меню содержание news236 news237 news238
Удалось найти прямое доказательство существования темной материи
во Вселенной
|
Катастрофическое столкновение двух галактических скоплений снабдило астрономов первым прямым
доказательством существования темной материи. По крайней мере, в этом уверены члены группы Дуг-
ласа Клоу (Douglas Clowe) из Аризонского университета ( University of Arizona) в Тусоне, совершившей
это открытие, подробная информация о котором должна появиться на страницах научного журнала
Astrophysical Journal Letters. Взаимодействие отдельных струй галактического вещества позволило про-
наблюдать воздействие на проходящие световые лучи исключительно темной материи, и это событие,
по мнению ученых, можно счесть окончательным опровержением теорий, воспринимающих концеп-
цию темного вещества как всего лишь недоразумение, иллюзию, порожденную недостатком наших
знаний о природе гравитации.
Гравитационное влияние изолированных облаков, состоящих из темной материи, в истории астроно-
мии наблюдалось впервые. Ведь обычно это совершенно невозможно, поскольку темное вещество и
обычная (барионная) материя слишком основательно перемешаны, чтобы их гравитационное воздей-
ствие наблюдалось одно от другого независимо. Но тут на помощь ученым, как уже говорилось, при-
шел космический катаклизм, "расслоивший" искомые ингредиенты.
Скопления желтоватых галактик слева и справа (меньшего размера) проходят сквозь друг друга,
забрав с собой свою темную материю ( синий цвет - это условно, конечно ). Однако их газовые
облака ( красный) остаются, "сдираются".
Изображение M Markevitch / D Clowe / NASA / CfA / Magellan / U Arizona/ESO
Как происходит этот процесс столкновения, вы можете увидеть в ролике (1,29 Mb).
Объект, получивший обозначение 1E0657-56 ( так называемое "Скопление Пули" - "Bullet Cluster" - по
форме облака), представляет собой место столкновения двух скоплений галактик, которые 100 милли-
онов лет назад "врезались" друг в друга на скорости 4700 километров в секунду. Как правило, большая
часть обычной материи в таких скоплениях содержится в форме горячего газа, который астрономы
могут "визуализировать" с помощью космической рентгеновской обсерватории NASA Chandra ( было
затрачено свыше 100 часов работы обсерватории ). Однако в данном случае выяснилось, что гравита-
ционное поле скопления сосредоточено в основном не в газовых облаках.
Выявить характер этого гравитационного поля удалось благодаря помощи другой знаменитой косми-
ческой обсерватории - телескопа "Хаббл" (Hubble Space Telescope) - и наземного 6,5-метрового телес-
копа "Магеллан" (Magellan) Южной европейской обсерватории ( European Southern Observatory - ESO )
в Чили. Наблюдались искажения, вызванные эффектом гравитационного линзирования ( gravitational
lensing ), при котором деформируемое пространство ( в согласии с Общей теорией относительности
Эйнштейна) словно в гигантской линзе усиливает свет от отдаленных фоновых галактик.
Эти наблюдения показали, что два скопления, которые прошли друг сквозь друга, теперь снова разде-
лились ( по крайней мере, это касается движения массивных "облаков" темной материи ), но все-таки
в процессе "сцепления" "спутались" своими облаками, состоящими из горячего газа, которые и остави-
ли после себя тянущиеся газовые хвосты. Разделение произошло, потому что темная материя не испы-
тывает никакого сопротивления, проходя через что-либо, а вот "обдираемый" видимый газ галактичес-
ких скоплений сопротивление очень даже испытывает - ведь обычное вещество участвует в электро-
магнитных взаимодействиях между атомами, а вовсе не исключительно в гравитационных, как ве-
щество темное. Отсюда и тот самый эффект естественного природного "сепаратора".
Клоу считает, что данные наблюдения доказывают существование темной материи: "Вы не можете
объяснить полученные результаты просто с помощью каких-либо модифицированных теорий грави-
тации", - говорит он.
Космолог Шон Кэрролл (Sean Carroll) из Чикагского университета (University of Chicago, штат Иллинойс,
США), не являющийся членом вышеозначенной группы, в основном согласен с их выводами: "Этот
результат, вне всякого сомнения, доказывает, что такая вещь как темная материя действительно реаль-
но существует, - говорит он. - Теории, которые модифицируют поведение силы тяжести ( на дальних
расстояниях) для того, чтобы "покончить" со всей этой темной материей, теперь можно считать более
или менее исключенными". Однако он тем не менее все-таки отметил возможность того, что поведе-
ние гравитации может как-то отличаться от того, что следует из стандартных теорий - вне зависимос-
ти от того, как решится дело с темным веществом.
