Главная » 2011»Август»18 » Астрономы точно узнали, из чего состоит три четверти мироздания
Астрономы точно узнали, из чего состоит три четверти мироздания
16:00
Ученые работали независимо друг от друга и применяли разные методы.
Например, одним из методов исследования явилось измерение принципа
распределения галактик в пространстве. Способ их размещения известен в
астрономии как «барионные акустические колебания», сообщает from-ua.com.
Другой метод - это измерение скорости формирования скоплений галактик.
Но к выводам астрофизики пришли одинаковым: лишь 5% массы Вселенной
приходится на привычную нам барионную материю, состоящую из протонов,
нейтронов и электронов, а остальная часть - это темная материя (21%) и
темная энергия, занимающая 74% всего космического пространства. Это
открытие теперь в свою очередь дает объяснение другому малоизученному
феномену: почему Вселенная расширяется со все возрастающей скоростью?
- Темная энергия действует следующим образом, - объясняет соавтор
исследования доктор Крис Блэйк. - Представьте себе, что вы подбросили
мяч в воздух, а он продолжает лететь вверх все быстрее и быстрее.
Результаты показывают, что темная энергия - это постоянная величина в
космологии, как предположил Эйнштейн. Если бы все дело было в
гравитации, мы бы не видели этих постоянных эффектов все время.
И теоретические выкладки ученых подтверждают данные, полученные с
космического телескопа Galaxy Evolution Explorer (Galex) и
Англо-Австралийского телескопа, установленного на горе Слайдинг Спринг в
Австралии. Их данные свидетельствуют, что галактики разбегаются в
течение последних восьми миллиардов лет. Это почти половины возраста
Вселенной, который оценивается в 14 миллиардов лет.
Теперь темную энергию будут изучать с особой тщательностью. И для этого
на днях американский космический корабль Endeavour доставил на
Международную космическую станцию (МКС) оборудование стоимостью в $2
долларов для изучения этого странного вещества. Ведь неизвестно, как и
темная энергия и темная материя могут повести себя в будущем, если до
сих пор непонятно, откуда они взялись изначально. Так, например,
некоторые ученые утверждают, что темная материя может погубить нашу
планету (см. «КП» за 15.02.2010).
Так, итальянские специалисты из Национального института ядерной физики
считают, что из-за этих субстанций через 22 миллиарда лет погибнет не
только Земля, но и вся Вселенная исчезнет в пучине Большого взрыва.
Дело в том, что с каждым годом Земля медленно, но верно удаляется от
Солнца. Объяснения причины подобного явления пока не найдено, и
итальянцы предположили, что расстояние увеличивается из-за темной
материи. По оценкам специалистов, количество невидимой субстанции
продолжает расти, и в будущем сила гравитации темной материи станет
настолько чудовищной, что разорвет даже атомные ядра. ЧТО МЫ СЕГОДНЯ ЗНАЕМ О ТЕМНОЙ СУБСТАНЦИИ ВСЕЛЕННОЙ?
1.Заполняет почти все мироздание
Темная материя сродни обычному веществу в том смысле, что она способна
собираться в сгустки (размером, скажем, с галактику или скопление
галактик) и участвует в гравитационных взаимодействиях так же, как
обычное вещество. Скорее всего, она состоит из новых, не открытых еще в
земных условиях частиц.
2.Строит галактики
Так, например, астрономы обнаружили, что темная материя и энергия
непосредственно влияют на образование звезд в галактиках. Специалисты
полагают, что невидимая субстанция служит неким связующим веществом.
Скопившись в достаточном количестве, оно стягивает к себе обычный газ, а
затем заставляет сжиматься и образовывать звезды. Вероятно, это и
служит причиной того, что звезды объединяются в галактики, а те, в свою
очередь, – в скопления и сверхскопления галактик.
3. Порождает антигравитацию
Темная энергия, равномерно заполняющая все пространство Вселенной,
имеет отрицательное давление. Предполагается, что это давление должно
порождать отталкивание, антигравитацию. Исходя из данных,
свидетельствующих об ускоренном расширении Вселенной, ученые
предполагают, что здесь действует отрицательное давление темной энергии.
4. Запрещает распадаться частицам
Что представляют из себя частицы темной материи? Ясно, что эти частицы
не должны распадаться на другие, более легкие частицы, иначе бы они
распались за время существования Вселенной. Сам этот факт
свидетельствует о том, что в природе действует новый, не открытый пока
закон сохранения, запрещающий этим частицам распадаться. Аналогия здесь с
законом сохранения электрического заряда: электрон - это легчайшая
частица с электрическим зарядом, и именно поэтому он не распадается на
более легкие частицы (например, нейтрино и фотоны). Далее, частицы
темной материи чрезвычайно слабо взаимодействуют с нашим веществом,
иначе они были бы уже обнаружены в земных экспериментах.
Дальше начинается область гипотез, верность которых можно проверить с
помощью экспериментов на Большом адронном коллайдере или в будущем - в
подземной лаборатории в Сэнфорде. Ее строительство началось пару лет
назад в заброшенной золотоносной шахте Хоумстейк, в Южной Дакоте, около
городка Лид. Это будет самая глубокая подземная лаборатория в мире: 2400
метров глубины, что по уровню изоляции от космических лучей составляет
эквивалент 7200 метров воды. В ней несколько американских университетов и
ведущих национальных центров под эгидой Национального научного фонда
(NSF) будут проводить опыты, которые позволят понять устройство
мироздания. Проект носит название Deep Underground Science and
Engineering Lab (DUSEL). Поймать частицы темной энергии ученым поможет
детектор Large Underground Xenon - LUX. Он в 100 раз более чувствителен,
чем все ныне существующие установки. (подробнее в «КП» за 26.06.2009).
А В ЭТО ВРЕМЯ
ОБНАРУЖЕНО «БОЛЬШОЕ НИЧТО»
Американские астрономы из Университета Миннесоты сделали необычное
открытие во Вселенной - они нашли «Большое Ничто». На пространстве в
миллиард световых лет (для сравнения, расстояние от Земли до Солнца
составляет 8,3 световых минуты) не обнаружено никаких космических
объектов. В пространстве, протяженность которого составляет до десяти
миллиардов триллионов километров, нет ни галактик, ни отдельных звезд,
ни «черных дыр», ни даже загадочной «темной материи».
Это не первый случай обнаружения пустого пространства в космосе, но
найденная пустота по размеру в тысячу раз превышает ту, которую ученые
ожидали обнаружить. Началось дело с того, что Национальная
астрофизическая лаборатория, выполняющая своего рода радиоснимки
космического пространства, обнаружила в одном месте на 45% материи
меньше, чем обычно. Да и та материя, которую нашли, оказалась звездами,
встретившимися между Землей и пустотой на расстоянии 5-10 млрд световых
лет. Тогда специалисты проверили показания, которые снимал
дополнительный радиотелескоп, фиксирующий фоновое радиоизлучение, и
нашли отсутствие такового. Единственное объяснение, считают ученые,
состоит в том, что в изучаемом месте просто ничего нет.
