Еще одна интригующая версия

Еще одна интригующая версия происхождения темной материи.
 
Художественная иллюстрация Большого взрыва
LAPP, Particle Physics Laboratory at Annecy-le-Vieux, France
Большой взрыв мог быть не один. К появлению всех частиц и излучений во Вселенной, возможно, присоединился еще один Большой Взрыв, наполнивший мир частицами темной материи, пишет Universe today. Научная статья, описывающая эту идею, вышла в препринте.
В стандартной космологической картине ранняя Вселенная — очень экзотическое место. Самым важным событием, произошедшим в нашем космосе, была инфляция — чрезвычайно быстрое расширение Вселенной вскоре после Большого взрыва. Когда инфляция закончилась, экзотические квантовые поля, вызвавшие это событие, распались, превратившись в поток частиц и излучения, которые существуют и сегодня. Когда нашей Вселенной было меньше 20 минут, эти частицы начали собираться в первые протоны и нейтроны — это называется нуклеосинтезом Большого взрыва. Он считается столпом современной космологии, поскольку расчеты, лежащие в его основе, точно предсказывают количество водорода и гелия в космосе.
Однако, несмотря на успех современной картины ранней Вселенной, остается немало загадок. Например, наука пока не очень понимает темную материю, таинственную и невидимую форму материи, занимающую большую часть массы космоса. Традиционное представление состоит в том, что какой бы процесс ни породил частицы и излучение, он также создал темную материю. И после этого темная материя просто осталась вокруг, игнорируя все остальное.
Но группа исследователей предложила неожиданную новую идею. Они утверждают, что эпоха инфляции и нуклеосинтеза Большого Взрыва была не одна. Темная материя могла развиваться по совершенно отдельной траектории. В этом сценарии, когда инфляция закончилась, она наполнила Вселенную частицами и излучением, но не темной материей. Вместо этого осталось какое-то квантовое поле, которое не исчезло. По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, это дополнительное квантовое поле в конечном итоге трансформировалось, вызвав образование темной материи. Преимущество этого подхода заключается в том, что он отделяет эволюцию темной материи от обычной.
Он также открывает возможности для изучения богатого разнообразия теоретических моделей темной материи, потому что теперь, когда у нее есть отдельная эволюционная дорожка, ее легче отслеживать в расчетах, чтобы увидеть, как она может соотнестись с наблюдениями. Например, авторы статьи смогли определить, что если так называемый Темный Большой взрыв и имел место, то он должен был произойти, когда нашей Вселенной было меньше месяца.
Расчеты также показали, что Темный Большой Взрыв высвободил уникальную сигнатуру сильных гравитационных волн, которые сохранились в современной Вселенной. Текущие знания, например, массивы синхронизации пульсаров, в состоянии обнаружить эти гравитационные волны, если они существуют.
Обнаружена загадочная «темная галактика», которая почти не излучает видимого света
Астрофизики открыли, как темная и обычная материи «общаются» между собой в космосе
Новая теория: частицы темной материи могут быть «беженцами» из других измерений