Проблема темного вещества в астрофизике возникла тогда, когда выяснилось, что вращение галактик
( включая наш собственный Млечный путь) невозможно корректно описать, если учитывать лишь со-
держащуюся в них обычную видимую материю (все они в таком случае должны были бы разлететься
и рассеяться). Необходимо еще присутствие таинственной формы невидимой материи, действие кото-
рой проявляется исключительно при гравитационном взаимодействии с другой материей, ну а ее за-
пасы во Вселенной превосходят массу обычной материи раз в шесть. До сих пор неясно, какова при-
рода этого самого темного вещества, и поэтому некоторые ученые берутся утверждать, что какая-ни-
будь простая модификация классических законов гравитации ( классических - это значит в редакции
Ньютона или Эйнштейна) могла бы объяснить все парадоксальные наблюдения - без всякой потреб-
ности в сомнительной темной материи. Как правило, в этих теориях сила гравитации, порождаемая
обычной материей (а другой там и нет) увеличивается с ростом космических масштабов по сравнению
с той, что предсказывают теории Ньютона и Эйнштейна.
ccылки:
universetoday.com/2006/08/21/galaxy-collision-separates-out-the-dark-matter
newscientistspace.com/article/dn9809-cosmic-smashup-provides-proof-of-dark-matter
physorg.com/news75387135.html
nasa.gov/home/hqnews/2006/aug/HQ_06297_CHANDRA_Dark_Matter.html
home.slac.stanford.edu/pressreleases/2006/20060821.htm
grani.ru/Society/Science/p.110294.html
membrana.ru/lenta/?6326
Плутон разжалован в "карлики"
|
Плутон
В четверг 24 августа 2006 г XXVI Генеральная ассамблея Международного астрономического союза
в составе 2500 астрономов приняла окончательную резолюцию – "Пражский планетный протокол".
На заседании ответственного за исследования планет III Отдела Международного астрономического
союза IAU, ассамблея которого проходит в эти дни в Праге, принято решение лишить Плутон статуса
полноценной планеты и отказать в нём еще трем небесным телам. Кроме того, астрономы отклони-
ли предложение ввести термин для малых планет "плутоны".
Согласно новой принятой классификации небесных тел в Солнечной системе останется восемь пла-
нет. Астрономы "разжаловали" Плутон, а заодно отказали в планетном статусе его спутнику Харону,
астероиду Церере и объекту пояса Койпера Зене (Xena). Однако некоторые ученые считают, что все
это – просто пиар-акция, призванная привлечь дополнительное внимание к планетной астрономии.
Плутон был официально признан планетой Международным астрономическим союзом в мае 1930 го-
да. Тогда считалось, что он значительно больше по размеру.
Как сообщил один из участников съезда, большинством голосов принята резолюция, которую выдви-
нули 19 членов комиссии по номенклатуре. Резолюция несколько отличается от предложенной испол-
нительным комитетом ранее. Отныне будет лишь восемь планет – четыре из земной группы ( Мерку-
рий, Венера, Земля и Марс) и четыре планеты-гиганта ( Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун). Все осталь-
ные планеты, в том числе Плутон, будут называться карликовыми (планетами).
Ранее предлагалось, наоборот, расширить список планет, признав ими все тела, достаточно крупные
для того, чтобы их собственная гравитация придала им шарообразную гидростатически равновесную
форму.
В этом случае Плутон остался бы планетой. Кроме того, планетами предлагалось назвать еще спутник
Плутона Харон, крупнейший астероид Цереру и объект пояса Койпера, известный под названием Зена.
По мнению семи ведущих специалистов, включенных в комиссию, необходимость пересмотреть клас-
сификацию объектов Солнечной системы назрела в любом случае. Правда, они считали, что Плутон и
другие объекты из пояса Койпера должны быть выделены в категорию "карликовых планет", которые
станут равноправными членами "планетарного сообщества" наряду с планетами земной группы ( Мер-
курий, Венера, Земля, Марс) и планетами-гигантами (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Однако равного
статуса кандидаты так и не получили. Да и от предложенного для карликовых планет термина "плуто-
ны" абсолютное большинство отказалось.
Ожидается, что одобренная резолюция будет принята отдельным голосованием всех делегатов XXVI
Генеральной ассамблеи 24 августа в качестве "Пражского планетного протокола".
Плутон и Харон - карликовые планеты
Заодно IAU в "ответах на вопросы" разобрался и со спутником Плутона Хароном. Харон тоже офици-
ально перестал быть тем, чем был – спутником Плутона. Теперь система "Плутон – Харон" считается
"двойной карликовой планетой"..
Харон открыт американским астрофизиком Джеймсом Кристи ( James W. Christy ) 22 июня 1978 на
снимке, полученном в Военно-морской обсерватории США, Флагстафф, Аризона. До 16 августа 2006
года считался спутником Плутона.
Международный астрономический союз нашел принципиальное отличие "двойной планеты" ( напри-
мер, Плутон–Харон ) от системы "планета–спутник" (например, Земля – Луна). Это отличие кроется в
местоположении так называемого "барицентра" – общего центра масс. В двойной планете центр масс
находится в открытом космосе, в системе "планета – спутник" – внутри планеты.
