Новости космологии и сверхдальнего космоса

Картографирование скрытой материи во Вселенной

Что такое скрытая материя и где ее искать? Несмотря на то, что ее природа все еще остается неясной, астрономы приступили к созданию карт ее распределения во Вселенной по особенностям распределения обычного вещества, наблюдаемого в телескопы.

Доктор Эндрю Тейлор (Andrew Taylor) из королевской обсерватории в Эдинбурге представил на национальной астрономической конференции в Бристоле наиболее подробную на сегодняшний день карту распределения скрытой материи в галактическом суперскоплении. Для ее создания применялся новый метод, заключающийся в использовании эффекта гравитационных линз. Гравитационное поле скрытого вещества расщепляет свет далеких галактик, давая тем самым возможность оценить количество и распределение невидимой материи во Вселенной. Для исследования было выбрано суперскопление Abell 901/2 - одно из крупнейших известных нам образований такого рода. Оно состоит из галактических скоплений Abell 901a, 901b и Abell 902 и в поперечнике имеет около 10 млн. световых лет.

Полученная в результате двумерная карта распределения скрытой материи покрывает на небосводе площадь, примерно равную площади полной Луны, и получена по результатам анализа гравитационного преломления света от более чем 50000 галактик. Выяснилось, что не только видимые галактики располагаются в более протяженных областях, заполненных скрытой материей, но и что облака такой материи соединены между собой "космическими нитями" (cosmic filaments) - мостами из скрытой материи, соединяющими между собой скопления галактик. Существование подобных нитей давно предсказывалось теорией. В настоящее время предполагается, что до 80% материи во Вселенной находится в скрытом состоянии.

Источник: spaceflightnow.com.

// CNews
// PC News, 13:56 15.04.2002

Пыль из глубины времен

Астрономы обнаружили частицы космической пыли, которые являются остатками звезд, умерших более 10 млрд. лет назад. Британские исследователи говорят, что им впервые удалось определить наличие межзвездных частиц, относящихся к раннему периоду эволюции вселенной.

Свидетельства раннего космоса удалось обнаружить с помощью телескопа, расположенного на Гавайских островах. Используя мощные камеры телескопа, специалисты смогли обследовать наиболее удаленные из известных квазаров.

При анализе излучения квазаров удалось обнаружить, что оно принадлежит галактикам, сформировавшимся на ранних стадиях существования вселенной. Квазары, как оказалось, содержат большое количество холодных пылевых частиц, составлявших когда-то атмосферу древних звезд.

"Нам удалось заглянуть в прошлое более чем на девять десятых пути к зарождению вселенной в момент Большого взрыва , - заявил доктор Роберт Придди (Robert Priddey) из Imperial College в Лондоне. - Удивительно, что эти скопления квазаров, включающие черные дыры массой в сотни миллионов солнц, могли появиться уже через миллиард лет после большого взрыва".

Присутствие пыли, а также соединений кремния и углерода свидетельствуют о том, что значительное количество звезд родились и умели в только в течение миллиарда лет после Большого взрыва.

Доктор Ричард Макмэгон (Richard McMahon) из кембриджского университета полагает, что "звезды, воспроизводящие углерод и кремний, в этих квазарах похожи на звезды, которые стали источником углерода в наших собственных телах". "Ученых очень интересует теория возникновения химических элементов, из которых состоят наши тела", - отметил он.

Подробный отчет о проведенных исследованиях был представлен 12 апреля на международной астрономической конференции в Бристоле.

// CNews.ru

Рентгеновский телескоп "Чандра" обнаружил в космосе новый вид материи

Астрономы, исследовавшие звезды RX J1856.5-3754 и 3C58 с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории "Чандра" обнаружили в их характеристиках показатели, необъяснимые с точки зрения современных представлений о структуре материи. Это привело ученых к предположению, что указанные звезды частично или полностью состоят из кварков - субэлементарных частиц, из которых образованы все известные элементарные частицы, участвующие в сильных взаимодействиях (адроны).

