Физики потратили три десятилетия на доказательство того, что темная материя состоит из новых неизвестных науке частиц, однако особых успехов в этом добиться не удалось. Возможно, поэтому в последнее время некоторые ученые пытаются заново взглянуть на проблему избыточной массы во Вселенной.

В XX веке астрономы, подсчитав массу различных галактик, пришли к выводу, что сил притяжения в них не достаточно для удержания звезд вместе. Темной материей называют невидимое вещество, которое, в сочетании с обычной материей, создает достаточную гравитацию для поддержания галактик в том виде, в котором они наблюдаются. Физики подсчитали, что на темную материю приходится 27% массы Вселенной, а на обычную – только 5%.

Основным кандидатом на звание частиц темной материи называются вимпы (WIMP, weakly interacting massive particles, т. е. слабовзаимодействующие массивные частицы). Ученые надеялись обнаружить их на Большом адроном коллайдере, однако эксперимент результатов не дал. Другие детекторы (например, американский детектор LUX - Large Underground Xenon) также не приблизили физику к обнаружению вимпов. В сентябре 2014 года профессор физики и астрономии Канзасского университета Михаил Медведев предложил новую гипотезу о природе темной материи, не включающую в себя экзотические частицы. Теперь профессор Гленн Старкмен и д-р Дэвид Джейкобс из Университета Кейптауна предлагают рассмотреть возможность того, что темная материя состоит макроскопических объектов – макросов. Размеры этих макросов могут начинаться от нескольких сантиметров и достигать размеров астероида. При этом плотность их должна быть сравнима с плотностью нейтронной звезды.

Предложенные южноафриканскими учеными макросы могут состоять из обыкновенных частиц, входящих в Стандартную модель. Так называют теоретическую модель в современной физике, описывающую все частицы, существование которых доказано. В 1980-х годах ученые предполагали, что за темной материей могут скрываться недоразвитые планеты-гиганты, белые карлики, нейтронные звезды, небольшие черные дыры звездного размера и массивные нейтрино, однако все эти версии пришлось отвергнуть. По мнению ученых из Кейптауна, темная материя может родственной нейтронным звездам или ядрам крупных атомов. «Мы говорим «родственной», потому что она, вероятно, имеет существенную примесь странных кварков». – говорит Старкмен. Кварки странного аромата обычно удается получить только на ускорителях элементарных частиц, поскольку они имеют маленький срок существования и быстро распадаются на другие частицы. Старкмен указывает на то, что, нестабильность этих кварков в обычных условиях не обязательно означает, что они не могут существовать на протяжении длительного времени. Например, обычно нестабильные нейтроны становятся стабильными, установив связь с протонами гелия.

«Существует вероятность того, что стабильная странная ядерная материя, существовавшая в ранней Вселенной, и темная материя – не более чем соединения странного ядерного вещества или же барионов, которые сами состоят из кварков». – считает Старкмен. Такая темная материя укладывается в Стандартную модель.

Ученые установили граничные условия для макросов, которые могли бы отвечать за избыток массы во Вселенной. Макросы должны состоять из обычных и странных кварков или из барионов, включающих кварки до странного аромата, и должны иметь температуру не менее 3,5 трлн градусов, что сравнимо с температурой в центре взрыва сверхновой. Минимальная масса макросов – 55 граммов, иначе они были бы обнаружены космическими детекторами. Максимальная масса – 1024 г. Более крупные объекты отражали бы достаточно света, чтобы их можно было различить в телескопы. Диапазон от 1017 до 1020 г также должен быть исключен, поскольку макросы выдали бы себя эффектом гравитационного линзирования.

Ссылка: phys.org

Обсудить

Астероид Веста впервые был подробно изучен американским зондом Dawn («Рассвет»), который вышел на орбиту этого крупного объекта в поясе астероидов в 2011 году. Изучая детальные снимки Весты, ученые сразу заинтересовались чередой каньонов, идущих вдоль экватора. В 2014 году специалисты из Исследовательского центра им. Эймса и Брауновского универиситета предложили гипотезу формирования этих форм рельефа.

В исследовании использовалась специальная пушка с длиной ствола более 4 м, способная выпускать снаряды со скоростью до 26 тысяч км в час. Специалисты обстреливали небольшие сферы из оргстекла (полиметилметакрилат). Этот материал удобен тем, что он теряет прозрачность в точках высокого напряжения. Процесс фиксировался на сверхскоростную камеру, способную записывать миллион кадров в секунду.

Проведенные в Центре Эймса опыты подтвердили связь между ударным бассейном Реясильвия (Rheasilvia) на южном полюсе Весты и поясом каньонов на экваторе. Ученые полагают, что мощный удар в район полюса под значительным углом к поверхности вызвал в астероиде сильные глубинные потрясения. Спустя всего несколько секунд после столкновения породы внутри Весты начали ломаться и сминаться под напряжением. Через две минуты подземные провалы достигли поверхности, но уже далеко от места удара. В результате образовались глубокие каньоны около экватора, видимые на фотографиях с зонда Dawn. Такая картина наблюдалась в эксперименте с шарами из оргстекла: впервые воздействие проявляется в точке удара, почти сразу после этого – внутри шара, напротив первой пострадавшей точки. Напряжение достигает центра и распространяется оттуда к краям, подобно распускающемуся цветку.

