Настоящим информирую, что данный топик предназначен лишь для опубликования текстов (заголовков) новостей со ссылками на источник. От комментариев категорическая просьба воздержаться и создавать в необходимых случаях отдельные топики для обсуждения существа сообщений текущей темы.
Лента новостей - Астрономия и космология
Сообщений 61 страница 90 из 159
Поделиться772015-04-15 14:36:31
Физики: темная материя оказалась более "светлой", чем считалось ранее
Наблюдения за сталкивающимися галактиками в скоплении Abell 3827 указали на то, что скопления темной материи слабо, но взаимодействуют друг с другом, что говорит о ее более "светлой" и осязаемой природе, заявляют физики, опубликовавшие статью в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Мы думали, что темная материя просто сидит на месте, ничего не делая и никак не влияя на окружение, за исключением вырабатываемой ею силы притяжения. Но если темная материя действительно замедлялась во время этих столкновений, то тогда это может быть первым свидетельством о наличии богатой физики в скрытой от нашего взора "темной" Вселенной", — заявил Ричард Мэсси (Richard Massey) из Даремского университета (Великобритания).
Мэсси и его коллеги несколько недель назад опубликовали статью, в которой они сделали сенсационное заявление. Они выяснили, что темная материя, скорее всего, состоит не из отдельных частиц, похожих на протоны или нейтроны, взаимодействующих между собой, а из чего-то принципиально иного, что делало ее еще более загадочной.
Данный вывод был сделан на основании наблюдений за столкновениями семи десятков скоплений галактик, в ходе которых десятки и сотни "звездных мегаполисов" простреливали друг друга на очень высокой скорости.
В своей новой работе группа Мэсси решила проверить, что происходит при столкновении отдельных галактик, а не целых скоплений. Для этого они проследили за четырьмя парами сталкивающихся галактик в скоплении Abell 3827 при помощи инструментов наземного телескопа VLT и орбитальной обсерватории "Хаббл". Это скопление расположено в созвездии Индейца, на расстоянии в 1,4 миллиарда световых лет от Земли.
Эти наблюдения раскрыли неожиданную картину – скопления темной материи, судя по снимкам с телескопов, "отстали" от связанных с ними групп звезд примерно на 5 тысяч световых лет. Это означает, что клубы темной материи в отдельных сталкивающихся галактиках все же взаимодействуют друг с другом, а не просто пролетают друг через друга, как это происходило во время столкновений скоплений.
Как полагают ученые, это связано с тем, что "космические ДТП" происходили в Abell 3827 с гораздо меньшей скоростью, чем между скоплениями галактик. Благодаря этому у частиц или иных составляющих темной материи было больше времени на взаимодействие друг с другом, в результате чего сталкивающиеся комки темной материи затормозили друг друга.
Мэсси и его коллеги подчеркивают, что результаты и тех, и других наблюдений не противоречат друг другу – они всего лишь накладывают "верхние" и "нижние" границы на взаимодействие частиц темной материи друг с другом. Эти рамки, как надеются ученые, помогут раскрыть природу темной материи и понять, как она себя ведет и какие законы управляют ее поведением.
С другой стороны, астрофизики не исключают и возможности того, что на самом деле темная материя не замедлилась — получаемая VLT и "Хабблом" картинка могла быть искажена целым рядом астрономических явлений. В ближайшее время группа Мэсси проверит, действительно ли это так, используя компьютерные модели сталкивающихся галактик в Abell 3827.
РИА Новости http://ria.ru/science/20150415/10586343 … z3XNQzgVgJ
Поделиться822015-04-17 13:18:44
Физик обобщил теорему об «отсутствии волос» у черных дыр
Физик Норман Гюрлебек из Бременского университета обобщил так называемую теорему об «отсутствии волос» у черных дыр для случая, когда их окружает другая гравитационная материя. Результаты своих исследований автор опубликовал в журнале Physical Review Letters.
Согласно классической теореме об «отсутствии волос», изолированные черные дыры, описанные в пространстве-времени Шварцшильда, характеризуются только двумя параметрами: их массой и угловым моментом. Слово «волосы» в этом случае используется в качестве метафоры для обозначения других параметров и предложено физиком Джоном Уилером. Однако в реальности черные дыры окружены другой массивной материей. В частности, вместе со звездами или другими дырами они могут входить в состав двойных систем, или, как в исследовании Гюрлебека, быть окруженными кольцами материи.
