Теория темного диска разжигает споры
В 1932 году голландский астроном Ян Оорт подсчитал звезды в Млечном Пути и обнаружил, что их не хватает. Оценив, как звезды покачиваются вверх-вниз, подобно лошадкам на карусели, двигаясь через плоскость галактики, Оорт подсчитал, что материи, которая оказывает на них гравитационное влияние, должно быть в два раза больше, чем видно. Он также предположил существование невидимой «темной материи» и допустил, что она должна быть сконцентрирована в диске, чтобы объяснить движение звезд. В нашу эпоху повальных исследований темной материи, спорную идею о том, что темная материя сконцентрирована в тонком диске, спасли от научного забвения.
Несмотря на постулаты Оорта, открытие темной материи — невидимого и неопределенного вещества, на которое приходится пять шестых массы Вселенной, — принадлежит швейцарско-американскому астроному Фрицу Цвикки, который вывел ее существование из относительных движений галактик в 1933 году. Оорт посчитал свою находку ложной. К 2000 году обновленные запасы «недостающей» массы в Млечном Пути, вроде тех, которые предположил Оорт, были обнаружены в слабых звездах, газе и пыли, и в темном диске не стало необходимости. Восемьдесят лет намеков указывали, что темная материя, чем бы она ни являлась, образует сферические облака — гало — вокруг галактик.
Во всяком случае так решили охотники за темной материей. И хоть идея темного диска оказалась в опале, она никогда не уходила насовсем. Не так давно Лиза Рэндалл, известный профессор физики Гарвардского университета, спасла идею темного диска от научного забвения и даже присудила ей активную роль в жизни галактик.
Предлагая свою модель в 2013 году, Рэндалл и ее коллеги утверждали, что темный диск мог бы объяснить гамма-лучи, идущие от центра галактики, распределение карликовых галактик вокруг галактики Андромеды и Млечного Пути, и даже периодические падения комет и массовые вымирания на Земле.
Но астрофизики, которые ведут инвентаризацию Млечного Пути, запротестовали, утверждая, что общая масса галактики и покачивание ее звезд слишком хорошо совпадают, чтобы оставалось место для темного диска. «Она намного более ограничена, чем считает Лиза Рэндалл», — говорит Джо Бови, астрофизик из Университета Торонто.
Теперь Рэндалл, которая разработала несколько важных идей на крупные темы фундаментальной физики, наносит ответный удар. В документе, размещенном на прошлой неделе в The Astrophysical Journal, Рэндалл и ее студент Эрик Крамер, нашли место для диска в анализе Млечного Пути: «Существует важная деталь, которую проглядели, — пишут они. — Диск может освободить место для самого себя».
Если через «срединную плоскость» галактики проходит темный диск, предполагают Рэндалл и Крамер, тогда он будет гравитационно стягивать вещество внутрь, что приведет к повышенной плотности звезд, газа и пыли в срединной плоскости. Ученые обычно оценивают общую видимую массу Млечного Пути, экстраполируя на основе плотности средней плоскости; если же будет стягивающий эффект, эта экстраполяция приведет к преувеличению видимой массы и ощущению, что масса соответствует движению звезд. «По этой причине множество предыдущих исследований не видели свидетельства существования темного диска», говорит Крамер. Вместе с Рэндалл они выяснили, что тонкий темный диск более чем возможен, и в некотором смысле его присутствие предпочтительнее, чем отсутствие.
«Работа Лизы открывает это дело заново», говорит Крис Флинн из Технологического университета Суинберна в Мельбурне, Австралия, который вместе с Йоханом Холмбергом провел серию «инвентаризаций» Млечного Пути, которые, казалось, начисто смели все возможности для темного диска.
