Темную энергию ждет интереснейший эксперимент

9 Ноября 2015 в 10:30, Илья Хель 8 276 просмотров 9

Обсерватория Макдональда

Если вы не астрофизик, вы, вероятно, не сидите и не думаете о темной энергии постоянно. И это можно понять, поскольку темная энергия (не путать с темной силой, юный подаван) никак не влияет на нашу, вашу и мою, жизнь. Но если бы вы на минутку остановились и подумали о темной энергии, то возникли бы вопросы. Эта загадочная сила, которая составляет основную часть Вселенной, но была открыта лишь 17 лет назад, невероятным образом разрывает космос на части с увеличивающимся темпом.

Астрофизики много думают о темной энергии. И отчаянно нуждаются в большей информации о ней, прямо сейчас, имея всего два важных очага информации. Один показывает Вселенную в ее юности, в возрасте 380 000 лет, благодаря наблюдениям космического микроволнового фонового излучения. Также, направляя свои телескопы в небо и оглядываясь, они могут измерить нынешний темп расширения Вселенной.

Но астрономы отчаянно хотели бы знать, что произошло между Большим Взрывом и сегодняшним днем. Постоянна ли темная энергия или же ускоряется? Или, что еще более невероятно, может быть все находится на пороге своеобразного фазового перехода, готовое превратиться в лед, как сделал лед-девять в «Колыбели для кошки» Курта Воннегута? Наверное, нет, хотя кто его знает.

План с большой буквы «П»

HEDEX

К счастью, у астрономов в Западном Техасе есть план на 42 миллиона долларов по использованию четвертого по величине оптического телескопа в мире, чтобы получить ответы на некоторые вопросы. До сих пор 9-метровый телескоп Хобби — Эберли в обсерватории Макдональд весьма преуспел в наблюдении очень далеких объектов, но в узком поле зрения. С новой умной оптической системой астрономы расширили поле зрения телескопа на 120%, почти до размеров полной Луны. Следующим шагом будет создание набора спектрографов и, используя 34 000 оптических волокон, подключение их к фокальной плоскости телескопа.

«Мы собираемся создать трехмерную карту Вселенной, — говорит Карл Гебхардт, профессор астрономии Техасского университета в Остине. — На этой гигантской карте у каждого изображения, которое мы получим, будет множество спектров. Ни один другой телескоп не сможет добыть информацию в таком виде».

С этой подробной информацией о местонахождении и возрасте объектов в небе, астрономы надеются получить представление о том, как темная энергия влияла на скорость расширения Вселенной 5-10 миллиардов лет назад. Есть много теорий о том, чем может быть темная материя и как скорость расширения менялась со временем. Эти теории сделали прогнозы, которые теперь можно будет проверить фактическими данными.

Ник Сунцев, представитель A&M Aggies в Техасе, заранее предвкушает новые данные, которые начнут подтягиваться в ближайшие четыре года с телескопа Хобби — Эберли.

Сунцев хорошо известен сотрудничеством с Брайаном Шмидтом из High-Z Supernova Search Team, одной из двух исследовательских групп, обнаруживших темную энергию в 1998 году. Тогда наблюдения того, что скорость расширения Вселенной увеличивается, буквально перевернуло представление физиков о космосе. С тех пор они пытаются увязать загадочную силу — с загадочным названием «темная энергия» — с причиной этого ускорения.

На заре космоса

HETDEX

Когда ученые наблюдают квантовую механику, они видят крошечные флуктуации энергии. Есть мнение, что эти же флуктуации происходили на заре Вселенной, объясняет Сунцев. И когда юная Вселенная расширилась, то же произошло и с флуктуациями. Затем, спустя примерно секунду, когда температура Вселенной была примерно 10 миллиардов градусов Кельвина, эти колебания были по сути отпечатаны на темной материи. С тех пор эта темная материя (чем бы она ни была) реагирует лишь на силу гравитации.

Между тем, обычная материя и свет также заполняли Вселенную и в большей степени реагировали на электромагнетизм, чем на гравитацию. По мере расширения Вселенной, свет и материя волнами расходились наружу со скоростью звука. Затем, спустя 380 000 лет, говорит Сунцев, эти звуковые волны «замерзли», оставив космический микроволновый фон.

Эти волны ряби, замороженные относительно друг друга, расширялись наружу, и Вселенная росла. Их и сейчас можно увидеть — многие галактики отстоят друг от друга примерно на 500 миллионов световых лет, размер крупнейших пропастей. Но что произошло с момента замерзания и до того, что астрономы видят сегодня, является загадкой.

Техасский эксперимент позволит астрономам заполнить бреши в этом знании. Они должны быть в состоянии разделить две силы, действующие на расширение Вселенной. Это гравитационное стягивание из-за темной материи, которая сдерживает расширение. И это ускорение из-за темной энергии. Поскольку скорость расширения Вселенной в настоящее время увеличивается, темная энергия кажется доминирующей. Но так ли было всегда? Постоянна ли она? Когда она преодолела гравитационное притяжение темной материи?

«Я сравниваю это с неким флагом, — говорит Сунцев. — Мы не видим ветер, но знаем, что сила ветра развевает флаг. То же самое с рябью. Мы не видим темную энергию и темную материю, но мы видим, как они толкают и притягивают волны в течение долгого времени, а значит, можем измерить их силы с течением времени».

Конец Вселенной?

Темная материя

Эксперимент, который будет проводиться в обсерватории Макдональд, обойдется в 42 миллиона долларов и будет называться HETDEX (Hobby-Eberly Telescope Dark Energy Experiment). Этот телескоп находится в горах Дэвиса на западе Техаса, где наблюдаются самые темные и чистые небеса в континентальной части США. Проведение эксперимента займет три или четыре года, но астрономы надеются получить первые хорошие данные уже в первый год.

