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 - ...
Последние аномальные новости

Волновая аномалия Антарктиды

Джон Леннон был убит агентом ЦРУ

Длиннорукий серый монстр с горы Бен-Макдуй

Загадка Гебекли-Тепе

Загадки ледяной пещеры Борга-Дагана

Загадочная пирамида Эль-Кастильо

Кто не позволяет человечеству прилететь на Марс

Люди могут быть пришельцами

Мистическое число 42

Мозаика Ноева ковчега

Мужчина съел рекордное количество самого острого перца

На свадьбу прилетело несколько НЛО

Найдена одна из первых пирамид Египта

Нашествие НЛО. Спасение или гибель для Земли

Разрушение семьи как проект западных оккультистов

Сверхразвитые инопланетяне живут у звезды KIC 8462852

Секрет очков, способных видеть сквозь одежду

Станет ли искусственный интеллект президентом

Феномен любви с первого взгляда

Школа будет следить за усердием учеников с помощью ИИ

Бристольский залив под покровом волнистых облаков

Вещие сны. К чему снятся экс-возлюбленные

Дождь из мертвой рыбы выпал на школу Оровилла

Древние гиганты просыпаются

Загадочный Кардиффский великан

Иисус не умер после распятия

Кольцо ядовитого спирта вокруг молодой звезды

Корабль инопланетян над Зоной 51

Может ли сознание человека влиять на физический мир

Начали возведение телескопа для исследования экзопланет

Нашли древнейшее культовое место Великобритании

Несколько НЛО заряжались в грозовом фронте

НЛО пролетел над Альметьевском

Огненные птицы Сан-Хуана

Потусторонняя сущность возле колледжа Пятигорска

Почему двуногие животные не становятся разумными

Роберт Земекис снимет многосерийный фильм об НЛО

Снежный человек отравился паленой водкой

Стоунхендж практически построили заново

Таинственный Кенсингтонский рунический камень

Аномальная разновидность древних галактик

Группа ярких НЛО над озером Онтарио

Домовой на самом деле существует

За расшифровку записки о Розуэлльском НЛО заплатят 10000 долларов

Загадочный объект завис в небе над Омском

Звезда превратилась в черную дыру

Звездолет инопланетян оказался скалой

Инопланетные беспилотники бороздят просторы Вселенной

Мозг человека способен видеть будущее

На Землю упадет крупный астеройд в 2022 году

Над Ванкувером завис дискообразный НЛО

Пиктограмма в форме креста появилась в Англии

Подбитый танк найден на Марсе

Полиция наблюдала за НЛО-трансформером

Посадочную площадку НЛО нашли в Казахстане

Роботы лучше руководят подчиненными

Странный грохот и вспышки света в Ставрополе

Тайная жизнь растений. Они слышат, общаются и кричат

Человек родился не в Африке

Экзопланета имеет кольца в 200 раз шире, чем у Сатурна

Артефакт с надписью на боку обнаружен на Марсе

Загадка сверхбыстрого роста черных дыр

Загадочные красные огни над Челябинском

Исследователь нашел град Китеж

Контакты детей с неизвестными сущностями

Круги на полях появились в Англии

Магистр вуду Антон Симаков ищет моделей

Над Хьюстоном появилось большое скопление НЛО

НЛО над Кижами

Обнаружена технологически развитая цивилизация древности

Овца-мутант поможет раскрыть тайны человеческих волос

Останки Ноевого ковчега находятся на горе Арарат

Откуда к нам прилетел таинственный каменный диск

Падение яркого НЛО над Техасом

Похищение пришельцами Чарльза Хиксона

Пророчества Григория Гробового

Пучок энергии, который двигается в пять раз быстрее света

Сигарообразный НЛО парил над Германией

Удалось описать облик Николая Чудотворца

Черная сила нейтронных звезд

Атака НЛО секретной РЛС под Самарой

Два НЛО появились возле МКС

Из-за заболевания парень выглядит как фильмах ужасов

Инопланетные микроорганизмы живут в облученной радиацией воде

Кто убил строителей Стоунхенджа

Находки, про которые не пишут в учебниках

Озеро-воронку на Ямале исследуют

Около ярославской церкви видели привидений

Открыли вторую черную дыру в невидимой галактике

Открыли главную фабрику антиматерии

Открыли неопознанные летающие пленки

Пришельцы тоже земляне, но паразиты

Программа обыграла лучшего в мире игрока в Го

Следователь раскрывала преступления с помощью дара ясновидения

Создают квантовый вечный двигатель

Странные свечения в Чуйской области

Тайна загадочных плавучих островов

Тайное государство убьет Трампа в стиле президента Кеннеди

Телепортация подростка может быть похищением пришельцами

Титаник погубила египетская мумия

Все планеты системы TRAPPIST-1 связаны

Доказали возможность космического зачатия детей

Женщина сняла своего сына из прошлой жизни

Живущие в городах люди чаще слышат голоса в голове

Загадочная Красная мгла

Землю постоянно посещают инопланетяне

Инженера похитила прекрасная инопланетянка

Истории из Библии выдуманы

Как психиатры трактуют встречи людей с пришельцами

Наскальные рисунки встречи людей с инопланетянами

Неразгаданные тайны Корб-озера

НЛО замаскировался в облаках около базы ВВС США

НЛО попало в фильм канала Дискавери

НЛО при запуске баллистической ракеты КНДР

Открыт новый тип экзопланет

Тайна сибирского Эльдорадо

Таинственные космические вспышки из созвездия Льва

Тайшетская аномальная зона

Участница Битвы экстрасенсов предсказала встречу с инопланетянами

Чупакабра расправилась с курами в Миассе

Любители азартных игр понимают, насколько хороши автоматы

Внеземные формы жизни, найденные на Земле

Загадочные драконы на горе Мохнатая

Инженеры - невероятная инопланетная цивилизация

Как обучать ИИ создавать еще более мощные ИИ

Какими будут люди через 200 лет

Леденящее душу фото привидения

Мальчик снял своего ангела-хранителя

Места где есть жизнь

Места, от которых мурашки бегут по коже

Молнию, бьющую из-под земли, засняли жители Оклахомы

Над пригородом Мельбурна из яркой вспышки вылетел НЛО

Прямоугольный НЛО над Южной Калифорнией

Самые страшные пророчества для России

Секретные эксперименты в Зоне 51

Сознание человека остается после смерти

Суперземля обнаружена у красного карлика

Тайна Таро. Мракобесие или инструмент для подсознания

Тайна человеческого роста

Человек-мотылек в Чикаго

Что известно о Планете Х на текущий момент

Агония уходящей эпохи

Будут создавать клон Леонардо да Винчи

Жителей Новороссийска взволновали таинственные круги в небе

Жуткие вещи во время ночной езды на автомобиле

Злой дух толкает людей на лестнице

Инопланетные агрессоры. Биологическое оружие Инженеров

Интервью с бывшим покойником

Какие сигналы оставляют нам инопланетяне

Какой климат на Проксима Центавра

Канадской летающей тарелке исполнилось 50 лет

Микроорганизмы существуют на Энцеладе

Мумия невиданного зверя найдена в Азербайджане

Над Ташкентом заметили НЛО

Нас ждут наводнения библейских масштабов

НАСА хочет поглубже копнуть Европу

Необычные музеи

Огненная радуга появилась над Джорджией

Призрак на Аткарском вокзале

Рассекреченные документы о холодной войне и НЛО

Самый древний скелет найден в Окинаве

Смогут ли инопланетяне заселить Землю

Снежного человека видели в Запорожье

Существуют ли охотники за привидениями

Сфера Дайсона приковала внимание астрономов

Тайна доисторического мобильника

Тайна суперскрученной ДНК

Теневое правительство начинает действовать

Хранилище Судного дня едва не затопило

Человечество должно заняться колонизацией других планет

Что искали нацисты из Аненербе на Кавказе

Голубые шары летали над штатом Нью-Йорк

За пожаром на заводе Химволокно наблюдали инопланетяне

Загадки Плутона

Загадочные аномалии из космоса

Загадочный детектив-лозоходец

Земляне - пришельцы из созвездия Лебедя

Искусственный интеллект - судья, это - опасно

Искусственный интеллект будет изобретать лекарства

Искусственный интеллект научили играть в GTA V

Как зародилась жизнь

Камера МКС сняла странные объекты над поверхностью Земли

Криосон. Отличный способ скоротать вечность

Кумисское привидение вернулось

Невидимки в космосе. Кто нарушает правила космического движения

Необычное предсказание Юрия Лонго

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