Лишь в начале XXI века, благодаря новым технологиям, ученые научились “ловить” радиоимпульсы продолжительностью всего несколько миллисекунд. Эти загадочные вспышки получили название “быстрые радиовсплески”, в англоязычной литературе их называют Fast Radio Bursts (FRB). Они представляют собой радиоимпульсы длительностью от 1 до 5 миллисекунд, обладающие огромной энергией. Впервые FRB “поймали” в 2007 году. Команда ученых проводила обзор неба в радиодиапазоне при помощи австралийского радиотелескопа “Паркса” и засекла необычайно яркий всплеск. Эта вспышка стала для специалистов неожиданностью, так как в радиодиапазоне такие мощные короткие всплески они раньше никогда не встречали.   Оказалось, что источник этого сигнала находится в миллиардах световых лет от нас, но что именно это за источник, никто точно сказать не мог. Через шесть лет, разбирая архивные данные, ученые обнаружили в них сразу четыре коротких радиовсплеска, а чуть позже еще пять, таким образом к 2019 году у астрономов накопилась база почти из двадцати FRB. До сих пор сказать с уверенностью, что именно их посылает, не может ни один специалист. Есть версии, что это либо результат катастрофического события, произошедшего на межгалактических расстояниях, либо их испускают нейтронные звезды. Тем не менее, для науки такие быстрые импульсы представляют огромный интерес, так как с их помощью ученые надеются получить новые знания о физических процессах, протекающих в источниках, которые их посылают. “Ядерная паста” Ученые считают, что самый прочный материал во Вселенной образуется в нейтронных звездах. Он получил название “ядерная паста”. Компьютерное моделирование, проведенное в 2016 году группой физиков, показало, что в недрах нейтронных звезд есть вещество, состоящее из протонов и нейтронов, которое может сжиматься под действием огромного гравитационного давления и образовывать материал, сломать который можно, если приложить силу в 10 миллиардов раз большую, чем силу, необходимую для разрушения стали. Почему “ядерная паста” появляется и для чего она нужна, точного ответа пока нет. Карликовая планета Хаумеа и ее кольца В поясе Койпера, области за орбитой Нептуна, где обитают практически только астероиды, находится карликовая планета Хаумеа, которая имеет форму мяча для регби. У нее есть два спутника, год на ней длится 280 земных лет, а день лишь 4 часа, что делает ее самым быстро вращающимся крупным объектом в Солнечной системе. Из-за быстрого вращения ученые не могут детально изучить поверхность Хаумеа и точно понять физические особенности, которые придали ей такую форму и скорость. В 2017 году астрономы сделали еще одно интересное открытие об этом теле. Наблюдая прохождение карликовой планеты на фоне далекой звезды, специалисты “увидели” вокруг Хаумеа кольцо шириной около 70 км и радиусом порядка 2300 км, которое вращается практически в 3 раза медленнее планеты.   Некоторые полагают, что карликовая планета стала вращаться так быстро из-за столкновения с неким космическим объектом в далеком прошлом, в результате у нее появились два спутника и кольцо из обломков мусора. Спутник спутника В последнее время ученые все чаще начинают говорить о том, что спутники планет Солнечной системы могут иметь свои собственные естественные спутники. Пока эти объекты не обнаружены, но раз такая версия существует, значит, рано или поздно астрономы займутся ею вплотную и попытаются проверить. Например, есть гипотеза, согласно которой кольцевой горный хребет на экваторе Япета (спутник Сатурна) мог возникнуть из-за падения на поверхность тела его спутника. Или другой пример, еще один спутник Сатурна — Рея. Расчеты некоторых астрономов показывают, что у Реи должна существовать система узких колец, и это означает, что у спутника должны быть также свои спутники-пастухи. Однако пока систему колец у Реи ученые не нашли. Галактика без темной материи Ученые полагают, что темная материя — это такая скрытая масса, невидимая субстанция, не излучающая и не поглощающая свет, благодаря которой объекты удерживаются на месте (на своих орбитах), а не “разбегаются” в разные стороны. Долгое время специалисты считали, что темная материя присутствует во всех галактиках. Но в марте 2018 года астрономы объявили, что им удалось найти в 65 миллионах световых лет от нас галактику NGC 1052-DF2 без скрытой массы (или она присутствует в очень малых количествах). Специалисты изучили движение звезд в NGC 1052-DF2 и установили, что все они двигаются примерно с одинаковой низкой скоростью, что не характерно для галактик с невидимой субстанцией. Сейчас ученые ломают голову над тем, чтобы объяснить, как NGC 1052-DF2 могла сформироваться без темной материи, а некоторые даже заявляют, что понятие темной материи должно быть пересмотрено научным миром. Странная звезда Табби В 2011 году астроном Табета Бояджян открыла в созвездии Лебедя звезду KIC 8462852, впоследствии названную в честь девушки-ученого — “звезда Табби”, на расстоянии 1280 световых лет от нас. Этот массивный газовый шар, который в полтора раза крупнее Солнца и на тысячу градусов горячее нашего светила, вызвал настоящий ажиотаж в научном мире. Обычно у светил, за которыми наблюдают астрономы, светимость падает незначительно и с регулярным интервалом, но для “Табби” это не характерно. Благодаря снимкам телескопа “Кеплер” ученые обнаружили, что светимость звезды в разное время то резко снижается, то резко возрастает, например, яркость падала то на 15%, то на 22%. Некоторые специалисты предположили, что раз звезда становится то тусклее, то ярче, значит, вокруг нее должно что-то обращаться. Но даже если бы этим “чем-то” была планета размером с Юпитер, яркость должна была бы упасть всего на 1%! Поэтому ученые предположили, что на орбите “Табби” находится не планета, а нечто намного большее по размеру, способное закрыть собой половину звезды. Высказывались самые разные объяснения этой аномалии. Одни говорили, что “Табби” закрывает пыль от планеты, возникшая в ходе межпланетного столкновения, другие — что свет звезды блокируется космической пылью, третьи — что мы наблюдаем за работой инопланетян, строящих гигантское сооружение для получения энергии от звезды.   