Темная материя

Темная материя темная не потому, что черного цвета, а потому что представляет собой «темную лошадку» в прямом смысле: никто не знает, что это такое. Физикам темная материя нужна для того, чтобы объяснить расхождение в ускорении расширения вселенной и несоответствии видимой массы материи. Темная материя берет на себя более 95 % невидимой материи от всего ее количества во вселенной. Проблема в том, что темная материя слабо взаимодействует с реальным миром, только на уровне гравитации, поэтому поймать, зафиксировать или создать ее не представляется возможным на данный момент. И наши средства мониторинга и поиска чересчур слабы, чтобы уловить частицы темной материи, хотя работы в этой сфере определенно ведутся.

Что-то неизвестное в космосе в буквальном смысле высасывает жизнь из галактик

Астрономы в настоящий момент наблюдают за очень странным и одновременно пугающим феноменом. По всей Вселенной то и дело что-то в буквальном смысле высасывает жизнь из разбросанных по всему космосу галактик. И хотя основной виновник этого преступления пока не обнаружен, исследователи из Международного центра радиоастрономических исследований (ICRAR), расположенного в Австралии, всеми силами пытаются раскрыть это загадочное дело и восстановить справедливость.

Читать далее

В гамма-фоне не обнаружено следов темной материи

В рамках последнего сверхточного анализа фона космического гамма-излучения ученые не нашли в нем никаких следов темной материи. Под гамма-фоном подразумеваются необъяснимые следы гамма-излучений, время от времени наблюдаемые по всем уголкам Вселенной. Изначально считалось, что гамма-лучи могут быть как-то связаны с не менее загадочной темной материей, однако последнее исследование говорит о том, что загадка гораздо сложнее, чем может показаться на первый взгляд.

Читать далее

Существуют ли звезды… из темной материи?

Подумайте обо всем, что существует во Вселенной. Гигантские космические печи вроде нашего Солнца. Газовые гиганты, рядом с которыми наша планета будет просто карликом. Строки астероидов, мчащихся через пустое пространство. Далекие звезды за тысячи световых лет от нас. Все это составляет меньше 5% массы Вселенной. Где остальное? Это пока загадка. Наша гигантская Вселенная могла сформироваться при помощи частиц темной материи, которых мы даже не имели возможности наблюдать. Ученые пытаются доказать их существование, а вместе с ними и существование «темных звезд».

Читать далее

Может ли «невозможный двигатель» работать на… темной материи?

На каждое действие есть равное и противоположное действие. У этой формулировки третьего закона Ньютона есть два очень важных следствия: во-первых, существует физическая величина, которая всегда сохраняется во Вселенной (импульс), а во-вторых, законы физики одинаковы независимо от вашего положения в пространстве. Казалось бы, всего несколько слов, а на самом деле они колоссальны, потому что если вы хотите заставить, например, устройство изменить движение, вам нужно его чем-нибудь толкнуть.

Читать далее

В ЦЕРН началась охота на загадочные «тёмные фотоны»

Около 85 процентов материи в нашей Вселенной невидимы. Учёные называют это вещество «тёмной материей», так как оно никак не взаимодействует с фотонами и электромагнитными волнами. Присутствие тёмной материи выдаёт лишь гравитационный эффект, благодаря которому современная наука вообще знает о её существовании. Ведущие физики ЦЕРН поставили перед собой задачу обнаружить так называемый тёмный фотон, гипотетическую элементарную частицу, предположительно являющуюся аналогом фотонов для тёмной материи.

Читать далее

Тревожный год: что важного произошло в науке в 2016 году?

2016 год подходит к концу. Чуть больше месяца осталось до преодоления важной вехи, отделяющей нас от 2017 года, который придет со своими радостями, тревогами и сингулярностями. Чем нам запомнился 2016 год? Мы начинаем подводить итоги. Честно, в этом году важнейшие научные события были скорее разочарованиями, нежели прорывами. Но отрицательный результат — тоже результат, поэтому стоит порадоваться тому, что открывается поле для новых теорий, экспериментов и открытий.

