальное во Вселенной.

Обозримая Вселенная с миллиардами населяющих ее галактик и скоплений, расположенных на чудовищных расстояниях друг от друга, напоминает нервную ткань, в которой клетки связаны в систему отходящими от них нейронами, по которым передаются нервные импульсы. Эту космическую систему более высокого уровня ученые называют Метагалактикой. В ней находятся многочисленные скопления галактик, свет от которых улавливают наши телескопы. Интересно, что наблюдая за этими удивительными обитателями Вселенной, астрономы и астрофизики были несколько озадачены их синхронизированным поведением, которое нельзя объяснить индивидуальными гравитационными полями. Так, в работе 2018 года сообщалось о сотнях галактик, вращающихся синхронно с другими галактиками, которые расположены в десятках миллионов световых лет от них. Выходит, несмотря на различия и умопомрачительные расстояния, некоторые галактики движутся вместе по странным и часто необъяснимым закономерностям, как будто связаны между собой огромной невидимой силой. Эти открытия намекают на загадочное влияние так называемых «крупномасштабных структур», которые, как следует из названия, являются самыми большими известными объектами во Вселенной.

Крупномасштабные структуры Вселенной

На сегодняшний день ученые обнаружили большое количество свидетельств того, что Вселенная связана гигантскими структурами. Оказалось, галактики могут перемещаться друг с другом на огромные расстояния вопреки предсказаниям основных космологических моделей. Так, галактики в пределах нескольких миллионов световых лет друг от друга могут гравитационно влиять друг на друга предсказуемым образом, но ученые наблюдали таинственные закономерности между отдаленными галактиками, которые выходят за рамки этих локальных взаимодействий и бросают вызов фундаментальным представлениям о Вселенной.

Последние открытия в этой области, например работа 2018 года, опубликованная в журнале The Astrophysical Journal, намекает на то, что так называемые «крупномасштабные структуры» состоят из газообразного водорода и темной материи и имеют форму нитей, листов и узлов, которые связывают галактики в обширную сеть образуют космическую паутину, которая имеет большое значение для эволюции и движения галактик.

Читайте также: Что такое космическая паутина?

Миллиарды галактик, похоже, обладают подобием «коллективного поведения».

В ходе исследования было изучено 445 галактик в радиусе 400 миллионов световых лет от Земли. Астрономы заметили, что многие галактики, которые вращаются по направлению к Земле, имеют соседей и те тоже движутся к Земле. В то же самое время галактики, которые вращаются в противоположном направлении, имеют соседей, удаляющихся от Земли.

«Наблюдаемая когерентность должна иметь какую-то связь с крупномасштабными структурами, потому что невозможно, чтобы галактики, разделенные 20 миллионами световых лет напрямую взаимодействовали друг с другом», пишут авторы научной работы.

Авторы исследования предполагают, что синхронизированные галактики могут быть встроены в одну и ту же крупномасштабную структуру, которая очень медленно вращается против часовой стрелки. Эта лежащая в основе динамика может вызвать некоторую согласованность между вращением изученных галактик и движениями их соседей, хотя потребуется гораздо больше исследований, чтобы подтвердить полученные в ходе работы выводы.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Космологическая модель под угрозой?

В 2018 году в свет вышла еще одна работа за авторством астрономов из Страсбургского университета, согласно которой что-то не так со стандартными космологическими моделями. В работе речь идет о расширенных наблюдениях Центавра А линзовидной галактики с полярным кольцом, которая находится в созвездии Центавр захваченных специализированным инструментом MUSE на Очень Большом телескопе в Чили.

Наблюдения показали, что в Центавре А есть когерентное движение и совместно вращающаяся плоскость спутников. Это означает, что присутствует несоответствие, которое авторы работы, опубликованной в журнале Science, считают «одним из самых серьезных маломасштабных вызовов» стандартной космологической модели. Эта странная когерентность, также называемая проблемой плоскости спутников, может наблюдаться как в нашей собственной галактике, так и в галактике Андромеды.

Считается, что орбиты галактик-спутников управляются нитями космической паутины, что может помочь объяснить некоторые загадочные явления, наблюдаемые в близлежащих галактических системах.

Стандартная космологическая модель предсказывает, что галактики формируются иерархически, то есть постепенно увеличиваются, притягивая меньшие галактики и разрывая некоторые из них на части. Это происходит, когда сила тяжести всасывает их, независимо от того, с какого направления они захвачены. Поэтому можно было бы ожидать, что эти галактики будут двигаться во всевозможных случайных положениях и направлениях, соответствующих тому, как они двигались до того, как их поймали на орбите.

Необходимо отметить, что стандартная космологическая модель чрезвычайно хорошо подтверждена, поэтому любые доказательства, которые бросают ей вызов, неизбежно вызывают споры в научных кругах. Но несмотря на разные точки зрения и возможные объяснения наблюдаемой когерентности, ученые продолжают работу чтобы выяснить, действительно ли галактики демонстрируют признаки «коллективного поведения» и почему. Так что будем ждать!

Подробнее..

Что представляют собой гигантские космические структуры?

16.05.2021 22:16:19 | Автор: admin

Наша Галактика быстро движется к массивной области космического пространства Великому аттрактору.

Хотя это может казаться неочевидным, галактики не просто случайным образом распределены во Вселенной. Вместо этого они сгруппированы в большие нити, разделенные гигантскими пустотами пространства. Каждая нить в основном представляет собой стену галактик, простирающуюся на сотни миллионов световых лет. Интересно, что одну из самых больших структур в известной Вселенной астрономы обнаружили совсем недавно, а ведь это гигантская стена галактик длиной около 1,4 миллиарда световых лет! Учитывая, насколько близко к нам находится это массивное сооружение, удивительно, что ученые не замечали его раньше. В течение последних десяти лет международная группа астрономов во главе с Брентом Талли из Института астрономии Гавайского университета занималась составлением карт распределения галактик вокруг Млечного Пути. Астрономы назвали эту недавно определенную структуру «Стеной Южного полюса», которая находится за пределами Ланиакеи огромного сверхскопления галактик, включая нашу собственную.

Вселенная в больших масштабах

В самых больших масштабах Вселенная выглядит как огромная космическая паутина. Звезды соединяются в галактики, которые группируются в галактические группы. Многие группы, связанные вместе, приводят к скоплениям галактик, и иногда кластеры сливаются вместе, создавая еще более крупные кластеры. Многие скопления вместе, охватывающие сотни миллионов или даже миллиарды световых лет в поперечнике, по-видимому, образуют самые большие структуры из всех: сверхскопления.

Наше собственное сверхскопление Ланиакея состоит примерно из 100 000 галактик, более чем в 10 раз богаче, чем самые крупные известные скопления. Однако эти сверхскопления только кажутся структурами. По мере старения Вселенной отдельные компоненты сверхскоплений раздвигаются, показывая, что они все-таки не являются истинными структурами.

Ланиакея и соседнее сверхскопление галактик Персея-Рыб. Изображение: nature.com

Горячее море материи и излучения, будучи плотным и расширяющимся, со временем остывает. В результате, в течение достаточно долгого времени будут формироваться атомные ядра, нейтральные атомы и, в конечном итоге, звезды, галактики и их скопления. Непреодолимая сила гравитации делает это неизбежным, благодаря ее воздействию как на обычную (атомную) материю, которую мы знаем, так и на темную материю, заполняющую нашу Вселенную, природа которой до сих пор неизвестна.

Еще больше увлекательных статей о последних открытиях в области астрономии и астрофизики, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

За пределами Млечного Пути

Когда мы смотрим во Вселенную за пределы нашей галактики, эта картина имеет огромное значение. По крайней мере, так кажется на первый взгляд. В то время как многие галактики существуют изолированно или сгруппированы в коллекции только из нескольких, во Вселенной также существуют огромные гравитационные «колодцы», которые притягивают сотни или даже тысячи галактик, создавая огромные скопления.

Довольно часто в центре находятся сверхмассивные эллиптические галактики, причем самая массивная из обнаруженных на сегодня показана ниже: это IC 1101, она более чем в тысячу раз массивнее нашего собственного Млечного Пути.

Самая массивная галактика из известных IC 1101 выглядит так.

Это интересно: Что такое космическая паутина?

Так что же больше скопления галактик? Сверхскопления это скопления скоплений, соединенных большими космическими нитями темной и нормальной материи, гравитация которых взаимно притягивает их к их общему центру масс. Вы не были бы одиноки, если бы думали, что это всего лишь вопрос времени то есть времени и гравитации когда все скопления, составляющие сверхскопление, сольются вместе. Когда это произойдет, мы, в конечном итоге, сможем наблюдать единую связанную космическую структуру беспрецедентной массы.

Местная группа галактик

В нашем собственном районе местная группа, состоящая из Андромеды, Млечного Пути, Треугольника и, возможно, 50 меньших карликовых галактик, находится на окраине сверхскопления Ланиакея. Наше местоположение помещает нас примерно в 50 000 000 световых лет от основного источника массы: массивного скопления Девы, которое содержит более тысячи галактик размером с Млечный Путь. По пути можно найти много других галактик, групп галактик и небольших скоплений.

В еще больших масштабах скопление Девы является лишь одним из многих в той части Вселенной, которую мы нанесли на карту, наряду с двумя ближайшими: скоплением Центавра и скоплением Персея-Рыб. Там, где галактики наиболее сконцентрированы, представляют собой самые большие скопления массы; там, где линии соединяют их вдоль нитей, мы находим «нити» галактик, похожие на жемчужины, слишком тонкие на ожерелье; и в больших пузырьках между нитями мы находим огромную недостаточную плотность материи, поскольку эти области отдали свою массу более плотным.

Читайте также: В космической паутине обнаружены миллиарды карликовых галактик

Млечный Путь окружают другие, более мелкие галактики.

Если мы посмотрим на наше собственное окружение, то обнаружим, что существует большая коллекция из более чем 3000 галактик, которая составляет крупномасштабную структуру, включающую нас, Деву, Льва и многие другие окружающие группы. Плотное скопление Девы самая большая его часть, составляющая чуть более трети общей массы, но в нем есть много других концентраций массы, включая нашу собственную локальную группу, соединенных вместе невидимой силой гравитации и невидимыми нитями темной материи.

Великая тайна

Здорово, правда? Вот только на самом деле эти структуры не настоящие. Они не связаны друг с другом и никогда не станут таковыми. Однако сама идея существования сверхскоплений и название для нашего Ланиакея будут сохраняться в течение длительного времени. Вот только назвав объект, реальным его не сделаешь: через миллиарды лет все различные компоненты будут просто разбросаны все дальше и дальше друг от друга, и в самом отдаленном будущем нашего воображения они исчезнут из поля зрения. Все это из-за того простого факта, что сверхскопления, несмотря на их названия, вовсе не являются структурами, а просто временными конфигурациями, которым суждено быть разорванными расширением Вселенной.

Подробнее..

Есть ли что-нибудь за пределами наблюдаемой Вселенной?

07.05.2021 22:03:01 | Автор: admin

Перед вами цветной рентген-снимок Вселенной в ее самый обычный день: ускорение и распад материи, нагретой до сверхвысоких температур, обжигающий газ, ненасытные черные дыры и взрывы звезд.

Вопрос о том, что находится за пределами Вселенной представители рода человеческого задавали себе не одно столетие. Но приблизительное понимание того, что представляет собой наш космический дом, появилось (по меркам той же Вселенной) совсем недавно. Сегодня мы знаем, что Вселенная родилась около 14 миллиардов лет назад в результате Большого взрыва и с тех пор расширяется с ускорением, параллельно остывая. Кажется, это противоречит здравому смыслу, но чтобы понять удивительные законы космоса и то, как они работают, умнейшие из нас трудились не одно поколение. Но знания, накопленные за эти годы, увы, по-прежнему не позволяют собрать головоломку воедино. Да, мы знаем, как выглядит наблюдаемая Вселенная с помощью мощнейших телескопов ученые наносят на карту не только звезды, но миллиарды галактик и их скопления, заглядывая все дальше и дальше в прошлое, вплоть до Большого взрыва. Но могут ли они узнать, находится ли что-то за пределами нашей Вселенной? Есть ли что-нибудь там, куда не только невозможно отправить самые мощные инструменты, но и попросту заглянуть?

Что мы знаем о Вселенной?

Чтобы ответить на вопрос о том, что находится за пределами вселенной, сначала нужно точно определить, что мы подразумеваем под «вселенной». Если вы воспринимаете это буквально как все вещи, которые могут существовать во всем пространстве и времени, то за пределами вселенной не может быть ничего. Даже если вы представляете, что вселенная имеет некоторый конечный размер, и представляете что-то вне этого объема, тогда все, что находится снаружи, также должно быть включено во вселенную.

Даже если вселенная представляет собой бесформенную, безымянную пустоту абсолютное ничего это все равно является чем-то и входит в список «всего существующего» и, следовательно, по определению является частью вселенной. Если вселенная бесконечна по размеру, то беспокоиться об этой головоломке действительно не нужно. Вселенная, будучи всем, что есть, бесконечно велика и не имеет края, поэтому нет ничего «внешнего», о котором можно было бы говорить.

Часть наблюдаемой Вселенной, доступной для изучения современными астрономическими методами, называется Метагалактикой; она расширяется по мере совершенствования приборов.

С другой стороны, конечно, есть внешняя сторона нашего наблюдаемого участка Вселенной. Космос стар и свет распространяется быстро. Таким образом, за всю историю вселенной мы не получали свет от каждой отдельной галактики. В настоящее время ширина наблюдаемой Вселенной составляет около 90 миллиардов световых лет. И, по-видимому, за этой границей находятся миллиарды других случайных звезд и галактик.
Но есть ли что-то помимо этого?

Читайте также: Можно ли разгадать тайну расширения Вселенной?

Границы Вселенной

Космологи не уверены, является ли Вселенная бесконечно большой или просто чрезвычайно большой. Чтобы измерить Вселенную, астрономы вместо этого смотрят на ее кривизну. Геометрическая кривая в больших масштабах Вселенной говорит о ее общей форме. Если вселенная идеально геометрически плоская, то она может быть бесконечной. Если она изогнута, как поверхность Земли, то она имеет конечный объем.

Как пишет в статье для Space.com астрофизик Пол Саттер, текущие наблюдения и измерения кривизны Вселенной показывают, что она практически идеально плоская. Можно подумать, будто это означает, что вселенная бесконечна, но все не так просто. Даже в случае плоской вселенной космос не обязательно должен быть бесконечно большим.

«Возьмем, к примеру, поверхность цилиндра. Он геометрически плоский, потому что параллельные линии, нарисованные на поверхности, остаются параллельными (это одно из определений «плоскостности»), и все же он имеет конечный размер. То же самое можно сказать и о Вселенной: она может быть абсолютно плоской, но замкнутой в себе», Пол Саттер, астрофизик из SUNY Stony Brook и Института Флэтирона в Нью-Йорке.

Перед вами галактика, обнаруженная на краю Вселенной.

Но даже если вселенная конечна, это не обязательно означает, что где-о есть ее край. Возможно, наша трехмерная вселенная встроена в какую-то более крупную многомерную конструкцию. Это совершенно нормально и действительно является частью некоторых экзотических моделей физики. Но в настоящее время у ученых нет абсолютно никакой возможности проверить это.

Это интересно: Почему физики считают, что мы живем в Мультивселенной?

Неправильный впорос?

Вселенную можно представить как гигантский шар, наполненный звездами, галактиками и всевозможными интересными астрофизическими объектами. То, как эти объекты выглядят снаружи, также несложно представить вспомните знаменитые фотографии астронавтов из космоса они часто смотрят на земной шар с безмятежной орбиты наверху. Но эта общая перспектива вряд ли нужна вселенной для существования, ведь она просто есть.

«Когда вы представляете вселенную в виде шара, плавающего посреди пустоты, вы разыгрываете над собой мысленный трюк, которого математика не требует», пишет Саттер.

Многие физики всерьез рассматривают теорию Мультивселенной, согласно которой существует бесчисленное множество миров.

Вообще, учитывая накопленный массив данных о наблюдаемой Вселенной (и хорошенько поразмыслив), кажется, что вопрос о том, находится ли что-то за ее пределами попросту не имеет смысла. Это все равно, что спрашивать «Какой звук издает фиолетовый цвет?» Откровенно бессмысленный вопрос, потому что в нем мы пытаемся объединить две несвязанные концепции. А как вы думаете, находится ли что-то за пределами Вселенной и не бессмысленный ли это вопрос? Ответ будем ждать в нашем Telegram-чате, а также комментариях к этой статье.

Подробнее..

Где в Млечном Пути обнаружить инопланетян?

09.07.2021 16:06:53 | Автор: admin

Жизнь в Млечном Пути точно есть? Можно ли это узнать?

Пока население планеты растет, а миллиардеры реализуют планы по колонизации других миров (когда нас будет 11 миллиардов, а по оценкам это произойдет уже к 2100 году, не все захотят тесниться на одном шарике), разговоры об инопланетянах, кажется, несколько вышли из моды. Многие как будто не замечает насколько восхитительно устроен наш мир и Вселенная, предпочитая размышлять о вещах более насущных. Я как-то попыталась заговорить с бывшими коллегами о мультивселенной, множественности миров и инопланетной жизни. За отсутствием интереса в глазах слушателей и неприкрытым зеванием, больше мы ни о чем таком не разговаривали. К счастью, теперь у меня самая классная работа на свете, поэтому говорить о существах и организмах, вероятно населяющих как планеты Солнечной системы, так и планеты в далеких галактиках, будем спокойно и много. Как полагается. К тому же, есть повод результаты нового исследования показали, что движение звезд в галактиках способствует колонизации планет и распространению цивилизации. Так стоит ли искать жизнь в пределах нашей Галактики?

