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
Теория относительности Эйнштейна, важная для GPS, наблюдается в далеких звездах

Теория относительности Эйнштейна, важная для GPS, наблюдается в далеких звездах

Что общего у Альберта Эйнштейна, глобальной системы позиционирования (GPS) и пары звёзд в 29 000 световых лет от Земли?

Ответ заключается в эффекте Общей теории относительности Эйнштейна, называемом «гравитационное красное смещение», когда свет смещается в более красные цвета из-за силы тяжести. Используя рентгеновскую обсерваторию Чандра, астрономы обнаружили явление в двух звездах, вращающихся вокруг друг друга в нашей галактике на расстоянии около 29 000 световых лет (200 000 триллионов миль) от Земли. Хотя эти ...
23.10.20 18:21
0
0
SpaceX откладывает следующий запуск спутников Starlink

SpaceX откладывает следующий запуск спутников Starlink

Компания SpaceX отменила запуск ракеты Falcon 9 с 60 новыми интернет-спутниками Starlink в четверг (22 октября) из-за проблем с обеспечением безопасности полёта.

Ракета Falcon 9 находилась менее чем в 15 минутах от старта, когда авиадиспетчеры отменили полет. Запуск был назначен на 18.14 по московскому времени с стартового комплекса SLC-40 на мысе Канаверал, Флорида. «Отказ от сегодняшнего запуска Starlink даст дополнительное время для работы по обеспечению миссии: объявим о следующей возможности запуска после подтверждения в комплексе», - написали предст...
22.10.20 22:15
0
0
Зонд Osiris-Rex выполнил свою историческую миссию

Зонд Osiris-Rex выполнил свою историческую миссию

После четырехлетнего путешествия роботизированный космический корабль Osiris-Rex спустился к усыпанной валунами поверхности астероида Бенну, приземлившись на несколько секунд для сбора образцов горных пород и пыли в 330 миллионах километров от Земля.

В прошлом году Японии удалось с помощью зонда Hayabusa2 собрать немного пыли с другого астероида, Рюгу, и сейчас он возвращается домой. С помощью Osiris-Rex НАСА надеется собрать гораздо больший образец, 60 граммов, который позволит выявить оригинальные ингредиенты Солнечной системы. Космический корабль размером с большой фургон находился на высоте около километра над Бенну. Во вторник инженеры Н...
21.10.20 16:35
0
2
Ультрафиолет проливает свет на истоки Солнечной системы

Ультрафиолет проливает свет на истоки Солнечной системы

В поисках истоков нашей системы международная группа исследователей сравнила состав Солнца с составом самых древних материалов, которые образовались в нашей Солнечной системе, с тугоплавкими включениями в неметаморфизованных метеоритах.

Анализируя изотопы кислорода (разновидности элементов, которые имеют несколько дополнительных нейтронов) этих тугоплавких включений, исследовательская группа определила, что различия в составе между Солнцем, планетами и другими материалами Солнечной системы были унаследованы от существовавшего протосолнечного молекулярного облака еще до Солнечной системы. Результаты исследования недавно были опубл...
20.10.20 18:52
0
0
Теория относительности Эйнштейна, важная для GPS, наблюдается в далеких звездах

Теория относительности Эйнштейна, важная для GPS, наблюдается в далеких звездах

Что общего у Альберта Эйнштейна, глобальной системы позиционирования (GPS) и пары звёзд в 29 000 световых лет от Земли?

Ответ заключается в эффекте Общей теории относительности Эйнштейна, называемом «гравитационное красное смещение», когда свет смещается в более красные цвета из-за силы тяжести. Используя рентгеновскую обсерваторию Чандра, астрономы обнаружили явление в двух звездах, вращающихся вокруг друг друга в нашей галактике на расстоянии около 29 000 световых лет (200 000 триллионов миль) от Земли. Хотя эти ...
23.10.20 18:21
0
0
SpaceX откладывает следующий запуск спутников Starlink

SpaceX откладывает следующий запуск спутников Starlink

Компания SpaceX отменила запуск ракеты Falcon 9 с 60 новыми интернет-спутниками Starlink в четверг (22 октября) из-за проблем с обеспечением безопасности полёта.

Ракета Falcon 9 находилась менее чем в 15 минутах от старта, когда авиадиспетчеры отменили полет. Запуск был назначен на 18.14 по московскому времени с стартового комплекса SLC-40 на мысе Канаверал, Флорида. «Отказ от сегодняшнего запуска Starlink даст дополнительное время для работы по обеспечению миссии: объявим о следующей возможности запуска после подтверждения в комплексе», - написали предст...
22.10.20 22:15
0
0
Зонд Osiris-Rex выполнил свою историческую миссию

Зонд Osiris-Rex выполнил свою историческую миссию

После четырехлетнего путешествия роботизированный космический корабль Osiris-Rex спустился к усыпанной валунами поверхности астероида Бенну, приземлившись на несколько секунд для сбора образцов горных пород и пыли в 330 миллионах километров от Земля.

В прошлом году Японии удалось с помощью зонда Hayabusa2 собрать немного пыли с другого астероида, Рюгу, и сейчас он возвращается домой. С помощью Osiris-Rex НАСА надеется собрать гораздо больший образец, 60 граммов, который позволит выявить оригинальные ингредиенты Солнечной системы. Космический корабль размером с большой фургон находился на высоте около километра над Бенну. Во вторник инженеры Н...
21.10.20 16:35
0
2
Ультрафиолет проливает свет на истоки Солнечной системы

Ультрафиолет проливает свет на истоки Солнечной системы

В поисках истоков нашей системы международная группа исследователей сравнила состав Солнца с составом самых древних материалов, которые образовались в нашей Солнечной системе, с тугоплавкими включениями в неметаморфизованных метеоритах.

Анализируя изотопы кислорода (разновидности элементов, которые имеют несколько дополнительных нейтронов) этих тугоплавких включений, исследовательская группа определила, что различия в составе между Солнцем, планетами и другими материалами Солнечной системы были унаследованы от существовавшего протосолнечного молекулярного облака еще до Солнечной системы. Результаты исследования недавно были опубл...
20.10.20 18:52
0