ОКО ПЛАНЕТЫ > Теории и гипотезы > Итальянские ученые отсрочили дату "конца света".
Итальянские ученые отсрочили дату "конца света".7-04-2010, 15:47. Разместил: VP |
||||||||||||
Печальная весть из Рима
По имеющимся оценкам, ускорение расширения Вселенной началось приблизительно 5 миллиардов лет назад. Предполагается, что до этого оно замедлялось, благодаря гравитационному действию темной материи и барионной материи, состоящей из нейтронов и протонов. Плотность темной материи в расширяющейся Вселенной уменьшается быстрее, чем плотность темной энергии. В конце концов, темная энергия начинает преобладать. Например, когда объем Вселенной удваивается, плотность темной материи уменьшается вдвое, а плотность темной энергии остается почти неизменной. По предположениям некоторых специалистов, если такое ускорение расширения Вселенной будет продолжаться бесконечно, то галактики за пределами нашего Сверхскопления рано или поздно выйдут за горизонт событий и станут для нас невидимыми. 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. Наиболее правдоподобной (но далеко не единственной!) представляется гипотеза о том, что частицы темной материи в 100-1000 раз тяжелее протона и что их взаимодействие с обычным веществом по интенсивности сравнимо с взаимодействием нейтрино. Именно в рамках этой гипотезы современная плотность темной материи находит простое объяснение: частицы темной материи интенсивно рождались и аннигилировали в очень ранней Вселенной при сверхвысоких температурах, и часть их дожила до наших дней. При указанных параметрах этих частиц их современное количество во Вселенной получается как раз такое, какое нужно. Темная история с темной материей Недавние исследования ученых поставили под сомнение существование темной материи как физического явления. Ученые сделали вывод, что, вероятнее всего, темная материя является одной из форм гравитационного воздействия, которое до настоящего времени до конца не изучено. Надо заметить, что эти сомнения высказываются не впервые. Например, исследования различных галактик доказали, что они обладают довольно сильной схожестью, что совершенно противоречит наличию темной материи. Кроме того, было установлено, что, поскольку галактики состоят и из обычной и из темной материи, то их плотность суммарно должна совпадать. Однако расчеты вышли совсем не такими, как ожидалось. Авторы новой работы предложили теорию, в которой задействованы только привычные нам физические явления. Одним из источников электронов во Вселенной являются взрывы сверхновых звезд. По мере движения электронов сквозь Млечный Путь их энергия падает. Исследователи предполагают, что излучение, испускаемое звездами, способно воздействовать на энергию электронов таким образом, что конечное распределение этих элементарных частиц по энергиям будет соответствовать наблюдаемому. Не исключено, что именно такой процесс и был принят за темную материю. Неужели ученые ошибались целых 80 лет — с 1930-х годов, когда впервые было выдвинуто предположение о существовании некоего неизвестного космического вещества? Так есть темная материя или за ней скрывается нечто другое? — Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно найти частицы темной материи, а помочь в этом нам могут — как один из вариантов — эксперименты на Большом адроном коллайдере, — считает заведующий кафедрой прикладной математики, доктор технических наук, профессор, действительный член Международной академии навигации и управления движением Валентин Комаров. — Если масса частиц темной материи действительно значительно тяжелее массы протона (на два — три порядка больше), то они будут рождаться в столкновениях обычных частиц, разогнанных на БАКе. Согласно популярным сегодня гипотезам, частицы темной материи могут являться представителями нового семейства элементарных частиц, так что наряду с открытием частиц темной материи, можно надеяться на обнаружение с помощью мощных ускорителей целого класса новых элементарных частиц и новых взаимодействий. Другой путь состоит в прямой регистрации частиц темной материи, которые находятся вокруг нас. По предположениям ученых, в нашем окружении их должно быть не мало: при массе, равной 1000 масс протона, этих частиц может быть около 1000 в кубическом метре нашего пространства. Можно предположить, что частицы темной материи, являясь крайне слабо взаимодействующими с частицами обычной материи (аналогично нейтрино, вещество для них прозрачно), все же изредка сталкиваются с атомными ядрами, и эти столкновения можно попробовать зарегистрировать. Еще один путь связан с выявлением продуктов аннигиляции частиц темной материи между собой. Эти частицы должны скапливаться в центре Земли и в центре Солнца (они способны беспрепятственно проникать внутрь Земли или Солнца). Там они аннигилируют друг с другом, и при этом образуются другие частицы, том числе нейтрино. Эти нейтрино и могут быть зарегистрированы специальными установками — нейтринными телескопами. Также поиск продуктов аннигиляции частиц темной материи предполагается вести в космосе, к примеру, в центральной области нашей Галактики. Итак, природа «скрытых масс» еще не установлена. Известно только то, что она существует. Между тем, вопрос о скрытой массе Вселенной — это в полном смысле слова вопрос о ее будущем! Если масса темного вещества окажется выше некоторого «критического» значения, то в какой-то момент расширение Вселенной прекратится и начнется обратный процесс — сжатие. Если же невидимого вещества не так много, то расширение Вселенной будет продолжаться вечно. И это еще один сценарий будущего нашего мироздания. Большое Ничто видится на расстоянии 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 все 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. Вернуться назад |