Маяк галактики Млечный Путь

Результаты нового исследования подтверждают прошлые предложения исследователей о поисках жизни в Галактическом центре. Дело в том, что центр Галактики можно не только быстро колонизировать, но и эффективно сканировать на предмет технологий. У нас есть возможность наблюдать центр Галактики, который охватывает самую плотную область пространства относительно нас. Центр Млечного Пути заполнен более старыми планетами, на которых жизнь могла появиться задолго до нашего с вами появления на свет.

Центр также служит логичным местом для «общения» с и из центральной координационной точки Галактики. «Если бы вы хотели послать сигнал в остальную часть Галактики, то могли бы сделать это из центра, чтобы покрыть диск Млечного Пути. Аналогично если вы хотите обнаружить сигнал инопланетной цивилизации, то стоит обратиться к тому же центру», пишут авторы нового исследования, опубликованного в журнале RNAAS Reasearch Notes of the AAS.

Исследователи также выдвинули гипотезу, согласно которой развитая инопланетная цивилизация может использовать энергию центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути сигнального маяка всей Галактики. Но если все так, то где же жители других миров?

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

И снова где все?

Ситуацию с нашим оглушительным космическим одиночеством усугубляет скорость колонизации Галактики развитыми цивилизациями вот почему мы ни от кого ничего не слышали. Авторы исследования также обращают внимание, что во время колонизации цивилизация может разработать новые двигательные технологии, сокращающие время передвижения по Вселенной.

И все же предварительное радиосканирование ядра Галактики не выявило никаких сигналов. Возможно, сама тишина и есть ответ. Галактика настолько стара, и у нее так много времени для появления и распространения жизни, что некоторые считают, что тишина лишает нас всякой надежды на встречу с кем-либо.

Но надежда еще есть! Моделирование показывает, что возможно, что некоторые части Галактики никогда не будут заселены, несмотря на целые временные эпохи. Это вопрос эффективности. «Представьте, что вы хотите колонизировать все в округе на как можно более коротких расстояниях. Со временем некоторые колонии вымирают и теряются, возможно, из-за истощения ресурсов или катастрофического события. Вместо того чтобы тянуться дальше в космос, колонии предпочитают заново заселять мертвую колонию на более близком расстоянии. Скопления населенных колоний образуются в окружении необитаемых планет, которые никогда не колонизировались,» пишут исследователи.

Сверхмассивные черные дыры одни из самых таинственных объектов во Вселенной.

«Устойчивое состояние» достигается там, где районы обитаемых миров Млечного Пути просто слишком неэффективны для колонизации.

Но молчание далеких звезд можно объяснить иначе. Возможно, долгоживущие цивилизации руководствуются устойчивостью, чтобы расти медленнее, чем ожидалось. Если существует несколько колонизирующих цивилизаций, возможно, они конкурируют за ресурсы или держатся на расстоянии друг от друга.

Возможно, цивилизации заботятся о том, чтобы не вмешиваться в жизнь обитаемых планет, таких как наша (аналогично Главной директиве в «Звездном пути»), или опасаются потенциальных биологических несовместимостей, с которыми сталкиваются в других мирах. Все эти возможности могут объяснить, почему мы еще никого не встретили.

Есть ли в этой мерцающей пустоте хоть кто-то, кроме нас?

Отмечу, что британский физик-теоретик Стивен Хокинг и вовсе считали, что нам не следует искать встречи с инопланетянами. О том, почему я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению.

Еще больше увлекательных статей о том, какой может быть жизнь на других планетах и что будет, когда мы ее найдем, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Интересный факт

Ведущий автор исследования доктор Кэрролл-Нелленбек из Университета Рочестера в США предлагает рассмотреть так называемый «временной горизонт» точку в истории, пройдя которую на нашей планете не останется никаких следов нашего существования и более того, даже колонизации Солнечной системы.

«Допустим, например, галактическая инопланетная цивилизация высадилась на Землю миллиарды лет назад, прожила тысячи лет, а затем вымерла. По прошествии всего этого времени практически не осталось бы никаких свидетельств их присутствия», отмечает Нелленбек.

Моделирование показывает, что, учитывая наше местоположение в Галактике, существует 89% вероятность того, что по крайней мере миллион лет может пройти без визитов межзвездных кораблей этого времени потенциально достаточно, чтобы стереть следы предыдущей колонизации. Дело в том, что моделирование показало, что «между полной колонизацией Галактики или наоборот, отсутствием жизни, могут быть промежуточные интервалы обоснованный ответ на тишину, не так ли?

Если во Вселенной мы все-таки одиноки, то сколько же пропадает пространства!

Это интересно: Есть ли жизнь во Вселенной? Одиноки ли мы?

В то время как центр Галактики является идеальным будущим царством для исследований, существуют и другие регионы Галактики, которые имитируют те же благоприятные условия, что и центрально-шаровые скопления Шаровые скопления (GC) это древние массивные скопления звезд, вращающихся вокруг центра Галактики на расстояниях в десятки тысяч световых лет.

Шаровые скопления невероятно плотны, звезды в них в среднем расположены гораздо ближе друг к другу, чем в диске Млечного Пути. Проблема заключается в том, что плотность скоплений может негативно повлиять на формирование планет, а также на их орбитальную стабильность. Ну а закончить эту статью хочу цитатой сэра Артура Кларка: «существует две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны».

Подробнее..

Начало конца Вселенной тайны темной энергии

06.10.2021 00:07:09 | Автор: admin

Теория Большого взрыва гласит, что Вселенная возникла из одной невообразимо горячей и плотной точки под названием сингулярность более 13 миллиардов лет назад. Это произошло не в уже существующем пространстве. Скорее, это инициировало расширение и охлаждение самого пространства.

Наша Вселенная расширяется с самого момента своего рождения около 14 миллиардов лет назад. И хотя может показаться, что со временем этот процесс должен замедлится, этого не происходит. Вселенная, вопреки нашим ожиданиям, расширяется со все возрастающей скоростью. Благодаря главенствующей в космологии теории Большого взрыва мы знаем, почему другие галактики удаляются от нас по мере того, как пространство продолжает расширяться. Этот феномен объясняет слабое свечение, наблюдаемое повсюду во Вселенной (свечение это оставшееся тепло от рождения Вселенной, которое теперь остыло всего на несколько градусов выше абсолютного нуля). Словом, это удивительно мощное и элегантное объяснение того, как возникла наблюдаемая Вселенная. Но почему она расширяется все быстрее и быстрее? Концепция Большого взрыва, увы, не указывает на то, продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до другой сверхгорячей сингулярности, тем самым, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная же судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений темной материи и темной энергии. Дальнейшее изучение того и другого может показать, как погибнет Вселенная.

Как возникла Вселенная?

Итак, теория Большого взрыва объясняет создание самых легких элементов во Вселенной водорода, гелия и лития из которых «родились» все более тяжелые элементы в звездах и сверхновых. Продолжение Большого взрыва или космическая инфляция объясняет, почему Вселенная настолько однородна (равномерно составлена) и как галактики распределены в пространстве.

Интересно, что многие особенности современной Вселенной имеют смысл, только если пространство очень рано подверглось сверхбыстрому расширению. Теория инфляции гласит, что Вселенная резко расширилась за крошечную долю секунды после Большого взрыва, движимая фантастическими количествами энергии, содержащейся в самом пространстве. После этого периода Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, но гораздо более медленными темпами.

в большинстве моделей инфляции флуктуации в чрезвычайно малых масштабах раздуваются, превращаясь в макроскопические различия. Эти различия невероятно крошечные и чтобы описать с их помощью реальность, потребуется новая теория физики.

Выходит, инфляция растянула пространство так быстро, что оно стало чрезвычайно однородным. Но пространство неоднородно: небольшие колебания плотности материи, присутствовавшие в ранней Вселенной, значительно усилились во время инфляции. Эти флуктуации плотности в конечном итоге создали крупномасштабную структуру Вселенной.

Подробнее о том, что представляет собой эта удивительная структура, я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению!

Большой взрыв и темная материя

Несмотря на то, что теория Большого взрыва является общепринятой среди большинства исследователей, она не указывает на то, будет продолжит ли Вселенная расширяться и охлаждаться или же она в конечном итоге сократится до сверхгорячей сингулярности, возможно, перезапустив весь цикл. Окончательная судьба Вселенной, вероятно, зависит от свойств двух таинственных явлений темной материи и темной энергия. Именно дальнейшее изучение того и другого может показать, каким будет конец Вселенной.

Проблема заключается в том, что вся знакомая материя Земля, остальная часть Солнечной системы, звезды, галактики и межзвездный газ составляет лишь около одной шестой массы Вселенной. Но ученые могут видеть влияние остальной массы Вселенной ее-то они и называют темной материей.

Присутствие этой таинственной субстанции в галактиках заставляет их вращаться быстрее, чем если бы там была только обычная материя. Высокие концентрации темной материи заметно искривляют свет, идущий издалека. Однако его природа остается загадкой.

Ранее исследователи составили самую подробную карту распределения темной материи во Вселенной на сегодняшний день.

Напомним, что темная материя, вероятно, состоит из элементарных частиц, созданных в результате Большого взрыва, но еще не обнаруженных на Земле. Одна из причин, по которой физики хотят построить более мощные ускорители частиц, заключается в поиске темной материи. Но еще более таинственной, чем темная материя, является сила, которая, как считается, ответственна за расширение Вселенной.

Еще больше увлекательных статей о последних научных открытиях в области астрономии и космологии, читайте на нашем канале в Google News.

Темная энергия

Наблюдения далеких сверхновых звезд показывают, что пространство пронизано энергией той самой темной энергией, которая раздвигает объекты, подобно тому, как два положительных электрических заряда отталкиваются друг от друга. Эта таинственная субстанция, на долю которой приходится более 70% энергетического содержания Вселенной, может быть связана с той энергией, что породила Инфляцию.

И все же сегодня ученым практически ничего не известно о том, что такое темная энергия и как она воздействует на материю. Некоторые физики считают, что объяснение этого феномена может потребовать совершенно новых представлений о пространстве и времени.

Больше по теме: Действительно ли мир стоит на пороге открытия новой физики?

Когда астрономы смотрят в телескоп, они смотрят назад во времени. Они видят галактику Андромеды, ближайшую к нам крупную галактику, не такой, какая она сегодня, а такой, какой она была более 2 миллионов лет назад, потому что именно столько времени потребовалось свету галактики, чтобы пройти через космос к Земле.

Галактика Андромеды ближайшая Галактика Местной группы

Другие галактики находятся гораздо дальше в пространстве и времени. Космический телескоп Hubble способен видеть галактики, которым более 13 миллиардов лет и которые образовались вскоре после Большого взрыва. Были также проведены наблюдения реликтового излучения слабого свечения, оставшегося после Большого взрыва, которое помогает ученым получить представление о том, какой была ранняя Вселенная, особенно до образования первых звезд.

Это интересно: Что произошло в первые микросекунды после Большого взрыва?

Состав Вселенной и другие вопросы

Большинство исследователей полагают, что состав вселенной на удивление сложно определить, ведь помимо темной энергии, пространство также заполнено темной материей. (Обычная видимая материя составляет всего 5% Вселенной, в то время как темная материя и темная энергия составляют 26% и 69% соответственно). Другими словами, астрономы на самом деле не понимают, из чего состоит около 95% Вселенной.

Все потому, что понять и измерить темную материю и темную энергию больше чем сложно. Представьте, что вы бродите по темной комнате и время от времени прикасаетесь к слону, которого никогда не видели и отчаянно пытаетесь понять что это такое и как он выглядит. Исходя из этой аналогии, темная комната размером со Вселенную, и вместо того, чтобы прикасаться к слону, астрономы могут видеть только его воздействие на другие объекты.

Материя во Вселенной распределена не равномерно

Мы видим, что темная материя гравитационно взаимодействует с видимой материей и подозреваем, что она состоит из одной или нескольких неизвестных частиц. Темная энергия может быть пятой фундаментальной силой Вселенной. (Известны четыре: слабое взаимодействие, сильное взаимодействие, гравитация и электромагнетизм.)

Но точные свойства темной энергии и темной материи остаются загадкой, тем более что темная энергия, похоже, не более чем случайность. Некоторые физики, как пишет портал Astronomy.com, полагают, что темная энергия является причиной ускоренного расширения Вселенной и произошло около 5-6 миллиардов лет назад, с тех являясь доминирующей силой.

Больше по теме: Гайд по теории Мультивселенной: существуют ли другие миры?

Самое простое объяснение темной энергии состоит в том, что это внутренняя энергия самого пространства. Альберт Эйнштейн первоначально ввел такую концепцию, чтобы учесть плоскую вселенную, когда излагал теорию относительности (ОТО). Так называемая космологическая постоянная Эйнштейна это сила отталкивания, которая противодействует силе притяжения гравитации, чтобы Вселенная не сжималась и не расширялась.

Сегодня никто не знает, будет ли Вселенная расширяться вечно или этот процесс когда-нибудь закончится

Но, в конце концов, Эйнштейн отказался от своей концепции после того, как Эдвин Хаббл наблюдал расширение Вселенной. Нобелевская премия по сверхновым в 1990-х годах возродила космологическую постоянную и в конечном итоге связала ее с темной энергией. И хотя астрономы не могут видеть темную материю напрямую, они могут определить ее местоположение по наблюдениям. Распределение темной материи (пурпурного цвета) в сверхскоплении Abell 901/902 показано на этой фотографии путем объединения изображения сверхскопления в видимом свете и карты области темной материи.

Не пропустите: Ученые приблизились к пониманию того, почему антиматерии во Вселенной меньше, чем материи

В заключении

И все же, для окончательного решения этой загадки ученым потребуется нечто большее, чем просто измерения. Лучшие физики-теоретики мира пытались разработать единую физическую теорию, которая полностью объясняет все аспекты Вселенной. Но до сих пор гравитация и квантовая физика не нашли точек соприкосновения, несмотря на то, что теоретики считают, что их объединение необходимо для любой теории, способной объяснить темную энергию. Исследователи также отмечают, что если вклад темной энергии будет расти по мере старения Вселенной, то со временем Вселенная будет расширяться все быстрее.

Другие галактики за пределами нашей Локальной группы которые сольются в единую гигантскую галактику по прозвищу Милкомеда в конечном итоге будут унесены на такие большие расстояния, что любые обитатели нашей Солнечной системы в далеком будущем не смогут их увидеть.

Местная Группа галактик, в которой находимся мы и наша соседка Галактика Андромеды

Вам будет интересно: Физики переосмысли строение Вселенной. Темная энергия больше не нужна?

В настоящее время астрономы планируют создание новых космических и наземных телескопов, а также более мелкомасштабное оборудование и проведение исследований. С помощью новейших инструментов они планируют дальнейшее изучение фундаментальных загадок Вселенной. Такой огромной и непрерывно расширяющейся.

Подробнее..

Могут ли люди жить по всей Вселенной?

27.11.2021 00:05:00 | Автор: admin

Могут ли на просторах бескрайнего космоса жить существа, похожие на нас?

Наше космическое одиночество пугает. Во времена Коперника и Галилея католическая церковь полагала, что Солнце вращается вокруг Земли и что Земля есть центр Вселенной. Удивительно, но этот неправильный и эгоцентричный взгляд на мир церковь оставила лишь в 1992 году. Между тем, научный взгляд на мир принес человечеству… разочарование. Мы знаем, что наша планета находится где-то на задворках Млечного Пути, а Чарльз Дарвин объявил, что человек потомок обезьяны, а не творение Создателя. Космос, такой холодный и бесконечный, хранит множество тайн, ответы на которые мы скорее всего так никогда и не узнаем. Миллиарды звезд и планет в одной лишь наблюдаемой Вселенной заставляют нас задуматься о том, есть ли кто-то еще живой и разумный в этом космическом океане? Ведь как говорила главная героиня романа «Контакт», написанного выдающимся мыслителем и астрономом Карлом Саганом, «Если во Вселенной кроме нас никого нет, то сколько же пропадает пространства!» И действительно, неужели сотни и миллиарды планет на просторах Вселенной необитаемы? И если ответ «нет», то могут ли обитатели иных миров быть похожими на нас?

Мы не можем определиться со своим местом во Вселенной. Отсутсвует общепринятое устоявшее представление о цели существования нашего вида, за исключением, пожалуй, простого выживания.

Карл Саган, «Голубая точка. Космическое будущее человечества»

Тайны Вселенной

С того самого момента, как Альберт Эйнштейн опубликовал Общую теорию относительности (ОТО), прошло 106 лет. Да, нашим прабабушкам и прадедушкам повезло несколько меньше, чем нам наши знания о мире и Вселенной сегодня огромны. Большой Взрыв который, возможно, не был началом произошел около 14 миллиардов лет назад. Но откуда мы это знаем?

Все просто. Вглядываясь в телескоп, мы погружаемся все дальше и дальше в прошлое, по сути, совершая путешествие во времени. Свет, исходящий от далеких галактик и звезд, достигает нашей планеты не сразу, для этого ему требуется время, много времени. Когда мы читаем о каком-либо космическом объекте, например, о галактике Андромеды, то узнаем, что она расположена от Земли на расстоянии 2 537 000 световых лет.

Один световой год равное расстояние, которое электромагнитные волны (свет) проходят в вакууме, не испытывая влияния гравитационных полей. По определению Международного астрономического союза (МАС) один световой год равен 9 460 730 472 580 800 метрам.

Свет путешествует по Вселенной со скоростью около 300 000 км/с

Это огромные цифры и огромные расстояния, представить себе которые мы вряд ли в силах. Фотоны, движущиеся со скоростью практически равной 300 000 км/с, открывают для нас, жителей крохотной, заурядной планеты, целую Вселенную и ее историю. Но раз так, можем ли мы заглянуть еще дальше и увидеть рождение Всего?

Нет. Дело в том, что вскоре после рождения Вселенной все вещество полностью ионизировалось и электроны часто взаимодействовали с фотонами. Это сделало Вселенную непрозрачной фотоны не могли путешествовать далеко. Ее температура при этом все время снижалась, до тех пор, пока не появились атомы. В этот момент Вселенная стала прозрачной но, все же, оставила нам подсказку о своем происхождении в виде реликтового излучения.