В частности, судя по излучению звезды RX J1856.5-3754, зафиксированному с орбиты телескопами "Чандра" и "Хаббл", она представляет собой твердое тело с температурой поверхности около 700 000°С и диаметром всего 11,3 км. Этот размер никоим образом не вписывается даже в модель строения нейтронных звезд - самых плотных космических тел, известных до настоящего времени. Единственным объяснением столь высокой плотности звезды является наличие в ее составе кварков, которые до сих пор вообще не удавалось наблюдать "вживую".

Размеры и масса 3C58 вполне соответствуют характеристикам нейтронной звезды, однако попытка ученых получить характеристику ее рентгеновского излучения привела к странным результатам: излучение оказалось значительно ниже предполагаемого. Согласно проведенным расчетам, температура поверхности 3C58 составляет менее 1 000 000°С, что также нельзя объяснить, пользуясь принятой моделью нейтронных звезд. Ликвидировать противоречие можно, лишь допустив, что в состав 3C58 входят не только нейтроны, но и субэлементарные частицы.

// Компьюлента, 11 апреля 2002 года, 05:48

Вот тут все ссылки на первоисточники найдёте:

&.К.>Нет ли ссылки на первоисточник, очень уж похожа эта штука на шестикварковую звезду?

Там как раз ссылка внизу на "Компьюленту".
А топик в Научный перебросил - тут ему больше подходит

Обнаружены самые странные в мире звезды

На вчерашней пресс-конференции в НАСА обнародованы данные наблюдения космической обсерватории Chandra, сканирующей небо в рентгеновском диапазоне, сообщает корреспондент ПРЕСС-ЦЕНТРА.РУ

По этим данным получается, что астрономы обнаружили звезду, состоящую из невиданной прежде материи - странных кварков. Заодно сообщено было еще об одном претенденте на кварковую звезду. Дело в том, что первая звезда слишком мала, а другая слишком холодна, чтобы быть чем-то другим.

Кварки, если кто не знает, представляют собой семейство самых мелких на сегодня суб-элементарных частиц. Так называемый странный кварк в этом семействе - самый мелкий. Из них строятся нормальные элементарные частицы - нейтрон, протон и т.д. Земные ускорители слишком маломощны, чтобы выбить кварки из частиц, поэтому, несмотря на стопроцентную уверенность в их существовании, ученые ни разу его не видели. Теперь такая возможность свалилась на них с небес.

До сих пор считалось, что находящаяся в 400 световых годах от нас звездочка RXJ1856 в созвездии Corona Australis представляет собой нейтронную звезду. Нейтронные звезды известны уже давно, на сегодня это самые экзотические небесные объекты после черных дыр и, может быть, квазаров. Возникают они после смерти после смерти обычных, среднего размера, звезд, примерно в полтора раза больших, чем наше Солнце. Когда термоядерный реактор в сердце такой звезды затухает, звезда умирает и схлопывается до диаметра в несколько десятков или сот километров. Состоит она из одних нейтронов и чайная ложка ее вещества весит миллиард тонн - примерно столько же, сколько весят все автомобили и автобусы, катящие по Земле.

Когда Chandra стала измерять рентгеновскую светимость RXJ1856 (это позволяет измерить температуру звезды и ее размер), выяснилось, что звезда слишком мала для нейтронной - по крайней мере в два раза меньше, чем того требует теория. "Такая плотность материи, - говорит профессор Джереми Дрейк из Астрономического центра в Кембридже, вместе со своими коллегами проводивший этот анализ, - может существовать только в странных кварковых звездах и нигде больше".

Вторая кварковая звезда, 3C58, обнаруженная Дэвидом Гельфандом из Колумбийского университета, находится немного подальше от нас - уже в десяти тысячах световых лет - и расположена в созвездии Кассиопея. Рентгеновские фотографии Чандры не имеют к ее обнаружению никакого отношения (кроме, разве, того, что Гельфанд входит в Чандровскую команду) - здесь главную роль сыграли чистый расчет уже имеющихся данных и немного копания в истории.

