Термояду.нет  
29 Март 2024, 15:06:10 *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.

Войти
Новости: Большинство функций форума доступны только после регистрации
 
   Начало   Помощь Поиск Войти Регистрация  
Страниц: 1 ... 5 6 [7] 8 9 10
  Печать  
Автор Тема: Новая космологическая модель  (Прочитано 188977 раз)
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #90 : 12 Март 2011, 11:25:53 »

И ещё о коричневых карликах...
Найден самый холодный коричневый карлик

Астрономы из Университета Гавайев с помощью телескопа обнаружили самый холодный из известных коричневый карлик. Они увидели его с помощью десятиметрового телескопа Keck-II, расположенного на острове Мауна-Кеа, и сигнал от звезды был настолько слаб, что его едва удалось выделить из шума.

Эта звезда - CFBDSIR J1458+1013B, - удаленная от нас на 75 световых лет, находится в составе парной системы. Ее партнер CFBDSIR J1458+1013A – тоже коричневый карлик, но уже вполне обычный.

Карлик CFBDSIR J1458+1013B настолько холоден, что его и звездой назвать нельзя – температура на его поверхности около 100°C. При этом он массивней Юпитера всего в 6-15 раз.

Коричневые карлики иногда называют "неслучившимися звездами", поскольку, хоть в них и идут термоядерные реакции, они не могут компенсировать энергию, уходящую на излучение, и постепенно остывают. Однако планетами их тоже назвать нельзя, потому что в их теле отсутствует структура, там нет ни ядра, ни мантии, и господствуют конвекционные потоки. Поскольку такое строение – неотъемлемый признак звезды, коричневых карликов зачислили в их разряд.

Звезды по яркости, а, значит, и по температуре, делят на несколько групп, обозначаемых буквами. Коричневые карлики находятся на самом краю этой градационной линии и обозначаются литерой Т. Обнаруженный холодный карлик и сюда не входит, он стал единственным обитателем группы Y, которая до сих пор была чисто теоретической и пустовала без всякой надежды на заселение – ее создали просто на всякий случай для звезд с температурой ниже 325°C.

Измеренная температура поверхности карлика – 97 ±40°C. Это единственная на сегодняшний день полузвезда-полупланета, на которой вода может находиться в жидком состоянии. На ней может даже возникнуть жизнь, если высокая гравитация или другие, чисто звездные, условия тому не препятствуют. Раньше наличие раскаленных паров воды в атмосфере коричневых карликов уже фиксировалось. Ученые предполагают, что в атмосфере этого сверххолодного карлика она даже может конденсироваться в облака.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/03/11/431618
http://www.membrana.ru/particle/15837
« Последнее редактирование: 15 Март 2011, 10:57:08 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #91 : 31 Март 2011, 11:07:01 »

О магнетизме "черных дыр"...
Астрономы зарегистрировали поляризованное гамма-излучение у чёрной дыры

Астрономы из Франции, Испании, Германии и США зарегистрировали поляризованное гамма-излучение чёрной дыры Лебедь X-1. Удалённый примерно на 6000 световых лет от Солнца Лебедь X-1 представляет собой двойную систему из небольшой чёрной дыры массой в 10 солнечных и голубого сверхгиганта, по массе превосходящего Солнце в 35 раз. В такой системе вещество звёздного компаньона постепенно переходит к дыре, вокруг которой формируется аккреционный диск. Поскольку вещество, оказавшись в диске, разогревается и излучает в рентгеновском диапазоне, двойные этого класса получили название рентгеновских.

Вскоре после обнаружения первых двойных типа Лебедя X-1 были проведены их наблюдения в радиодиапазоне, показавшие, что часть найденных чёрных дыр имеет релятивистские джеты – направленные в противоположные стороны струи частиц. Такие объекты стали называть микроквазарами: от обычных квазаров, расположенных в центрах галактик и ассоциирующихся со сверхмассивными чёрными дырами, они отличаются только размером. «Принцип действия микроквазаров мы представляем себе довольно хорошо, но некоторые детали механизма, связывающего джеты с аккреционным диском, оставались неизвестны», — говорит руководитель исследования Филипп Лоран.

Наблюдения, которые должны были прояснить ситуацию, выполнила орбитальная обсерватория INTEGRAL. В новой работе, опубликованной в Science, исследователи объединили всю информацию, собранную обсерваторией за семь лет (отметим, что совокупная длительность изучения Лебедя X-1 превысила пять миллионов секунд).

Обработка массива данных по гамма-излучению Лебедя X-1 открыла интересный эффект: спектр оказался «двойным», то есть разные его части отвечают разным физическим процессам. Первый компонент, которому соответствует область 250–400 кэВ, слабо поляризован, и его связали с комптоновским рассеянием фотонов на тепловых электронах. Более энергетичный (0,4–2 МэВ) компонент, напротив, имеет сильную поляризацию, что делает Лебедь X-1 первым примером двойной системы с чёрной дырой, испускающей поляризованное гамма-излучение. Именно эта — энергетичная — составляющая излучения, по мнению авторов, относится к джету.

«Сильная поляризация свидетельствует о том, что мы имеем дело с синхротронным излучением, которое испускается заряженными частицами, движущимися по искривлённым магнитным полем траекториям, – приводит слова Лорана «Компьюлента». – Следовательно, вблизи горизонта событий чёрной дыры действует сильное магнитное поле. Теоретики, конечно, предполагали, что оно там будет, но теперь у нас появились факты».