Читать далее

Астрономы уверяют, что мы поспешили отказываться от темной энергии

Как вы помните, на этой неделе в мире физики и астрономии кто-то выстрелил из пушки: возможно, расширение Вселенной не ускоряется. В научных отчетах журнала Nature появилась статья, частично опровергающая фундаментальные наблюдения, которые привели к современной точке зрения о том, что темная энергия приводит к ускорению Вселенной. Конечно же, мы сразу решили отказаться от этой странной, непонятной и неуловимой идеи. И поспешили.

Читать далее

В поисках темной материи: предложены два новых интересных метода

Где же темная материя? Ученые, которые десятилетиями охотятся за этим эфемерным веществом, если его можно так назвать, начинают переживать, что ищут не там. В конце концов, как можно искать вещество, из которого состоит большая часть массы Вселенной, и не находить? После того, как последние результаты  оставили ученых ни с чем, несмотря на применение самых чувствительных детекторов, частицы темной материи можно попытаться найти в небольшом теоретическом диапазоне масс и прочих характеристик. Сейчас ученые предлагают два метода, которые могли бы покрыть эту оставшуюся территорию.

Читать далее

В MIT решили создать миниатюрный магнетар для поиска частиц темной материи

В чем мнение общественности и ученых едино, так это в том, насколько обескураживает нас поиск темной материи. Поскольку мы не можем просто найти темную материю, используя наши современные методы, что делать дальше? Где взять данные, чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу? Когда мы говорим, что темной материи может не существовать, где-то в мире от грусти и ненависти к нам умирает один ученый. (На самом деле нет). Но тройка ученых из Массачусетского технологического института наверняка что-то подобное ощутила, иначе зачем бы ей принимать новую тактику в исследовании темной материи.

Читать далее

Новый предсказанный бозон Мадала может быть связан с темной материей

Ученые физики высоких энергий (группа HEP) из Университета Витватерсранда (Витса) в Йоханнесбурге предсказали существование нового бозона, который может помочь нам в понимании темной материи Вселенной. Используя данные, полученные из серии экспериментов, которые привели к открытию бозона Хиггса в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в 2012 году, группа создала так называемую гипотезу Мадала, описывающую новый бозон Мадала.

Читать далее

Физики усомнились в самом сердце тьмы

Физика уже заждалась своей давно запланированной встречи с будущим — опять и снова, снова и опять кое-кто опаздывает. Самые последние, самые чувствительные поиски частиц, из которых, как мы думаем, могла бы состоять темная материя — невидимая субстанция, на которую приходится 85% массы в космосе — ни к чему не привели. Вимпы (WIMP, слабо взаимодействующие массивные частицы), эти крошечные субатомные частицы, прячутся лучше, чем думали физики, когда более 30 лет назад предсказывали их существование. Либо их не существует, что будет означать наше глубокое непонимание Вселенной. Многие ученые до сих пор питают надежду, что обновленные версии экспериментов по поиску вимпов их, наконец, найдут. Другие же усомнились в самом сердце тьмы и начинают подумывать о том, что пора выбросить на свалку истории наши представления о темной материи.

Читать далее

Найдена галактика, состоящая на 99,99 процента из темной материи

Астрономы обнаружили галактику, на 99,99 процента состоящую из темной материи. Это абсолютный рекорд среди аналогичных открытий, и, как отмечают ученые, наблюдение за галактикой позволит расширить наши знания о свойствах темной материи, на которую, как предполагается, приходится до 27 процента объема всей Вселенной.

Читать далее

Физики заявили о возможном открытии пятой силы природы

Последние данные, указывающие на возможное открытие ранее неизвестной субатомной частицы, могут говорить о существовании пятого фундаментального взаимодействия в природе, согласно работе, опубликованной в Physical Review Letters физиками-теоретиками из Калифорнийского университета в Ирвине.

«Если это окажется правдой, то произойдет переворот, — говорит Джонатан Фенг, профессор физики и астрономии. — На протяжении десятилетий мы знали о четырех фундаментальных взаимодействиях: гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы. Если дальнейшие эксперименты подтвердят открытие, пятое взаимодействие полностью перевернет наше понимание Вселенной и, возможно, проложит путь к объединению взаимодействий и темной материи».