Предположение о том, что удар произошел по касательной к поверхности Весты, позволило объяснить разницу в ориентации между поясом каньонов и кратером. Ранее считалось, что угол наклона пояса не соответствовал тому, который наблюдался бы при ударе в район кратера Реясильвия. Несоответствие исключается, если предположить, что объект столкнулся с Вестой под углом менее 40 градусов. Скоростью объекта составляла, как считают ученые, около 17,7 тысяч км в час.

Ссылка: phys.org

Обсудить

В телесюжете канала «Россия 1» от 31 октября впервые была показана ракета-носитель «Ангара-А5» в сборе. Эта ракета, проходящая сейчас электрические испытания на космодроме Плесецк, готовится к первому испытательному пуску 25 декабря 2014 года. В качестве головной части планируется использовать разгонный блок «Бриз-М» с имитатором спутника, который будет выведен на орбиту захоронения на 100 км выше геостационарной.

Отмечается, что новая ракета позволит России выводить спутники на геостационарную орбиту с собственной территории. В связи с тем, что космодром Плесецк сильно удален от экватора, грузоподъемность новой ракеты составит до 3 тонн, тогда как «Протон-М» из Байконура способен вывести на геостационарную орбиту до 3,7 тонн. В связи с высокой стоимостью «Ангары-А5», в первый раз для запуска спутника она будет использована только через 2-3 года после начала летных испытаний.

Космическая лента

Обсудить

Сегодня ночью в 1:41 мск в китайской провинции Внутренняя Монголия приземлился спускаемый аппарат космического зонда «Чангъэ-5-Т1» (Chang’e), совершившего девятидневный полет вокруг Луны. Автоматическая станция, обрадовавшая общественность красочной фотографией Луны на фоне Земли, была запущена в ходе подготовки к миссии по доставке на Землю лунного грунта миссии «Чангъэ-5» в 2017 году. Выбранная китайскими специалистами схема миссии отличается от схемы советской «Луны-24» и больше похожа на план полета американских экспедиций по программе «Аполлон». «Чангъэ-5» будет состоят из двух модулей, орбитального и взлетно-посадочного. Последний отберет грунт и доставит его на орбиту Луны, затем отобранный образец вернется на Землю в капсуле из орбитального модуля.

Сегодняшний успех стал первой в истории китайской космонавтики мягкой посадкой космического аппарата, возвращающегося на Землю со второй космической скоростью.

Космическая лента

Обсудить

Несмотря на произошедшую вчера трагедию на испытаниях суборбитального туристического самолета SpaceShipTwo, проект не будет закрыт. Об этом сообщил основатель группы компаний Virgin, британский миллиардер Ричард Брэнсон в своем обращении на сайте Virgin Galactic. «Космос обходится дорого». – написал Брэнсон. – «Но он того стоит. Мы выстоим и продолжим двигаться вперед вместе». Бизнесмен уже прибыл в Калифорнию, где вчера на испытаниях ракетоплана SpaceShipTwo произошла катастрофа. В результате взрыва самолета, один пилот погиб, второй получил тяжелые травмы.

В полете 31 октября ракетоплан впервые включил новый гибридный двигатель, который успешно завершил цикл испытаний на Земле. С причинами взрыва будут разбираться комиссии компании Scaled Composites, которая занимается испытаниями самолета, и Федерации гражданской авиации США.

Ссылка: www.virgin.com

Обсудить

Первый с января активный полет туристического суборбитального самолета компании Virgin Galactic закончился аварией. В 19:13 мск твиттер компании сообщил о том, что в ходе полета вскоре после включения двигателя возникла «аномалия». По данным из различных источников, самолет разрушился в воздухе. Один из двух пилотов, находившихся на борту, спустился на парашюте. Появились сообщения о том, что он получил травмы шеи и спины средней тяжести. Есть многочисленные сообщения о смерти второго пилота. По данным ParabolicArc.com, он не успел катапультироваться.

Информацию о крушении SpaceShipTwo подтвердил исполнительный директор Космопорта Америка, где проходили испытания. Находящийся на одном из мест падения обломков редактор сайта ParabolicArc.com сообщает, что самолет взорвался в районе озера Коэн. Причиной катастрофы стала нештатная работа модернизированного двигателя.

Пресс-конференция, посвященная произошедшей катастрофе, запланирована на 0:00 мск.

На фото: SpaceShipTwo и WhiteKnightTwo перед сегодняшними испытаниями

Обсудить

Американский межпланетный зонд «Кассини» (Cassini) в очередной раз сделал снимки морей на спутнике Сатурна Титане. В прошлом астрономы уже публиковали по отдельности фотографии озер и лучей Солнца на поверхности Титана, однако впервые удалось получить изображение, где Солнце освещает поверхность моря. Снимки сделаны в ближнем инфракрасном диапазоне, поскольку атмосфера спутника из-за большого содержания углеводородов малопроницаема в видимом диапазоне света.

Титан – единственное кроме Земли космическое тело в Солнечной системе, на поверхности которого существует жидкость. Из-за низкой температуры (в среднем -180 градусов Цельсия) роль воды на Титане играет метан. На спутнике существуют моря, реки, облака и дожди из углеводородов. Любопытно, что на 98% его атмосфера состоит из азота. Этот же газ является основным элементом земной атмосферы (78%). Кроме того, атмосфера Титана необычно плотная – давление у поверхности спутника в полтора раза выше, чем на Земле.

Ссылка: www.nasa.gov

Обсудить