Магнитное поле, таким образом, «выхватывает» некоторые частицы из гравитационных тисков чёрной дыры, отправляя спасённых в джеты. «Газета.Ru»

http://gazeta.ru/news/science/2011/03/28/n_1766229.shtml
http://science.compulenta.ru/601596/?r1=yandex&r2=news
http://www.lenta.ru/news/2011/03/25/magnetic/
« Последнее редактирование: 31 Март 2011, 11:16:12 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #92 : 17 Апрель 2011, 11:25:34 »

О магнетизме нейтронных звезд...
Суперкомпьютер раскрывает природу коротких гамма-всплесков

Семь недель суперкомпьютер в Институте гравитационной физики им. Макса Планка (Германия) потратил на моделирование короткого гамма-всплеска длительностью 35 миллисекунд. В результате международная группа ученых завершила точный теоретический расчет интереснейшего процесса, который происходит при слиянии двух нейтронных звезд.

Гамма-всплеск – одно из самых ярких событий во Вселенной. Всего за мгновение высвобождается столько же энергии, сколько излучает наша галактика за год. Большую ее часть составляет гамма-излучение.

Чаще всего гамма-всплески длятся несколько секунд. Считается, что они вызваны поглощением звезды черной дырой. В новом исследовании ученых интересовали природа и движущие силы так называемых коротких гамма-всплесков.

Короткие гамма-всплески, как считают ученые, происходят при слиянии двух нейтронных звезд – одного из конечных этапов эволюции светил. В компьютерной модели рассматривались две типичные нейтронные звезды: каждая из них имела диаметр 27 км и массу в 1,5 массы Солнца. Их магнитное поле примерно в триллион раз превышало солнечное. Начальное расстояние между центрами нейтронных звезд было 45 км.

В первые 15 миллисекунд звезды столкнулись, разрушились и преобразовались в быстро вращающуюся черную дыру массой 2,9 солнечной и окружающий ее аккреционный тор. Температура закрученной вокруг черной дыры материи достигала 10 миллиардов °C.

Еще в течение 11 миллисекунд газ закручивался на скорости, близкой к световой и усиливалось магнитное поле, которое в конечном счете в 1000 раз превысило силу исходного магнитного поля. Затем поле начало организовываться и появились релятивистские джеты – потоки частиц, направленные в противоположные стороны. Как считают ученые, эти джеты и являются источниками гамма-частиц, регистрируемых как короткий гамма-всплеск.

"Мы использовали уравнения Эйнштейна и предоставили события их естественному ходу, – говорит ведущий автор исследования Лучано Реццола (Luciano Rezzolla) из Института Альберта Эйнштейна в Потсдаме. – Так мы подняли завесу над короткими гамма-всплесками и показали, что может быть их движущей силой. Похоже, что слияние нейтронных звезд неизбежно порождают джет-подобные структуры в сверхсильных магнитных полях".

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/04/15/436700
http://elementy.ru/news?newsid=431562
« Последнее редактирование: 05 Май 2011, 10:08:36 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #93 : 21 Апрель 2011, 09:52:55 »

"Телескоп Эйнштейна" будет ловить гравитационные волны

Европа планирует запустить новый научный проект – подземный телескоп для поиска гравитационных волн.

По амбициозности проект сравним с Большим адронным коллайдером, что в ЦЕРНе. Строительство телескопа обойдется Европе дешевле, чем строительство этого коллайдера, но тоже влетит в копеечку – по первоначальным прикидкам, оно будет стоить от полумиллиарда до миллиарда евро, а, как известно, первоначальные оценки стоимости подобных суперпроектов всегда бывают занижены.

Гравитационных волн еще пока никто не регистрировал, и у науки нет никаких доказательств их существования, кроме предсказаний Общей теории относительности. Кстати, именно поэтому будущую установку назвали "Телескопом Эйнштейна". Она будет представлять собой прямой горизонтальный тоннель с двумя 10-километровыми рукавами, расположенными под землей на глубине 800 м. В этих рукавах будет создан почти идеальный вакуум при температуре ниже −160°C. Сквозь них прецизионные лазеры, расположенные посредине, будут гнать фотоны к зеркальным мишеням, подвешенным на длинных маятниках и точно измерять расстояние между ними.

По теории, гравитационная волна, проходя сквозь материю, заставляет ее сжиматься и растягиваться – эти изменения и будет улавливать "Телескоп Эйнштейна". Ученые надеются, что он сможет, наконец, "увидеть" сверхмассивную черную дыру в центре нашей Галактики, уловить слабое эхо Большого взрыва и даже поймать отзвуки мегакатастроф, происходивших в иных вселенных до Большого взрыва, если таковые вообще существовали. Во всяком случае, он сможет поглядеть на нашу Вселенную с совершенно нового, небывалого ракурса.

Место для строительства телескопа еще не выбрано. Проект разрабатывает Европейская гравитационная обсерватория, и ее ученым, чтобы выбрать его, придется рассмотреть 14 предложений, куда входят заброшенные шахты в Польше, Венгрии, Румынии, Франции, Италии и Германии. В настоящий момент все эти шахты изучаются на предмет сейсмических колебаний, которые смогут исказить результаты гравитационных измерений. Если ни одна из них не подойдет, придется рыть тоннели заново в месте, наиболее спокойном в сейсмическом отношении.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/04/20/437347
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #94 : 21 Апрель 2011, 14:00:22 »

Черные дыры Керра будут искать по искажению света

Астрономы нашли новый способ поиска вращающихся черных дыр, известных как черные дыры Керра. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org. Как оказалось, подобные дыры особым образом поляризуют свет, испускаемый ее аккреционным диском.

При помощи численного моделирования ученые анализировали геометрию пространства-времени вокруг типичной черной дыры Керра - массивного вращающегося объекта. Им удалось рассчитать спектр излучения точечного источника вблизи объекта для удаленного наблюдателя и обнаружить, в частности, искривление волнового фронта и круговую поляризацию света.

Ученые определили, что предсказанные ими особенности в излучении аккреационного диска - то есть диска газа и пыли вокруг черной дыры - можно наблюдать с Земли. При этом наблюдения могут проводиться уже существующими телескопами. В качестве вероятного объекта наблюдения ученые называют сверхмассивную черную дыру в центре Млечного Пути.