Однако многие астрономы считают, что поднятая шумиха вокруг Плутона и его "товарищей по несчас-
тью" – мало что меняет по сути. Ведь основные характеристики Плутона, Харона, Зены и гораздо бо-
лее близкой к нам Цереры уже известны. Возможно, череда последних открытий новых планетоидов
слишком усложнила модель Солнечной системы, и вот теперь астрономы решили избавить себя от
дальнейших споров о том, какие космические тела можно считать планетами. К тому же это хороший
повод для привлечения к союзу IAU внимания общественности и, разумеется, денежных средств.
ссылки:
gazeta.ru/science/2006/08/21_a_741421.shtml
grani.ru/Society/Science/p.110442.html
lenta.ru/news/2006/08/24/pluto/
iau2006.org/mirror/www.iau.org/iau0601/iau0601_release.html
Противники увеличения числа планет Солнечной системы планируют выдвинуть на рассмотрение ге-
неральной ассамблеи Международного астрономического союза определение планеты, альтернатив-
ное опубликованному на прошлой неделе на сайте союза. Напомним, что, согласно проекту определе-
ния, планетой считается тело, обладающее гидростатически равновесной ( близкой к сферической )
формой, вращающиеся вокруг звезды, но не являющиеся другой звездой или спутником. Спутником же
считается объект, вращающийся вокруг планеты при условии, что общий центр масс системы находит-
ся в пределах поверхности планеты.
Новая классификация вызвала множество споров, поскольку в соответствии с нею, статус планет полу-
чат самый крупный объект пояса астероидов Церера, открытый относительно недавно объект 2003
UB313 и считавшийся до этого спутником Плутона Харон. А в перспективе число планет может ещё
больше увеличиться.
Всё это вызвало недовольство ряда специалистов, и группа астрономов во главе с Хулио Анхелем
Фернандесом из Уругвая предложила альтернативное определение. Согласно ему, планета должна
удовлетворять трём критериям. Во-первых, планета должна заметно превосходить по размеру окружа-
ющие объекты, пересекающие её орбиту или близко подходящие к ней. Во-вторых, планета должна
иметь гидростатически равновесную форму и, в-третьих, в недрах планеты не должны протекать тер-
моядерные реакции.
В соответствии с этим определением, опубликованном на сайте Space.com, в Солнечной системе нас-
читывается 8 планет. Объекты, удовлетворяющие двум последним требованиям, но не слишком вы-
деляющиеся из окружения своими размерами должны называться карликовыми планетами. В эту кате-
горию попадают Плутон, Церера и другие. Наконец, объекты, не обладающие гидростатически равно-
весной формой, будут называться малыми телами Солнечной системы. Сюда попадают кометы и боль-
шинство астероидов.
Пока, впрочем, сложно предсказать, какое именно определение планеты будет принято Международ-
ным астрономическим союзом. Но привычная схема Солнечной системы с девятью планетами, в лю-
бом случае уйдёт в прошлое..
ссылки:
rol.ru/news/misc/spacenews/06/08/22_002.htm
lenta.ru/news/2006/08/16/planets/
Звездное топливо Вселенной исчерпано на одну пятую
|
Hubble Deep Field South - universetoday.com/wp-content/uploads/2006/08/2006-0818deep.jpg
Начиная с Большого взрыва, случившегося около 13,7 миллиарда лет назад, наша Вселенная "сожгла"
примерно 20 процентов первоначальных запасов своей "нормальной" ( барионной ) материи. Такой
вывод был сделан на основе результатов обзора близлежащей части Вселенной международной
группой астрономов, включающей исследователей из Австралийского национального университета
( Australian National University - ANU ).
Данные ( так называемый Millennium Galaxy Catalogue - "Галактический каталог тысячелетия", результа-
ты 100 ночей работы телескопов в Австралии, на Канарских островах и в Чили, изучивших 10 тысяч
гигантских галактик, каждая из которых содержит от 10 миллионов до 10 миллиардов звезд) были об-
народованы на заседании Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза ( General
Assembly of the International Astronomical Union - IAU) в Праге. Приблизительно 20 % нормальной мате-
рии находятся ныне в составе звезд, 0,1 процента - в пыли, выброшенной из массивных звезд (и в раз-
личных твердых структурах, подобных Земле), и только 0,01 процента приходится на сверхмассивные
черные дыры. Оставшийся материал почти весь целиком содержится в газообразной форме, и этот газ
заполняет пространство между звездами в галактиках и пространство между галактиками, формируя
тот самый резервуар для будущих метаморфоз, из которого будут рождаться следующие поколения
звезд.
"Я полагаю, что самый простой прогноз может быть таким: Вселенная способна формировать звезды
в течение еще по крайней мере 70 миллиардов лет, ну а затем на мир опустится тьма", - считает руко-
водитель проекта доктор Саймон Драйвер (Simon Driver) из шотландского Университета Сент-Эндрю-
са ( St. Andrews University ).
ссылки:
grani.ru/Society/Science/p.110226.html
universetoday.com/2006/08/18/universe-has-used-up-a-fifth-of-its-gas-tank
info.anu.edu.au/mac/2006/August/180806universefuel.asp
по теме:
grani.ru/Society/Science/m.38855.html