Читать далее

NASA расширяет миссию Ферми для поиска темной материи

Темная материя, загадочное вещество, которое составляет большую часть материальной Вселенной, остается совершенно неуловимой. И хотя эксперименты на земле и в космосе пока не нашли его следов, их результаты помогают ученым исключить множество теоретических возможностей. В начале этого года было опубликовано три исследования, использующих данные гамма-лучевого космического телескопа Ферми NASA, собранные за шесть лет, и NASA расширяет его миссию по поиску темной материи, используя новаторский подход.

Читать далее

Самый чувствительный детектор в мире не нашел темной материи

Невероятно чувствительный детектор темной материи LUX, погребенный под километровой толщей пород, не нашел ничего за 20 месяцев поиска темной материи — чем существенно сузил диапазон возможных свойств загадочной субстанции. 21 июля на 11-й конференции, посвященной темной материи (IDM2016), которая прошла в Шеффилде, Великобритания, ученые представили результаты работы LUX. На конференции собрались ученые, которые стремятся понять темную материю — из этого загадочного вещества, как полагают, состоит 4/5 массы Вселенной. Пока напрямую ее никто не наблюдал.

Читать далее

Темная материя необходима для появления жизни

Темная материя — самое загадочное и инертное вещество во Вселенной. Ее гравитационные эффекты объясняют вращение галактик, движение скоплений и самые крупномасштабные структуры во всей Вселенной. Но на меньших масштабах ее слишком мало, чтобы повлиять на движение Солнечной системы, на вещество Земли или на происхождение и эволюцию человека. При этом гравитация, которую обеспечивает темная материя, абсолютно необходима для сырых ингредиентов, которые образуют жизнь вроде нас и планеты вроде Земли. Без темной материи во Вселенной вообще могло бы не быть жизни.

Читать далее

Как темная материя взаимодействует с черными дырами?

Черные дыры — это, пожалуй, самые неописуемые объекты во Вселенной: концентрация такой массы, что она коллапсирует, как следует из общей теории относительности, до сингулярности в центре. Атомы, ядра и даже фундаментальные частицы сжимаются в бесконечно малую точку нашего трехмерного пространства. Все, что попадает в черную дыру, обречено оставаться в ней до скончания времен, захваченное ее гравитацией, которую не может покинуть даже свет. Какая судьба ждет темную материю при встрече с черной дырой?

Читать далее

10 невероятных гипотез, объясняющих странные астрономические наблюдения

Вселенная полна загадок, и объяснения порой бывают безумнее наблюдений. И если порой кажется, что решения буквально извлекаются из шляпы, гипотезы и теории всегда опираются на холодную, твердую науку. Особенно сложно приходится астрономическим наблюдениям — ведь мы не можем, грубо говоря, дотянуться до звезды. В лучшем случае наша картина космического мира является теоретической. Как эта теория помогает на практике — другой вопрос.

Читать далее

Вязкая темная материя могла замедлять расширение Вселенной

Странная форма вязкой темной материи, на которую приходится большая часть материи во Вселенной, могла оказывать удивительный эффект на ее раннюю эволюцию — и сделать так, что рябь от Большого Взрыва будет проще обнаружить. Известно, что темная материя — это загадочная субстанция, которая составляет 80% от вещества в нашем мире, однако взаимодействует с обычной материей только гравитационно. На данный момент самым популярным кандидатом в темную материю считают вимпы (WIMP), слабо взаимодействующие массивные частицы, но десятилетия поисков этой частицы ни к чему не привели. WIMP также предсказывают конкретные вещи, которых мы не видим во Вселенной, вроде роя мини-галактик вокруг Млечного Пути.

Читать далее

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.

Читать далее

Спорное заявление о темной материи наконец пройдет окончательные испытания

В сфере исследований темной материи, как в посудной лавке, есть слон: заявление, в которое трудно поверить, невозможно подтвердить и на удивление трудно объяснить. Но теперь у нас есть четыре инструмента с тем же типом детектора, что был у коллаборации, которой принадлежит это спорное заявление. В течение следующих трех лет эти эксперименты либо подтвердят существование темной материи, либо опровергнут заявление раз и навсегда, говорят физики, работающие над ними.

Читать далее

Может ли темная материя вовсе не существовать?