Совсем недавно ученые обнаружили, что внутри черной дыры Керра возможна нетривиальная геометрия времени и пространства. В частности, им удалось обнаружить замкнутые пути, по которым массивные тела внутри так называемого горизонта Коши могут вращаться вокруг сингулярности.

http://lenta.ru/news/2011/04/21/rotate/

P.S. Подробнее о черной дыре Керра в Википедии и о Солнце, как черной дыре Керра: http://www.inauka.ru/blogs/article37939/print.html
« Последнее редактирование: 21 Апрель 2011, 14:24:31 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #95 : 25 Апрель 2011, 10:40:46 »

Самые крупные звезды взрываются в самых мелких галактиках

Уже несколько лет астрономы бьются над очередной загадкой, преподанной им небесами – они заметили, что самые яркие взрывы звезд происходят преимущественно в небольших галактиках. Похоже, космический ультрафиолетовый телескоп НАСА Galaxy Evolution Explorer приблизил их к разгадке этой тайны.

Сначала этот феномен обнаружили в обсерватории на Паломаре. Грандиозные взрывы, по данным астрономов, происходили в галактиках, в тысячу раз более мелких, чем Млечный путь. Обнаружены были ярчайшие взрывы даже там, где, казалось, нет вообще никаких галактик.

Но маленькие галактики это молодые галактики. А у молодых галактик есть свойство – светить преимущественно в ультрафиолетовом диапазоне. Galaxy Evolution Explorer подходил для их исследования как нельзя лучше. На первый взгляд, этот телескоп еще больше запутал ситуацию. По данным, которые он получил, выходило, что карликовые галактики – не самое лучшее место для формирования новых звезд. Они там зарождаются, но куда более редко. Получалось, что массивных звезд там должно быть совсем мало по сравнению с тем, что происходит в крупных галактиках.

(См. снимки взрывов в карликовых галактиках. Galaxy Evolution Explorer.)

Ученые нашли этому парадоксу только одно объяснение. Оно основано на том обстоятельстве, что в молодых галактиках термоядерная реакция в звездах не производит практически никаких других химических элементов, кроме кислорода и гелия.

В стандартных галактиках все по-иному. Там звезды формируются уже не только из кислорода и гелия, но и из более тяжелых элементов, а значит и излучают в пространство массы куда более значительные, чем гелий-водородные звезды. Поэтому с возрастом они перестают толстеть и даже к моменту предсмертного взрыва сильно теряют в массе. В маленьких галактиках звезды излучают только водород и гелий, то есть теряют меньше массы, чем приобретают. И если уж там, паче чаяния, появилась массивная звезда, то с возрастом она будет все набирать и набирать массу, и если уж взорвется, так взорвется "по-настоящему".

Иными словами, в больших галактиках такие супер-звезды, как в маленьких, просто не имеют шанса сформироваться.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/04/22/437715
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #96 : 26 Апрель 2011, 08:01:16 »

Астрономы застали галактики на грани столкновения

Астрономы из Европейской южной обсерватории (ESO) сфотографировали галактики, находящиеся на грани столкновения. Фото с их подробным описанием доступно на сайте обсерватории. Фото в высоком разрешении (68 Мб) можно найти здесь.

На снимке изображены галактики NGC 3169 и NGC 3166. Они располагаются на расстоянии 70 миллионов световых лет от Земли в созвездии Секстант и на расстоянии 50 тысяч световых лет друг от друга - на таком расстоянии они уже оказывают гравитационное воздействие друг на друга. В частности, на снимке хорошо видны искажения, которые в структуру скоплений вносит подобное взаимодействие.

Снимки были сделаны при помощи 2,2-метрового телескопа обсерватории Ла-Силья, расположенного на высоте 2,4 километра над уровнем моря в пустыне Атакама.

Совсем недавно при помощи этого же телескопа ученые сфотографировали шаровое скопление Messier 107 в высоком разрешении. Астрономы полагают, что изучение шаровых скоплений поможет пролить свет на формирование первых звезд и галактик.

http://lenta.ru/news/2011/04/22/space/
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #97 : 28 Апрель 2011, 21:51:43 »

Первые звезды были гигантскими волчками

Астрономы установили, что первые звезды во Вселенной, вероятно, вращались вокруг оси в сотни раз быстрее своих современных коллег. Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит ScienceNOW.

Известно, что первые звезды возникли через 300 миллионов лет после Большого Взрыва и существовали всего несколько сотен миллионов лет. Эти объекты, которые были много массивнее современных звезд, после гибели насытили космическое пространство тяжелыми элементами - продуктами термоядерного горения внутри светил.

В рамках исследования ученые анализировали соотношение тяжелых элементов в самых старых из известных звезд, которые образовалась вскоре после гибели первых гигантов. Объектами изучения астрономов стали светила в шаровом скоплении NGC 6522, одном из старейших в Млечном Пути. В результате ученым удалось обнаружить повышенное соотношение иттрия и стронция к железу.

По словам исследователей, подобный феномен может быть объяснен в рамках модели спинзвезд - звезд, который очень быстро вращаются вокруг собственной оси. Касательная скорость вращения на поверхности светила может достигать 500 километров в секунду, что в 250 раз больше аналогичного показателя, например, для Солнца. Подобное вращение приводило к перемешиванию различных слоев звезды и образованию излишков стронция и иттрия.

http://lenta.ru/news/2011/04/28/spin/
http://cybersecurity.ru/prognoz/121592.html
http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2011/04/28/438427
« Последнее редактирование: 28 Апрель 2011, 21:55:58 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #98 : 05 Май 2011, 10:10:43 »

Темная материя обнаружена?