Бови не согласен. Даже принимая во внимание стягивающий эффект, он оценивает, что не более 2% общего количества темной материи может лежать в темном диске, в то время как остальная должна образовать гало. «Я думаю, большинство людей хочет выяснить, где 98% темной материи, а не 2%», говорит он.
Эти дебаты — и судьба темного диска — вероятно, очень скоро разрешатся. Спутник Gaia Европейского космического агентства в настоящее время обследует положения и скорости миллиарда звезд, и окончательный инвентарь Млечного Пути может быть составлен уже к концу следующего лета.
Открытие темного диска любого размера было бы чрезвычайно показательным. Если он существует, темная материя будет намного сложнее, чем считали ученые. Материя собирается в форму диска только будучи способной излучать энергию, и лучший способ излучить достаточно энергии — это если она сформирует атомы. Существование темных атомов означало бы, что темные протоны и темные электроны, которые заряжены подобно видимым протонам и электронам, взаимодействуют между собой с помощью темной силы, переносимой темными фотонами. Даже если 98% темной материи инертны и образуют гало, существование даже тонкого темного диска означало бы «темный сектор» неизвестных частиц, распространенных в нашей Вселенной.
«Обычная материя довольно сложна; есть важные вещи, которые играют роль в томах, а есть которые не играют», говорит Джеймс Буллок, астрофизик Калифорнийского университета в Ирвине. «Нетрудно представить, что другие пять шестых материи во Вселенной довольно сложные, и что есть определенный темный сегмент, который связывает атомы».
Представление о том, что темная материя может быть сложной, появилось не так давно, на фоне астрофизических аномалий, которые не вяжутся с давно сложившейся картиной темной материи как пассивных, медлительных «слабо взаимодействующих массивных частиц». Эти аномалии, а также неудачные попытки экспериментально обнаружить вимпы по всему миру слегка ослабили парадигму вимпов и возвестили новую эру, свободную для всех теорией, поэтому любая теория может оказаться верной.
Эта область начала появляться где-то в 2008 году, когда эксперимент PAMELA обнаружил избыток позитронов (по сравнению с электронами), приходящий из космоса — асимметрию, которая подогрела интерес к «асимметричной темной материи», ныне популярной модели, предложенной Катрин Цурек и ее коллегами. В то же время появились новые идеи касательно вимпов. «Были строители моделей вроде меня, которые поняли, что темная материя была недостаточно проработана в этом направлении», говорит Цурек, работающая сейчас в Национальной лаборатории Лоренса Беркли в Калифорнии. «Поэтому мы погрузились в него».
Другим триггером была плотность карликовых галактик. Когда ученые пытаются имитировать их формирование, карликовые галактики обычно оказываются слишком плотными в своих центрах, пока ученые не поняли, что частицы темной материи могут взаимодействовать между собой с помощью темных сил. Но излишняя интерактивность, однако, рушит модели образований структур в ранней Вселенной.
«Мы пытаемся выяснить, что можно добавить», говорит Буллок, который тоже занимается строительством этих моделей. Большинство модельеров добавляют слабые взаимодействия, которые не оказывают эффекта на форму гало темной материи. «Но что примечательно, есть класс темной материи, который позволяет оформиться дискам». В таком случае лишь крошечная доля частиц темной материи будет взаимодействовать, но останется достаточной сильной, чтобы рассеивать энергию — и затем формировать диски.