Говорят, что темной материи больше всего во Вселенной (если говорить о материи вообще). И все же в повседневной жизни мы с ней практически не сталкиваемся. Мы знаем Солнце — самый массивный объект в Солнечной системе — оно состоит из обычной материи (протонов, нейтронов и электронов), но есть еще масса других источников, включая планеты, газ, пыль, плазму и останки звезд. Темной материи среди них нет — и даже Стандартная модель не описывает ее частиц. Конечно, темная материя — не единственный вариант объяснить наблюдаемые гравитационные явления во Вселенной. Другой вариант — модифицировать теорию гравитации, что пытались сделать уже очень многие. На этой почве выросла идея Модифицированной Ньютоновской Динамики (MOND) и другие теории, которые пока являются популярными альтернативами темной материи.

Читать далее

Обнаружена возможная сигнатура аннигиляции темной материи

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.

Читать далее

В сторону «вимпы»: изучаем альтернативные теории темной материи

Стандартная модель космологии подсказывает нам, что лишь 4,9% Вселенной состоит из обычной материи (из той, что мы можем увидеть), в то время как остальная часть на 26,8% состоит из темной материи и на 68,3% из темной энергии. Как следует из названия этих понятий, мы не можем их увидеть, поэтому их существование должно вытекать из теоретических моделей, наблюдений крупномасштабной структуры Вселенной и очевидных гравитационных эффектов, которые проявляются на видимой материи.

Читать далее

Большой Взрыв, темная материя… могут ли космологи нас обманывать?

Бенджамин Франклин однажды сказал, что любой дурак может критиковать, осуждать и жаловаться — и большинство дураков так и делает. Ричард Фейнман однажды сказал о научном процессе: первый принцип заключается в том, чтобы не обманывать себя — а вас легче всего обмануть. Скептики считают, что ученые могут обманывать сами себя (то ли по незнанию, то ли чтобы сохранить свое рабочее место), и зачастую обвиняют их в этом — климатологов, космологов, кого угодно. В принципе, легко отмахнуться от такой критики как от необоснованной, но возникает интересный вопрос: как мы можем убедиться, что не обманываем себя?

Читать далее

Новая теория вторичной инфляции может объяснить избыток темной материи

Стандартная космология — то есть теория Большого Взрыва с ее ранним периодом экспоненциального роста, известного как инфляция — является преобладающей научной моделью нашей Вселенной, в которой совокупность пространства и времени раздулась из очень горячей и плотной точки в гомогенный и постоянно расширяющийся простор. Эта теория объясняет множество физических явлений, которые мы наблюдаем. Но что, если мы не все знаем о ней?

Читать далее

(Почти) обратимая стрела времени может привести нас к темной материи

Законы физики работают как вперед, так и назад во времени. Почему тогда кажется, что время движется лишь в одном направлении? Один из возможных ответов может также раскрыть секреты недостающей массы. Некоторые факты нашего опыта столь же очевидны и широко распространены, как различие между прошлым и будущем. Мы помним одно, но ожидаем другого. Если запустить фильм в обратном направлении, он не будет реалистичным. Мы говорим «стрела времени», имея в виду путь из прошлого в будущее.

Читать далее

К каким технологиям могли бы привести исследования темной материи?

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.

Читать далее

Чтобы понять глубокий космос, ученые работают в недрах земли

В 1969 году Нил Армстронг, от лица всего мира осуществил «гигантский скачок» на Луне. Мало кто из нас наблюдал за его первым шагом по телевизору, но в то время миллионы людей приникли к экранам и с замиранием сердца фиксировали картинку. Смог бы я описать его шаги, случись они вчера или сегодня? Был бы я взбудоражен, восхищен, вдохновлен? Не знаю. Магия этой истории в том, что она разворачивалась постепенно и затягивала все больше людей.

Читать далее

NASA: у Земли может быть «борода» из темной материи

Борода, вообще, довольно популярна в мире на данный момент. Исследования показывают, что даже Солнечная система может быть «волосатей», чем предполагалось раньше. Гари Презо из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене, Калифорния, предположил существование длинных нитей темной материи (волос). Работа была опубликована в журнале Astrophysical Journal.

Читать далее