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

Астрономы обнаружили новую связь между темной материей и галактической нитью

Астрономы обнаружили новую связь между темной материей и галактической нитью
В исследовании, опубликованном сегодня в Журнале космологии и физики астрочастиц, исследователи из Университета Торонто раскрывают теоретический прорыв, который может объяснить как природу невидимой темной материи, так и крупномасштабную структуру Вселенной, известную как космическая сеть.


Результат устанавливает новую связь между этими двумя давними проблемами астрономии, открывая новые возможности для понимания космоса.

Исследование предполагает, что «проблема комковатости», которая сосредоточена на неожиданно равномерном распределении материи в больших масштабах по всему космосу, может быть признаком того, что темная материя состоит из гипотетических сверхлегких частиц, называемых аксионами. Значение доказательства существования трудно обнаруживаемых аксионов выходит за рамки понимания темной материи и может ответить на фундаментальные вопросы о природе самой Вселенной.

«Если это подтвердится будущими телескопическими наблюдениями и лабораторными экспериментами, обнаружение аксионной темной материи станет одним из самых значительных открытий этого века», — говорит ведущий автор Кейр Роджерс, научный сотрудник Данлэпского института астрономии и астрофизики на факультете искусств и науки в Университете Торонто.


«В то же время наши результаты предлагают объяснение того, почему Вселенная менее комковатая, чем мы думали, наблюдение, которое становится все более ясным за последнее десятилетие, и в настоящее время оставляет нашу теорию Вселенной неопределенной».

Темная материя, составляющая 85 процентов массы Вселенной, невидима, поскольку не взаимодействует со светом. Ученые изучают его гравитационное воздействие на видимую материю, чтобы понять, как она распределяется во Вселенной.

Ведущая теория предполагает, что темная материя состоит из аксионов, которые в квантовой механике описываются как «нечеткие» из-за волнообразного поведения. В отличие от дискретных точечных частиц, у аксионов длина волны больше, чем целые галактики. Эта нечеткость влияет на формирование и распределение темной материи, потенциально объясняя, почему Вселенная менее громоздкая, чем предсказывалось во Вселенной без аксионов.

Это наблюдалось в крупных обзорах галактик, что ставит под сомнение другую преобладающую теорию о том, что темная материя состоит только из тяжелых, слабо взаимодействующих субатомных частиц, называемых вимпами. Несмотря на такие эксперименты, как Большой адронный коллайдер, никаких доказательств существования вимпов найдено не было.


«В науке именно тогда, когда рушатся идеи, делаются новые открытия и решаются старые проблемы», — говорит Роджерс.

Для исследования ученые проанализировали наблюдения за реликтовым светом Большого взрыва (космический микроволновый фон (CMB), полученный в результате исследований Planck 2018, космологического телескопа Atacama и телескопа Южного полюса.

Исследователи сравнили эти данные реликтового излучения с данными о скоплении галактик из Спектроскопического обзора барионных колебаний (BOSS), которое отображает положение примерно миллиона галактик в соседней Вселенной. Изучая распределение галактик, которое отражает поведение темной материи под действием гравитационных сил, они измерили колебания количества материи во Вселенной и подтвердили ее меньшую комковатость по сравнению с предсказаниями.

Затем исследователи провели компьютерное моделирование, чтобы предсказать появление реликтового света и распределение галактик во Вселенной с длинными волнами темной материи. Эти расчеты согласуются с данными реликтового излучения Большого взрыва и данными о скоплении галактик, подтверждая идею о том, что нечеткие аксионы могут объяснить проблему комковатости.

Будущие исследования будут включать крупномасштабные исследования для картирования миллионов галактик и обеспечения точных измерений комковатости, включая наблюдения в течение следующего десятилетия с помощью обсерватории Рубин.

Исследователи надеются сравнить свою теорию с прямыми наблюдениями за темной материей с помощью гравитационного линзирования — эффекта, при котором комковатость темной материи измеряется тем, насколько сильно она отклоняет свет от далеких галактик, подобно гигантскому увеличительному стеклу. Они также планируют исследовать, как галактики выбрасывают газ в космос и как это влияет на распределение темной материи, чтобы еще больше подтвердить свои результаты.

Понимание природы темной материи — один из самых актуальных фундаментальных вопросов и ключ к пониманию происхождения и будущего Вселенной.

В настоящее время у ученых нет единой теории, которая одновременно объясняет гравитацию и квантовую механику — теорию всего. Самой популярной теорией всего за последние несколько десятилетий является теория струн, которая постулирует еще один уровень ниже квантового, где все состоит из струноподобных возбуждений энергии. По словам Роджерса, обнаружение нечеткой аксионной частицы может быть намеком на то, что струнная теория верна.