Рэндалл и ее коллеги Джиджи Фан, Андрей Кац и Мэтью Рис в 2013 году пошли по дорожке, проторенной Оортом: попытались объяснить очевидную аномалию Млечного Пути. Так называемая «линия Ферми» представляет собой излишек гамма-лучей определенной частоты, приходящих из галактического центра. «Обычная темная материя не могла бы аннигилировать достаточно, чтобы произвести линию Ферми», говорит Рэндалл, «поэтому мы подумали: что, если она намного плотнее?». И так темный диск получил вторую жизнь. Линия Ферми исчезла, когда появилось больше данных, но идея диска жила. В 2014 году Рэндалл и Рис предположили, что диск мог бы оказаться ответственным за интервалы в 30-35 миллионов лет между нарастающей активностью комет и метеоров, которую некоторые ученые связывают с периодическими массовыми вымираниями. Каждый раз, когда Солнечная система покачивается вверх или вниз на галактической карусели, сказали они, гравитационный эффект диска может дестабилизировать камни и кометы в облаке Оорта — свалке на задворках нашей Солнечной системы, названной в честь Яна Оорта. Эти объекты отправляются крутиться во внутренней Солнечной системе, а некоторые попадают в Землю.
Но Рэндалл и ее команда сделали лишь беглый — и неправильный — анализ того, как много места в общей массе Млечного Пути остается для темного диска, опираясь на движения звезд. В среде астрофизиков их заявления сочли возмутительными.
Рэндалл, известная своим упорством среди коллег, привлекла к делу Крамера, чтобы тот ответил на критику и сгладил все морщины в анализе, прежде чем станут доступны данные Gaia. Новый анализ показал, что в случае существования темный диск не может быть столь же плотным, как изначально полагала ее команда. Но для тонкого темного диска место все же нашлось, в связи с его стягивающим эффектом и дополнительной неопределенностью, вызванной чистым дрейфом звезд Млечного Пути.
Крис Макки из Калифорнийского университета в Беркли выявил новую проблему, о которой написал в The Astrophysical Journal. Макки признал, что тонкий темный диск все еще может втиснуться в запас массы Млечного Пути. Но он может быть настолько тонким, что просто коллапсирует. Ссылаясь на исследования 60-х и 70-х годов, Макки и его коллеги пишут, что диски не могут быть намного тоньше, чем диск видимого газа в Млечном Пути, без фрагментирования. «Возможно, темная материя обладает свойствами, которые отличаются от свойств обычной материи и препятствуют этому, но я не знаю, что бы это могло быть», говорит Макки.
Рэндалл пока не отразила эту последнюю атаку, называя ее «хитрым вопросом, который изучается». Она также согласилась с точкой зрения, высказанной Бови — что диск заряженных темным атомов несущественен по сравнению с природой 98% темной материи. Теперь она исследует возможность того, что вся темная материя может быть заряжена одной темной силой, но из-за избытка темных протонов по сравнению с темными электронами, лишь крошечная фракция становится связанной в атомах и выносится в диск. В таком случае диск и гало должны состоять из одних и тех же ингредиентов, «что было бы более экономно», говорит она. «Мы думали, это можно исключить, но не получилось».
Пока что темный диск живет — как символ всего, что известно о темной стороне Вселенной. «Я думаю, что для этой области очень и очень круто, что есть люди, которые рассматривают самые разные идеи», говорит Буллок. «Потому что мы понятия не имеем, что это такое — темная материя, и должны быть открытыми для всего».
http://hi-news.ru/research-development/teoriya-temnogo-diska-razzhigaet-spory.html
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
20.05.2016 - 22.06.2016 (993)
23.06.2016 - 01.08.2016 (995)
02.08.2016 - 12.09.2016 (990)
13.09.2016 - 25.10.2016 (989)
26.10.2016 - 05.12.2016 (995)
06.12.2016 - 15.01.2017 (995)
16.01.2017 - 23.02.2017 (990)
24.02.2017 - 03.04.2017 (994)
04.04.2017 - 18.05.2017 (1000)
19.05.2017 - 05.07.2017 (1000)
06.07.2017 - ...
Последние аномальные новости