Напомним, что реликтовым излучением ученые называют космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение, которое равномерно заполняет Вселенную и возникло в эпоху первичной рекомбинации водорода. На самом деле реликтовое излучение не только доказывает, что у Вселенной было начало и оно было горячим, но описывает ее сложную эволюцию.

Реликтовое излучение подтверждает теорию Большого взрыва, согласно которой наша Вселенная родилась 13,7 миллиардов лет назад

Фотоны этого излучения, возникнув в результате аннигиляции частиц и античастиц в самые ранние эпохи нашего мира, поглощались и переизлучались в горячей плазме первые 380 тысяч лет, когда после охлаждения Вселенной и рекомбинации водорода они стали свободно проходить сквозь вещество. Параметры описания основных событий и история образования структур в ранней Вселенной оказались впечатаны в неоднородности космического микроволнового фона, и их величины удалось прочитать

Олег Верходанов, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Специальной астрофизической обсерватории РАН

Как видите, знаем мы о нашем странном мире немало. А последние открытия в области физики элементарных частиц и вовсе предрекают возможное решение таких величайших загадок современной науки, как темная материя. Которая, как считается, заполняет 85% наблюдаемой Вселенной.

Больше по теме: Квантовый мир: как связаны стерильные нейтрино и темная материя?

Наш единственный дом

Итак, вооружившись знаниями о Вселенной, следуем дальше. Согласно имеющимся данным, размер наблюдаемой Вселенной понятие в космологии Большого Взрыва, описывающее часть Вселенной, являющуюся прошлым относительно наблюдателя составляет примерно 45,7 миллиардов световых лет (или 14,6 гигапарсек).

К счастью, нам есть что на это ответить современные рентгеновские телескопы регистрируют более миллиона источников рентгеновского излучения. Это позволяет астрономам наносить эти источники на карту. Так, летом прошлого года физики из Института Макса Планка и вовсе создали первую в истории карту наблюдаемой Вселенной в рентгеновском излучении.

Фотография планеты Земля, сделанная космическим аппаратом Вояджер-1 с
расстояния 6 миллиардов километров. Идея сделать снимок и это название были предложены Карлом Саганом, который в 1994 году также написал одноименную книгу.

Это интересно: Гайд по теории Мультивселенной: существуют ли другие миры?

Но о чем нам говорят все эти данные и цифры? О том, что Вселенная огромна и непостижима. А также о том, что у нас есть шанс (хотя бы небольшой) понять хоть какие-то из ее тайн. Наша планета крохотное пятнышко голубого света на космической арене, как писал Карл Саган. Она же наш единственный дом.

Другой подобной планеты, которая была бы настолько же комфортна для человека, как Земля, в Солнечной системе нет. И бежать от наших проблем нам с вами некуда. Но если вооружиться наукой и фантазией, будучи оптимистами относительно рода человеческого, можно многое узнать о том, какие миры лежат за пределами нашего звездного дома.

Еще больше статей обо всем самом интересном из мира науки и высоких технологий читайте на нашем канале Пульс на Mail.ru, подписывайтесь скорее!

В поисках других миров

Удивительно, но сегодня существует целый каталог экзопланет, что вращаются вокруг других звезд. Буквально пару дней назад эксперты NASA добавили 301 новую планету к уже имеющимся 4 575. Согласитесь, внушительная цифра, а ведь кандидатов в это гордое звание только официально насчитывается почти восемь тысяч!

Согласно каталогу NASA, учеными было просмотрено в общей сложности три тысячи планетарных систем. В ближайшие годы, как ожидается, каталог значительно пополнится, ведь инструменты, с помощью которых мы изучаем космос, становятся все лучше. Так, недавно мы рассказывали о трех новых телескопах, которые, судя по всему, навсегда изменят астрономию, рекомендую к прочтению.

Ученым известно немало змееподобных планет, одна из них Kepler62

Теперь остановимся на секунду и сделаем предварительные выводы: может ли разумная жизнь находиться на одной из 4 757 планет? Может быть да, может быть нет. Мы этого не знаем. Но чтобы хоть немного приблизиться к истине, из четырех с половиной тысяч экзопланет отберем те, которые подходят под звание планет земного типа и расположились в зоне обитаемости.

Зона обитаемости (зона Злотовласки) условная область в космосе, установленная из расчета, что условия на планетах, находящихся в этой области, будут близки к условиям на Земле, обеспечив существование воды в жидкой фазе.

Чтобы сузить «круг подозреваемых» еще больше, из уже отобранных экзопланет земного типа отберем те, что находятся на расстоянии не дальше чем 50 световых лет от Солнечной системы. Причина такого отбора ясна чем ближе к нам находится небесное тело, тем больше информации о нем мы можем собрать.

Список планет земного типа

Путем нехитрого отбора получаем список из 11 экзопланет-кандидатов, на поверхности которых может быть жизнь и, если повезет, разумная.

Исследователи полагают, что эти планеты имеют сходный с Землей состав и относятся к планетам каменистого типа (к ним относится Земля, Меркурий, Венера и Марс). И все же, на сегодняшний день нельзя утверждать, что все эти планеты землеподобные. Установлено лишь, что их можно отнести к этому типу.

Читайте также: Обнаружена экзопланета, которая не должна существовать

Но время от времени появляются хорошие новости. Например, в феврале прошлого года астрономы проанализировали все доступные параметры экзопланеты K2-18b и пришли к выводу, что на ней могут быть условия для существования жизни земного типа. Ознакомиться с текстом научной работы можно в журнале Astrophysical Journal Letters.

Экзопланета K2-18b по мнению ученых может быть пригодна для жизни. А может, на нее уже есть жизнь, кто знает

Вот только в наш список эта экзопланета не входит, так как находится на расстоянии около 124 световых лет от Земли. Таким образом, полученный нами список все время будет пополняться, а критерии для отбора изменяться.

Это интересно: Обнаружена экзопланета с тремя солнцами

Есть ли во Вселенной еще люди?

Вот мы и подошли к самому главному к вопросу о том, могут ли где-то на просторах Вселенной быть люди, кроме нас? Учитывая, что землеподобных планет не так много (по крайней мере как это следует из просмотренных нами данных), могла где-то недалеко от нас зародиться жизнь, похожая на земную?

Сложный вопрос. Ведь все, что мы знаем о жизни это жизнь на Земле. И все наши суждения, соотвественно, направлены на поиски чего-то похожего на нас самих. Например, все инопланетяне и галактические империи, описанные в научно-фантастических книгах и фильмах, удивительным образом похожи на нас. Возможно, нам хочется, чтобы так и было.

Кадр из фильма «Марс атакует»

Считается, что жизнь на нашей планете зародилась не менее 3,7 млрд лет назад, запустив процесс эволюции с момента появления первого живого существа. Первые формы жизни водоросли появились примерно 1,2 млрд лет назад, а примерно 450 млн лет назад первые высшие растения.

Первые люди, а именно Homo habilis, или человек умелый, появились около 2,8 млн лет назад едва ли секунда по космическим меркам. Однако эти данные дарят нам надежду если жизнь появились здесь, хоть пускай по чистой случайности (что, кстати, весьма вероятно), быть может она появилась и на планете, которую мы называем K2-18b? Некоторые ученые допускают подобный ход событий.

Не пропустите: Адская планета WASP-76b: там идут дожди из жидкого железа, но и это еще не все

Кто живет на других планетах?

По мнению некоторых исследователей, инопланетные виды могут или, скорее всего, будут эволюционировать в нечто очень близкое к людям. И хотя их, возможно, не слишком много, исключить их существование (как и подтвердить, к слову) мы не можем. Ну а с точки зрения науки все сводится к конвергентной эволюции, о которой вы, возможно, слышали благодаря вопросу «почему все продолжает эволюционировать в крабов?»

Люди-крабы из мультсериала «Южный парк»

Конвергентная эволюция происходит, когда сходные признаки развиваются у видов из разных периодов или регионов. Эти признаки имеют сходную форму или функцию, несмотря на то, что последний общий предок животных или растений не обладал этой конкретной особенностью. Эхолокация, например, эволюционировала как у китов, так и у летучих мышей, а механизмы полета у птиц, насекомых, птерозавров и летучих мышей.

По сути о конвергентной эволюции говорят, когда животным и растениям приходится приспосабливаться к сходным условиям или экологическим нишам и в конечном итоге приходить к сходным решениям.

Считается, что крабоподобные формы независимо возникали по меньшей мере пять раз у десятиногих ракообразных, включая фарфоровых крабов, волосатых каменных крабов и кокосовых крабов, пишет Пол Пардон в статье для Scientific American.

Надр из 10 сезона «Секретных материалов». Правда, перед нами не инопланетянин, а древнее существо

Больше по теме: Разумная жизнь за пределами Земли реальность или фантастика?

Выходит, если нечто подобное произошло на Земле, то это может произойти и в других местах на просторах Вселенной. В подобных условиях вполне возможно, что инопланетные животные будут развивать аналогичные приспособления, соответствующие этим условиям. Если существует достаточно планет, похожих на Землю, и учитывая, насколько хорошо люди приспособлены к жизни на Земле, вполне может быть, что инопланетяне, похожие на нас, тоже доминируют на своих собственных планетах.

Более того, можно с достаточной уверенностью сказать, что вероятность того, что нечто аналогичное человеческому эволюционирует на других планетах, действительно довольно высока. По крайней мере так считает профессор Саймон Конвей Моррис из Кембриджского университета.

Вот и место для полета фантазии как могут выглядеть инопланетяне гуманоидного типа?

Так что вполне может быть, что во Вселенной нас ждет множество человекоподобных существ, а также, конечно, целая куча крабов (хотя не все в этом убеждены). А как вы думаете, если за пределами Земли есть разумная жизнь, похожа ли она на нашу? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Подробнее..

Вселенная расширяется быстрее, чем предполагали ученые?

25.12.2021 18:05:56 | Автор: admin

Последние исследования показывают, что вселенная расширяется с ускорением

На основе многочисленных наблюдений звезд и галактик ученые стали замечать, что Вселенная разлетается быстрее, чем показывают самые точные модели космоса. Свидетельства этому накапливались годами, в результате чего некоторые ученые назвали данный процесс надвигающимся кризисом в космологии. Последние данные, которые удалось собрать группе исследователей при помощи космический телескопа Хаббл, говорят о том, что ошибки быть не может, вселенная действительно разлетается быстрее. Загадка получила название напряжение Хаббла в честь астронома Эдвина Хаббла. В 1929 году он заметил, что чем дальше от нас находится галактика, тем быстрее она удаляется. Тем не менее, не все ученые согласны с этими выводами, и все еще утверждают, что напряжение Хаббла это просто артефакт. Но какие есть за и против?

Что такое напряжение Хабла и как вычислили скорость расширения вселенной

Исследователи пытались измерить текущую скорость расширения Вселенной двумя основными способами путем измерения расстояний до ближайших звезд и методом картирования слабого свечения, относящегося к молодой Вселенной. Исследование также выявило некоторые ключевые космические ингредиенты, такие как темная энергия таинственная сила, которая, как считается, движет ускоряющимся расширением Вселенной.

Эти два метода показывают разные результаты относительно текущей скорости расширения Вселенной. Расхождение составляет примерно 8 процентов. Это различие может показаться незначительным, но, если оно действительно существует, значит Вселенная стала расширяться быстрее, чем вначале своего существования.

Большинство данных, которые ученые используют в своих расчетах, полученных с телескопа Хаббл

В нескольких исследованиях, опубликованных The Astrophysical Journal, для измерения расстояния между нами и ближайшими галактиками используются определенные типы звезд и звездные взрывы. Набор данных включает наблюдения 42 различных звездных взрывов, что более чем вдвое превышает масштаб предыдущего анализа такого рода. Согласно результатам, противоречие между их новым анализом и результатами измерений раннего космоса достигло пяти сигм, статистического порога, используемого в физике элементарных частиц для подтверждения существования новых частиц.

Космические микроволны и дистанционная лестница

Один из способов получить постоянную Хаббла (скорость расширения вселенной) основан на космическом микроволновом фоне (CMB), слабом свечении, которое образовалось, когда Вселенной было всего 380 тысяч лет. Телескопы, такие как обсерватория Planck Европейского космического агентства, измерили реликтовое излучение, предоставив подробный снимок того, как материя и энергия были распределены в ранней Вселенной, а также физику, которая ими управляла.

Используя модель, которая с поразительным успехом предсказывает многие свойства Вселенной, известную как модель Лямбда Холодной Темной Материи, космологи могут математически просчитать развитие молодой Вселенной и предсказать, какой должна быть сегодняшняя постоянная Хаббла. Согласно этому методу, Вселенная должна расширяться со скоростью около 67,36 километров в секунду на мегапарсек.

Один мегапарсек равен 3,26 миллионам световых лет.

Для вычисления постоянной Хаббла ученые используют данные звезд и галактик

Другие команды измеряют постоянную Хаббла, глядя на локальную вселенную, то есть более современные звезды и галактики, которые относительно близки к нам. Эта версия расчета требует двух видов данных: насколько быстро галактика удаляется от нас и как далеко эта галактика находится. Этот метод требует от астрономов разработки так называемой лестницы космических расстояний.

Лестница космических расстояний нового исследования, составленная исследовательской группой SHoES, начинается с измерения расстояний между нами и некоторыми видами звезд, называемыми цефеидными переменными. Чтобы расширить лестницу еще дальше, астрономы добавили ступеньки, основанные на звездных взрывах, названных сверхновыми типа 1a.

Изучая галактики, в которых находятся как цефеиды, так и сверхновые типа 1a, астрономы могут установить взаимосвязь между яркостью сверхновых и расстояниями до них. Поскольку сверхновые типа 1a намного ярче, чем цефеиды, их можно увидеть на гораздо больших расстояниях, что позволяет астрономам распространять свои измерения на галактики, расположенные глубже в космосе.

В расчетах постоянной Хаббла могут быть ошибки, так как сложно получить точную информацию о Сверхновых и других космических объектах, которые находятся на большом расстоянии от Земли

Учет ошибок и вариаций в измерении скорости расширения Вселенной

Проблема вычисления постоянной Хаббла заключается в том, что точно измерить данных всех звезд и сверхновых крайне сложно. С технической точки зрения, не все цефеиды и сверхновые типа 1a выглядят одинаково. Некоторые из них могут иметь разный состав, разные цвета или разные типы родительских галактик. Астрономы потратили много лет на то, чтобы выяснить, как объяснить всю эту изменчивость. Тем не менее чрезвычайно трудно с уверенностью сказать, что в том или ином измерении не закралась ошибка.

Чтобы решить эти проблемы, исследовательская группа под названием Пантеон + исчерпывающе проанализировала более 1700 наблюдений сверхновых типа 1a, собранных с 1981 года. Анализ включал количественную оценку всех известных неопределенностей и источников систематической ошибки.

Постоянная Хаббла, полученная с учетом возможных ошибок подтвердила ускорение расширения Вселенной

Проведя исчерпывающую перекрестную проверку факторов, которые могут повлиять на наблюдения цефеид, команда дала самую точную оценку для постоянной Хаббла 73,04 километра в секунду на мегапарсек, плюс-минус 1,04. Это примерно на 8 процентов выше, чем значение, полученное на основе измерений CMB обсерваторией Planck.

Команда также приложила все усилия, чтобы проверить идеи сторонних ученых о том, почему ее оценка постоянной Хаббла выше, чем оценка Планка. Всего исследователи изучили 67 анализов, многие из которых усугубили загадку напряженности Хаббла.

Напряжение Хабла это ошибка в расчетах?

Венди Фридман, ученый из Чикагского университета, работала над оценкой, которая не основана на пульсации звезд. Вместо этого она использовала определенную группу красных гигантских звезд, которые действуют также, как электрические лампочки известной мощности. Основываясь на этих альтернативных объектах с известной внутренней яркостью, постоянная Хаббла составила 69,8 км/с на мегапарсек.

Ученая Венди Фридман самостоятельно высчитала постоянную Хаббла, используя для этого «надежные» источники

Несмотря на тщательную работу команды, Фридман говорит, что необнаруженные ошибки все еще могут влиять на анализ, возможно, создавая иллюзорное напряжение. По ее словам, некоторые источники неопределенности неизбежны. Есть только три галактики, достаточно близкие к Млечному Пути, расстояния от которых мы можем измерить напрямую.

Команды Pantheon + и SH0ES внимательно изучили результаты Фридман и других исследователей. Согласно их работе, включение дополнительных звезд, которые использовала Фридман, немного снижает оценку постоянной Хаббла, но не снимает напряженности. И если напряжение Хаббла действительно отражает нашу физическую реальность, как утверждают ученые, то для ее объяснения, вероятно, потребуется добавить еще один пункт в наш список фундаментальных компонентов Вселенной.

Взрыв темной энергии и помолодевшая Вселенная

Согласно одной из теорий, примерно через 50 тысяч лет после Большого взрыва произошла кратковременная вспышка темной энергии. В принципе, короткий всплеск дополнительной темной энергии мог бы изменить скорость расширения ранней Вселенной в достаточной степени, чтобы возникло напряжение Хаббла, не нарушая при этом стандартную модель космологии.

Получить более точную информацию относительно скорости расширения Вселенной, возмоно, поможет телескоп Джеймса Уэбба

Но, по оценкам космологов, возраст Вселенной упадет с нынешних 13,8 миллиарда лет до примерно 13 миллиардов лет. На данный момент нет никаких очевидных доказательств ранней темной энергии. Хотя некоторые намеки все же имеются. В сентябре Космологический телескоп Атакама, учреждение в Чили, которое измеряет космический микроволновый фон, заявило, что модель, включающая раннюю темную энергию, соответствует их данным лучше, чем стандартная космологическая модель. Правда, есть теория, согласно которой темная материя, наоборот, замедляла расширение вселенной.