Физики США, работающие с детектором CoGeNT (Coherent Germanium Neutrino Technology), предназначенным для поиска частиц, из которых предположительно состоит темная материя, заявили о том, что эти частицы, наконец, обнаружены. Если открытие подтвердится, оно будет иметь огромное значение.

Эти гипотетические частицы неизвестной сегодня массы называются вимпами (WIMPs или weakly interacting massive particles). С нормальной материей они могут вступать только в слабое взаимодействие, и зарегистрировать их можно только в том маловероятном случае, если вимп столкнется с ядром нормального атома. Ядро при этом отскочит и испустит фотон. На принципе улавливания таких фотонов и основана работа подземных детекторов (их в мире несколько), ищущих темную материю. Однако коллеги с аплодисментами пока не спешат.

Детектор CoGeNT расположен на глубине 600 метров под землей в одной из заброшенных железнорудных шахт Миннесоты и представляет собой кремний-германиевый диск размером с хоккейную шайбу. В феврале прошлого года команда CoGeNT уже сообщала о регистрации событий, которые можно интерпретировать как детектирование вимпов. Если так, то, по расчетам ученых, масса вимпа должна составлять 7-11 масс протона. Но это могло быть и что-то другое, например, фон или случайная осцилляция, поэтому особого шума их сообщение тогда не наделало. Сейчас физики, работающие с CoGeNT, заявляют об уверенной регистрации вимпов, причем практически с той же массой, что была зафиксирована раньше – 5-10 протонов.

Отсутствие особенных восторгов среди их коллег по этому поводу объясняется просто – слишком уж много непонятного происходит, чтобы сразу так взять и поверить в успешное окончание поиска. Начать с того, что еще ранее, на детекторе DAMA, расположенном в подземной лаборатории Гранд-Сассо (Италия), уже заявлялось о возможной регистрации частиц, похожих на вимпы, но масса их оценивалась в 30-100 масс протона. Более того, в начале апреля этого года сотрудники другого итальянского подземного эксперимента XENON100 заявили, что за сто дней наблюдений они вообще не увидели никаких вимпов. Точней увидели, но один, а для статистики этого маловато.

Здесь же событий физики увидели слишком много – и это повлекло за собой сомнения. Нил Вайнер, теоретик из Нью-Йоркского университета, заявляет, что по его расчетам, им или очень повезло, или вимпы реагируют с нормальной материей куда чаще, чем ожидалось.

Таким образом, прежде чем выписывать ученым нобелевский чек, предстоит еще разобраться в этом детекторном разброде.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2011/05/04/438975

P.S. Два года спустя почти подтвердили открытие вимпов:
http://www.termoyadu.net/index.php?topic=44.msg2590#msg2590
« Последнее редактирование: 26 Апрель 2013, 17:52:45 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #99 : 05 Май 2011, 17:28:52 »

Орбитальный зонд подтвердил правоту Эйнштейна

Данные, собранные орбитальным аппаратом Gravity Probe B, подтвердили правомерность нескольких эффектов, предсказанных в рамках общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. Результаты анализа полученной аппаратом информации представлены в статье в журнале Physical Review Letters, а коротко об исследовании пишет портал ScienceNOW.

Аппарат Gravity Probe B был запущен в космос в 2004 году, хотя разработка этого проекта началась еще в начале 1960-х годов (работы несколько раз приостанавливались). Орбитальный зонд должен был подтвердить или опровергнуть существование двух эффектов, вытекающих из положений ОТО. Первый эффект известен как геодезическая прецессия или эффект де Ситтера и проявляется в изменении направления оси вращающегося тела, которое движется в искривленном пространстве-времени. ОТО постулирует, что массивное тело - например, Земля - искривляет вокруг себя пространство-время, так что рядом с планетой эффект де Ситтера должен проявляться отчетливо.

Второй эффект носит название увлечения инерциальных систем отсчета, или эффекта Леензе-Тиирринга. Он также проявляется в смещении осей вращения, но вызывается вращением массивного тела, которое также приводит к искривлению пространства-времени. Сами ученые сравнивают этот эффект с вращением Земли в меду - планета "тянет" за собой пространство-время так же, как она бы тянула за собой вязкую жидкость.

Gravity Probe B сумел измерить геодезическую прецессию с точностью около 0, 25 процентов (аппарат смог "увидеть" предсказанное теорией сокращение проходимой окружности вокруг Земли на 2,8 сантиметра при общей длине окружности около 40 тысяч километров). Эффект Леензе-Тиирринга аппарат измерил с точностью около 19 процентов.

Ранее существование обоих эффектов было доказано другими аппаратами. Gravity Probe B оснащен совершенными приборами - "сердцем" его гироскопов (вращающихся тел, на которых сказываются описанные эффекты) являются практически совершенные сферы, однако в их работе возникли неожиданные неполадки. Ученые не учли, что на поверхности сфер, покрытых ниобием, возникнут электрические возмущения, которые сведут на нет совершенство геометрии сфер. Чтобы получить описанные выше результаты, ученые очень долго разрабатывали способ избавиться от систематической погрешности.

Недавно коллектив астрофизиков, изучавших 70 тысяч галактик, подтвердил другие предсказания ОТО и правомерность основанной на ней космологической модели.

http://www.lenta.ru/news/2011/05/05/gravity/
http://www.membrana.ru/particle/16109

P.S. А теперь вот и наземные обсерватории подтверждают правоту Эйнштейна
http://www.eso.org/public/russia/news/eso1319/
http://www.gazeta.ru/science/2013/04/26_a_5280657.shtml
« Последнее редактирование: 27 Апрель 2013, 12:33:16 от Avtor » Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #100 : 07 Май 2011, 13:00:59 »

Наследственные черные дыры: Кто старше Вселенной?

Если верна теория о Вселенной, в которой происходит бесконечная смена циклов расширения и сжатия, в ней могут обнаружиться черные дыры, благополучно переживающие и «Большие Взрывы», и «Великие Сжатия».