Блуждающие экзопланеты могут быть обитаемы

Говорящие камни Армении и их связь с пирамидами Хеопса

Гомеопатию прекратили финансировать в Англии

Группа НЛО пролетелела над Ростовом

Демон притаился в ванной

Демоны убили солиста группы Linkin Park

Когда первый человек покинет Солнечную систему

Мистическая Москва. Двери в иной мир - 1

Мистическая Москва. Двери в иной мир - 2

Музей заплатит $15000 за расшифровку иероглифов

НАСА снова огорчило уфологов

Небесное явление над Бразилией

Обширные залежи воды на поверхности Луны

Открыли сверхновую яркостью в три Галактики

Пять НЛО над Восточной Сербией

Секретная база Третьего Рейха на Луне

Создатель Мистера Робота расскажет о Бермудском треугольнике

Тайны острова архангела Михаила

Теория заговоров. Что такое химтрейлы

Факты о черных дырах

Египетские фараоны потомки инопланетян

За Северной Осетией следят инопланетяне

Загадочные люди-тени

Захоронение с мумифицированными инопланетянами

Инопланетяне прилетают воровать полезные ископаемые

Климатическое оружие пущено в ход

Круг на поле в Западном Сассексе

Лох-Несское чудовище вопротили в металле

Милосердное привидение

Можно ли вытащить что-то из черной дыры

Монах, охраняющий клад в воронежских катакомбах

Музыкант рассказал о контакте с НЛО

НЛО в районе Канарских островов появился из-под воды

Новый способ общаться с внеземными цивилизациями

Огромное количество древних фресок с НЛО

После землетрясения на Косе в небе появилось НЛО

След НЛО в библейском Чуде пяти хлебов и двух рыбок

Фотозагадки красной планеты

Что нужно сделать, чтобы уничтожить жизнь на планете

Чупакабра пугает жителей Калифорнии

Ничего лишнего только игровые автоматы

Головокружительный драйв на спортивном тотализаторе

Археологи нашли печать XIV века с изображением инопланетянина

База инопланетян недалеко от Зоны 51

В гостях в музее Кирлиан

Житель Углегорска заснял на камеру НЛО

Козленок-мутант с человеческим лицом

Колдуны сорвали выборы в Новой Гвинее

Луна создана инопланетянами

Лунный заговор как тест на профпригодность

Места в России, которые считают аномальными зонами

Мистический источник высоких энергий Акыр-Таса

Музыкант играл на гитаре во время операции на мозге

На Марсе не было никаких цивилизаций

Необычная связь между эволюцией жизни и вулканами

НЛО пролетело над Благовещенском

Плана защиты от вторжения инопланетян у европейских властей нет

Призраки или горные духи Приэльбрусья

Призраки Петербурга

Тайна гигантского шестиугольника на Сатурне

Удивительные экзопланеты

Элита готовится к глобальному катаклизму

Аномалии. Сколько волнения в этом слове

Беды аномальных зон

Гигантский корабль инопланетян возле МКС

Загадка антивещества

Загадка Белой пирамиды

Загадочные иероглифы в полях под Ростовом

Инопланетяне жили вместе с людьми на Земле

Инопланетяне присутствовали на Земле в античные времена

Исследователи отправятся на поиски клада невесты-призрака

Левитирующие кристаллы нашли в Арканзасе

НЛО над Сызранью

Новая экзопланета класса горячих юпитеров

Новые факты о Балтийской аномалии

Обнаружили планету с атмосферой-солнцезащитным кремом

Отходы НЛО или внеземные формы жизни

Поразительные хрономиражи

Родился козел с демоническим лицом

Сигнал инопланетян передавал земной спутник

Ставропольский дом с привидениями переделают в отель

Тайна петроглифов Залавруги

В поисках другой жизни в Солнечной системе

В России все чаще фиксируют инопланетные корабли

Все здания ВТЦ намеренно уничтожены властями США

Группу лжеэкстрасенсов и парапсихологов отправили в тюрьму

Домашнего эльфа нашли в стене дома

Загадочные круги на полях 45-й параллели

Замороженного пришельца обнаружили на вершине горы Адамс

Запущен новый инструмент для поиска экзопланет

Как минимум 75% нашей ДНК является бесполезной

Назван способ прожить на семь лет дольше

Неизвестную субстанцию вынесло на берег Франции