Еще больше увлекательных материалов из мира науки мы подготовили для вас на нашем Яндекс.Дзен-канале

Очевидно, что для разгадки напряжения Хаббла потребуются дополнительные, более точные наблюдения. Возможно, окончательную точку в споре о скорости расширения вселенной поставит телескоп Джеймса Уэбба, который перепроверить данные измерений, выполненных ранее телескопом Хаббл.

Подробнее..

Что произошло в первые микросекунды после Большого взрыва?

27.05.2021 12:05:02 | Автор: admin

Исследование Института Нильса Бора раскрывает новые подробности того, что произошло в первые микросекунды после Большого взрыва

Исследователи из Копенгагенского университета выяснили, что произошло с определенным видом плазмы самой первой материей во Вселенной в течение первой микросекунды после Большого взрыва. Их открытие раскрывает часть головоломки об эволюции Вселенной, какой мы знаем ее сегодня: современная наука гласит, что около 14 миллиардов лет назад наша Вселенная перешла из гораздо более горячего и плотного состояния в радикально расширяющееся этот процесс н назвали Большим взрывом. И хотя мы знаем, что это быстрое расширение породило частицы, атомы, звезды, галактики и жизнь на нашей планете, детали того, как именно произошло рождение Вселенной, до сих пор неизвестны. Новая работа, по мнению ее авторов, проливает свет на самые первые мгновения существования всего сущего. Полученные результаты позволили исследователям пошагово восстановить эволюцию ранней Вселенной с помощью Большого адронного коллайдера в ЦЕРН физикам удалось воссоздать то крошечное окно времени, в котором вся Вселенная была относительно компактной.

Как появилась Вселенная?

Наиболее обоснованная теория происхождения нашей Вселенной гласит, что она родилась в процессе Большого взрыва. К такому выводу исследователи пришли, наблюдая за галактиками они удаляются от нашей с огромной скоростью во всех направлениях, как будто движимы древней взрывной силой.

Бельгийский священник по имени Жорж Леметр впервые предложил теорию Большого взрыва в 1920-х годах, предположив, что начало Вселенной положил один-единственный атом. Эта идея получила развитие благодаря наблюдениям Эдвина Хаббла, а также открытию в 1960х годах космического микроволнового фонового излучения (реликтового излучения или эха Большого взрыва) Арно Пензиасом и Робертом Уилсоном.

Читайте также: Существовали ли другие вселенные до Большого взрыва?

Реликтовое излучение фоновое микроволновое излучение, одинаковое во всех направлениях. Имеет спектр, характерный для абсолютно черного тела при температуре ~ 2.7 K.

Дальнейшая работа ученых помогла прояснить темп Большого взрыва. Вот что пишет об этом National Geographic:

«В первые доли секунды своего существования Вселенная была очень компактной менее миллиона миллиардов миллиардных размеров одного атома. Считается, что в таком непостижимо плотном энергетическом состоянии четыре фундаментальные силы гравитация, электромагнетизм и сильные и слабые ядерные взаимодействия были объединены в единое целое. Однако как именно это произошло, а также, как работает гравитация в субатомном масштабе, сегодня остается загадкой».

Исследователи также отмечают, что с течением времени и охлаждением материи во Вселенной начали формироваться более разнообразные виды частиц, которые в конечном итоге конденсировались в звезды и галактики. Примечательно, что к тому времени, когда возраст Вселенной составлял миллиардную долю секунды, она достаточно остыла, чтобы четыре фундаментальные силы отделились друг от друга, что позволило сформироваться фундаментальным частицам.

Предидущие исследования в этой доказали, что кварк-глюонная плазма действительно существует.

И все же во Вселенной было недостаточно жарко и многие известные сегодня частицы (например протон), просто не успели сформироваться. В дальнейшем, по мере того как Вселенная продолжала расширяться, этот обжигающе горячий первичный суп, называемый кварк-глюонной плазмой, продолжал остывать. Вот так мы и подошли к самому интересному недавно исследователи из ЦЕРН, работающие на Большом адронном коллайдере, смогли воссоздать кварк-глюонную плазму.

Интересуетесь новостями из мира науки и высоких технологий и хотите всегда быть в курсе последних открытий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!

Самая первая материя во Вселенной

Итак, под кварк-глюонной плазмой исследователи понимают материю, которая существовала в течение первой микросекунды после Большого взрыва. Исследователи отмечают, что плазма, состоящая из кварков и глюонов, была разделена горячим расширением Вселенной, после чего остатки кварка преобразовались в так называемые адроны.

Адрон с тремя кварками образует протон, который является частью атомных ядер. Эти ядра являются строительными блоками, из которых состоит Земля, мы сами и окружающая нас вселенная.

Как выяснили авторы научной работы, кварк-глюонная плазма (QGP) присутствовала в первую 0,000001 секунды Большого взрыва, а затем исчезла из-за расширения Вселенной. Но с помощью БАК в ЦЕРН исследователи смогли воссоздать эту первую материю и проследить, что с ней произошло.

«Коллайдер сталкивает ионы из плазмы с большой скоростьюпочти как скорость света. Это позволяет нам увидеть, как QGP эволюционировал из собственной материи в ядра атомов и строительные блоки жизни», рассказал в интервью Phys.org ведущий автор исследования Ю Чжоу.

Галактика Млечный Путь одна из сотен миллиардов таких же

В течение долгого времени исследователи думали, что плазма была формой газа, но новый анализ подтвердил плазма была плавной и имела гладкую мягкую текстуру, как вода. Новые детали также продемонстрировали, показывают, что плазма со временем изменила свою форму, что удивительно и сильно отличается от любой другой известной материи.

Это интересно: Что ученым известно о возрасте и расширении Вселенной?

«Каждое открытие это кирпичик, который повышает наши шансы узнать правду о Большом Взрыве. Нам потребовалось около 20 лет, чтобы выяснить, что кварк-глюонная плазма была текучей, прежде чем она превратилась в адроны и строительные блоки жизни. Поэтому наши новые знания о постоянно меняющемся поведении плазмы являются самым настоящим прорывом», пишут авторы исследования. Полностью ознакомиться с текстом исследования можно здесь.

Подробнее..

Составлена первая подробная карта распределения темной материи во Вcеленной

01.06.2021 18:09:06 | Автор: admin

Исследователи создали самую большую в истории карту темной материи невидимого вещества, на долю которого, как считается, приходится 80 процентов всей материи во Вселенной.

В течение десятилетий астрономы подозревали, что во Вселенной больше материи, чем можно увидеть. Темная материя, как и темная энергия, остается загадочной, но ее существование выводится из того, что галактики ведут себя непредсказуемым образом. Например, тот факт, что галактики остаются сгруппированными вместе и что галактики внутри скоплений движутся быстрее, чем ожидалось. Как отмечают авторы нового исследования, видимые галактики формируются в самых плотных областях темной материи: когда мы смотрим в ночное небо, то видим свет далеких галактик, но не окружающую их темную материю, как если бы смотрели на огни ночного города. Вычисляя, как гравитация искажает свет этот метод называется гравитационным линзированием астрономы получают полную картину, как видимой, так и невидимой материи Вселенной. Результаты нового исследования показали, что материя распределена во Вселенной таким образом, который согласуется с предсказаниями стандартной космологической модели лучшей современной модели Вселенной. О том, как ученым удалось составить самую подробную карту распределения таинственной темной материи во Вселенной рассказываем в этой статье.

Материя, которую нельзя увидеть

Внимательно всматриваясь в ночное небо астрономы ХХ века заметили кое-что странное наблюдая за движением небесных тел они обнаружили, что оно отклоняется от законов небесной механики. Как правило подобное отклонение являлось следствием наличия поблизости неизвестного материального тела (или нескольких) именно так были открыты Нептун и звезда Сириус В. Но так было далеко не всегда.

Впервые «темную материю» как ненаблюдаемую материю, о существовании которой можно судить лишь по ее гравитационному воздействию, описал в 1922 году голландский астроном Якобус Каптейн. Впоследствии его ученик Ян Оорт в 1932 году опубликовал свою, более точную оценку плотности темной материи в Млечном Пути (на основании анализа вертикальных колебаний звезд относительно плоскости Галактики). Благодаря работе ученых в те годы считалось, что темная материя представляет собой в буквальном смысле темное вещество Вселенной, не излучающее достаточно света.

Темная материя не поддается прямому наблюдению, так как не участвует в электромагнитном взаимодействии.

Сегодня мы знаем, что темная материя составляет 80% Вселенной. К доказательствам ее существования на сегодняшний день относятся данные, полученные с помощью гравитационного линзирования, а также компьютерных моделей, описывающих движение галактик и других небесных тел в наблюдаемой Вселенной.

Читайте также: Можно ли обнаружить темную материю на Земле или в Солнечной системе?

Поскольку материя искривляет пространство-время, астрономы могут составить карту ее существования, глядя на свет, падающий на Землю из далеких галактик. Если свет был искажен, это означает, что на переднем плане есть материя, изгибающая свет, когда он приближается к нам.

Искажая свет

В ходе нового исследования команда астрономов из Dark Energy Survey (DES) использовала искусственный интеллект для анализа изображений 100 миллионов галактик. Ученые внимательно изучали их форму, чтобы увидеть, был ли искажен свет, исходящий от них.

«Новая карта представляет собой расположение всей материи, обнаруженной на переднем плане наблюдаемых галактик, и охватывает четверть неба южного полушария,» пишет New Scientist со ссылкой на исследование.

Темная материя самая распространенная материя во Вселенной.

Найл Джеффри из Университетского колледжа Лондона, входящий в команду DES, отмечает: «Это настоящее чудо-увидеть эти огромные, скрытые структуры на большом участке ночного неба». Интересно, что на карте (на ней в основном показана темная материя) можно увидеть картину, аналогичную паутинной структуру с плотными сгустками материи, разделенными большими пустотами. Примечательно, что наблюдение за структурами космического масштаба может помочь ученым ответить на фундаментальные вопросы о Вселенной.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Карта темной материи

Авторы исследования, возглавляющие проект также отмечают, что новая карта показывает новые части Вселенной, которые мы никогда раньше не видели. «Мы действительно можем видеть структуру космической паутины, включая эти огромные структуры, называемые космическими пустотами, которые представляют собой области Вселенной с очень низкой плотностью, где очень мало галактик и меньше материи».

Ученые интересуются этими структурами, так как предполагают, что гравитация может вести себя внутри них совсем по-другому. Таким образом, определив их формы и расположение, карта может стать отправной точкой для дальнейшего изучения. Помимо прочего карта также приближает ученых к пониманию того, из чего состоит Вселенная и как она эволюционировала.

Самые яркие области карты показывают самые плотные области темной материи, соответствующие сверхскоплениям галактик, в то время как черные пятна представляют собой космические пустоты.

Расчеты команды DES показывают, что распределение этого вещества в целом согласуется с прогнозами в стандартной модели, оно не является идеальным.

Согласно стандартной модели космологии, Вселенная началась с большого взрыва, а затем она расширилась, и материя эволюционировала в соответствии с общей теорией относительности Эйнштейна, которая описывает гравитацию. Эти гравитационные силы и создали сгустки и пустоты материи, которые составляют космическую паутину. Подробнее о том, что представляет собой эта гигантская структура, я рассказывала в этой статье.

Подробнее..

Физики впервые увидели, как фотоны преобразуются в материю

18.08.2021 02:11:12 | Автор: admin

С помощью процесса Брейта-Уилера чистый свет потенциально можно преобразовать в материю.

«Мы живем на ничем не примечательной планете, которая вращается вокруг ничем не примечательной звезды. Но у нас есть шанс познать Вселенную», так говорил один из величайших ученых нашего времени, британский физик-теоретик Стивен Хокинг. Прекрасные слова, правда? Вселенная и мир, который нас окружает, удивительны. Атомы, которые зародились в ядрах сверхновых звезд теперь составляют нас самих и все живое на Земле. Но наше понимание Вселенной, увы, мало назвать неполным мы видим лишь малую ее часть с помощью наших лучших инструментов, а разгадать ее величайшие загадки по-прежнему не в силах. Но, результаты нового исследования, кажется, могут изменить ситуацию. Авторы научной работы полагают, что материя во Вселенной создается путем столкновения фотонов. Если достаточно сильно столкнуть два фотона, то можно создать материю: электрон-позитронную пару, преобразование света в массу в соответствии со специальной теорией относительности Эйнштейна. Это явление называется процессом Брейта-Уилера и впервые было изложено в 1934 году.

Что такое процесс Брейта-Уилера?

Процессом Брейта-Уилера исследователи называют простейшую реакцию, с помощью которой свет можно превратить в вещество. В 1934 году Грегори Брейт и Джон А. Уилер разработали теорию процесса электрон-позитронной пары при столкновении двух фотонов. Полученные выводы ученые опубликовали в научном журнале Physical Review.

Однако, несмотря на удивительные выводы исследователей, они не предполагали реальной демонстрации процесса. Все потому, что в те годы способа придать фотону необходимую энергию попросту не существовало.
Хотя процесс является одним из проявлений эквивалентности массы и энергии, в 2014 году команда исследователей пришла к выводу, что процесс Брейта-Уилера никогда не наблюдался на практике из-за сложности фокусировки встречных гамма-лучей.

Свет можно преобразовать в материю. Кто бы мог подумать?

Это интересно: Что такое темные фотоны и почему физики снова начали их искать

Но прямое наблюдение чистого явления, включающего всего два фотона, оставалось неуловимым, главным образом потому, что фотоны должны быть чрезвычайно энергичными, а у ученых нет технологии для создания гамма-лазера. Но физики из Брукхейвенской национальной лаборатории говорят, что нашли способ обойти этот камень преткновения с помощью релятивистского коллайдера тяжелых ионов (RHIC) он, в конечном итоге, позволил физикам наблюдать процесс Брейта-Уилера в действии.

Как фотоны преобразуются в материю?

Как следует из названия коллайдера, ускорение ионов это ускорение атомных ядер, лишенных своих электронов. Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, а протоны (внутри ядра) имеют заряд положительный, в результате процесса Брейта-Уилера остается ядро с положительным зарядом. Чем тяжелее элемент, тем больше в нем протонов и тем сильнее положительный заряд образующегося иона.

В ходе исследования команда использовала ионы золота, которые содержат 79 протонов, и мощный заряд. Когда ионы золота ускоряются до очень высоких скоростей, они генерируют круговое магнитное поле, которое может быть таким же мощным, как перпендикулярное электрическое поле в коллайдере. Там, где они пересекаются, эти равные поля могут создавать электромагнитные частицы, или фотоны.

Диаграмма, показывающая, как близкое попадание ионов золота приводит к столкновениям фотонов. (Изображение предоставлено исследователями Брукхейвенской лаборатории)

Когда ионы движутся со скоростью, близкой к скорости света, ядро золота окружает пучок фотонов, которые движутся вместе с ним, как облако, объясняют авторы научной работы. В коллайдере RHIC ионы ускоряются до релятивистских скоростей то есть тех, которые составляют значительный процент от скорости света. В этом эксперименте ионы золота были ускорены до 99,995 процента скорости света.

Хотите всегда быть в куре последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Вот где происходит волшебство: когда два иона просто разминулись, два их облака фотонов могут взаимодействовать и сталкиваться. Сами столкновения обнаружить невозможно, но возникающие в результате электрон-позитронные пары поддаются наблюдению. «Однако одного обнаружения электрон-позитронной пары недостаточно», пишут авторы исследования.

Дело в том, что фотоны, образующиеся в результате электромагнитного взаимодействия, являются виртуальными фотонами, ненадолго появляющимися и исчезающими, и не имеют той же массы, что и их «реальные» аналоги. А для наблюдения процесса Брейта-Уилера должны столкнуться два реальных фотона, а не виртуальных.

Интересный факт
Частицы материи и антиматерии пары электронов и позитронов можно создать, столкнув высокоэнергичные фотоны, представляющие собой квантовые "пакеты" света. Фотоны преобразуются в материю, и это следствие формулы Эйнштейна E = mc, которая показывает взаимозаменяемость энергии и материи.

Процесс Брайта-Уилера

Но при релятивистских скоростях виртуальные частицы могут вести себя как настоящие фотоны. К счастью, теперь физики могут определить, какие пары электрон-позитрон образуются в процессе Брейта-Уилера: они проанализировали 6000 пар электронов и позитронов, которые образовались в ходе столкновения ядер атомов золота на коллайдере (RHIC). Также физики измерили все распределения энергии, массы и квантовые числа систем.

Они согласуются с теоретическими расчетами того, что произойдет с реальными фотонами, сказал физик Даниэль Бранденбург из Брукхейвенской лаборатории. Наши результаты дают четкие доказательства прямого одноэтапного создания пар материя-антиматерия в результате столкновений света, как первоначально предсказывали Брейт и Уилер».

Читайте также: Что квантовая физика может рассказать о природе реальности?

Следует также отметить, что работа команды в высшей степени убедительна по крайней мере, она показывает, что исследователи идут по правильному пути. Ну а пока они будут продолжать наблюдения за созданием материи, мы смело можем ожидать дальнейших и удивительных открытий.

Подробнее..