Дело в том, что известна точная дата превращения 3C58 в Сверхновую, то есть ее смерти. Это событие случилось (точней, известия о нем добрались до нас) в 1181-м году; его наблюдали китайские и японские звездочеты, о чем оставили сообщения. Позже, то есть уже сейчас, выяснилось, что эта звезда ведет себя не по правилам - она в 16 раз тусклее и в два раза холоднее, чем полагается по теории для приличной нейтронной звезды. Но если считать, что перед нами кварковая звезда, то тогда никаких расхождений с теорией не обнаруживается.

Кварковые звезды, до сих пор известные лишь теоретически - последняя и окончательная инкарнация нормальных звезд среднего размера. С ними связана одна страшилка, задолго до сегодняшнего дня, предсказанная астрофизиками. По мнению некоторых из них, кварковая материя, входя в соприкосновение с обычной, то есть состоящей из нейтронов, протонов и других элементарных частиц, отравляют ее и тоже превращают в кварковую. В принципе кварковая материя может вести себя как, космическая раковая опухоль - постепенно поедая "здоровое" пространство, оно заражает его своим посмертным духом, распространяясь все дальше и дальше во все стороны.

Так это или не так, неизвестно. Во всяком случае, никакого окваркования вокруг странных звезд не обнаружено.

// presscenter.ru, 11:09 11.04.2002

ЗВЕЗДЫ ИЗ КВАРКОВОЙ КАШИ

Ученые открыли две звезды, которые перевернули всю классификацию небесных тел. Их чудовищная плотность разрушает все и вся, оставляя лишь свободные кварки.

Ученые, работающие с орбитальным рентгеновским телескопом "Чандра", объявили, что, по предварительным данным, им удалось открыть новый вид вещества во Вселенной и два тела, состоящие из него. Речь идет о "голых" разрозненных кварках. Два небесных тела, излучающие рентгеновские лучи, - одно в созвездии Кассиопеи, другое в созвездии Южной короны, - оказались несовместимыми с нынешними представлениями о предельных размерах и температурах нейтронных звезд, самых плотных (после черных дыр) космических объектов.

Единственным на сегодняшний день объяснением природы этих двух миниатюрных звезд является то, что это так называемые странные кварковые звезды. Вещество в них упаковано гравитационными силами настолько плотно, что разрушились всякие связи не только между протонами, нейтронами и электронами, составляющими атомы, но и между кварками, из которых состоят многие частицы.

Первый объект - RXJ 1856 из созвездия Южная корона - наблюдали специалисты из Гарвардско-Смитсонианского центра астрофизики. Эта таинственная звезда отстоит от нас на 400 световых лет. Ее открыли в 1996 году с помощью немецкого орбитального телескопа "Roentgen" (ROSAT). Все эти годы считалось, что это обычная нейтронная звезда (состоящая не из атомов, а из нейтронов и потому очень плотная и маленькая - от 12 до 20 миль в диаметре). Однако сопоставление наблюдений "Чандры" и орбитального телескопа "Хаббл" показали, что ее диаметр не превышает 7 миль (11,3 км). А это уже не нейтронная звезда, и, соответственно, плотность вещества здесь еще выше (в нейтронной звезде кубический сантиметр вещества должен весить миллиарды тонн).

Вторую звезду - 3С58 из созвездия Кассиопея на расстоянии 10 тысяч световых лет - изучал Дэвид Хелфанд из Колумбийского университета. Считается, что на ее месте китайские астрономы наблюдали в 1181 году вспышку сверхновой. Хелфанд хотел узнать, какова сегодня температура того, что осталось от грандиозного взрыва. Согласно теории, температура образовавшейся звезды должна была равняться примерно 35,6 миллионам градусов по Фаренгейту (примерно 20 миллионов по Цельсию). А она не превышает миллиона градусов по Цельсию, что крайне мало для нейтронной звезды.

По словам Хелфанд, "даже плотность нейтронной звезды не способна так сильно сжать частицы, чтобы настолько снизить их температуру. Для этого 3С58 должна иметь плотность вещества в пять раз превышающую плотность "нормальной" нейтронной звезды того же размера. Наши наблюдения говорят о том, что этот объект состоит из неведомого нам вида материи".

