Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Рентгеновский телескоп ищет доказательства Теории всего

Рентгеновский телескоп ищет доказательства Теории всего
Поиск способа объединить противоречивые научные модели в Теорию всего – это Святой Грааль физики.


Обсерватория НАСА провела одно из первых экспериментальных испытаний этих теорий, обыскивая небо в поисках гипотетической частицы, которая могла бы связать Вселенную.

Стандартная модель физики элементарных частиц довольно хорошо объясняет Вселенную в нано-масштабе, но доведенная до макро-масштаба, она как бы разваливается. Например, одна из самых больших дыр в том, что она не покрывает гравитацию.

С другой стороны Общая теория относительности Альберта Эйнштейна, которая оказалась устойчивой в описании физики массивных объектов, таких как планеты, звезды, галактики и скопления галактик. К сожалению, она также начинает разрушаться, сталкиваясь со странностями в квантовом масштабе.

Объединение этих двух разрозненных сфер под одним зонтом ускользало от науки на протяжении десятилетий. На самом деле, поиск Единой Теории Всего занимал большую часть трудовой жизни одних из лучших умов современности, таких как Эйнштейн и Стивен Хокинг.

Одним из ведущих претендентов является теория струн. В двух словах, идея состоит в том, что каждая частица, которую мы можем рассматривать как просто точку, на самом деле является вершиной одномерной струны. Свойства частицы, такие как ее масса и заряд, определяются тем, как вибрирует эта струна.

Существует много разных версий теории струн, причем некоторые из них более вероятны, чем другие. Проблема в том, что трудно найти какие-либо подтверждающие доказательства, которые заставляют многих ученых считать это преследование бессмысленным. В конце концов, научный метод не любит идеи, которые невозможно проверить.

Но там еще могут быть подсказки. Теория струн предсказывает существование гипотетических частиц аксионов, которые имели бы очень малые массы и могут превращаться в фотоны при прохождении через магнитные поля. Обратное также может быть правдой при других обстоятельствах.


Международная команда использовала рентгеновскую обсерваторию НАСА Чандра для поиска признаков этих аксионов в скоплении Персея, на расстоянии около 240 миллионов световых лет от Земли. Если там есть аксионы, они должны создавать искажения в энергии рентгеновского излучения, поскольку преобразуются в фотоны.

«Может показаться, что поиск мелких частиц, таких как аксионы, в гигантских структурах, таких как скопления галактик, слишком долог, но на самом деле это отличные места для поиска», - говорит Дэвид Марш, соавтор исследования. «Галактические кластеры содержат магнитные поля на гигантских расстояниях, а также часто содержат яркие источники рентгеновского излучения. Вместе эти свойства увеличивают вероятность того, что превращение аксионоподобных частиц будет обнаружено».

Команда изучила данные, собранные Чандрой на кластере Персей за более чем 5 дней. В частности, телескоп измерял силу рентгеновских лучей, создаваемых при разных энергиях, когда материал падает в сверхмассивную черную дыру в центре скопления. Если бы там были аксионы, искажающие этот свет при превращении их в фотоны, Чандра должен была бы их заметить.

К сожалению, этого не случилось. Это может свидетельствовать о том, что аксионов не существует, но команда также говорит, что частицы могут иметь более высокие массы, чем они искали, или они не превращаются в фотоны так легко, как ожидалось.

«Наше исследование не исключает существования этих частиц, но определенно не помогает в их поиске», - говорит Хелен Рассел, соавтор исследования. «Эти ограничения вписываются в диапазон свойств, предлагаемых теорией струн, и могут помочь теоретикам струн прополоть их теории».

Это не единственный эксперимент по охоте на аксионов, который получает нулевой результат. Другие пытались обнаружить электромагнитные колебания в плазменных камерах, их влияние на вращение нейтронов или их способность создавать магнитные поля в местах, где их не должно быть. Вместе эти результаты могут помочь сузить поиск.

Если они когда-либо будут обнаружены, аксионы могут решить много различных физических проблем. Они не только будут свидетельством теории струн, но и смогут объяснить темную материю и то, почему во Вселенной гораздо больше материи, чем антивещества.

Новое исследование было опубликовано в Astrophysical Journal.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
0
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
0
Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Инженеры Токийского университета разработали новый тип опреснительной мембраны, которая работает быстрее и требует меньшего давления и энергии, чем существующие технологии.

Новая мембрана состоит из ряда наноразмерных трубок, облицованных материалом на основе тефлона, который отталкивает соли, позволяя воде проходить с небольшим трением. Многие регионы мира сталкиваются с нехваткой чистой питьевой воды, и с изменением климата эта проблема будет только усугубляться. Опреснение солоноватой или морской воды жизненно важно, и в работах нет недостатка в творческих устрой...
17.05.22 15:03
0
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
0
Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Сандия разрабатывает микросети для питания будущей лунной базы

Чтобы не отключать свет на лунном аванпосте НАСА Artemis, Национальные лаборатории Сандия разрабатывает электрические микросети для управления распределением энергии от мини-ядерных реакторов лунной базы к различным жилым и вспомогательным объектам.

Стремление НАСА установить постоянное присутствие человека на Луне в качестве репетиции возможной миссии с экипажем на Марс ставит огромные инженерные задачи, из-за которых строительство Международной космической станции (МКС) выглядит как возведение сарая. Мало того, что лунная база будет в тысячу раз дальше от Земли, чем космическая лаборатория, это также потребует совершенно нового подхода к ре...
16.05.22 14:59
0
0
Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Ученые-планетологи предлагают решение парадокса Ферми: сверхлинейное масштабирование, ведущее к сингулярности

Пара исследователей из Института науки Карнеги и Калифорнийского технологического института разработали возможное решение парадокса Ферми.

В статье, опубликованной в Journal of the Royal Society Interface, Майкл Вонг и Стюарт Бартлетт предполагают, что причина того, что нас не посетили инопланетяне с других планет, заключается в сверхлинейном масштабировании, которое приводит к сингулярности. Несколько лет назад физик Энрико Ферми спросил коллегу, почему инопланетяне из космоса не посетили Землю. Они отметили, что из-за огромных раз...
13.05.22 15:37
0