Если темная энергия постоянна, тогда нашу Вселенную ждет темное, одинокое будущее, поскольку все, что мы нынче наблюдаем, со временем исчезнет за горизонтом, превысив скорость света. Но если темная энергия изменяется со временем, сложно сказать, что будет дальше, говорит Сунцев. Один из маловероятных сценариев — среди многих — это фазовый переход. Темная энергия может пройти через каталитическое изменение, которое эхом разнесется по всей Вселенной. Тогда игра закончится, и об этом хотелось бы знать заранее.

Или же нет.

Темную энергию ждет интереснейший эксперимент

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

9 комментариев

  1. len

    темная энергия или темная материя?

    • Vladimir8

      Материи, вы правы конечно, мой юный падаван. :) Она влияет через гравитацию на галактики.

  2. Castaneda

    "-Что такое гравитация? Никто не знает! Но зато все знают, что есть сила, которая противостоит гравитации! Её никогда не регистрировали, она не оказывает никаких физических воздействий, но ...понимаете такое дело, у нас уравнение не сходилось, мы посидели и придумали эту хрень и теперь вот пилим бюджет в 42 млн. долларов! Ну что скажешь, жизнь удалась!" - Ебукаси Токоебори, главный физик-теоретик токийско-вселенского института по изучению непонятно чего.

    • Vladimir8

      Чем сложнее то что ты изучаешь тем проще потом доказать что бабло было попилрно не зря ибо было изучено 1/100500 часть очень важной непонятной ерунды. Главное в конце дописать "чтобы еще точнее понять то чего не знаэт необходимо еще немного бабла". А ваапще лучше на такое деньги тратить чем на дачи. Есть большой шанс что какой-то необезображенный жаждой денег ученый, использует результаты на благо.

    • dawson.white

      В средние века так же мыслили, когда сжигали учёных астрономов за то, что они пытались изучать вселенную и Землю. Прогресс всегда двигали единицы, которые мыслили не так как все. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  3. umelec

    "Темная энергия может пройти через каталитическое изменение, которое эхом разнесется по всей Вселенной. Тогда игра закончится, и об этом хотелось бы знать заранее."
    - Чтобы успеть написать завещание ?! :-)))

  4. storm X

    пОдаван?! ору в голос под стрлом

  5. Andreus

    ИЛЬЯ ХЕЛЬ ... и макспарку, и не только, можно посмотреть для общего развития:
    Астрофорум – астрономический портал »
    Дополнительные форумы »
    Горизонты науки о Вселенной (Модераторы: Дмитрий Вибе, AlAn, Алия) »
    Факты, ставящие под сомнение теорию Большого Взрыва
    http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,57326.0.html ...
    и много ещё такого и в таком плане есть в вакууме интернета ...
    а бы гроші ...

  6. Samvel Poghosyan

    Прочтите мою книгу "Армонная Структура Метавселенной",где развивается модель вселенной с строго плоским пространством.Это не самореклама,я прост желаю привлеч молодые умы кновым,нестандартным идеям в физике и космологии.Кпримеру:Принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс.Оносправедлив только для свободных/свободно движущихся/физических систем,которые имеют положительную инертную массу.Но возможны несвободные физич.системы,инертная масса которых равна нулю/Отрицательных инертных масс нет в Природе/. Несвободные физ.системы могут иметь положительный или отрицательный гравитационный заряд/массу/.В нашей теории гравитоны и антигравитоны именно такие несвободные физ.системы,точнее-элементарные частицы.Это предельные кваниы с постоянной массой,модулькоторой 10 в минус 67степени. Эти эл.частицы взаимодействуют исключительно гравитационно,и не аннигилируют,а наоборот уровновешивают друг друга.Правда,гравитоны группируются притягиваясь друг-другу,поэтому они в свободном виде непроявляются/как кварки/,а антигравитоны негруппируются,вместе создают поле антигравитации.Наша вселенная ограниченая несвободная физическая система с нулевой инертной массой.Кстати эту идею впервые высказал советский физик,проф.Терлецкий.Именно единство,равновесие этих двух компонентов образует строго плоское пространство нашеи вселенной.Математика,вернее геометрия утверждает,что плоское пространство бесконечна и песпредельна.И все физики придерживаются этой ошыбочной точки зрения.Физическое пространство строго плоское,с нулевой/инертной/ массой,со свойствами вакуума,но не пуста.Оно емет физическую структуру-каркас из первичных черных дыр в единстве с полем антигравитонов...ПЧД-концентрации гравитонов.Таким образом суть гравитации в единстве/в равновесии/с антигравитацией. Вот вам суперсимметричная вселенная...Физикам известны разные виды симметрии,надо различать субстанциональные симметрии от реляционных;симметрия гравитонов и антигравитонов,симметрия вещества и антивещества-это субстанциональные симметрии.Эти симметрии немогут нарушатсья,ареляционные могут.Так что наша вселенная симметрия гравитации и антигравитации,а ее подсистема-видимая часть,Метагалактика-симметрия вещества и антивещества.Ну тут Погосян переборщил...опытом установленный факт,что в нашей вселенной царит барионная асимметрия...Правильно-барионов больше,чем антибарионов...но это вовсе не значит,что антивещества меньше чем вещества.Более того,в том,что вещество получило возможность развиватсья-от эл.частиц до атомоагрегатов и до нас с вами,в этом решающий вклад внес именно антивещество.А все говорят ,что его нет,или в 100000 раз меньше вещества.Многие физики/Клайн,Алвен/были уверенны,что симметрия вещества и антивещества неможет нарушатся..Но как...Не все сразу...
    С глубоким почтением к заинтересованным умам,С.Погосян.
    http://armonpogosyan.su/

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.