Это приводит к искажению поля дыры силами внешней материи. Гюрлебеку удалось показать, что в случае осесимметричной черной дыры теорема об «отсутствии волос» по-прежнему остается справедливой (для изолированных черных дыр симметрия была более высокой — сферической).
Подобно теории тяготения Ньютона и классической электродинамике, в общей теории относительности поле вне черной дыры (и соответствующая геометрия пространства-времени) может быть описано мультипольным разложением. Однако в отличие от электродинамики, уравнения Эйнштейна сильно нелинейны. Это приводит к тому, что кривизна пространства-времени вблизи горизонта событий черной дыры не сводится к простой сумме вкладов полей дыры и внешней материи.
Однако Гюрлебеку удалось применить идеи математика Германа Вейля и переписать уравнения общей теории относительности в эквивалентной форме, использующей осевую симметрию черной дыры. Отдаленно эта манипуляция напоминает известную технику устранения расходимостей из теории поля, известную как перенормировка.
Новые соотношения оказались линейными, что позволило представить мультипольное разложение как сумму двух вкладов, определяемых черной дырой и внешней материей. В результате таких преобразований вклады мультиполей высоких порядков оказались подавлены, оставив только монопольное (первое) слагаемое разложения. Это означает, что даже в случае, если горизонт событий черной дыры сильно искажен влиянием внешней материи, внешний наблюдатель этого не заметит: черная дыра описывается по-прежнему только двумя параметрами.
Исследование автора использовало методы, применимые и для случая вращающейся черной дыры. Это позволяет предположить, что теорема об отсутствии волос может быть обобщена и на них. Однако автору еще предстоит выяснить, какие физические интерпретации может иметь использованный им способ устранения нелинейности уравнений.
Поделиться862015-04-20 09:47:19
Планеты формировались путем аккреции «силикатных бусин», утверждают ученые
В новом исследовании предполагается, что хондры — небольшие сплавленные «бусины», которые являются основной минеральной фазой самых примитивных метеоритов, играют ключевую роль в процессах формирования планет. Компьютерные модели, разработанные учеными из Американского музея естественной истории, Лундского университета, Швеция, а также других научных учреждений, демонстрируют, что планетезимали размером примерно с астероид — «строительные блоки» планет — могут расти до размеров, наблюдаемых учеными в настоящее время, вбирая в себя встречающиеся на их пути хондры размерами примерно с песчинку каждая.
На ранних стадиях формирования планет частицы пыли из газопылевого диска, окружающего молодую звезду, сталкиваются и слипаются в единое целое, формируя базовые агрегаты частиц, или «пыльные зайчики», которые затем соединяются в небольшие округлые камни, наподобие гальки, а впоследствии и в довольно крупные «валуны». Однако компьютерное моделирование околозвездного диска показывает, что при достижении «валуном» размера примерно в человеческий рост сопротивление окружающего «валун» газа приводит к снижению скорости его движения и падения на звезду примерно через 100 орбитальных витков. Кроме того, быстродвижущиеся «валуны» при столкновениях разбиваются на осколки, вместо того чтобы объединяться в единое космическое тело.
В 2007 г. авторы настоящего исследования предложили механизм, названный ими механизмом потоковой неустойчивости (streaming instability), который предлагает альтернативу описанному выше сценарию. Потоковая неустойчивость возникает тогда, когда на одной из орбит оказывается больше «валунов», чем на соседних орбитах. «Валуны», движущиеся по такой орбите в составе крупной группы, действием своей гравитации расчищают от газа щель в аккреционном диске, причем настолько широкую, что в этой полосе оказываются и «валуны», движущиеся по соседним орбитам. Таким образом, сопротивление газа движению более малочисленных групп «валунов» снижается, и в соответствии с ним снижается и скорость деградации орбит таких групп космических камней, что означает уменьшение скорости их сближения друг с другом и с более крупными группами «валунов». Медленно сближающиеся «валуны» в конечном счете слипаются и образуют планетезимали.
В новом исследовании ученые при помощи суперкомпьютера смоделировали процессы формирования планетезималей и показали, что роль «валунов» в этом процессе, вероятно, играли не крупные астероиды, а отдельные составляющие их хондры. Размеры этих хондр, как считают исследователи, достаточны для того, чтобы замедление их окружающим планетезималь газом вело к падению хондры на родительскую звезду, то есть, в случае Солнечной системы, на Солнце.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.