Настольный детектор гравитационных волн уловил странные, новые сигналы

25.09.2021 00:09:00 | Автор: admin

Таинственные сигналы, улавливаемые новым детектором гравитационных волн порождают множество вопросов

100 лет назад Альберт Эйнштейн впервые предположил, что на просторах Вселенной существует так называемая рябь рябь пространства-времени или гравитационные волны. Сам физик, правда, сомневался что их когда-нибудь удастся обнаружить. Однако в 1960-х годах ученые стали всерьез работать над поиском гравитационных волн, так как помимо медленного расширения Вселенной, в пространстве-времени должны происходить более быстрые динамические процессы. И они не ошиблись 14 апреля 2015 года с помощью детекторов гравитационных волн LIGO и VIRGO ученым уловить ту самую рябь пространства-времени. Источником волн, которые удалось зафиксировать, стало столкновение двух черных дыр, слившихся в одну 1,3 млрд лет тому назад. Волны уловили обе обсерватории, принимавшие участие в исследовании. Они оснащены суперчувствительными детекторами, самыми точными из когда-либо созданных. Теперь же новый детектор гравитационных волн зарегистрировал два таинственных сигнала за первые 153 дня своей работы. Вот только неясно, что именно представляют собой эти сигналы, так как могут быть вызваны целым рядом явлений. Одно из таких явлений именно то, для чего предназначен детектор высокочастотные гравитационные волны, которые никогда раньше не регистрировались.

Рябь пространства-времени

Новое открытие, результаты которого опубликованы в научном журнале Physical Review Letters, как пишут его авторы, показало, что «новый детектор чувствителен и дает точные результаты, но теперь мы должны точно определить, что они означают», сказал физик Майкл Тобар из Университета Западной Австралии.

Этой работой мы впервые продемонстрировали, что подобные новейшие устройства могут использоваться в качестве высокочувствительных детекторов гравитационных волн.

Напомним, что новаторское обнаружение гравитационных волн состоялось всего шесть лет назад. С тех пор детекторы LIGO и Virgo показали, что Вселенная наполнена ранее скрытыми гравитационными волнами, возникающими в результате столкновений между черными дырами и нейтронными звездами. Эти детекторы огромны, а высокочастотные гравитационные волны гораздо сложнее обнаружить, но их определенно стоит исследовать.

Обнаружить гравитационные волны удалось с помощью детекторов LIGO и VIRGO

Длина волны гравитационных волн пропорциональна размеру Вселенной; те, что возникают позже, больше, поэтому более короткие высокочастотные волны могли бы раскрыть информацию о Большом взрыве и Вселенной в начале времен.

Подробнее о том, как ученые обнаружили гравитационные волны читайте в материале моего коллеги Артема Сутягина

Источники высокочастотных гравитационных волн в более недавнем прошлом могли включать гипотетические объекты, такие как бозонные звезды и первичные черные дыры. Эти волны могут даже создаваться облаками темной материи. Поэтому астрономы были бы глубоко заинтересованы в обнаружении этих сигналов.

Настольный детектор гравитационных волн

Новаторский детектор, предназначенный для отслеживания высокочастотных гравитационных волн, был создан исследователями из Центра передового опыта ARC по физике частиц темной материи (CDM) и Университета Западной Австралии.

За первые 153 дня его работы были обнаружены два события, которые в принципе могли быть высокочастотными гравитационными волнами, которые ранее не регистрировались учеными. Такие высокочастотные гравитационные волны могли быть созданы первичной черной дырой или облаком частиц темной материи.

Настольный детектор гравитационных волн. Фото: Университет Западной Австралии

Как и первоначально предположил Альберт Эйнштейн, движение астрономических объектов может вызвать волны искривления пространства-времени, которые будут распространяться по Вселенной, почти как волны, которую образуются, когда кидаешь камешки в пруд. Исследователи полагают, что низкочастотные гравитационные волны вызываются двумя черными дырами, вращающимися и сливающимися друг с другом, или звездой, исчезающей в черной дыре.

С тех пор началась новая эра исследований гравитационных волн, но нынешнее поколение активных детекторов обладает высокой чувствительностью только к низкочастотным сигналам; обнаружение высокочастотных гравитационных волн остается неизученным и чрезвычайно сложным направлением в астрономии.

Несмотря на то, что наибольшее внимание уделяется низкочастотным гравитационным волнам, существует значительное количество теоретических предложений для высокочастотных источников гравитационных волн, а также, например, первичных черных дыр. Как пишет портал Scitechdaily, детектор, разработанный исследовательской группой для улавливания высокочастотных гравитационных волн, построен на основе кварцевого резонатора объемных акустических волн (BAW).

Как устроен новый детектор высокочастотных гравитационных волн

Больше по теме: Могут ли гравитационные волны разрешить кризис космологии?

В основе этого устройства лежит диск из кварцевого кристалла, который может вибрировать на высоких частотах из-за акустических волн, проходящих через его толщину. Эти волны затем индуцируют электрический заряд по всему устройству, который можно обнаружить, разместив проводящие пластины на внешних поверхностях кварцевого диска.

Затем устройство BAW было подключено к сверхпроводящему квантовому интерференционному устройству под названием SQUID, которое действует как чрезвычайно чувствительный усилитель для сигнала низкого напряжения от кварцевого BAW. Эта сборка была помещена в несколько радиационных экранов для защиты от рассеянных электромагнитных полей и охлаждена до низкой температуры, чтобы с помощью усилителя SQUID можно было регистрировать акустические колебания кварцевого кристалла с низкой энергией в виде больших напряжений.

Гравитационные волны позволяют по-иному взглянуть на нашу Вселенную

Весь детектор, помимо прочего, помещен в вакуумную камеру, защищенную от излучения, чтобы предотвратить как можно больше помех. С помощью этой установки команда провела два прогона наблюдений и сделала обнаружение во время каждого прогона первый 12 мая 2019 года, а второй 27 ноября 2019 года. Команда, в которую входили доктор Максим Горячев, профессор Майкл Тобар, Уильям Кэмпбелл, Ик Сионг Хенг, Серж Галлиу и профессор Евгений Иванов, теперь будет работать над определением природы сигнала, потенциально подтверждающего обнаружение высокочастотных гравитационных волн.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал на платформе Пульс от Mail.ru! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Высокочастотные гравитационные волны и другие открытия

Авторы нового исследования отмечают, что высокочастотные гравитационные волны одни из возможных обнаруженных кандидатов, но другими объяснениями может быть как присутствие заряженных частиц или накопление механического напряжения, так и метеоритное событие или внутренний атомный процесс. Более того, авторам научной работы впервые удалось продемонстрировать, что подобные устройства могут быть использованы в качестве высокочувствительных детекторов гравитационных волн.

Столкновение черных дыр порождает гравитационные волны

В мире в настоящий момент проводится всего два эксперимента, которые занимаются поиском высокочастотных гравитационных волн на этих частотах, и у нас есть планы расширить охват до еще более высоких частот, где раньше не проводилось никаких других экспериментов и исследований, сообщают физики.

Интересно, что следующее поколение эксперимента будет включать в себя создание клона детектора и детектора мюонов, чувствительного к этим космическим частицам. Подробнее о том, что такое мюон и как их обнаруживали, я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению. Ну а если два новых детектора обнаружат присутствие гравитационных волн, то это будет по-настоящему захватывающее событие. Согласны?

Подробнее..

Может ли темная материя формироваться из обычной материи?

18.11.2021 02:08:08 | Автор: admin

Множество тайн Вселенной недоступны прямому наблюдению. Включая таинственную темную материю

Мы многого не знаем о Вселенной, и вряд ли это удивительно. Будучи жителями крошечной планеты, что вращается вокруг не слишком примечательной звезды где-то на задворках самой обыкновенной Галактики, мы вполне обоснованно задаем вопросы. Развитый мозг, который достался нам в ходе миллионов лет эволюции, в конечном итоге позволил не только заглянуть в прошлое (то есть во Вселенную), но и дробить материю на атомы. Однако раз за разом результаты исследований, проведенных с помощью новейших инструментов, демонстрируют, что во Вселенной есть нечто, чего мы не знаем, не понимаем и не видим. Например, темная материя таинственная субстанция, которая составляет 85% процентов всего, что нас окружает и увидеть которую невозможно, так как она не вступает в электромагнитное взаимодействие с квантами света. При этом само поведение Вселенной наряду с электромагнитным и реликтовым излучением свидетельствует о том, что темная материя гдето существует и в очень больших количествах. Теперь же исследователи предположили, что темная материя способна к самовоспроизведению с помощью обычной материи.

Материя, которой нет

Невероятные идеи астронома Яна Оорта, высказанные ученым более восьмидесяти лет назад, помогли человечеству выяснить многое из того, что мы знаем о нашей Солнечной системы и о том, что лежит за ее пределами.

В 1932 году Оорт высказал необычайно смелое утверждение. Он заявил, что нашу Галактику заполняет неизвестный, ранее не необнаруженный вид материи, которая не взаимодействует со светом ни в какой форме, ни на Земле, ни где-либо еще на просторах Вселенной. Эту таинственную субстанцию Торт назвал темной материей.

Облако Оорта сферическая область Солнечной системы, являющаяся источником долгопериодических комет.

Историческая справка
Ян Хедрик Оорт нидерландский астроном, автор теории протяженного кометного облака, которое является источником наблюдаемых комет облака Оорта

Согласно работе астронома, видимые эффекты темной материи проявляются лишь косвенным путем, через гравитацию: увидеть теину материю нельзя, но она искривляет пространство-время, как и обычная материя, хотя такой, определенно точно не является. Она даже не может состоять из тех же частиц, что образуют все знакомое и привычное нам.

Предположение Оорта казалось революционным. Спустя год после заявления нидерландского астронома, его швейцарский коллега Фриц Цвикки признал, что все галактики во Вселенной вращаются слишком быстро вокруг друг друга, не скрывая огромного количества гравитационно притягательной темной материи.

Более того, все проведенные с 1930-х годов эксперименты показали аналогичные результаты. Темная материя есть. Она действительно существует. Везде есть материя, которая сверху обернута темной материей. Даже сегодня мы все еще не имеем никакого понятия о том, из чета эта темная материя состоит.

Таинственная темная материя преобладает во Вселенной, но увидеть ее нельзя

Мы знаем, что она существует. Мы знаем где гонах находится. У нас есть карты ее присутствия внутри и вокруг галактик по всей Вселенной. У нас даже есть жесткие условия для того, что ею являться не может, но мы не имеем ни малейшего понятия, что она из себя представляет, Кристоф Гальфар, «Простая, сложная Вселенная»

И все же, у ученых есть определенные предположения, которые исходят из уже имеющихся дюнных о темной материи. Итак, ее присутствие подавляюще: на каждый килограмм обычной материи, состоящей из нейтронов, электронов и протонов, приходится пять килограммов темной материи, которая состоит неизвестно из чего.

Темная материя существует повсюду, вокруг галактик, вокруг нашего собственного Млечного Пути и по всей Вселенной

Как формируется темная материя?

Вселенная на более чем 80% заполнена неизвестно чем и исследователи из Университета Осло в Норвегии предложили новую, необычную методику, способную объяснить как темная материя формируется и воспроизводится в космосе. Согласно работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, частицы темной материи могут взаимодействовать с обычными частицами и превращать их в темную материю.

Как объясняют авторы научной работы, существует два типа моделей формирования темной материи в космосе и эти модели, как правило, используются для объяснения концентрации темной материи в галактиках.

Читайте также: Составлена первая подробная карта распределения темной материи во Вcеленной

В разных галактиках темная материя распределяется по-разному

Так, согласно наиболее используемым моделям, огромное количество темной материи в молодой Вселенной находилось в равновесии с другими частицами (в соответствие со Стандартной моделью физики элементарных частиц), но когда Вселенная начала расширяться, а затем остывать, частицы темной материи стали разрушаться намного быстрее, чем образовывались. Так продолжалось до тех пор, пока концентрация темной материи не упала до ее нынешнего уровня.

Это означает, что вскоре после рождения Вселенной количество частиц темной материи в ней было невероятно мало. Эти же модели показывают, что темная материя воспроизводится ровно до тех пор, пока ее плотность не приближается к ее нынешнему количеству.

Еще больше интересных статей о том, какие тайны скрывает темная материя и темная энергия, читайте на нашем канале Пульс Mail.ru Так вы узнаете еще больше новостей из мира науки и высоких технологий!

Темная материя создает… темную материю?

Согласно новой модели, предложенной в новом исследовании, небольшое количество темной материи могло взаимодействовать с элементарными частицами Стандартной модели в ранней Вселенной, в результате чего они «загрязнялись» и превращались в темную материю. Ни больше ни меньше.

Кроме того, полученные результаты показали, что недавно преобразованные частицы темной материи могли бы сделать то же самое с другими частицами Стандартной модели, взаимодействуя с ними и тем самым заставляя темную материю быстро распространяться.

Частицы темной материи могут взаимодействовать с обычными частицами и превращать их в темную материю, пишут авторы научной работы.

Исследователи делают выводы о темной материи в том числе благодаря компьютерным моделям

Больше по теме: Ученые считают, что темная материя может скрываться в дополнительном измерении

Если говорить совсем просто, то темная материя создает темную материю. Суть в том, что в какой-то момент на ранних стадиях развития Вселенной частицы темной материи смогли создать больше частиц темной материи из частиц обычной материи, что в какой-то степени объяснило бы, откуда в наблюдаемых галактиках так много темной материи.

Отметим, что эти данные противоречат процессам, описанным ранее (в том числе с помощью других моделей). Новая гипотеза гласит, что когда Вселенная начала расширяться, механизм взаимодействия частиц естественным образом замедлился и прекратился, что и привело к тому количеству темной материи, которое мы «наблюдаем» сегодня.

Вселенная очень странное место

С расширением и остыванием Вселенной концентрация частиц падает, а вместе с ней и скорость генерации частиц темной материи

И все же, несмотря на полученные и крайне захватывающие результаты, необходимо больше исследований и данных наблюдений, чтобы подтвердить или опровергнуть полученные в ходе работы результаты. Хотя в таких сложных и фундаментальных вопросах, как формирование и воспроизводство темной материи, новые идеи всегда прогресс.

Подробнее..

Ученые обнаружили пузырь пространства-времени. Что это такое?

15.12.2021 00:07:42 | Автор: admin

Обнаружен варп-пузырь, деформирующий пространство-время

Сегодня, говоря о космических путешествиях, мы довольствуемся научной фантастикой полет на ближайшую к Земле планету пока не реализован. Но с помощью воображения и математики мы можем предполагать, что во Вселенной кроме нас есть жизнь и, возможно, разумная. Кто знает, разгадали ли наши космические соседи загадку перемещения по космосу? Могут ли они, подобно команде «Звездного Пути», путешествовать на космическом корабле в разные уголки Вселенной? Ответ на этот вопрос мы вряд ли узнаем в ближайшее время, однако ученым уже есть о чем поведать. Исследователи из Института безграничного космоса (Limitade Space Institute) под финансированием Министерства обороны США (DARPA) обнаружили настоящий варп-пузырь в космосе. Это событие знаменует собой прорыв в разработке космических кораблей, способных двигаться быстрее света существование Пузыря Алькубьерре вытекает из некоторых решений уравнений Эйнштейна. Более того, физик-теоретик Мигель Алькубьерре, предполагает, что мы и правда можем создать аппарат, разгоняющийся до сверхсветовой скорости.

Пузырь Алькубьерре

Впервые о пузыре Алькубьерре заговорили в 1994 году. Именно тогда физик-теоретик работал над идеей варп-двигателя посредством математических вычислений. Он предположил, что некоторые космические аппараты могут передвигаться на сверхсветовых скоростях, не нарушая при этом законы физики. Идея мексиканского математика быстро приглянулась ученым, однако некоторые сочли ее неразрешимым вопросом.

Теперь же авторы исследования, опубликованного в журнале European Physical Journal C, во главе с ex-специалистом по варп-двигателям из NASA Гарольдом Уайтом, предположили, что для создания настоящего варп-двигателя понадобится меньше энергии и материалов, чем считал Алькубьерре.

Выходит, мы стоим на пороге создания варп-двигателя и в отличие от фантастических вариаций в духе Звездного пути, в действительности не будет необходимости в экзотическом веществе для его работы! Интересно, что Алькубьерре предложил математически обоснованное решение для создания варп-двигателя, использующего пространственно-временной пузырь.

Вару-пузырь деформирует пространство-время

Мексиканский ученый считал, что «варп-пузырь» должен окружать космический корабль, который в значительной степени будет двигаться не в пространстве, а в пространстве-времени, искаженном самим двигателем космического корабля. Именно такой пузырь и обнаружили недавно ученые.

Больше по теме: Время на квантовом уровне течет иначе. Но как? И что это означает для физики?

Варп-двигатели

Итак, торсионный двигатель Алькубьерре теоретически мог бы двигаться с головокружительной скоростью с помощью специальной космической двигательной установки, которая не нарушала бы законы физики, какими мы их знаем, и особенно законы скорости света. Ведь по сути нам нужен не космический корабль, который движется в пространстве, а пространство-время, окружающее космический корабль оно искажается и происходит смещение.

Однако материалы, необходимые для изготовления такого двигателя, а также требуемая мощность всегда делали этот подход лишь теоретическим и совершенно невообразимым для потенциального применения.

Может оказаться и так, что мы наконец сможем стать космическими странниками

Как это часто происходит в истории науки, обнаружение варп-пузыря оказалось случайностью. Никто и не думал о расчетах Алькубьерре ученые проводили эксперименты с отрицательной энергией на наноструктуре. В частности, они проанализировали эффект Казимира силу притяжения, которая распространяется между двумя незаряженными параллельными пластинами и двумя проводящими пластинами.

Во время эксперимента было сделано поразительное открытие: влияние эффекта Казимира на наноструктуру имеет поразительное сходство с концепцией варп-двигателя, о которой писал мексиканский физик и математик.

Обнаружение структуры на микро/наноуровне предсказывает отрицательное распределение плотности энергии, что близко соответствует метрическим требованиям, описанным Алькубьерре существование варп-пузыря соответствует точным требованиям, необходимым для удовлетворения его теории. По мнению авторов исследования, варп-пузырь настоящее и крошечное творение в своем роде, которое потенциально ведет к научному прорыву.

Как объясняет Tech Times, открытие может иметь основополагающее значение для разработки, которая в любом случае произойдет в недалеком будущем. Изобретение нового двигателя для космического корабля, который позволит совершать гораздо более длительные полеты за гораздо более короткое время, становится все ближе.