На сегодняшний день единого мнения, которое смогло бы объяснить, что там происходит, пока нет. Таинственный спутник Сатурна Спутник Сатурна Гиперион напоминает огромную губку. Почти половина состава Гипериона — это пустое место, остальное занимает лед с небольшой примесью металлов и камней. В данных аппарата “Кассини” за 2004-2017 годы ученые нашли весьма любопытную информацию об этом спутнике. Впервые специалисты получили доказательства наличия на поверхности другого космического тела Солнечной системы статического заряда — пучка частиц. Открытие подтверждает, что помимо нашей Луны, заряженную поверхность могут иметь и другие космические объекты Этому феномену пока нет точного объяснения, существует лишь предположение, что такое явление — результат воздействия на Гиперион магнитосферы Сатурна. Нейтрино Нейтрино — очень легкая частица, которая слабо взаимодействует с другими частицами, и которую пытаются обнаружить при помощи специальных детекторов. Предполагается, что она образуется в термоядерных реакциях на Солнце, а также в черных дырах. Впервые нейтрино внегалактического происхождения было зарегистрировано 22 сентября 2017 года в ходе взаимодействия со льдом. Открытие было сделано на Южном полюсе благодаря установке IceCube. Специалисты получили ценную информацию о происхождении этого нейтрино, оказалось, что оно преодолело путь в 4 миллиарда световых лет и прилетело к нам от блазара, в ядре которого находится сверхмассивная черная дыра.   Ученым очень важно изучать нейтрино, так как с помощью этих частиц они надеются больше узнать о том, как существует наша наблюдаемая Вселенная, и почему она состоит по большей части именно из материи, а не из антиматерии.    Галактика-одиночка В 2016 году астрономы обнаружили ультрадиффузную галактику DGSAT I, которая по своим размерам похожа на Млечный Путь, но внутри которой звезд в тысячи раз меньше. Интересна она тем, что находится вдали от галактических скоплений и блуждает в одиночестве, в отличие от других ультрадиффузных галактик. Ее соседи находятся на огромных расстояниях, между ними космическая пустота. Предполагается, что DGSAT I образовалось через 1 миллиард лет после Большого взрыва и смогла сохранить свой первичный вид. Инфракрасный свет от нейтронной звезды В 2018 году телескоп “Хаббл” обнаружил странный источник инфракрасного излучения. Он находился на расстоянии 800 световых лет от Солнца и исходил из области, где была нейтронная звезда. Обычно нейтронные звезды испускают радиоволны, и никогда прежде астрономы не замечали, чтобы эти объекты посылали излучение в инфракрасном диапазоне. Специалисты объясняют этот феномен наличием вокруг звезды пылевого диска, оставшегося после взрыва сверхновой, который и генерирует сигнал. Однако точных объяснений этой аномалии пока нет. Планета-сирота с полярным сиянием Планетами-сиротами называют космические тела, которые блуждают в кромешной тьме и гравитационно не привязаны ни к одной звезде. В 2016 году на расстоянии 200 световых лет от нас ученые открыли планету-изгой практически в два раза больше Юпитера и в 10 раз его тяжелее — SIMP J01365663 + 0933473. Примечательна она тем, что имеет сильное магнитное поле (в 200 раз сильнее, чем у Юпитера), позволяющее создавать на полюсах яркие полярные сияния. “Сплющенный снеговик” В 2019 году космический зонд New Horizons передал на землю снимки объекта, расположенного в поясе Койпера — астероида Ультима Туле. Ученые увидели на них сплющенное тело, состоящее из двух частей и напоминающее “плоские оладушки”. Прежде всего астероид привлек внимание ученых своей формой, ведь ранее специалисты не видели ничего подобного на орбите Солнца и даже не думали, что такие объекты могут существовать в космосе. По словам астрономов, открытие, которое совершил New Horizons, заставит научный мир переосмыслить, и, возможно, даже пересмотреть некоторые теории рождения Солнечной системы. Для подготовки материала использовались данные с сайта livescience.com Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

На поверхности Марса ученые обнаружили странное скальное образование, которое сразу привлекло внимание своей необычной формой. Объект, получивший название «Марсхендж», расположен на возвышении и окружён рвом, что делает его похожим на знаменитый британский памятник Стоунхендж. Некоторые исследователи предположили, что эта структура могла быть создана древней цивилизацией, существовавшей на Марсе тысячи лет назад.

Необычную структуру удалось обнаружить благодаря высокоточному оборудованию, установленному на борту орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Изображение, полученное камерой HiRISE, стало одним из самых обсуждаемых снимков Марса последних лет. Первооткрывателем образования стала группа энтузиастов, назвавшая себя «Путешествие по поверхности Марса».
 Фото из открытых источников / Mars Reconnaissance Orbiter / NASA
Несмотря на сходство с британским памятником, многие учёные скептически отнеслись к данной находке. Они утверждают, что природные процессы, такие как вечная мерзлота, способны формировать необычные формы камней, включая круглые и многоугольные структуры. Таким образом, появление «Марсхенджа» могло стать результатом естественных геологических изменений.