В следующем году Департамент энергетики США начинает строительство удивительного инструмента, носящего название Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). С его помощью учёные планируют создать подробную трёхмерную карту вселенной, на которую будут нанесены миллионы галактик. Проект носит кодовое название Critical Decision 3 и над ним работали сотни исследователей в течение нескольких лет. Наконец, все необходимые расчёты были произведены, а деньги на строительство прибора найдены. Первые детали будущего инструмента уже находятся в производстве. А уже в 2019 году DESI начнёт улавливать свет от далёких миров.
«Мы давно знали, что Вселенная расширяется. Но около 15 лет назад мои коллеги и я обнаружили, что она расширяется все быстрее и быстрее. Вселенная расширяется все быстрее, чего никто не ожидал, но теперь это приписывается загадочной темной энергии, которая, кажется, составляет около 70% Вселенной». — Адам Рисс В 1998 году две независимые группы ученых, изучающие самые далекие сверхновые во Вселенной, сообщили об одном и том же неожиданном явлении: у этих ослепительных вспышек света, яркость и красное смещение которых были известны с высокой точностью, была проблема — они были намного тусклее, чем ожидалось. И чем выше красное смещение, тем больше проблема. Объяснение? Они были дальше — и, следовательно, казались менее яркими — чем предполагала традиционная версия расширяющейся Вселенной. Вместо того чтобы быть заполненной лишь материей и излучением по всей ткани пространства, Вселенная также содержала небольшое, но важное количество энергии, присущее самому пространству: темной энергии.
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.
Мы живем в эпоху великих астрофизических открытий. Прорывные открытия — экзопланеты, гравитационные волны сливающихся черных дыр, расширение Вселенной — появляются каждую неделю или даже чаще. Но нет открытия, которого ждали бы больше, которое могло бы сравниться с другим по глубине и загадочности, чем разоблачение преобладающего большинства материи, которую нельзя увидеть в нашем мире напрямую. Эта материя темная, и ее природа неизвестна.
Под Блэк-Хиллс в Северной Дакоте ученые Сэнфордского подземного исследовательского центра используют детектор под названием Large Underground Xenon (LUX) в охоте за частицами темной материи, загадочной субстанции, на которую, по мнению ученых, приходится большая часть материи во Вселенной. Внутри этого массивного устройства, которое содержит треть тонны жидкого ксенона в титановом сосуде, массив чувствительных светодетекторов ждет момента, когда частица темной материи столкнется с атомом ксенона и излучит крошечную вспышку света.
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.
Некоторые типы сверхновых, или взрывающихся звезд, более распространены, чем считалось раньше, обнаружили астрономы Университета Аризоны. Результаты были опубликованы в Astrophysical Journal в двух статьях и обещают принести серьезные последствия для крупных космологических вопросов, например, с какой скоростью расширяется Вселенная с момента Большого Взрыва. Одним из важнейших следствий новой работы является то, что скорость расширения Вселенной может быть не такой быстрой, как пишут в учебниках.
Темная энергия — это неизвестная форма энергии, которая может отвечать за ускоренное расширение Вселенной. Новое исследование профессора Эдварда Кипреоса из Университета Джорджии предполагает, что изменение того, как люди думают о замедлении времени — замедлении времени, предсказанном еще Альбертом Эйнштейном — может обеспечивать дополнительное объяснение темной энергии.
Ученые Портсмута и Рима нашли намеки на то, что темная материя, космические «леса», на которых стоит наша Вселенная, будут медленно стираться и поглощаться темной энергией, сообщает Phys.org. Последнее исследование предлагает новый взгляд на природу темной материи и темной энергии и на то, каким может быть будущее Вселенной.
Новое измерение темной материи в Млечном Пути показало, что загадочного вещества в два раза меньше, чем считалось ранее. Австралийские астрономы использовали метод, разработанный почти 100 лет назад, чтобы обнаружить, что вес темной материи в нашей собственной галактике составляет 800 000 000 000 солнечных масс.
Анализ 41 миллиарда космических лучей, попавших в детектор частиц Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) на борту Международной космической станции, выявил неизвестное явление, которое может быть возможной частицей темной материи, известной как нейтралино, сообщает Phys.org.
Астрофизики полагают, что порядка 80% вещества в нашей Вселенной состоит из загадочной «темной материи», которую нельзя увидеть или почувствовать человеческими органами чувств или научными приборами.
В ходе анализа света от далеких скоплений галактик астрономы обнаружили таинственный сигнал, с трудом поддающийся объяснению. Хотя сигнал и слабый, он может быть первым прямым проявлением темной материи. Темная материя пронизывает всю Вселенную и составляет основной объем ее массы, но чем она является на самом деле? Мы знаем, что она есть, обладаем кучей косвенных доказательств ее присутствия, но прямые сигналы до сих пор были неуловимы.
Последний анализ выбросов рентгеновских и гамма-лучей из центра галактик Млечный Путь, Андромеды и скопления галактик Персея выявил существенные проявления двух возможных частиц темной материи. Одна из них, вероятнее всего, стерильное нейтрино 7,1 кэВ, а другая — WIMP (вимп, слабо взаимодействующая массивная частица) 35 ГэВ.
Члены проекта DarkLight собираются создать небольшое количество темной материи, используя ускоритель частиц, в лаборатории Массачусетского технологического института, и доказать раз и навсегда, как на самом деле работает темная материя.
Может ли гравитация, сила, которая удерживает нас на поверхности Земли и связывает звезды между собой, просто так взять и измениться? Последнее измерение G, так называемой константы, которая обозначает гравитационное притяжение между двумя объектами, выдало результат выше текущего официального значения.
Этой ночью и на протяжении сотен ночей следующих пяти лет команда физиков и астрономов со всего мира будет использовать возможности самой мощной в мире цифровой камеры, чтобы выяснить, почему расширение Вселенной ускоряется, а не замедляется под действием гравитации, а также исследовать тайны темной энергии — силы, которая, как полагают, вызывает ускорение.
В этой статье мы будем защищать темную энергию. Она доминирует во вселенной, она абсолютно абсурдна, но она крайне необходима физике. Сложный вопрос, решения которого пока нет. Тем не менее мы попробуем пролить свет на самые темные и самые светлые стороны этого вопроса. Является ли темная энергия выдумкой, притянутой за уши?
«Вы слишком сильно вовлечены в поиск бозона Хиггса». Таковым было предостережение Питера Хиггса для CERN. Английский физик-теоретик, который по праву считается отцом данной скалярной частицы, разочарован, что основным предназначением БАК является поиск бозона Хиггса. Теперь, когда существование бозона Хиггса мало у кого вызывает сомнения, существует большой риск, что для большинства коллайдер станет лишь дорогой игрушкой, жизненный цикл которой подходит к концу.
На последней конференции в Институте космологической физики Кавли при Чикагском университете был организован коллоквиум, посвященный вопросу обнаружения темной материи. Слово взял космолог-теоретик Майкл Тернер, который является автором термина «темная энергия». Он сообщил, что на протяжении 20-30 лет идея темной материи сформировалась в единую теорию, своеобразный Святой Грааль, приведший к гипотезе «вимпов» (WIMP, слабо взаимодействующих частиц) и убеждению, что частицы темной материи могут быть обнаружены.