В это трудно поверить, но вара-двигатель ближе, чем кажется

С помощью новой концепции команды Уайта можно создать деформационный двигатель, который может исказить пространство-время и позволить гипотетическому космическому кораблю превысить даже скорость света.

Читайте также: Космического туриста SpaceX тошнило во время полета. Что стало причиной?

Сможем ли мы путешествовать по Вселенной?

Необходимо также отметить, что перед нами первое рецензируемое исследование в этой области. Его результаты показывают, что «жизнеспособная наноструктура в лаборатории может создавать деформацию пузырьков за счет аналогичного отрицательного распределения энергии в вакууме по мере необходимости». Интересно, что в аналогичном отчете The Debrief исследователи (финансируемые DARPA) переходят к более реалистичному подходу, не придерживаясь теоретических концепций.

В отчете упомянуто, что распределение отрицательной плотности энергии каким-то образом соответствует первоначальным требованиям: «Для создания отрицательной энергии может иметь место дисбаланс между частицами. Масса будет удерживать частицу, в то время как другая будет отрицательной энергией в пространственно-временном пузыре».

Пространство-время преподносит все больше сюрпризов

В будущем команда намерена разработать тестируемый «аппарат с варп-двигателем» для проведения испытаний. Иными словами, речь идет о наноразмерном аппарате, который позволит определить качественное соотношение метрик с заданными Алькубьерре. Однако у некоторых ученых есть опасения подобный корабль не сможет справиться со сверхсветовой скоростью, так как она приведет к его разрушению. К тому же не стоит забывать об эффекте замедления времени оно замедляется, когда мы двигаемся быстрее.

О том, почему время на вершине горы течет медленнее, чем на пляже, мы рассказывали в этой статье, рекомендуем к прочтению!

Ну а нам с вами остается ждать результатов будущих исследований и надеяться, что мы наконец сможем отправиться в путешествие по Галактике. Как думаете, смогут ли ученые изобрести корабль, способный деформировать пространство-время? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Подробнее..

Как один телескоп обнаружил сотни таинственных радиосигналов из космоса?

15.06.2021 16:05:44 | Автор: admin

Сотни загадочных быстрых радиовсплесков были обнаружены в космосе благодаря канадскому телескопу и международной группе исследователей.

Впервые быстро исчезающие радиовсплески ученые наблюдали еще в 2007 году. Последующее десятилетия исследований позволили обнаружить около 140 вспышек по всей Вселенной. Немного, правда? Дело в том, что быстрые радиовсплески (FRBS) действительно трудно поймать: для этого необходимо направить радиотелескоп в нужное место в нужное время. При этом предсказать, где и когда удастся поймать всплеск неизвестно. Исследователи отмечают, что большинство радиотелескопов видят только участок неба размером с Луну в данный момент времени, что означает, что подавляющее большинство быстрых радиовсплесков остаются невидимыми. Ситуация, к счастью, изменилась, когда телескоп CHIME, расположенный в Радиоастрофизической обсерватории Доминиона в Британской Колумбии в Канаде, начал принимать радиосигналы. Это произошло в 2018 году в течение первого года работы инструмента и в конечном итоге позволило ученым создать каталог быстрых радиовсплесков. Примечательно, что каталог не только расширяет известное количество быстрых радиовсплесков, но и доступную информацию об их местоположении и свойствах.

Что такое быстрые радовсплески?

Быстрые радиовсплески (FRBS) это очень короткие, но очень интенсивные импульсы радиоволн, регистрируемые в радиодиапазоне электромагнитного спектра, которые вспыхивают в течение нескольких миллисекунд, прежде чем исчезнуть без следа. Впервые обнаруженные только в 2007 году, эти события по-прежнему остаются загадкой для астрономов.

Интересно, что эти короткие и таинственные маяки были замечены в различных и отдаленных частях Вселенной, а также в нашей собственной галактике. Их происхождение неизвестно, а внешний вид непредсказуем. Учитывая огромное количество вопросов,которые вызывают FRBS у исследователей, данные, полученные с помощью стационарного радиотелескопа в Британской Колумбии позволили астрономам увеличить число обнаруженных радиовсплесков в четыре раза.

Массив радиотелескопов CHIME обнаружил 535 быстрых радиовсплесков в первый год своей работы.

Телескоп CHIME, специально разработанный для канадского эксперимента по картированию интенсивности водорода, обнаружил 535 новых быстрых радиовсплесков в течение первого года своей работы, между 2018 и 2019 годами. Основываясь на имеющихся наблюдениях, исследователи полагают, что одиночные быстрые радиовсплески могут иметь источники, отличные от повторяющихся:

«Имея все эти источники, мы действительно можем начать получать представление о том, как выглядят FRBS в целом, какая астрофизика может быть движущей силой этих событий и как они могут быть использованы для изучения Вселенной в будущем», сказала Кейтлин Шин, член CHIME и аспирант кафедры физики Массачусетского технологического института в интервью CNN.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Как работает радиотелескоп CHIME?

Телескоп CHIME функционирует немного иначе, чем другие, используемые для радиоастрономии инструменты. Массив из четырех гигантских радиоантенн, сравнимых по размеру и форме с полутрубками, используемыми для сноуборда, совершенно неподвижен. Когда Земля вращается вокруг своей оси, этот массив принимает радиосигналы с половины неба.

Как правило, радиопередатчики перемещаются, чтобы захватить свет из разных областей неба. Вместо этого CHIME использует полностью цифровую конструкцию и имеет коррелятор цифровой сигнальный процессор для захвата входящих радиосигналов. Он может обрабатывать огромные объемы данных около 7 терабит в секунду, что эквивалентно небольшому проценту глобального интернет-трафика. Интересно и то, что повторяющиеся вспышки радиовсплесков выглядят по-разному каждая вспышка длится немного дольше, чем одиночные вспышки.

Таинственные быстрые радиовсплески прослеживаются до спиральных рукавов галактики.

Читайте также: В далеком космосе обнаружены круглые, таинственные объекты

Цифровая обработка сигналов это то, что позволяет CHIME «смотреть» в тысячах направлений одновременно. Основываясь на собранной информации, исследователи подсчитали, что эти яркие быстрые радиовсплески, вероятно, происходят около 800 раз в день по всему небу.

Составители каталога также считают, что в будущуем смогут использовать вспышки, чтобы лучше понять Вселенную и даже составить карту распределения по ней газа. Дело в том, что когда радиоволны путешествуют в пространстве, вполне вероятно, что они сталкиваются с газом или плазмой. Это может исказить волны, изменить их свойства и даже траекторию. Определение этой информации о радиовсплеске может помочь ученым оценить пройденное ими расстояние и количество газа, с которыми они столкнулись.

«Быстрые радиовсплески несут в себе запись структуры Вселенной, через которую им прошлось пройти, чтобы добраться от источника к нам», — пишут исследователи. «Из-за этого мы думаем, что они станут основным инструментом для изучения Вселенной.

Радиоастрономия ключ к пониманию Вселенной.

При достаточно быстрых радиовсплесках, возможно, удастся составить карту крупномасштабной структуры Вселенной. «Эти большие структуры составляют нити космической паутины», — сказал Алекс Джозефи, докторант по физике в Университете Макгилла в Канаде.

«С помощью каталога FRB мы обнаружили эту корреляцию между FRB и крупномасштабной структурой. Это действительно, действительно захватывающе и открывает новую эру космологии.» О том, что представляют собой крупномасштабные структуры и могут ли они управлять Вселенной я рассказывала в этой статье.

Подробнее..

Можно ли услышать столкновение черных дыр? Ученые записали музыку космоса

08.07.2021 20:03:53 | Автор: admin

Ученые превратили электромагнитные и гравитационные волны, которые, в отличие от звуковых волн, могут перемещаться в вакууме, в музыкальные треки.

Если две черные дыры сталкиваются в космическом вакууме, издают ли они звук? Звуковые волны не могут распространяться в почти идеальном космическом вакууме никто не услышит, как вы кричите, как гласит слоган «Чужого». Но электромагнитные и гравитационные волны могут, и недавно исследователи превратил эти сигналы из космоса в музыку. Альбом «Небесные заклинания» (Celestial Incantations) включает в себя космические «звуки» изнутри и за пределами нашей солнечной системы, такие как колебания кометы, излучение галактического пульсара и слияние двух черных дыр. Альбом является результатом сотрудничества Ким Кунио, профессора из Австралийского национального университета, британской художницы Дианы Скарборо и доктора Найджела Мередита из Британской антарктической службы. Трио вместе выбирало звуки для альбома, использовав звуки космоса с акустическими инструментами для создания каждого трека.

Как «звучат» черные дыры?

«Услышать» черные дыры можно. Только косвенно точно так же как и «увидеть». Причина известна ничто не может избежать черной дыры, но это верно только для материи, которая пересекает горизонт событий гравитационную точку невозврата. Черные дыры могут оказывать и оказывают заметное влияние на окружающую среду.

Один из способов обнаружить черные дыры звездной массы это найти двойную звездную систему, частью которой они являются. Влияние черной дыры на звезду-компаньона ученые наблюдают здесь, на Земле существуют эффекты, подобные тому, как черная дыра медленно пожирает своего соседа.

Читайте также: Получена новая фотография черной дыры. Что в ней особенного?

Газ от звезды-компаньона может притягиваться к черной дыре, которая затем закручивается по спирали вокруг черной дыры. Этот диск (называемый аккреционным диском) становится очень, очень горячим, настолько горячим, что испускает рентгеновские лучи. Мы можем видеть эти рентгеновские лучи, даже если не можем видеть саму черную дыру.

Первый в истории снимок горизонта событий черной дыры.

Но не только черные дыры звездной массы имеют аккреционные диски. У сверхмассивных черных дыр, что расположены в центре галактик, он тоже есть. Их аккреционные диски состоят из межзвездного газа, который в изобилии содержится в ядрах галактик. Аккреционные диски странные, что неудивительно, учитывая, что они существуют в экстремальных условиях. Например, когда внутренняя часть аккреционного диска взрывается, мы наблюдаем струи частиц высокой энергии, которые вылетают из черной дыры с противоположных сторон, исходящие из области горизонта событий. Там эти струи подпитываются сильными магнитными полями.

Стив Аллен из Кембриджского Института астрономии считает, что именно струи вызывают звуковые волны, исходящие от черной дыры. Интересно и то, что излучаемые рентгеновские лучи на самом деле соответствуют циклу звуковых волн.

«По сути звуковые волны вызывают яркие и темные излучения рентгеновских лучей, движущихся кольцами от центра черной дыры, как рябь на поверхности бассейна,» объясняют астрономы.

Это интересно: Как умирают черные дыры?

Небесные заклинания

После того, как исследователи из лабораторий LIGO и VIRGO доказали существование гравитационных волн, которое возникло в результате слияния двух черных дыр, ученые преобразовали их в звук, оцифровав на новом альбоме из десяти треков под названием «Небесные заклинания».

Как объясняют исследователи, звук не может перемещаться в космическом вакууме, но электромагнитные и гравитационные волны могут. Профессор Австралийского Национального Универсетита доктор Ким Кунио, Найджел Мередит из Британской Антарктической службы и британский музыкант Диана Скарборо превратили аудиоданные, собранные Британской Антарктической службой, исследователями из Университета Айовы, обсерватории Джодрелл Бэнк, Европейского космического агентствф (ESA), NASA и консорциумом LIGO, в звук.

«На протяжении всего альбома небесные звуки затенены жутким хоровым пением; эхо-всплески сочетаются с отчаянно нарастающим фортепианным арпеджио; низкочастотные записи Сатурна, Юпитера и межзвездного пространства перемежаются дугообразными скрипками», пишет The Guardian.

Вы услышите, как зонд NASA «Вояджер-1» покидает нашу солнечную систему, а также первую запись атмосферы Марса (записана на пленку в феврале этого года). «Cataclysm», заключительный трек альбома, содержит «чириканье» гравитационных волн, которое было испущено, когда две черные дыры столкнулись на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от Земли.

Обложка альбома «Небесные заклинания»

Интересуетесь космосом и хотите всегда быть в курсе последних научных открытий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Первые несколько треков начинаются на Земле и включают звук пузырьков сжатого воздуха, вырывающихся из ледяного ядра каменного века из Антарктиды, а также хлопки, вызванные активностью молнии.

Альбом в целом должен стать «музыкальным коконом, переносящим нас с Земли в эту новую пустыню, даря слушателям время для размышлений о чудесах и тайнах Вселенной, а также размышлений над нашем месте в ней и о том, одиноки ли мы в ее необъятности», говорится в описании альбома.

Послушать все треки «Небесных заклинаний» онлайн можно здесь. «Искусство играет важную роль в том, чтобы действительно поддерживать науку и показывать, чего наука может достичь для всех нас всего того, что мы считаем само собой разумеющимся», говорит профессор Кунио. «Искусство может придать смысл этой невероятной работе, которую выполняют ученые». Согласны?

Подробнее..

Гайд по теории Мультивселенной существуют ли другие миры?

28.08.2021 00:16:18 | Автор: admin

Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.

Физическая реальность может быть гораздо более обширной, чем просто участок пространства времени, который мы называем Вселенной. Наша космическая среда может быть сконструирована в невероятных масштабах, при этом наши астрономические инструменты невероятно ограничены. Мы, подобно муравьям, не знаем о том, насколько огромен мир вне муравейника. Так что некоторые физики-теоретики всерьез рассматривают теорию Мультивселенной, согласно которой наш мир лишь один из многих. Более того, применяя квантовую теорию к Вселенной, мы вынуждены признать, что она существует одновременно во многих состояниях. Иными словами, допустив применение квантовых флуктуаций к Вселенной, мы практически вынуждены признать существование параллельных миров. Интересно и то, что сочетание теории струн и «вечного» варианта инфляционной космологии (речь об инфляционной модели Вселенной) обеспечивает естественную основу для так называемой «ландшафтной Мультивселенной».

Теория Мультивселенной: Инфляция

Начнем с того, что концепция мультивселенной возникает сразу в нескольких областях физики (и философии), но наиболее ярким примером является теория инфляции, которая описывает гипотетическое событие, которое произошло, когда наша Вселенная была очень молодой менее секунды от роду. По данным NASA, за невероятно короткий промежуток времени Вселенная пережила период быстрого расширения, «раздуваясь», становясь все больше и больше.

Считается, что инфляция нашей Вселенной закончилась около 14 миллиардов лет назад. Однако инфляция не заканчивается везде одновременно. Исследователи считают, что, возможно, по мере того, как инфляция заканчивается в одном регионе, она продолжается в других.

Таким образом, в то время как инфляция закончилась в нашей Вселенной, могли существовать другие, гораздо более отдаленные регионы, где инфляция продолжалась и продолжается прямо сейчас. Более того, отдельные вселенные, как пишет LiveScience, могут «отщипывать» более крупные раздувающиеся, расширяющиеся вселенные, создавая бесконечное море вечной инфляции, заполненное многочисленными индивидуальными вселенными.

Инфляционная модель Вселенной.

В этом сценарии вечной инфляции каждая вселенная возникла бы со своими собственными законами физики, своей собственной коллекцией частиц, своим собственным расположением сил и своими собственными значениями фундаментальных констант, считают исследователи.

Это может объяснить, почему наша Вселенная обладает теми свойствами, какими обладает и в особенности теми, которые трудно объяснить с помощью таких концепций как темная материя или космологическая постоянная. «Если бы существовала мультивселенная, то у нас были бы случайные космологические константы в разных вселенных, и это просто совпадение, что та, которая есть у нас в нашей Вселенной, принимает значение, которое мы наблюдаем», считает Дэн Хелинг, космолог из Университета Аризоны и эксперт в области теории Мультивселенной.

Больше по теме: Почему физики считают, что мы живем в Мультивселенной?

Теория Мультивселенной: Наблюдения и доказательства

Интересно, что еще одним свидетельством существования мультверса являются наблюдения в нашей Вселенной должно было произойти так много всего, что существование жизни кажется невероятным. И если бы существовала только одна Вселенная, в ней, скорее всего, не должно было бы быть жизни. Но в мультивселенной вероятность существования жизни намного выше. Но эту теорию вряд ли можно назвать убедительной, поэтому большинство ученых по-прежнему скептически относятся к идее мультивселенной.

И тем не менее многие пытались найти более физические, убедительные доказательства ее существования. Например, если соседняя вселенная давным-давно оказалась рядом с нашей, она, возможно, столкнулась с ней, оставив заметный отпечаток.

Реликтовое излучение может хранить «отпечатки» других вселенных.

Этот отпечаток может быть в форме искажений космического микроволнового фонового излучения или реликтового излучения (света, оставшегося с тех времен, когда Вселенная была в миллион раз меньше, чем сегодня) или в странных свойствах галактик в направлении столкновения, согласно работе, опубликованной исследователями Университетского колледжа Лондона.

Вам будет интересно: Если существуют другие вселенные, то сталкиваются ли они с нашей?

Некоторые астрофизики пошли еще дальше, ища особые виды черных дыр, которые могли бы быть артефактами частей нашей Вселенной, отделившимися в свою собственную вселенную с помощью процесса под названием квантовое туннелирование.

Если бы некоторые области нашей Вселенной разделились таким образом, то оставили бы после себя «пузыри» в нашей Вселенной, которые превратились бы в эти уникальные черные дыры, которые, по словам исследователей, «могут существовать и сегодня».

«Потенциальное обнаружение этих черных дыр может затем указать на существование мультивселенной», считают физики-теоретики. Однако все эти типы поисков пока ни к чему не привели, так что на сегодняшний день Мультивселенная остается гипотетической.

Теория Мультивселенной: Реликтовое излучение

В 1964 году физики Арно Пензиас и Роберт Уилсон работали в лаборатории Bell в Холмделе, штат Нью-Джерси, создавая сверхчувствительные микроволновые приемники для радиоастрономических наблюдений. Но что бы они делали, избавить приемники от фонового радиошума, который, как ни странно, казалось, шел со всех сторон одновременно, у них не получалось.