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Согласно теории, при взрыве сверхновой звезды ее внешняя оболочка устремляется в открытый космос, а основная масса тела "проваливается" к ядру, образуя небольшую нейтронную звезду огромной плотности. Однако некоторые теоретики полагают, что, если процесс коллапса протекает слишком быстро, звезда "схлопывается" до еще меньших размеров, достигая большей плотности вещества. При этом разрушается все и вся, и остаются лишь свободные кварки. Впервые предположение о существовании таких звезд было высказано более 20 лет назад. И вот теперь, возможно, наблюдения двух орбитальных телескопов смогут подтвердить эту гипотезу.

Руководитель группы, изучающей звезду RXJ 1856, Джереми Дрейк предупреждает, что, в конце концов, могут найтись другие объяснения их наблюдениям. Например, астрофизик Фред Уолтер из Университета Стони-Брук рассматривает возможность того, что это - обычная нейтронная звезда с так называемой горячей точкой. Правда, такая звезда должна пульсировать, а, по данным Скотта Рансома из Университета Макджилла, пульсация RXJ 1856 составляет всего лишь 5 процентов от ее яркости. Выходом из этой ситуации может быть очень специфическая направленность луча по отношению к Земле. Но вероятность этого довольно мала.

Авторитеный космолог Майкл Тернер из Чикагского университета считает, что как бы ни разрешилась интрига с двумя загадочными звездами, они доказывают, что "природа способна создавать такие виды материи, которые ученые не могут воспроизвести в своих лабораториях. Наблюдения указывают на возможность существования нового состояния вещества - из недифференцированных кварков. Если это так, астрономы предоставили нам беспрецедентные детали о природе этих частиц".

При всем этом следует прислушаться к словам Анны Кинней, директора отдела астрономии и физики Центра космических исследований НАСА. Она настаивает на том, что "это - данные, а не доказательство существования новой формы материи".

Михаил Висенc

// Vesti.Ru, 12 апреля 2002, 14:04

Американские ученые заявляют, что обнаружили в космосе новую форму существования материи.

Это элементарные частицы - кварки, которые сжаты до невероятных пределов. Под воздействием чудовищных сил гравитации они расположены ближе друг к другу, чем в привычных для нас веществах. По подсчетам американских ученых новая субстанция имеет огромную массу. Так, столовая ложка подобного вещества весила бы на Земле около миллиарда тонн. Некоторые ученые полагают, что подобное вещество может действовать как "черная дыра", постепенно затягивая в себя нашу Вселенную.

// Эхо Москвы: 7 новостей, 13 Апреля 2002 11:35:18

Пыль из глубины времен

Астрономы обнаружили частицы космической пыли, которые являются остатками звезд, умерших более 10 млрд. лет назад. Британские исследователи говорят, что им впервые удалось определить наличие межзвездных частиц, относящихся к раннему периоду эволюции вселенной.

Свидетельства раннего космоса удалось обнаружить с помощью телескопа, расположенного на Гавайских островах. Используя мощные камеры телескопа, специалисты смогли обследовать наиболее удаленные из известных квазаров.

При анализе излучения квазаров удалось обнаружить, что оно принадлежит галактикам, сформировавшимся на ранних стадиях существования вселенной. Квазары, как оказалось, содержат большое количество холодных пылевых частиц, составлявших когда-то атмосферу древних звезд.

"Нам удалось заглянуть в прошлое более чем на девять десятых пути к зарождению вселенной в момент Большого взрыва , - заявил доктор Роберт Придди (Robert Priddey) из Imperial College в Лондоне. - Удивительно, что эти скопления квазаров, включающие черные дыры массой в сотни миллионов солнц, могли появиться уже через миллиард лет после большого взрыва".

Присутствие пыли, а также соединений кремния и углерода свидетельствуют о том, что значительное количество звезд родились и умели в только в течение миллиарда лет после Большого взрыва.