Черные дыры – области пространства, притяжение которых так велико, что даже излучение не в силах их покинуть. Сегодня они появляются в результате гравитационных коллапсов огромных объемов масс, например, после взрывов сверхновых. Однако теоретически предсказано наличие и черных дыр другого типа, примордиальных, которые сформировались в результате совершенно иных механизмов. Считается, что они – останки сверхплотного образования, существовавшего еще на ранних этапах жизни Вселенной, до ее катастрофического расширения.

С тех пор увеличение размеров Вселенной разнесло их в пространстве очень далеко друг от друга. Но рано или поздно мы вполне сможем обнаружить и узнать такие объекты, хотя бы потому, что их размеры намного меньше обычных «звездных» черных дыр. Пока же нам остается довольствоваться чисто умозрительными построениями, отталкивающимися от знаний о том, что и как происходило вскоре после Большого Взрыва.

При этом в последние годы большой интерес вызывает гипотеза о «циклической Вселенной», согласно которой мироздание претерпевает бесконечную череду сменяющих друг друга эпох Большого Взрыва и расширения, и нового сжатия в квантовую сингулярность. Интересные доводы в пользу этой фантастической идеи приводит знаменитый астрофизик Роджер Пенроуз – мы писали об этом в заметке «Круги на микроволновых полях».

В рамках этой гипотезы размышлял и крупный британский физик Бернард Карр (Bernard Carr) со своим канадским коллегой Аланом Коли (Alan Coley). По их расчетам, Большое Сжатие вовсе необязательно должно заканчиваться квантовой сингулярностью: черные дыры определенной массы могут избежать общей судьбы Вселенной и продолжить свое существование, в целости перейдя к следующему циклу. Оценки Карра и Коли привели их к цифре от нескольких сотен килограммов до примерно массы нашего Солнца: черные дыры, размеры которых укладываются в эти границы, могут перейти и в «новую» вселенную после полного сжатия старой.

Увы, эти границы массы соответствуют и гипотетическим примордиальным черным дырам. А значит, даже если мы каким-то образом обнаружим подходящую дыру, мы не сможем сказать, появилась ли она в самые первые эпохи расширения нашей Вселенной, или же перешла к ней «по наследству» от предыдущей. По крайней мере, не с текущим уровнем наших знаний об этом.

По публикации Physics arXiv Blog

http://www.popmech.ru/article/8971-nasledstvennyie-chernyie-dyiryi/
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #101 : 12 Май 2011, 15:49:06 »

Чудеса сингулярности

Черные дыры продолжают удивлять астрономов

Черные дыры являются, пожалуй, одним из самых популярных объектов в астрофизике. Оно и понятно - любые результаты, пусть даже сугубо теоретические, касающиеся этих объектов, стабильно вызывают интерес не только у специалистов, но и просто у людей, интересующихся наукой. "Лента.Ру" предлагает читателям небольшой обзор (совершенно, правда, не претендующий на объективность), который касается самых, на наш взгляд, интересных новостей о черных дырах.

Немного истории

В 1915 году, когда в Европе бушевала Первая мировая война, в одном из госпиталей Восточного фронта 42-летний смертельно больной Карл Шварцшильд писал работы по самой современной на тот момент, и по всем меркам революционной, теории относительности. Немецкому физику посчастливилось обнаружить точное решение уравнений Эйнштейна (представляющих, вообще говоря, систему нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных) в случае, когда гравитационное поле создается массивным сферически симметричным телом.

Из этих уравнений вытекали совершенно удивительные следствия: с их помощью для любой массы можно было определить так называемый гравитационный радиус (например для массы, равной массе Солнца, этот радиус составляет около 3 километров). Если взять сферу такой массы и с таким радиусом, то на ее поверхности вторая космическая скорость (то есть скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы тот преодолел силу притяжения такой сферы) оказывалась равна скорости света. Учитывая, что никакое тело с ненулевой массой в теории относительности не имеет права двигаться со скоростью света, результат Шварцшильда означал, что все, что упало на такую сферу, никогда не сможет ее покинуть. Более того, если радиус сферы меньше гравитационного, то и безмассовые фотоны, подлетевшие слишком близко к телу, никогда не покинут его шаровую окрестность (как раз и определяемую гравитационным радиусом). Полученное тело будет черным, поскольку будет только поглощать излучение, не отдавая ничего взамен.

Однако главной проблемой является даже не существование загадочного горизонта событий (границы той самой области, определяемой радиусом Шварцшильда), а наличие сингулярности. Если быть точным, то тело, радиус которого меньше гравитационного, должно под воздействием собственной гравитации сжиматься до тех пор, пока не превратится в точку. В этой точке у решений Шварцшильда для уравнений Эйнштейна есть неустранимая особенность - загадочная сингулярность, напоминающая, в некотором роде, деление на ноль. Несмотря на это, уже спустя два года в работах Райсснера и Нордстрема появились заряженные черные дыры, то есть все те же загадочные объекты, но теперь с электрическим зарядом.

Надо сказать, что существование подобных монстров совершенно не понравилось физикам того времени - против существования дыр высказывался и сам создатель общей и специальной теорий относительности Альберт Эйнштейн. Одним из аргументов было то, что на тот момент физики не представляли себе процессов, которые могли бы приводить к столь колоссальному сжатию материи. Изучение черных дыр застопорилось, но ненадолго - в 1931 году вышла работа Чандрасекара, в которой тот показывал, что звезда с массой выше некоторого предела после окончания горения водорода внутри себя должна превращаться в тело с нулевым радиусом. Работа встретила возражения со стороны коллег, в том числе, например, и советского физика Льва Ландау. Некоторые из возражений были вполне справедливы - Чандрасекар не учел некоторые квантовые эффекты (благодаря которым, например, существуют нейтронные звезды). В 1939 году индийца поправил Роберт Оппенгеймер (больше известный миру, правда, как отец атомной бомбы, а не как астрофизик), который показал, что только звезда достаточно большой массы будет действительно схлопываться в черную дыру.