Пензиас связался с физиком из Принстонского университета Робертом Дике, который предположил, что радиошум может быть космическим микроволновым фоновым излучением (CMB), которое является первичным микроволновым излучением, заполняющим Вселенную.

Если другие вселенные и правда существуют, они могли оставить «отпечаток» в реликтовом излучении, равномерно заполняющем Вселенную.

Это история открытия реликтового излучения, простая и элегантная. За свое открытие Пензиас и Уилсон получили Нобелевскую премию по физике в 1978 году, и не без оснований. Их работа открыла новую эру космологии, позволив ученым изучать и понимать Вселенную как никогда прежде.

Еще больше интересных статей о последних открытиях в области астрофизики и космологии читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Интересно, что работа физиков также привела к одному из самых удивительных открытий в новейшей истории: уникальные особенности реликтового излучения могут стать первым прямым доказательством того, что бесконечное множество миров за пределами известной Вселенной действительно существует. Однако, чтобы правильно понять это необычное утверждение, необходимо совершить путешествие к началу времен.

Теория Мультивселенной: Большой взрыв

Согласно общепринятой теории происхождения Вселенной, в течение первых нескольких сотен тысяч лет после Большого взрыва наша Вселенная была заполнена невероятно горячей плазмой, состоящей из ядер, электронов и фотонов, которые рассеивали свет.

Примерно к 380 000 годам продолжающееся расширение нашей Вселенной привело к ее охлаждению до температуры ниже 3000 градусов Кельвина, что позволило электронам объединяться с ядрами с образованием нейтральных атомов, а поглощение свободных электронов позволило свету освещать темноту.

Доказательством этого в виде ранее упомянутого реликтового излучения является то, что обнаружили Пензиас и Уилсон. Их открытие, в конечном итоге, помогло установлению теории Большого Взрыва.

У Вселенной, как мы знаем сегодня, было начало.

Читайте также: Что произошло в первые микросекунды после Большого взрыва?

На протяжении многих эпох продолжающееся расширение охлаждало нашу Вселенную до температуры всего около 2,7К, но эта температура неравномерна. Различия в температуре возникают из-за того, что материя неравномерно распределена по всей Вселенной. Считается, что это вызвано крошечными флуктуациями квантовой плотности, которые произошли сразу после Большого взрыва.

В 2017 году, исследователи из Даремского университета Великобритании опубликовали работу, результаты которой предполагают, что «отпечатки» в реликтовом излучении (так называемые холодные пятна) могут быть свидетельством существования других миров. Авторы предположили, что пятна в микроволновом фоновом излучении появились в результате столкновения между нашей вселенной и другой.

В целом, пятна в реликтовом излучении можно считать первым доказательством существования мультивселенной миллиардов других вселенных, похожих на нашу собственную, пишут исследователи.

Теория Мультивселенной: Темная материя

Еще одним доказательством в копилку теории Мультивселенной добавляет новое, крайне интересное исследование. Его результаты, как пишет Vice, предполагают, что черные дыры, образованные из свернутых вселенных, порождают темную материю, а наша собственная Вселенная может выглядеть как черная дыра для посторонних.

Одни из самых таинственных объектов во Вселенной, черные дыры, могут являться источником темной материи.

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Отмечу, что темная материя невидимая субстанция, на долю которой приходится большая часть массы Вселенной хотя и не излучает обнаруживаемый свет, все же существует, так как оказывает гравитационное воздействие на скопления галактик и другие излучающие объекты в космосе.

Для объяснения темной материи был предложен ошеломляющий спектр гипотез, но теперь ученые предположили, что первичные черные дыры гипотетические объекты, которые относятся к периоду зарождения Вселенной, «являются жизнеспособным кандидатом на темную материю». К такому выводу пришла международная команда исследователей из США, Японии и Тайваня, в работе, опубликованной в научном журнале Physical Review Letters в январе этого года.

Подробнее о том, могут ли первичные черные дыры являться источником темной материи и почему представляют такой интерес для ученых, я рассказывала в этой статье, рекомендую к прочтению!

И все же, на данный момент все эти концепции являются умозрительными, хотя физики ожидают, что новые способы наблюдения с помощью сложных телескопов в ближайшие годы помогут ответить на многие вопросы.

Теория Мультивселенной: И снова инфляция

Знаменитый британский физик-теоретик Стивен Хокинг умер 14 марта 2018 года, проведя десятилетия прикованным к инвалидному креслу и зависящим от синтезатора речи из-за страданий, вызванных боковым амиотрофическом склерозом. Последняя исследовательская работа ученая, опубликованная всего за 10 дней до его смерти, была написана вместе с профессором теоретической физики Томасом Хертогом и касалась мультивселенной.

Кто знает, в каком из бесчисленного множества миров живем мы?

В статье, озаглавленной «Плавный выход из вечной инфляции?» Хокинг и Хертог предположили, что быстрое расширение пространства-времени после Большого взрыва могло происходить неоднократно, создавая множество вселенных.

Их работа, по сути, является расширением Теории инфляции, предполагающей, что до Большого взрыва Вселенная была наполнена энергией, которая была частью самого пространства, и эта энергия заставляла пространство расширяться с экспоненциальной скоростью. Именно эта энергия породила Большой взрыв и именно об этом мы с вами говорили ранее.

Это интересно: Узнаем ли мы когда-нибудь как появилась Вселенная?

Однако, поскольку инфляция, как и все остальное, носит квантовый характер, это означает, что во Вселенной должны быть области пространства, в которых инфляция заканчивается и начинается Большой взрыв. Вот только эти области никогда не смогут столкнуться друг с другом, поскольку они разделены областями раздувающегося пространства.

Теория Мультивселенной: Критика и выводы

В завершении следует сказать, что когда кто-то говорит о теории мультивселенной, это может звучать и дерзко и смиренно одновременно. Но у многих физиков совершенно иная реакция: по их мнению, идея мультивселенной ненаучна и, возможно, даже «опасна» тем, что может привести к неверно направленным научным усилиям.

Так, Пол Стейнхардт, профессор естественных наук в Принстонском университете, назвал теорию Мультивселенной «Теорией чего угодно», так как она совместима с произвольными наблюдениями и, следовательно, не имеет какого-либо эмпирического уклона.

Сегодня современная наука пока не может ни доказать, ни опровергнуть существование Мультивселенной.

Так или иначе, несмотря на критику теории множественности миров, данные научных исследований (о некоторых из которых рассказано в этой статье) позволяют выдвигать даже такие, кажущиеся на первый взгляд, безумными теории. В конце концов, возвращаясь к аналогии с муравейником, что мы знаем о мире, в котором живем?

А как вы думаете, существует ли Мультивселенная или усилия физиков направлены не в то русло? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Подробнее..

Было ли у Вселенной начало?

21.10.2021 00:06:43 | Автор: admin

Квантовая гравитация, пожалуй, самая неприятная проблема, с которой сталкивается современная физика. У нас есть две чрезвычайно эффективные теории Вселенной: квантовая физика и общая теория относительности.

Мы не так часто об этом задумываемся и все же, было ли у Вселенной начало? Согласно ведущей космологической теории, наша Вселенная родилась в результате Большого взрыва около 14 миллиардов лет назад и с тех пор расширяется с ускорением. Но не все исследователи полагают, что в действительности дело было именно так. Профессор Ливерпульского университета в Великобритании, физик Бруно Бенто считает, что никакого начала Вселенной не было. Возможно, то, что мы называем Вселенной, существовало всегда и новая теория квантовой гравитации, кажется, может объяснить почему. В ходе работы Бенто и его коллеги использовали новую теорию под названием теория причинных множеств, согласно которой пространство и время разбиты на дискретные фрагменты. На каком-то уровне, как отмечают исследователи, существует фундаментальная единица пространства-времени. Используя новый подход, основанный на причинно-следственных связях, физики обнаружили, что у Вселенной, вполне возможно, не было начала: она существовала всегда, в бесконечном прошлом и лишь недавно превратилась в то, что мы называем Большим взрывом.

Главная сила природы

Гравитация, как известно, является генеральным директором космоса, повелителем Вселенной, если хотите. Именно эта сила позволяет звездам и планетам вращаться по орбите, а черным дырам поглощать любые объекты, что оказались поблизости. Благодаря гравитации яблоко упало на голову Исаака Ньютона, а мы с вами не улетаем в небо, стоит нам оторваться от земли.

Будучи фундаментальной силой Вселенной гравитация в нашем, человеческом понимании объясняет как движутся небесные тела, а также является главенствующей силой на Земле. Однако, если Общая теория относительности Эйнштейна (ОТО) прекрасно справляется с описанием мира, видимого невооруженным глазом, она, увы, не в полной мере описывает законы, по которым существует таинственный и невидимый мир атомов и частиц. Этот удивительный мир описывает квантовая механика.

Квантовая механика описывает то, как взаимодействуют друг с другом элементарные частицы.

Больше по теме: Что квантовая физика может рассказать о природе реальности?

Но так как мы не видим взаимодействия элементарных частиц, нам кажется странным, что квантовый мир так сильно отличается от знакомых объектов (хотя объекты эти целиком и полностью состоят из этих самых частиц).

Так что когда мы смотрим за пределы Земли, на Вселенную, которая намного шире, и начинаем рассматривать большие явления, отложить квантовую физику в сторону не получится.

Хотя сила гравитации является наиболее значительной в космических масштабах, три другие фундаментальные силы природы также играют важную роль будь то солнечные вспышки или ядерные реакции в недрах звезд. Квантовые эффекты также возникают в ряде таких концепций как Большой взрыв или черные дыры. На самом деле найти что-то, в чем квантовые силы не принимают участия, невозможно.

Квантовая физика подарила миру успешное описание трех из четырех фундаментальных сил природы (электромагнетизма, слабого взаимодействия и сильного взаимодействия) вплоть до микроскопических масштабов. А Общая теория относительности является самым мощным и полным описанием гравитации, когда-либо разработанным.

Наш мир намного больше и сложнее, чем мы можем себе представить. Но шанс разгадать фундаментальные тайны Вселенной у нас есть.

Но вернемся к гравитации. Она, как мы уже говорили выше, не вписывается в квантовый мир. И даже в работе Эйнштейна уравнения поля для гравитации не проквантованы. Хотя большинство физиков убеждены, что должен быть какой-то способ объединения гравитации с тремя фундаментальными силами, квантовыми по своей сущности, он по-прежнему представляется трудным для понимания.

Альберт Эйнштейн потратил большую часть последних 30 лет своей жизни на поиск способа сближения гравитации с другими силами, но ему это не удалось.

Таким образом, квантовая гравитация это общий термин для теорий, которые пытаются объединить гравитацию с другими фундаментальными силами физики (которые уже объединены вместе). Обычно она предполагает существование теоретической виртуальной частицы гравитона, который опосредует гравитационную силу.

Это интересно: Предполагает ли квантовая механика множественность миров или что такое интерпретация Эверетта?

Интересно, что именно наличие гравитона отличает квантовую гравитацию от некоторых других объединенных теорий поля. И все же вынуждены отметить, что ряд существующих теорий наличия гравитона не требуют.

Теория квантовой гравитации

Итак, Стандартная модель физики частиц (разработанная в период с 1970 по 1973 год) постулирует, что остальные три фундаментальные силы природы опосредованы виртуальными бозонами. Фотоны опосредуют электромагнитную силу; бозоны опосредуют слабое ядерное взаимодействие, а глюоны (такие как кварки) опосредуют сильное ядерное взаимодействие. Следовательно, гравитон будет опосредовать гравитационную силу. Если, конечно, эта квантовая частица будет обнаружена.

Ожидается, что гравитон не будет обладать массой (так как действует мгновенно на больших расстояниях), однако, основная проблема экспериментальной проверки любой теории квантовой гравитации заключается в том, что уровни энергии, необходимые для наблюдения гипотез, недостижимы в современных лабораторных экспериментах.

Ткань пространства-времени искривляется массой Солнца

Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал на платформе Пульс от Mail.ru! Так вы точно не пропустите ничего интересного!

Предположения квантовой гравитации, как правило, заключаются в том, что такая теория окажется одновременно простой и элегантной. По крайней мере в двух конкретных местах во Вселенной, где математика общей теории относительности просто ломается и невозможно получить надежных результатов: в центрах черных дыр и в начале Вселенной.

Эти области называются «сингулярностями» точками в пространстве-времени, где рушатся знакомые нам законы физики. По сути, сингулярность это математическое предупреждение о том, что ОТО Эйнштейна спотыкается о саму себя. В обеих этих сингулярностях гравитация становится невероятно сильной в очень малых масштабах.

Но как разгадать тайну сингулярности? Для начала, физикам нужна теория квантовой гравитации. На самом деле на ее роль существует множество претендентов, включая теорию струн и теорию петлевой квантовой гравитации, подробнее о которой мы рассказывали здесь. Но есть еще один подход, который полностью переписывает наше понимание пространства и времени.

Теория причинных множеств

Во всех современных теориях пространство и время непрерывны. Они образуют гладкую ткань, которая лежит в основе всей реальности. В таком непрерывном пространстве-времени две точки могут находиться как можно ближе друг к другу в пространстве, и два события могут произойти как можно ближе друг к другу во времени.

Но другой подход, называемый теорией причинных множеств, переосмысливает пространство-время как серию дискретных фрагментов, или «атомов» пространства-времени. Эта теория установила бы строгие ограничения на то, насколько близкими могут быть события в пространстве и времени, поскольку они не могут быть ближе, чем размер «атома».

Новая теория, возможно, сможет объединить ОТО и квантовую механику.

Вам будет интересно: Ученые из ЦЕРН стоят на пороге открытия новой физики

Например, когда вы смотрите на экран, читая эту статью, все кажется гладким и непрерывным. Но если бы вы посмотрели на этот экран через увеличительное стекло, то увидели бы пиксели, которые разделяют пространство и обнаружили бы, что невозможно приблизить два изображения на экране ближе, чем на один пиксель. Эта теория взволновала физика Бруно Бенто из Ливерпульского университета.

Я был взволнован, обнаружив эту теорию, которая не только пытается быть как можно более фундаментальной являясь подходом к квантовой гравитации и фактически переосмысливая само понятие пространства-времени, но также отводит центральную роль времени и его течению, рассказал физик в интервью Live Science.

«Огромная часть философии причинно-следственных связей заключается в том, что течение времени является чем-то физическим, что его не следует приписывать какой-то возникающей иллюзии или чему-то, что происходит внутри нашего мозга, что заставляет нас думать, что время течет; это прохождение само по себе является проявлением физической теории», пишут авторы научной работы.

Теория причинных множеств имеет важные последствия для природы времени.

Итак, в теории причинных множеств причинный набор будет расти по одному «атому» за раз и становиться все больше и больше». Подход с причинно-следственными связями аккуратно устраняет проблему сингулярности Большого взрыва, потому что в теории сингулярности не могут существовать. Материя не может сжаться до бесконечно малых точек они могут стать не меньше размера атома пространства-времени.

Человеческому глазу не подвластен микромир. Е счастью, у нас есть инструменты, позволяющие увидеть атомы и электроны.

Но как в таком случае выглядит начало нашей Вселенной? Как полагает Ленту и его коллега Став Залель, аспирант Лондонского Имперского колледжа, теория причинных множеств может об этом многое рассказать. Их работа пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сервере препринтов arXiv.

Не пропустите: Может ли квантовая механика объяснить существование пространства-времени?

В ней физики рассмотрели вопрос о том, «должно ли существовать начало Вселенной в подходе с причинно-следственными связями». В первоначальной формулировке причинный набор вырастает из ничего во Вселенную, которую мы видим сегодня. В новой работе Большого взрыва в качестве начала Вселенной не было, поскольку причинно-следственная связь была бы бесконечной в прошлом. Это означает, что в прошлом всегда было что-то еще.

Новая работа подразумевает, что Вселенная, возможно, не имела начала она просто существовала всегда. То, что мы воспринимаем как Большой взрыв, возможно, было просто особым моментом в эволюции этого всегда существующего причинного набора, а не истинным началом.

Большой взрыв или Ничего?

Согласитесь, весьма захватывающее исследование. В конце концов, больше ста лет физики не могут объединить квантовый мир и мир, который мы видим перед собой. Но даже если работа пройдет экспертную оценку и будет опубликована в научном журнале, у ученых впереди очень много работы.

Ведь мы по-прежнему не знаем, может ли этот беспричинный причинно-следственный подход позволить использовать физические теории для описания сложной эволюции Вселенной во время Большого взрыва.

Возможно когда-нибудь мы разгадаем величайшие тайны Вселенной

Таким образом, вопрос о том, можно ли новый подход интерпретировать «разумным» образом остается открытым. Однако исследователям удалось показать, что подобная структура действительно возможна. По крайней мере математически. Так что в ближайшее время мы и правда может узнать, было ли у Вселенной начало или же она существовала всегда. Будем ждать.

Подробнее..

Главные научные открытия 2021 года по версии Hi-News.ru

28.12.2021 16:04:23 | Автор: admin

Каким нам запомнится 2021 год?

2021 год принес важные исторические открытия в области человеческих знаний, от микроскопических до космических. Достижения уходящего года по-настоящему эпохальны: роботизированные исследовательские миссии изучают планеты Солнечной системы; зонд NASA Parker вошел в солнечную атмосферу; физики доказали существование ранее неизвестных науке элементарных частиц; осторожные предположения ученых о «новой физике» и новой силе природы. И это лишь малая часть открытий, ведь если подумать о медицинской науке, то на первый план выходит лечение и борьба с COVID-19, который, судя по всему, продолжает собственную эволюцию и обзаводится новыми мутациями. Нельзя не отметить и стремительное изменение климата, а также угрозы, которые оно несет в себе. Особое значение в этом вопросе, как это ни странно, имеет Нобелевская премия по физике. Ну что, поехали!