Доктор Ричард Макмэгон (Richard McMahon) из кембриджского университета полагает, что "звезды, воспроизводящие углерод и кремний, в этих квазарах похожи на звезды, которые стали источником углерода в наших собственных телах". "Ученых очень интересует теория возникновения химических элементов, из которых состоят наши тела", - отметил он.

Подробный отчет о проведенных исследованиях был представлен 12 апреля на международной астрономической конференции в Бристоле.

// CNews.ru

Фотки, правда, по ссылке совсем левые.

Не новость, но т.к. вещь при всей фундаментальности крайне малоизвестная ("такой молодой, а уже такой неизвестный!" © Ландау ) - стоит сюда, пожалуй

Ландау когда-то показал, что во Вселенной существует (правда, неизвестно, где именно - это теорема существования) некая область (минимум одна, но возможно, и больше), которая не подчиняется статистике, в результате Вселенная как целое не подчиняется законам термодинамики.

ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ И ВСЕЛЕННАЯ
Совместно с М. БРОНШТЕЙНОМ
Phys. Zs. Sowjet., 4, 114, 1933

Обсуждается необратимость термодинамических явлений. Оказыва-
ется, что эта необратимость, равно как и вообще физическое разли-
чие между обоими направлениями времени (прошедшим я будущим),
может быть объяснена только в том случае, если во Вселенной су-
ществуют области, в которых не выполняются теории, ведущие к
термодинамике (классическая и волновая механики).

...

Таким образом, мы видим, что либо
энтропия любой подчиняющейся статистике макросистемы, которая
изолирована от окружающего мира на не слишком большой срок,
остается постоянной, либо возрастание энтропии происходит в оп-
ределенном универсальном направлении времени.

Какая же из этех двух возможностей реализуется в природе?
Если представлять себе Вселенную как единую замкнутую систе-
му, подчиняющуюся классической или волновой механике, то мы
были бы вынуждены заключить вместе с Больцманом, что мир как
целое находится в состоянии статистического равновесия. Больц-
ман пытался совместить это следствие с явным отсутствием
статистического равновесия в наблюдаемой части Вселенной при
помощи своей известной флуктуационной гипотезы. То обстоя-
тельство, что нам удалось стать свидетелями столь чудовищной
флуктуации, Больцман стремился объяснить тем, что как раз
осуществление такой флуктуации и является необходимым усло-
вием существования наблюдателя (т. е. подходящих условий для
биологического развития организмов и т. д.). Однако его довод
полностью ошибочен, ибо в такой флуктуационной Вселенной су-
ществование одного-единственного наблюдателя без приготовлен-
ной для него сцены, наполненной мириадами мириад звезд, отве-
чало бы несравнимо большей энтропии, и, следовательно, в чудо-
вищной степени большей вероятности. Отсюда мы заключаем:
подчиняющаяся статистике Вселенная не могла бы содержать замет-
ных флуктуации; в подобном мире все неравенства в законе
монотонного изменения энтропии пришлось бы заменить равен-
ствами, и оба направления временной оси были бы полностью
эквив алентными.

Однако повседневный опыт показывает, что подобная ситу-
ация не имеет места. Этого обстоятельства вполне достаточно
(даже без боровской гипотезы относительно свойств внутренних
частей звезд, описываемых только релятивистской квантовой те-
орией) для заключения о том, что во Вселенной имеется часть,
которая не подчиняется статистике. Это делает оба направления
временной оси неэквивалентными; направление времени, которое
совпадает с возрастанием энтропии каждой системы, изолирован-
ной от окружающего мира на не слишком долгое время, мы назы-
ваем будущим по определению; классической механике понятия
прошедшего и будущего полностью чужды. Только тогда второй
закон термодинамики станет законом возрастания энтропии. Этот
закон, равно как и известное всем из повседневного опыта самое
существование прошедшего и будущего, возможен только потому,
что мир как целое не подчиняется законам термодинамики.

 

Т.к. журнал сейчас фиг откопаешь, желающие могут ознакомиться с этим текстом переворачивающим нашу картину миру, в "Собрании трудов" Ландау издания 1969-го года (1-й том), стр.92.