Золотой век для черных дыр настал в 60-х годах прошлого века, когда ученые признали-таки существование этих объектов. В это время появились работы Керра и Ньюмена, в которых был описан самый общий класс черных дыр - дыры Керра-Ньюмена, которые представляют собой решения уравнений Эйнштейна в случае, когда дыра не только имеет заряд, но еще и вращается (отметим, что если дыра незаряжена, а заряд многих дыр считается относительно небольшим, то такая дыра называется просто дырой Керра). О том, что именно такие дыры являются самыми общими, говорит теорема, получившая прозвище "теорема об отсутствии волос" (No hair theorem). Согласно этому утверждению, две дыры с одинаковой массой, зарядом и угловым моментом неотличимы друг от друга. То есть, например, если одна дыра возникла в результате коллапса обычной материи, а другая - в результате такого же коллапса, скажем, антиматерии, то мы никогда не узнаем, какая из двух дыр обычная, а какая - антиматериальная.

Наконец, в 1974 году вышла революционная работа Стивена Хокинга, в которой автор попытался изучить квантовые эффекты вблизи горизонта событий - пожалуй, самого экстремального объекта теории относительности. Оказывается, из-за постоянного рождения из вакуума виртуальных частиц, некоторые из них способны покидать окрестность дыры, уменьшая ее энергию покоя. Расчеты Хокинга показали, что дыре не только можно поставить в соответствие конкретную температуру, обратно пропорциональную массе, но и что слово "черная" в название объекта с точки зрения термодинамики употребляется вполне обоснованно - характер излучения дыры совпадает с характером излучения абсолютно черного тела.

В заключение этого раздела отметим, что, согласно современным представлениям, в космосе существуют (точнее могут существовать - однозначного консенсуса пока нет) не только черные дыры, получившиеся в результате гравитационного коллапса звезд, но и так называемые первичные черные дыры, оставшиеся от Большого Взрыва. Их отличительной особенностью является тот факт, что их масса, вообще говоря, не имеет ограничений снизу, то есть в природе в теории встречаются черные дыры сколь угодно малой массы. Более того, из-за излучения Хокинга такие дыры будут постепенно испаряться и нагреваться (ведь температура тем выше, чем меньше масса), завершая свою жизнь мощным взрывом, сопровождающимся рентгеновским и гамма-излучением.

Планеты внутри черной дыры

Перейдем непосредственно к новостям, которые неподготовленному читателю, вооруженному знаниями из предыдущего раздела, должны показаться чуть более понятными.

Итак, начнем с сугубо теоретического результата - в середине апреля 2011 года появилась замечательная работа доктора физико-математических наук сотрудника Института ядерных исследований РАН Вячеслава Докучаева. В ней автор исследовал черные дыры Керра и Райсснера-Нордстрема. В частности, физика интересовало, что может происходить внутри черной дыры? Имеется ли там некий порядок, или же вся внутренность горизонта событий заполнена хаотически мечущимися вокруг сингулярности частицами?

Как оказалось, в двух описанных случаях некое подобие порядка (по крайней мере, в некоторой части внутренности горизонта) имеется. Дело в том, что для дыр Керра и Райсснера-Нордстрема внутри горизонта событий существует так называемый горизонт Коши. Он ограничивает регион, где уравнения движения теории относительности имеют решения, то есть траектории частиц поддаются описанию. Оказалось (и это совершенно нетривиальный результат), что внутри дыры для массовых и безмассовых частиц есть устойчивые замкнутые траектории. Попав на такую траекторию, частица будет летать вокруг центральной сингулярности, почти как планета вокруг Солнца (устойчивость означает, что несмотря на небольшие "толчки" частица будет стремиться вернуться на эту орбиту). "Почти" здесь стоит потому, что в отличие от "скучных" эллиптических траекторий внутри дыры частицы могут летать по очень хитрым спиралям.

Надо сказать, что автор делает из полученного результата довольно фантастические, но крайне занимательные выводы. Например, внутри такой дыры могут существовать аналоги планет. Это тем более возможно, что плотность черной дыры обратно пропорциональна квадрату ее массы - например, черная дыра массой в миллиард солнечных (известны дыры, чьи массы составляют десятки миллиардов солнечных) имеет плотность около 20 килограммов на кубический метр, что много меньше, скажем, плотности воды (1000 килограммов на кубический метр).

Более того, Докучаев говорит о теоретической возможности существовании жизни внутри дыры, правда, не уточняя ее химические основы - все-таки условия внутри такого объекта, мягко говоря, экзотические. Вместе с тем, сама гипотетическая идея жизни внутри черной дыры представляется очень интересной, хотя бы для фантастов.

Древнее времени

В начале марта появилась работа (pdf) физиков из Канады и Великобритании. В ней ученые рассматривали пульсирующую космологическую модель (Андрей Сахаров, занимавшийся этими моделями в 70-х годах прошлого века, называл такую модель многолистной). Согласно этой модели, следующее за Большим Взрывом расширение Вселенной сменяется сжатием, которое, в свою очередь, снова приводит к взрыву. В частности, такая теория вполне возможна в рамках некоторых теорий суперструн.

Как бы то ни было, но физики задались вопросом, что будет с черной дырой при таком сжатии. Для начала они постулировали, что сжатие будет происходить не до сингулярности, а до достижения так называемой плотности Планка, равной примерно 1096 килограммов на кубический метр (вообще говоря, что происходит при такой плотности, ученые предсказать не могут, но полагают, что это максимально возможная плотность вещества), а после этого снова начнется расширение.