Миссия на Марс что нового мы узнали о Красной планете

За последние несколько лет к нашей планете-соседке был отправлен ряд исследовательских миссий. Но лишь один аппарат смог покорить марсианское небо в апреле 2021 года вертолету Ingenuity удалось взлететь над поверхностью Марса. Главная цель Ingenuity поиск жизни на Красной планете.

Вообще, 2021 год раскрыл множество тайн о Марсе. Например, мы узнали, что в прошлом на этой засушливой планете была вода об этом свидетельствуют крупные запасы льда в системе марсианских каньонов. Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter миссии «ЭкзоМарс», запущенный Европейским космическим агентством и Роскосмосом, обнаружил значительные объемы льда в большой системе каньонов Марса.

Точный состав и форму воды на планете предстоит определить, но сам факт скопления ценного ресурса в низких широтах открывает новые перспективы для исследований и экспедиций.

Вот так выглядит Марс в объективе вертолета Ingenuity, красота и безусловно историческое фото

Еще одна исследовательская миссия на Марс Perseverance также принесла много интересного. Как, вероятно, знают наши читатели, Perseverance находится на дне марсианского кратера Езеро, а полученные марсоходом данные уже помогли сделать несколько важных научных открытий теперь мы знаем, что кратер образовался из расплавленной вулканической магмы.

Интересный факт
Вода существует на Марсе в форме льда и залегает в полярных регионах планеты.

Когда вертолет Ingenuity доказал, что способен на большее, руководители проекта начали работать с ним осторожнее. На данный момент он помогает марсоходу Perseverance прокладывать легкие пути в труднодоступные места.

Под поверхностью Красной планеты скрываются ледники

Но что еще важнее, на дне Езеро были найдены органические молекулы так называются вещества, которые объединяют в себе химические соединения, в состав которых входит углерод. Словом, очень волнительно и интересно, так что замрем в ожидании новостей.

Больше по теме: Главные достижения марсианского вертолета Ingenuity в 2021 году

Зонд Parker вошел в атмосферу Солнца

Новость, в которую невозможно поверить аппарат NASA Parker достиг солнечной короны и умудрился зачерпнуть немного плазмы в специальный прибор, чашку Фарадея металлическая (проводящая) чаша, предназначенная для улавливания заряженных частиц в вакууме.

Напомним, что Солнечная корона верхний, самый разреженный и горячий слой атмосферы Солнца. Температура короны порядка миллиона кельвинов.

Впервые в истории мы «прикоснулись» к Солнцу

Это по-настоящему захватывающее событие буквально открывает перед человечеством новые возможности Parker поможет ученым раскрыть неизвестную и важную информацию о Солнце и о том, какое влияние на Землю оказывает поток солнечных частиц.

Следующий облет Солнечной системы Parker Solar Probe запланирован на конец февраля 2022 года. Все это время аппарат будет собирать данные до и после сближения с звездой. Подробнее о том, как именно будут развиваться дальнейшие события, можно прочитать здесь.

Не пропустите: Что такое Солнечный минимум и почему не надо его бояться?

Вакцинация против COVID-19 и идентификация вариантов

Два года назад мир узнал о существовании коронавируса SARS-CoV-2. Его распространение по планете не составило труда, как и способность приобретать новые мутации. В ответ на вирусную угрозу по всему миру, ученые в рекордные сроки изготовили эффективные и безопасные вакцины против COVID-19. Но вирус, кажется, нас опередил.

Вариант Omicron, о котором мы рассказывали ранее, имеет гораздо больше мутаций, вопреки ожиданиям экспертов. К тому же новый вариант «распространяется очень быстро, и мы ожидаем высокую нагрузку на систему здравоохранения в ближайшие несколько дней и недель» рассказал журналистам Тулио де Оливейра, директор Южноафриканского центра реагирования на эпидемии и инноваций».

Коронавирус, как и другие возбудители инфекционных заболеваний, быстро мутирует

Вирусы, в том числе новый коронавирус регулярно мутируют, но большинство новых мутаций не оказывают существенного влияния на поведение вируса и последующую болезнь.

Нил Фергюсон, директор Центра по глобальному анализу инфекционных заболеваний в Имперском колледже Лондона, рассказал, что количество мутаций в спайковом белке является «беспрецедентным» в целом их около 50 а омикрон распространяется с невероятной скоростью. Так каким будет наш ответ?

Одной из главных проблем для исследователей в 2021 году стала необходимость определить источник вируса. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) несколько раз отправляла группу ученых в Китай, чтобы попытаться обнаружить ближайших родственников вируса у летучих мышей и понять как он перескочил к людям и как предотвратить появление новых вирусов.

Новый вариант коронавируса микрон содержит около 50 мутаций

Южноафриканские ученые, как сообщает пресса, смогли использовать технологии отслеживания вирусов для выявления всплеска заболеваемости и быстро секвенировали геном для выявления вариаций вируса. Эти действия быстро привело к открытию омикрона.

Наука, что лежит в основе идентификации вирусов, вероятно, предотвратила бесчисленные инфекции, госпитализации и смертельные случаи, и это то, что останется приоритетом в 2022 году.

Что же до вакцин против нового варианта, то ждать осталось недолго ученые вовсю трудятся. К тому же, прямо сейчас проводятся исследования по разработке противовирусной таблетки для предотвращения COVID-19, а ряд других исследований посвящен антителам и различным формам передачи инфекции. Не стоит забывать, что борьба человечества с вирусами длится столетиями, и хочется верить, что скоро коронавирус будет окончательно побежден.

Не пропустите: Чем закончится пандемия? Подсказки есть в истории прошлых болезней

Нобелевская премия по физике и изменение климата

Мировое метеорологическое сообщество и международное научное сообщество приветствовали присуждение Нобелевской премии по физике 2021 года ученым-климатологам-первопроходцам, которые заложили основы для нашего понимания роли человеческой деятельности и парниковых газов в изменении климата.

Шведская королевская академия наук процитировала американо-японского профессора Сюкуро Манабе (Принстонский университет) и немецкого профессора Клауса Хассельманна (Институт метеорологии Макса Планка), «за физическое моделирование климата Земли, количественную оценку изменчивости и надежное прогнозирование глобального потепления».

Лауреаты Нобелевской премии по физике 2021 года

Манабе и Хассельман разделили награду с итальянским физиком-теоретиком, профессором Джорджио Паризи из Римского университета Сапиенца) «за открытие взаимодействия беспорядка и колебаний в физических системах от атомного до планетарного масштаба».

По мере роста осведомленности общественности об изменении климата отрадно видеть, что Нобелевская премия по физике признает работу ученых, которые внесли большой вклад в наше понимание изменения климата, в том числе двух авторов МГЭИК Сюкуро Манабе и Клауса Хассельмана, сказал Хосунг Ли, Председатель Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Интересно, кто удостоится Нобелевской премии по физике в 2022 году?

«Конкретные действия до сих пор не были достаточно амбициозными…. Очевидно, что необходимо повысить уровень амбиций. Мы не можем ждать десятилетиями, чтобы начать действовать», отмечают лауреаты Нобелевской премии по физике.

Методы численного моделирования, разработанные Манабе, учитывают взаимодействие между атмосферой и океанами, являются основой моделирования и прогнозов земной системы, используемых для долгосрочного прогнозирования климата, и незаменимы не только для прогнозирования глобального потепления, но и для ежедневного и сезонного прогнозирования.

О том, что происходит с климатом планеты можно ознакомиться здесь: Новая нормальность: человечеству объявлен Красный код

Физика элементарных частиц выходит на новый уровень

Ну что, вот мы и добрались до самого интересного новейших открытий в области физики элементарных частиц. И они поражают воображение. В январе 2021 года физики доказали существование энионов третьего царства частиц. Интересно, что до недавнего времени существовало всего две категории или царства частиц бозоны и фермионы.

Критерий деления элементарных частиц на два лагеря это значение спина, квантового числа, которое характеризует собственный момент импульса частицы. Если спин отдельно взятой частицы определяется целым числом перед вами бозон, а если полуцелым фермион.

Тетракварк собственной персоной

В этом году исследователи обнаружили первые признаки существования третьего царства частиц энионов, поведение которых не похоже на поведение ни бозонов, ни фермионов.

Апрель тоже принес немало новостей ученые объявили о существовании неизвестных для науки элементарных частиц и взаимодействий между ними, которые жизненно необходимы для природы и эволюции космоса.

Больше по теме: Ученые впервые сфотографировали кристаллы Вигнера. Рассказываем что это такое и как физикам это удалось

В некоторых из предложенных на сегодняшний день теорий Вселенная содержит несколько типов бозонов Хиггса, а не только тот, что включен в Стандартную модель. И все же, несмотря на имеющиеся данные, доказать наличие неизвестной силы непросто и перед учеными стоит нелегкая задача.

Стандартная модель элементарных частиц, источник CERN

Но эти усилия, однозначно, стоят того, ведь мы столько узнали о Вселенной! И сколько еще тайн нам предстоит открыть! А какие научные изыскания за 2021 год запомнились вам? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье.

Подробнее..

Ученые сгенерировали виртуальную вселенную. И ее можно загрузить

15.09.2021 00:09:07 | Автор: admin

Исследователи создали целую виртуальную Вселенную, и ее можно скачать

Астрономия, будучи наукой, изучающей Вселенную, способна поразить воображение. А пока вы в этом, возможно, сомневаетесь, наша планета вращается вокруг своей оси и несет нас сквозь космос со скоростью почти 1700 км/ч относительно кого-то на экваторе. Наша галактика Млечный Путь, в свою очередь, вместе с соседней галактикой Андромеды и несколькими другими галактиками объединены в так называемую Местную Группу, каждая галактика в которой движется в общем гравитационном поле. Но за пределами Местной Группы лежит далекий и бесконечный космос. Так, на расстоянии 22 миллиона световых лет можно обнаружить галактику NGC 3621, которая расположилась в южном созвездии Гидра. И чем дальше мы будем удаляться от дома, тем больше галактик мы увидим. Вряд ли человеческое воображение способно справиться с восприятием бесконечной Вселенной, на просторах которой творится бог весть что. И все же, у нас есть инструменты, позволяющемся хоть как-то разрешить эту мысленную проблему. Недавно международная команда исследователей создала самую большую и реалистичную виртуальную вселенную на сегодняшний день под названием Учуу (что по-японски означает космическое пространство). И да, ее можно скачать.

Компьютеры в астрономии

Сегодня исследования в области астрономии и астрофизики не обходятся без мощнейших компьютеров. Они помогают ученым в наблюдениях и обработке данных, составлении каталогов и работе с документами. Роботизированные телескопы и радиотелескопы позволяют астрономам отслеживать движение тысяч звезд. А использование численных методов позволяет добиваться по-настоящему удивительных результатов при обработке данных.

Как пишет астрофизик Сергей Попов, некоторые современные астрономические проекты относятся к т.н. Big data science. Работа инструмента начинает во многом определяется возможностью работы с получаемой информацией.

Астрономия особая наука. В ней эксперимент заменяют наблюдения. Поэтому особую роль приобретает моделирование, пишет Попов.

Для астрофизического моделирования применяются мощнейшие суперкомпьютеры, т.к. задачи, стоящие перед астрофизиками, очень сложны

Более того, работу современного астронома невозможно представить без компьютера. С их помощью исследователи могут управлять инструментами, а затем, применяя мощные современные методы анализа, обрабатывать полученные данные. Так что от телескопа до компьютера один шаг.

Больше по теме: Астрономы нанесли на карту Вселенной три миллиона новых галактик

Компьютерные модели Вселенной

Попытки сгенерировать компьютерную модель Вселенной, которая рассказывала бы ее эволюцию за более чем 13 миллиардов лет (то есть с момента Большого взрыва) принимались неоднократно. Так, еще в 2014 году в ходе работы, опубликованной в журнале Nature, исследователи провели численное моделирование формирования космической структуры, воспроизведя как крупномасштабные, так и мелкомасштабные особенности репрезентативного объема Вселенной с начала ее истории до наших дней.

Работа отражает как крупномасштабное распределение барионной материи во Вселенной, так и изменение с течением времени его свойств в конкретных галактических системах. Напомним, что барионной материей ученые называют материю, состоящую из барионов (нейтронов, протонов) и электронов.

А ври на изображении ниже можно увидеть результат работы исследователей из Нью-йоркского института Flatiron и Массачусетского технологического института (MIT). Им удалось разработать и запрограммировать новую модель моделирования Вселенной, получившую название Illustris: Следующее поколение, или Illustris TNG.

Перед вами компьютерная модель Вселенной, которая может похвастаться невиданными ранее уровнями детализации о силах, действующих во Вселенной.

До 2021 года эта модель являлась самой продвинутой симуляцией Вселенной в своем роде. Детализация и масштаб моделирования позволяют изучать, как формируются, развиваются и растут галактики в тандеме с их активностью по звездообразованию.

Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтобы не пропустить ничего интересного!

Когда мы наблюдаем галактики с помощью телескопа, мы можем измерить только определенные величины, пишут исследователи он. С помощью моделирования мы можем отслеживать все свойства всех этих галактик. И не только то, как выглядит галактика сейчас, но и всю историю ее формирования.

Отображение того, как развиваются галактики в моделировании, дает представление о том, какой могла быть наша собственная галактика Млечный Путь, когда сформировалась Земля, и как наша галактика может измениться в будущем.

Uchuu новая модель Вселенной

Недавно международная команда исследователей из Японии, Испании, США, Аргентины, Австралии, Чили, Франции и Италии опубликовала результаты своей по-настоящему прорывной работы. Теперь вы сами (при наличии свободного жесткого диска) можете держать одну из этих симуляций в своем компьютере. Симуляция, получившая название Uchuu является самой подробной симуляцией Вселеной из когда-либо созданных.

Учуу содержит 2,1 триллиона "частиц" в пространстве диаметром 9,6 миллиарда световых лет. Имитационное моделирование демонстрирует эволюцию Вселенной на протяжении более 13 миллиардов лет, но не фокусируется на образовании звезд и планет, а вместо этого рассматривает поведение темной материи в расширяющейся Вселенной.

Как сообщает портал Science Alert, моделирование было создано с использованием суперкомпьютера ATERUI II, который посвящен астрономическим проектам. Суперкомпьютер, расположенный в Иватэ, Япония, имеет максимальную производительность более 3 Пфлопс, но даже при всей этой мощности потребовался целый год, чтобы просмотреть все данные и создать симуляцию.

Симуляция Учуу, самая подробная симуляция Вселенной на сегодняшний день. Моделирование: Томоаки Исияма; Визуализация: Хиротака Накаяма; Проект 4D2U, NAOJ

Для производства Uchuu мы использовали … все 40 200 процессоров (процессорных ядер), доступных исключительно в течение 48 часов каждый месяц, сказал Томоаки Исияма, доцент Университета Тиба, который разработал код для проекта. Было израсходовано двадцать миллионов суперкомпьютерных часов, и было сгенерировано 3 петабайта данных, что эквивалентно 894 784 853 снимкам с 12-мегапиксельного мобильного телефона.

Моделирование рассматривает ореолы темной материи, которые представляют собой структуры огромного масштаба, которые могли бы рассказать нам о формировании галактик и ранней Вселенной. Крупномасштабный характер моделирования делает его ценным инструментом для изучения того, как Вселенная развивалась с течением времени, поскольку он показывает очень отдаленные регионы, которые представляют собой ранние этапы жизни Вселенной.

«Учуу похож на машину времени», рассказала в интервью News18 Джулия Эреза, аспирант Института астрофизики Андалусии в Испании, которая использует Учуу.

Отправиться в космическое путешествие сегодня можно не выходя из дома.

«Мы можем двигаться вперед, назад и останавливаться во времени, мы можем «увеличить» одну галактику или «уменьшить» ее, чтобы визуализировать целое скопление, мы можем видеть, что на самом деле происходит в каждый момент и в каждом месте Вселенной с ее самых ранних дней до настоящего времени, что является важным инструментом для изучения Космоса,» отмечает Эреза. Более того, никогда прежде у человечества не было подобных инструментов.

Так что если вы хотите самостоятельно исследовать новую виртуальную модель Вселенной, то вперед: команда сделала всю симуляцию доступной для бесплатного скачивания. Хотя вынуждены предупредить даже в сжатом виде симуляция занимает 100 терабайт, поэтому вам понадобится немало свободного места на жестком диске.

Вам будет интересно: Как связаны привидения и компьютерная симуляция нашей Вселенной?

Чтобы загрузить симуляцию и узнать больше о взаимодействии с ней, вы можете перейти на веб-сайт Uchuu simulation и связанную с ним страницу на GitHub. Группа также планирует выпустить больше данных в будущем, включая каталоги виртуальных галактик и карты гравитационного линзирования. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Учуу фокусируется на крупномасштабной структуре Вселенной: ореолах темной материи, контролирующих не только формирование галактик, но и судьбу всей Вселенной.

Разработчики Uchuu надеются, что модель поможет астрономам научиться интерпретировать исследования галактик с использованием Big Data, которые ожидаются в ближайшие годы с помощью таких объектов, как телескоп Subaru и космическая миссия ЕКА Euklede.

Вам будет интересно: Суперкомпьютер обратил вспять космические часы

Недавно появился новый тип астрономии, называемый «имитационной астрономией», который использует компьютеры. Используя вычислительную мощность суперкомпьютеров, мы теперь можем численно решать уравнения, которые не могут быть решены аналитически. ATERUI II стремится изобразить более реалистичную Вселенную с помощью моделирования, используя ее высокую скорость вычислений, — пишут авторы научной работы.

Ну что, добро пожаловать в новый мир удивительных астрономических открытий и высоких технологий. Будете устанавливать Uchuu на свой компьютер? Ответ будем ждать здесь, а также в комментариях к этой статье!

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

© 2006-2022, umnikizdes.ru