«Теперь есть инструменты, которые могут позволить нам экспериментально понять кое-что о вековой тайне темной материи, даже в следующем десятилетии, и это даст нам подсказки к ответам на еще более важные теоретические вопросы», — говорит Роджерс. «Надежда состоит в том, что загадочные элементы Вселенной разрешимы».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
8
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
1
e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning в цифрах: 6 общих фактов, много данных и прогнозы на ближайшее будущее

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого.

e-Learning – это обучение с помощью цифровых технологий (Интернета, электронных устройств и специальных программ). Процесс можно организовать в аудиториях или удалённо, одновременно для целой группы или по гибкому графику для каждого. Ранее эта система была не популярна. Затем вспыхнул COVID-19, и все перешли на «удалёнку»: школы, ВУЗы, компании. Электронное обучение стало нужным в глобальном мас...
28.12.23 18:10
0
9
Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Энергорезонатор Neutrino Power Cube - электроэнергия под воздействием невидимого спектра излучений

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток.

Следующим этапом на пути к отказу от ископаемого топлива станут, вероятнее всего, энергетические технологии, связанные с возможностью преобразования энергии полей материи Луи де Бройля, обладающих корпускулярно-волновыми свойствами, в электрический ток. Это одно из перспективных направлений в науке, дающее серьёзный шанс диверсифицировать способы получения электроэнергии, а более конкретно, одно и...
30.09.23 06:25
0
14
Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Возобновляются работы по возведению грандиозного километрового небоскреба

Для архитектуры Саудовской Аравии 2023 год оказался просто невероятным. Сначала страна подтвердила, что строительство 170-километрового (105 миль) здания The Line будет продолжено, затем раскрыла планы строительства кубовидной башни, способной вместить 20 зданий Empire State Buildings.

Теперь страна возобновила реализацию своего амбициозного плана по строительству нового самого высокого здания в мире - башни Джидда. С момента завершения строительства в 2010 году дубайская башня Бурдж-Халифа (Burj Khalifa), высота которой составляет 828 м (2 717 футов), остается самым высоким рукотворным сооружением в мире. Хотя окончательная высота башни Джидда пока неизвестна, но она значитель...
22.09.23 09:06
0
8
Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Причины роста популярности Астрономии и Космоса среди молодого поколения

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения.

Астрономия и космос всегда привлекали внимание людей всех возрастов, но особенно ярко эта наука проявляется среди молодого поколения. Многие факторы объясняют популярность астрономии среди молодых людей: от увлекательных открытий в области космоса до влияния культурных произведений. Сериалы, фильмы и другие произведения искусства о космических приключениях играют значительную роль в формировании ...
25.02.24 17:55
0
19
На далекой планете обнаружены намеки на жизнь

На далекой планете обнаружены намеки на жизнь

Данные космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) показали, что у экзопланеты вокруг звезды в созвездии Льва есть химические маркеры, которые на Земле связаны с живыми организмами. Но это смутные указания. Так насколько же вероятно, что на этой экзопланете обитает инопланетная жизнь?

Экзопланеты — это миры, вращающиеся вокруг других звезд. Планета, о которой идет речь, называется K2-18b. Она названа так потому, что это была первой открытой планетой, вращающейся вокруг красного карлика К2-18. Существует также K2-18c — вторая открытая планета. Сама звезда тусклее и холоднее Солнца, то есть для того, чтобы получить тот же уровень света, что и мы на Земле, планета должна быть намн...
17.09.23 11:48
0
5
Хищна черная дыра поедает звезду огромными кусками

Хищна черная дыра поедает звезду огромными кусками

Расположенная в соседней галактике солнцеподобная звезда постепенно съедается небольшой, но прожорливой черной дырой, теряя при каждом сближении с ней массу, эквивалентную трем Землям.

Открытие, сделанное астрономами Лестерского университета, опубликовано в журнале Nature Astronomy и представляет собой "недостающее звено" в наших знаниях о черных дырах, разрушающих орбитальные звезды. Оно позволяет предположить, что существует целый зверинец звезд, находящихся в процессе поглощения и до сих пор не обнаруженных. Астрономы обратили внимание на звезду благодаря яркой рентгеновской...
08.09.23 07:09
0
1
Индийские астрономы открыли новую кольцевую галактику

Индийские астрономы открыли новую кольцевую галактику

Совершенно случайно во время анализа данных обзора Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS) астрономы из Университета Христа в Бангалоре (Индия) обнаружили новую кольцевую галактику, получившую обозначение DES J024008.08-551047.5. Она может принадлежать к редкому классу галактик с полярным кольцом.

Галактики с полярным кольцом (PRG) представляют собой системы, состоящие из S0-подобной галактики и полярного кольца, которые остаются раздельными в течение миллиардов лет. Обычно внешние полярные кольца, состоящие из газа и звезд, выстроены примерно перпендикулярно главной оси центральной галактики. На сегодняшний день открыто более 400 кандидатов в PRG, и только десятки из них были подтверждены...
05.09.23 16:01
0