В результате, если предположить, что черные дыры при таком сжатии не разрушаются (механизм этого вероятного события нам неизвестен, однако, опять же - с планковской плотностью почти ничего не ясно), то они вполне могут существовать, не пересекаясь, то есть не сливаясь друг с другом. Исследователи, кстати, рассматривали как классическую теорию многолистной вселенной, так и квантовую, учитывая при этом возможность таких экзотических эффектов, как изменение пространственной размерности Вселенной.

Сами исследователи утверждают, что у этой работы имеется некоторое практическое применение. В частности, ученые выяснили особенности таких сверхдревних дыр, которые и предлагают искать при помощи телескопов. Обнаружение подобных объектов, в теории, могло бы служить аргументом в пользу многолистных космологических моделей.

Гравитационные атомы

Последняя на сегодня работа посвящена так называемым гравитационным атомам. В ней американские физики Аарон и Джей Пейс Вандевендеры изучают "гравитационные атомы" - микроскопические объекты, в основе которых лежит миниатюрная первичная черная дыра. Надо сказать, что сама идея не нова (pdf, причем исследователи об аналогичных работах почти не упоминают), а работа исследователей довольно фантастична.

Все дело в том, что предсказываемых взрывов первичных черных дыр из-за излучения Хокинга ученым до сих пор зарегистрировать не удалось. В рамках новой работы Вандевендеры высказывают следующую мысль: что, если подобные события не обнаружены просто потому, что их не происходило? Действительно, что если черные дыры, став достаточно маленькими, оказываются подвержены некоторым эффектам, которые не дают им окончательно испариться?

Если такой сценарий имеет место быть, то ученым удалось установить, как подобные дыры могут образовывать с обычной материей своего рода гравиатомы, где роль электрона играет атом обычной материи - он не падает на центральную черную дыру из-за того, что волновая функция атома оказывается похожа на волновую функцию электрона. Фактически это означает, что падение атома на черную дыру становится крайне маловероятным.

Ученые также предложили несколько способов проверки своего предположения. Первый - подобные дыры, в теории, должны возникать в Большом адронном коллайдере. Второй - такие гравиатомы можно искать в космосе. Утверждается, что эти объекты должны испускать "легко узнаваемое" электромагнитное излучение. Наиболее перспективными для регистрации являются частицы с массами от 0,2 до 1000 тонн.

Заключение

На этом наш краткий экскурс в историю изучения черных дыр заканчивается. Впрочем, думается, что ненадолго - физики-теоретики найдут еще чем удивить.
                                                                                                               Андрей Коняев
http://lenta.ru/articles/2011/05/11/holes/
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #102 : 19 Май 2011, 10:14:42 »

Астрономы обнаружили новый класс экзопланет-"сирот" без звезд

МОСКВА, 18 мая - РИА Новости. Команда ученых из Японии и Новой Зеландии обнаружила 10 крупных потенциальных экзопланет, не "привязанных" ни к одной звезде - такие "сироты", свободно движущиеся в космическом пространстве, могут быть обычным для Млечного Пути явлением.

К такому выводу приходят специалисты проектов MOA (Microlensing Observations in Astrophysics) и OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) в статье, которая будет опубликована в четверг в журнале Nature.

В процессе формирования планетных систем некоторые планеты или протопланетные тела (планетезимали) могут выйти на гиперболические орбиты и навсегда покинуть свою "родину" под действием "гравитационной пращи", раскрученной массивными газовыми гигантами. Такие гипотетические тела, которые не обращаются вокруг звезды, а самостоятельно движутся по орбите вокруг центра Галактики, называют "планетами-изгоями" или "планетами-сиротами".

Специалисты MOA в течение двух лет следили за 50 миллионами звезд Млечного Пути, собирая данные как минимум каждый час. Ученые искали эффекты гравитационного микролинзирования - искривления излучения, вызванного массивными телами. С помощью этого метода планеты находят по колебаниям искажений света далеких звезд, вызванных гравитацией системы звезда-планета. Из более чем 500 обнаруженных на сегодня экзопланет таким методом открыто 12 объектов.

Наблюдения MOA позволили выявить 474 случая микролинзирования, 10 из которых наблюдались менее чем двое суток. Анализ этих 10 случаев не выявил никаких следов звезд-"хозяек" найденных объектов, масса которых сопоставима с массой Юпитера. По мнению авторов статьи, это означает, что расстояние между ними составляет как минимум 10 астрономических единиц (астрономическая единица - расстояние от Земли до Солнца).

"У этих объектов планетарной массы нет регистрируемых нашим методом "родных" звезд в пределах 10 астрономических единиц. Сравнение с ограничениями, полученными при прямом наблюдении, предполагает, что у большинства таких объектов вообще нет звезд", - говорится в статье.

При этом ученые полагают, что на самом деле таких "сирот" в Млечном Пути может быть гораздо больше - по оценкам астрономов, на каждую звезду главной последовательности приходится примерно две таких планеты. Это делает их как минимум столь же распространенными, как и "нормальные" планеты, вращающиеся вокруг звезд. По некоторым предположениям, более легкие "сироты", по массе сопоставимые с Землей, благодаря парниковому эффекту от водорода в их атмосфере даже могут быть достаточно теплыми для существования жизни.

Поисками звезд у планет-"изгоев", если таковые существуют, займется орбитальный телескоп "Хаббл", тогда как новый проект НАСА - телескоп WFIRST, который планируется запустить в 2020 году, сможет точнее оценить количество подобных планет в галактике.

Как отмечает в своем комментарии к статье немецкий астроном Иоахим Вамбсгансс (Joachim Wambsganss), новое открытие ставит перед учеными как минимум два вопроса - считать ли такие тела планетами в традиционном понимании и действительно ли они не "связаны" притяжением далекой звезды и движутся свободно. Для ответа на первый вопрос нужна научная дискуссия, на второй - дополнительные наблюдения, считает ученый.