НЛО в виде полумесяца засняли в небе

Поймали тень карликовой планеты на поверхности Земли

Получили первое фото плевка черной дыры

Почему колония на Титане может быть лучше марсианской

Призрак служанки попал в объектив камеры

Свиток с пророчествами нашли в стене дома

Скоро объявят об открытии гробницы жены Тутанхамона

Тайна рождения первых черных дыр

Хорошие гены не помогают дожить до ста лет

Девушка сделала селфи с фантомом

Загадки и тайны Чегемского ущелья

Зачем таджики ходят к колдунам

Интересные космические феномены

Инцидент в Рэндлшемском лесу

Искусственный интеллект. История и перспективы

Как уничтожить все живое на Земле

Назвали города, где можно увидеть НЛО

НЛО в небе над Краснодаром всполошил горожан

Отель с призраком выставили на торги

Открыта суперземля с экстремально коротким годом

Пара НЛО пролетела над Челмсфордом

Представьте себя на месте инопланетян

Случаи из жизни людей без мозга

Сотни древних пирамид обнаружены в долине мертвого огня

Странная аномалия над Корнуоллом

Странная ракета пролетела над Гамильтоном

Странное явление в небе над Петропавловском

Таинственное чудовище террорезирует шотландскую деревню

Удивительный шар в небе

Американские и британские пилоты видели НЛО

Британскую семью преследует одержимая духами кукла

Все мы связаны между собой

Вселенная обладает собственным сознанием

Древний ядерный реактор найден в Африке

Дыра на Солнце - начало глобальной катастрофы

Загадочный и мистический Даргавс

Йогу назвали полезной для сохранения ясного ума

На поле в Лунинском районе появились таинственные знаки

НЛО пролетело над Владимиром

Планета Тайга проведёт мероприятие в месте силы

Приключения агента разведки Рафаэля Сабатини

Самые правдоподобные наблюдения НЛО

Светящиеся НЛО удивили жителей Кишинева

США испытали лазерную пушку

Таинственная гробница персидских царей

Таинственный Плутон

Уникальные породы Марса

Что будет если передвинуть Землю подальше от Солнца

Что порождает загадочные гамма-лучи

Астероид врежется в Землю 12 октября

Жители Будапешта и Омска перед грозой засняли НЛО

Загадка рождения астероидной свиты Марса

Замороженный эмбрион впервые вернули к жизни

Звездолет инопланетян проходит в портал

Землеподобные планеты образуются из грязи

Инопланетяне шлют сигналы от звезды GJ 447

Искусственный интеллект является основной угрозой

История погибшей в результате экзорцизма Аннелизы Михель

Как могло повлиять на погоду климатическое оружие

Как себя вести при встрече с НЛО

Кому мешают великие изобретатели

Марс полон загадок

Невероятные следы працивилизаций

Погоня американских истребителей за НЛО

Самарец вышел покурить и увидел НЛО

Следы пришельцев в ущелье Врата ада

Снующая по крышам чупакабра наводит ужас на жителей Ростова

Флот инопланетян прячется в кольцах Сатурна

Чупакабра заявила о себе на Сумщине

Верите ли вы в пророчества

Взошла прямоугольная Луна

Возможна ли жизнь вне Земли

Выпустили монету посвященную годовщине Розуэлльского инцидента

Для чего на самом деле построили Стоунхендж

Зловещие мертвецы парка Дурова

На дне Бермудского треугольника расположен город

НЛО около аэропорта Далласа

Подземные бункеры для правителей мира

Привидение пожарной каланчи

Призрак египетского жреца

Руководство по поиску обитаемых экзопланет

Существуют ли параллельные Вселенные

Таинственные данные НАСА нашли в подвале

Таинственный камень

Тургайские геоглифы могут раскрыть тайну Тобольского мыслителя

Факты о потерянной Атлантиде

Фантастическая туча перепугала воронежцев

Черные кольца в небесах

Экзопланеты и все с ними связанное

Современный гемблинг это десятки развлечений

Портал клуба Вулкан идеальное место для безопасного гэмблинга

Возникают проблемы с доступом к казино Вулкан

Волшебство творилось в небесах во время похорон Брэдли Лоури

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика