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
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 - 24.08.2017 (1000)
25.08.2017 - 06.10.2017 (991)
07.10.2017 - 15.11.2017 (990)
16.11.2017 - ...
Последние аномальные новости

Белесые призрачные фигуры напугали американца

Взрывы в небе по всему миру продолжаются

Главная причина развития жизни на Земле

Древние звезды нашли в окрестностях Солнца

Женщина окаменела после укуса комара

Жизнь на Землю занесена потоками космической пыли

Жуткая деревня кукол

Загадка посланца Оумуамуа - 1

Зловещий фантом на полу квартиры

Иллюзия со стаканами загнала в тупик публику

Инженер НАСА разоблачает видео с НЛО

Искусственный интеллект научился определять художника

Исследователь докажет, что Земля - плоская

Лох-Несское чудовище снова сфотографировали

Может ли материя покинуть горизонт событий

Мужчина сфотографировал портал в иное измерение

Над аэропортом Хитроу пролетел НЛО

Неожиданно холодный вихрь на Титане

НЛО в небе над Манитобой

Обнаружена крепость возрастом 3000 лет

Открыта суперземля с самым коротким годом

Патриарх Кирилл рассказал о Конце Времён

Пророчества старцев о будущем России

Самые нелепые теории заговоров

Создали аналог мифического крокодила с перьями

Спящий вверх ногами ребенок напугал няню

Странный человек отговорил меня от самоубийства

Теорию гравитационного замедления времени проверят

Технологии, которые сделают вас бессмертным

Экзопланеты - новая родина человечества

Американцам говорят, что Конец Света наступит 25 ноября

Безголовый призрак с ребенком в руках

Взломать человеческий мозг

Возле Солнца продолжают кружить инопланетные корабли

Группа НЛО была замечена в Хиллсборо

Жители Прикамья жалуются на чупакабру

Жительница Алабамы встречалась с инопланетянами

Каким жутким станет умное оружие будущего

Когда мы сможем жить сотни лет

Куб Боргов замечен возле Солнца

Межзвездный астероид Оумуамуа оказался сигарой

Можно ли клонировать клонированную собаку

Наблюдение явления из параллельного мира

НЛО в Якутии или световой эффект

НЛО распыляет химические вещества над Чили

Новый прибор поможет искать воду на спутниках Марса

Опасности при пересадке головы

Почему люди не должны колонизировать Марс

Придумали тормоза для полёта на Альфу Центавра

Проект по созданию искусственного организма

Пропавший мост и маленькие человечки

Путешествие во времени технически возможно

Пятиногий бык родился в Китае

Разрабатывается ядерный двигатель для звездолетов

Следы воды на Марсе оказались потоками песка

Способ остановить старение мозга

Сторонники теории плоской Земли организовали конференцию

Странный грохот над Америкой

Что обеспечивает существование Вселенной

Шаманские межпространственные путешествия

Астероид Апофис уничтожит человечество

Голос в пустой комнате

Дети-призраки Артека

Древние изображения динозавров

Еремин день. Хеллоуин по-русски

Жуткие места Украины

Загадочная летающая девочка

Загадочное свечение над Оренбургом

Загадочный НЛО над Бельмонтом

Какая диета продлевает жизнь

Лазеры могут стать новым видом космического оружия

Масоны искали на Луне хозяев Земли

Последствия извержения вулкана на Марсе

Построить лунную базу вполне реально

Предсказания и прогнозы от известных экстрасенсов

Привидение графини в Артеке

Самые известные женщины-привидения

Славянский маг Радомир может проснуться

Странный сигнал от звезды Росс 128

Термоядерные войны древности

Дух домового год терроризировал семью

Жители в Лонг-Айленде наблюдали НЛО в фиолетовом свете

Загадки мостищенского лабиринта

Инопланетный спутник вращается вокруг Луны

Инопланетянам не нравятся химиотрассы

Искусственный интеллект как инструмент для исследования Вселенной

Красный НЛО в небе над Якутском

Кулак инопланетянина найден на Марсе

Мистические места планеты, существование которых не доказано

Мистические тайны Гурджиева - 5

Необычные камни в египетском Храме Хефрена

НЛО в книге писателя Дэвида Кларка

НЛО пролетел над Нью-Гэмпширом

Огромная улитка ползет по Марсу

Онежские петроглифы изображают инопланетный визит

От военных сбежали путешественники во времени

Падение метеорита сняли с МКС

Пластилиновая технология древних

Признаки того, что у вас есть способности экстрасенса

Проклятые места на планете

Розовый НЛО над Великобританией

Секретные разработки. Государство в погоне за господством

Семь вечных двигателей

СМИ высмеяли погоню истребителей за НЛО

Страшно-мистические места мира

Страшные привидения Якутии

Существуют ли Праноеды и Солнцееды

Таинственную картину Да Винчи продали

Феномен мгновенной перекраски НЛО

Черный треугольник над Мунибунг Хилл

Геоглиф косатки обнаружен на плато Наска

Группа НЛО в небе Волгограда

Двуногие ящероподобные существа двух Америк

Загадочное озарение людей потоком света

Земля обречена, нам нужны другие миры

Известные люди, исчезнувшие загадочным образом

Инопланетяне спешно покидают Землю

Истребители не смогли обнаружить таинственный самолет

Лангольеры чуть не сожрали Боинг

Люди были на Марсе еще в 1979 году

Люди выстраиваются в очередь на чипирование

Метеорит затмил северное сияние в Лапландии

Метеорит пролетел над Апатитами

Найдена немецкая база Новая Швабия

Найдена штаб-квартира Иллюминатов

Огненный шар в небе Германии

Ожидаем прибытия Нибиру

Опубликовали интерактивную карту НЛО

Прогноз медиума на 2018 год

Экстрасенс Литвин озвучил предсказания для России

Азартные слот-игры постоянно привлекали внимание

Современные виртуальные казино

Алмазная экзопланета обладает атмосферой

Астральных сущностей можно увидеть

Владельцы собак живут дольше

Действительно ли красное вино омолаживает

Жуткие фотографии с призраками

Загадка левитирующих капель

Загадочный обьект в кратере Санта Мария

Загадочный организм на берегу Охотского моря

Зафиксирован мощнейший в истории взрыв звезды

Землю бомбардирует антиматерия экзотического происхождения

Искусственный интеллект и будущее дизайна

Как пойдет эволюция людей

Кем работать, если роботы захватят мир

Луна подтвердила верность теории относительности

Марсианский город в Дубае построят через 2,5 года

Нашли эффективную замену тесту на IQ

Обломок звездолета обнаружен на Марсе

Отправили радиосигнал на обитаемую экзопланету

Подсчитали мощность компьютера размером с Вселенную

Призрак убийцы сняли в тюрьме

Рассекречены дополнительные документы об убийстве Кеннеди

Редкое солнечное гало над Южной Аризоной

Самая высокая гора в Солнечной системе

Сверхлегкая темная материя не существует

Сможем ли мы расселить жизнь по космосу

Сооружение древних Нилометр

Увидел слияние нормальных черных дыр

Черный бюджет секретных космических проектов

Экзопланета расколола и сдвинула континенты Земли

Эксперимент по пересадке человеческой головы

Аномалия возле магазина в Техасе

Дымка охлаждает атмосферу Плутона

Женщина на дорогах, просящая белой ткани или простынку

Загадочная Александровская колонна

Исцеляющее озеро в Канаде

Колонизируй Марс или вымри

Легендарную летчицу Амелию Эрхарт съели крабы

Можно ли записать мозг на носитель

Наблюдение НЛО в Барнауле

Найден пропавший охотник за головами

Нашли способ замедлить старение

НЛО в виде сигары и военный вертолет в Италии

НЛО в Ставрополье оставил в небе таинственные знаки

НЛО приземлилось в парке Ламбтона

Облаву на чупакабру задумали на Львовщине

Останки Будды нашли в Китае

Падение необычных метеоров наблюдается по всему миру

Появилось новое государство Асгардия

Прибытие Нибиру состоится на следующей неделе

Призрак девочки на дороге в Мехико

Результаты наблюдений за межзвездной кометой

Родился мальчик с приросшим к животу близнецом

Русалку с НЛО нашли на старинной карте

Самолеты преследовали НЛО в Анадарко

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