"Мы впервые видим часть новой группы объектов планетарной массы в нашей галактике. Теперь нам нужно изучить их свойства, распределение, динамические состояния и историю... Изучение бывших спутников звезд с помощью будущих спутников Земли, орбитальных телескопов, откроет новую главу в истории Млечного пути", - пишет Вамбсгансс.

http://www.rian.ru/science/20110518/376526178.html
http://cybersecurity.ru/prognoz/123139.html
http://gazeta.ru/science/2011/05/18_a_3621145.shtml
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #103 : 27 Май 2011, 10:57:22 »

Одиночками могут быть не только экзопланеты, но и звезды...
Одинокая звезда сияет ярче трех миллионов Солнц

В соседней с нами галактике – Большом Магеллановом Облаке – обнаружена удивительная звезда VFTS 682. Она сияет ярче, чем три миллиона Солнц, и в 150 раз массивней нашей звезды. Это ставит ее в число самых ярких звезд Вселенной, однако странность ее в другом – она находится в одиночестве.

Согласно сегодняшней теории формирования звезд, подобные массивные объекты должны формироваться в звездных скоплениях. Поэтому получается, что либо эта звезда-одиночка в нарушение существующей теории образовалась сама по себе, либо она родилась, как и положено, в звездном скоплении, а потом была выброшена оттуда.

Саму звезду открыли уже давно, но сначала ничего необычного в ней не увидели. Отметили, что это яркая, горячая, молодая звезда, каких очень много. Однако, когда ее стали изучать с помощью Очень большого телескопа (VLT) в Чили, обнаружилось, что это очень крупная и яркая звезда, только до нас доходит красная часть ее света, поскольку остальная часть поглощается газо-пылевым облаком, в котором находится звезда.

Одиночество такой крупной "суперзвезды" очень озадачило астрономов. Неподалеку от нее находится звездный кластер R 136. Приглядевшись к нему внимательнее, астрономы увидели, что тот вполне подходит в качестве места рождения VFTS 682 – он представляет собой регион, где формируются как раз такие звезды. Одна из них оказалась почти близнецом VFTS 682. Беда только в том, что из таких кластеров выбрасываются гравитацией только небольшие звезды.

Йорик Винк (Jorick Vink), один из соавторов открытия, заявляет, что в принципе возможна ситуация рождения такой звезды вне кластера, но ее очень трудно себе представить.

Температура на поверхности этой одинокой звезды – 50 тысяч градусов. Если бы не пыль, мы видели бы не тусклое красное пятнышко, а звезду бело-голубого цвета. Ученые предполагают, что когда такие звезды умирают, они превращаются не в Сверхновые, как обычные звезды с большой массой, а заканчивают жизнь длинным и по интенсивности совершенно чудовищным гамма-всплеском.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/05/26/441588
http://science.compulenta.ru/612565/
Записан
Avtor
Администратор
Ветеран
*****
Сообщений: 2188


Просмотр профиля
« Ответ #104 : 31 Май 2011, 09:47:32 »

Космическая сажа закрывает от астрономов звезды

Ученые из Научно-исследовательского центра им. Эймса (НАСА) получили возможность изучить загадочное вещество, которое скрывает от нас самые удаленные уголки Вселенной.

В течение последнего столетия наблюдений астрономы обнаружили факт поглощения космическим пространством определенных длин волн света, исходящего от далеких звезд. Теперь ученым наконец удалось выяснить молекулярную структуру частиц, которые "прячут" от нас далекие миры.

Астрономы подозревают, что одно из углеродсодержащих соединений, называемое полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ), возможно является причиной поглощения света на нескольких длинах волн. Исследователи сравнили данные лабораторных исследований ПАУ с моделью поведения этого вещества в условиях космоса и обширным набором оптических астрономических данных высокого разрешения. В результате на лабораторных спектроскопических снимках удалось наблюдать поглощение света, аналогичное существующему в межзвездном пространстве, что позволяет говорить о большом количестве полициклических ароматических углеводородов во Вселенной.

"Важно понять, как ПАУ поглощают и переизлучают свет звезд, поскольку это имеет большое влияние на общий энергетический баланс космоса, - говорит один из авторов исследования Фарид Салама (Farid Salama). - Сегодня мы уже можем предложить четкие и однозначные данные о наличии (или отсутствии) специфических молекул ПАУ в межзвездной среде".

Новое исследование позволяет решить задачу, над которой ученые бились десятилетиями. Дело в том, что астрономы обнаружили более 500 межзвездных линий поглощения в спектре звездного света, видимого с Земли. Линии поглощения разделены по цветам спектра, в зависимости от вещества, которое встречается на пути звездного света. Таким образом, получаются своеобразные "темные пятна", которые означают наличие на пути света того или иного вещества, например космической пыли, водорода и т.д.

Соединения ПАУ являются превосходными кандидатами для того, чтобы объяснить линии поглощения в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах.

ПАУ являются очень стабильными и присутствуют в межзвездной среде повсеместно. Они представляют собой плоские молекулы углерода и водорода, которые образуют шестиугольники. На Земле ПАУ можно найти в угле, саже и автомобильных выхлопных газах.

Для того, чтобы найти "недостающее звено", закрывающее от нас свет далеких звезд, Фарид Салама создал в лаборатории реалистичные условия межзвездной среды (−170°С и давление в квадриллионную часть от атмосферного) и измерил спектры ПАУ в ультрафиолетовом и видимом свете. Затем данные сравнили с результатами наблюдений спектрографа Very Large Telescope.

http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/top/index_science.shtml?2011/05/31/441959
Записан
Страниц: 1 ... 5 6 [7] 8 9 10
  Печать  
 
Перейти в:  

Частичная или полная перепечатка материалов сайта Термояду.нет
возможна только с разрешения администрации

© Ялышев Ф.Х. | Powered by SMF 1.1.21 | SMF © 2015, Simple Machines
Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru