Новая теория расширения Вселенной

Как сообщает английский журнал New Scientist, новая теория позволяет объяснить феномен ускоренного расширения Вселенной без привлечения гипотезы о наличии таинственной "темной энергии>. Причиной ускорения могут являться гигантские волны пространства-времени, масштаб которых превышает размер видимой части Вселенной.

Долгое время после открытия Эдвином Хабблом (Edwin Hubble) в 1929 г. расширения Вселенной считалось, что оно всегда происходит по линейному закону. Однако в 1998 г. наблюдения удаленных сверхновых типа Iа после уточнения расстояний до них показали, что расширение Вселенной происходит с ускорением. Теоретическое объяснение этого явления возможно или путем введения положительной космологической постоянной в теории общей относительности Эйнштейна, или за счет предположения о наличии субстанции неизвестной природы ("темной энергии" или "квинтэссенции"), изначально присущей пространству как таковому и дающей максимальный вклад в современную плотность энергии Вселенной (около 70%). Если принять последнюю гипотезу, остальные 25% Вселенной составляет еще одна таинственная форма вещества - "темная материя", и только 5% остается для знакомых нам со школьной скамьи протонов, электронов, нейтронов, нейтрино, кварков, из которых, как нам казалось раньше, и состоит Вселенная. В последнее время появились многочисленные сообщения об интерпретации новых наблюдений именно с этой точки зрения.

Однако в работе интернационального коллектива физиков из США, Канады и Италии, направленной в журнал Physical Review Letters, предлагается оригинальное решение этой загадки, снимающее необходимость в гипотезах о таинственных свойствах материи вообще. "Я согласен, что гипотезы такого рода чрезвычайно привлекательны для человеческого воображения, - говорит один из авторов статьи Антонио Риотто (Antonio Riotto) из итальянского Национального института ядерной физики. - Но учтите, что даже самые современные теоретические разработки физики, как, например, теория суперсимметрии или струнная теория квантовой гравитации, не способны объяснить наличие этой "темной энергии" в тех количествах, которые бы соответствовали наблюдениям. Несовместимость этого требования с общепринятыми законами природы породила массу сопутствующих экзотических гипотез о существовании новых сил, новых измерений пространства-времени, новых сверхлегких элементарных частиц. Мы же не вводим никаких новых сущностей во Вселенную и предлагаем объяснение в рамках одного из вариантов стандартной теории Большого Взрыва - а именно инфляционной (раздувающейся) модели Вселенной, предложенной еще в 1981 году".

Стандартная космологическая модель хорошо описывает всю совокупность данных наблюдений, однако некоторые свойства современной Вселенной оставляет без объяснения - например, отсутствие крупномасштабной неоднородности и изотропию Вселенной, или её характерную структуру в виде галактик и их скоплений. Модель инфляционной Вселенной позволяет избежать этих недостатков. Она предполагает, что на раннем этапе Вселенная расширялась не по степенному, а по экспоненциальному закону. Эту стадию расширения называют инфляционной потому, что на ней масштабный фактор и вместе с ним физическое расстояние между любой парой точек увеличивается, а плотность энергии пространства остаётся постоянной. Такое необычное поведение оказывается возможным лишь при таких состояниях физических полей, которые соответствуют отрицательному давлению. Иными словами, на протяжении короткой инфляционной фазы само пространство расширяется быстрее скорости света. А это приводит к квантовым флуктуациям, порождающим пространственно-временные волны, предсказанные еще Эйнштейном. На последующих стадиях эволюции они как бы "раздуваются", заполняя собой всю так называемую "глобальную" Вселенную, размеры которой намного больше видимой ее части.

"Мы поняли, что достаточно ввести в общую теорию относительности этот ключевой элемент - гравитационную рябь на ранних стадиях - чтобы объяснить наблюдаемое ускорение расширения Вселенной, - говорит г-н Риотто. - И нет никакой необходимости изобретать таинственные фантомы типа "темной энергии".

Руководитель группы Эдвард Колб (Edward Kolb) из Национальной лаборатории ускорителей элементарных частиц в Батавии, штат Иллинойс, образно объясняет это следующим образом. "Представьте себе, что вы находитесь на корабле в открытом океане, а вокруг вас туман. Покачиваясь вверх и вниз, вы ощущаете воздействие волн с очень большим периодом, но поверхность моря кажется вам плоской, самих волн вы не видите". Пространственно-временная рябь, образовавшаяся на инфляционной стадии, со временем превращается в гигантские гравитационные волны, пронизывающие Вселенную. Они невидимы в непосредственной близости из-за уменьшения плотности материи, но ощущаются как ускорение при наблюдении наиболее удаленных областей вблизи космического горизонта. Проверка же новой теории - дело будущего.

Источник: "Terra & Comp"

В истории развития жизни на земле обнаружилось "магическое число"

В течение последних 542 млн. лет видовое разнообразие морских животных Земли менялось по циклическому закону, попеременно достигая максимумов и минимумов приблизительно каждые 62 млн. лет. Эту закономерность выявили физики из Калифорнийского университета в Беркли и Национальной Лаборатории имени Лоуренса, пишет журнал Nature.

Авторы исследования считают, что данная тенденция скорее всего объясняется воздействием каких-то космических сил на земную биосферу, например, периодическим прохождением Солнечной системы через межзвездные облака молекулярного газа.

Вторая версия гласит, что каждые 62 млн. лет исполинские массы расплавленного вещества поднимаются из глубин земной мантии, достигают земной коры и вызывают многочисленные извержения вулканов. В результате этих извержений, в воздушный бассейн выбрасываются огромные количества пыли и пепла, которые снижают прозрачность атмосферы и тем самым вызывают резкие изменения климата.

Национальный Центра Исследований Атмосферы США, в свою очередь опубликовал в журнале Science результаты исследования показывающего, что человечество прошло "точку возврата" и в течении ближайших 100 лет мир неизбежно столкнется с ростом общемировых температур и повышением уровня мировых океанов.

Источник: Washington ProFile

Астрономы нашли самое большое звездное скопление в Галактике

Группа европейских астрономов обнаружила самое большое звездное скопление в нашей Галактике. С помошью инфракрасных телескопов обсерватории в Чили (ESO) удалось разглядеть скрытый от нас слоем космической пыли объект, масса которого равна 100 тысячам солнечных, а протяженность - около 6 световых лет.

До недавнего времени считалось, что подобные структуры существуют только в далеких взаимодействующих галактиках. Известные шаровые скопления M13 и M15 являются заметно более диффузными - при меньшей массе они обладают диаметром около ста световых лет.

В новом скоплении - Westerlund 1 - были найдены отдельные звезды, яркость которых в миллионы раз больше солнечной. Достаточно много звезд скопления можно отнести к сверхгигантам - они в 2 тысячи раз больше Солнца, и по эффективному радиусу сравнимы с орбитой Сатурна.

Westerlund 1 расположен в южном созвездии Жертвенника. Если бы не космическая пыль, скопление было бы ярким объектом земного звездного неба.

Источник: Лента.ру

Российские специалисты создали искусственную атмосферу для Луны

Российские специалисты создали искусственную атмосферу. Для нее разработаны смеси из кислорода и газов – аргон и гелий. Они могут быть использованы на будущих базах на Луне и Марсе в домах колонистов. Помимо этого, эти смеси позволяют создать внутри замкнутого пространства пожаробезопасную среду. Пока же искусственную атмосферу опробуют добровольцы на Земле. Ими станут участники уникального российского эксперимента по имитации пилотируемого полета на Марс. Он пройдет в московском Институте медико-биологических проблем.

Источник: "Голос России"

Впервые в истории обычный житель Земли выиграл бесплатный полет в космос

Бесплатный полет в космос выиграл 40-летний житель штата Колорадо Дуг Рамсбург. В конкурсе участвовали более 130-ти тысяч человек из разных стран.

Дата полета пока не установлена, но уже точно известно, что вслед за Рамсбургом на орбиту сможет отправиться каждый, кто заплатит за билет на специальный ракетоплан 200 тысяч долларов.

Есть уже и совсем фантастические, но осуществимые планы: открыть в космосе гостиничный комплекс.

Источник: 1TV

Ученые обнаружили черную дыру нового класса

Черную дыру, относящуюся к новому классу, обнаружили астрономы, работающие с рентгеновским телескопом Chandra.

Они зафиксировали исходящие от нее вспышки рентгеновского излучения, длительность и периодичность которых позволили установить примерную массу черной дыры, ориентировочно составляющую 10 тысяч солнечных.

Это позволяет отнести открытый объект к типу так называемых черных дыр с умеренной массой. До этого были известны звездоподобные черные дыры, примерно в 10 раз превосходившие Солнце по массе, и находящиеся в центрах большинства галактик сверхмассивные черные дыры с массами в миллиарды солнечных.

Исследованная черная дыра находится в галактике M74, расположенной в созвездии Рыбы на расстоянии 32 миллионов световых лет от Земли. Астрономы выяснили, что периодичность рентгеновского излучения объекта составляет около двух часов, что позволяет его также отнести к классу ультрасветовых рентгеновских источников, поскольку его мощность примерно в 10-1000 раз выше, чем у нейтронных звезд и звездоподобных черных дыр.

Ученые предполагают, что зафиксированные квазипериодические колебания излучения связаны с изменениями в диске горячего газа, окружающего черную дыру. В результате многочисленных исследований была установлена взаимосвязь между длительностью этих колебаний и массой черной дыры. В данном случае было доказано, что масса объекта составляет около 10 тысяч солнечных.

Астрономы предлагают две версии возникновения подобных объектов. По одной из них черные дыры со средней массой образуются в результате слияния десятков и даже сотен черных дыр в центре плотного звездного скопления. По другой теории - это остатки ядра небольшой галактики, которую постепенно поглощает более крупная галактика.

Черной дырой называется область пространства-времени, в которой гравитационное поле настолько сильно, что даже свет не может покинуть эту область.

Сила гравитации от черной дыры размером с элементарную частицу (масса порядка миллиарда тонн) на расстояниях нескольких метров равна силе тяжести Земли, а на расстояниях несколько миллиметров превзойдет силу тяжести Земли в миллионы раз.

Источник: Лента.ру

"Космическую" косметику делают только у нас

В длительных орбитальных командировках международные экипажи предпочитают пользоваться российской косметикой и гигиеническими средствами. Об этом сообщила ведущий научный сотрудник Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Галина Шумилина.

"По договоренности с американской стороной мы должны поставлять гигиенические средства на Международную космическую станцию в соотношении 50/50, но астронавты НАСА все чаще предпочитают заказывать нашу продукцию", - сказала она. Не стал исключением и готовящийся к полугодовому полету Джон Филлипс, который вместе с Сергеем Крикалевым должен стартовать к МКС 15 апреля.

В отличие от США, где для астронавтов специально не было разработано ни одного гигиенического и косметического средства, в России космическая гигиена - целая наука и индустрия, отметила Шумилина. "В космосе мелочей не бывает, поэтому при разработке санитарно-гигиенических средств учитываются не только их эффективность и удобство употребления, но и безопасность для существующей на МКС замкнутой системы жизнеобеспечения", - подчеркнула она.

Источник: ИТАР-ТАСС

Новая платформа для спутников будет построена на заводе "Арсенал"

Перспективная космическая платформа "Нева" для малоразмерных спутников массой от 100 до 500 килограммов будет построена на петербургском заводе "Арсенал". Такое решение принял в ходе рабочей поездки в Санкт-Петербург глава Роскосмоса Анатолий Перминов. "Платформа будет изготовлена здесь, на машиностроительном предприятии "Арсенал" в Санкт-Петербурге", - приводит слова руководителя Федерального космического агентства его пресс-секретарь Вячеслав Давиденко.

Глава Роскосмоса отметил, что сроки изготовления космической платформы составят до 3,5 лет. В среду Перминов посетит петербургский филиал Центрального научно-исследовательского института "Комета", где встретится с руководством предприятия, оценит состояние материально-технической базы и определит перспективы развития в составе ракетно-космической промышленности России.

Источник: РИА "Новости"

NASA ищет энтузиастов, чтобы построить лестницу в небо

Национальное агентство США по аэронавтике и космическим исследованиям учредило две новые премии, поощряющие необычные научные изыскания. По 50 тысяч долларов будут присуждены конструкторам сверхпрочного волокна для "космического фуникулера" и авторам эффективного метода дистанционной "подпитки" роботов энергией.

Соискатели первой премии должны предъявить ленту из сверхпрочного волокна, которая будет не менее чем в полтора раза прочнее разработанного NASA эталона. Претенденты на вторую - робота, который подпитывается удаленно 10-киловаттным источником излучения, весит 25-50 килограммов и умеет ползти вдоль тонкого каната со скоростью, большей 1 метра в секунду. Победителей определит конкурс.

На премии могут претендовать как изобретатели-одиночки, так и команды исследователей.В NASA считают, что новейшая научная история многим обязана "духу соревнований", и в качестве примера приводят ряд достижений, формальным стимулом к которым были именно денежные награды - от трансатлантического перелета 1919 года до первой частной космической экспедиции (ее предстоит осуществить в следующем году компании AERA).

Обе задачи, предложенные NASA, имеют отношение к проекту "лестницы в небо" - способу доставки грузов на орбиту роботами, движущимися вдоль специального "каната" из сверхпрочного волокна.

Учреждением двух премий NASA начинает программу Centennial Challenges. Ее руководитель, Брент Спонберг (Brant Sponberg), уверен, что даже если построить "космический фуникулер" не удастся, благодаря премиям агентство сможет выявить перспективные научные организации, готовые к сотрудничеству.

Источник: Лента.ру

Подъем орбиты МКС прошел успешно

В пятницу была успешно проведена очередная операция по коррекции орбиты МКС. В результате коррекции, проводившейся с целью подготовки к стыковке с пилотируемым кораблем "Союз-ТМА", высота полета станции была увеличена примерно на три километра. По данным из американского Центра управления полетами в Хьюстоне (Техас), операция прошла штатно.

Двигатели пристыкованного к МКС транспортного корабля "Прогресс" отработали положенное время - 414 секунд, в результате чего орбита полета станции увеличена до расчетной высоты примерно в 360 километров. Старт космического корабля "Союз-ТМА" с одиннадцатым экипажем МКС назначен на 15 апреля с космодрома Байконур.

Источник: РИА "Новости"

В нашей Галактике обнаружено сверхмассивное звёздное скопление

Группе европейских астрономов удалось выяснить природу сверхмассивного звёздного скопления, состоящего преимущественно из молодых, ярких и крупных звёзд, некоторые из которых в тысячи раз крупнее и в миллионы раз ярче Солнца.

Что особенно изумило астрономов, так это тот факт, что Westerlund 1 располагается к Солнечной системе ближе всех остальных известных звёздных скоплений - прямо внутри нашей Галактики. Первые данные о нём были получены ещё в 1961 году (первооткрывателем был шведский астроном Бенгт Вестерлунд, чьим именем скопление и названо.

Поскольку от наблюдателей на Земле его скрывает гигантское газопылевое облако, блокирующее практически весь свет в видимом диапазоне, долгое время астрономы не могли понять, что это скопление из себя представляет. В 2001 году, однако, несмотря на коэффициент затемнения, достигающий значения 100000, в скоплении удалось обнаружить несколько десятков ярких и горячих звёзд.

И вот теперь стало очевидно, что внутри него располагаются тысячи свермассивных и ярких звёзд, некоторые из которых по своим размерам более чем в 2000 раз превосходят Солнце, так что, по предварительным оценкам, в ближайшие 40 млн. лет там произойдут, как минимум, 1500 взрывов сверхновых. К тому же, в этом скоплении расположено столько же жёлтых сверхгигантов, сколько их до того было известно во всей Галактике.

При этом скопление очень компактно - всего 6 световых лет в диаметре, так что Westerlund 1 предположительно куда массивнее и плотнее других скоплений, располагающихся в центральных областях Галактики. Чтобы подтвердить или опровергнуть это потребуются более тщательные исследования в инфракрасном диапазоне.

В любом случае, в условиях такой тесноты (а звёзды в этом скоплении, по-видимому, располагаются, в среднем, не дальше друг от друга, чем планеты Солнечной системы) могут происходить столкновения с образованиями среднемассивных чёрных дыр. Астрономы допускают, что подобные объекты уже существуют в ядре Westerlund 1, но, опять-таки, подтвердить это смогут лишь дальнейшие наблюдения.

Источник: Компьюлента

Отражённое тепло выдало спрятавшиеся планеты

Две работы Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и космического центра Годдарда открывают новую главу в астрономии – непосредственное измерение параметров далёких планет и их сравнение между собой.

Две независимые команды астрономов, одна во главе с Дрейком Демингом (Drake Deming) из космического центра Годдарда (Goddard Space Flight Center), а вторая – во главе с Дэвидом Шарбонно (David Charbonneau) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) впервые "захватили" тепловое излучение от планет, вращающихся около других звёзд.

Обе группы использовали данные инфракрасного орбитального телескопа Spitzer и одинаковую технику вычисления излучения этих планет.

Сначала астрономы получали изображение звезды вместе с планетой, а потом – снимали поток излучения только от звезды (в момент, когда планета находилась за ней), таким способом вычисляя долю "жара", приходящуюся на планету.

Группа Деминга получила данные о планете HD 209458b, вращающейся вокруг звезды, лежащей в 153 световых годах от Земли. А группа Шарбонно получила данные о планете TrES1, лежащей в три с лишним раза дальше. Обе звезды – близки по параметрам к Солнцу.

Обе эти планеты были открыты ранее (в 1999 и 2004 годах), при помощи косвенного метода – по слабым колебаниям блеска звезды в видимом диапазоне излучения.

Теперь, уловив инфракрасный поток от них, учёные вычислили температуры планет.

Они оказались равными 857 градусам Цельсия (HD 209458b) и 788 градусам Цельсия (TrES1). Учитывая большие размеры планет, учёные охарактеризовали их как "горячие Юпитеры".

Оба этих газовых гиганта движутся сравнительно близко от своих родных звёзд. Так, TrES1 удалена от звезды всего на 6,4 миллиона километров. Это расстояние в 23 с лишним раза меньше, чем дистанция от Солнца до Земли.

Кстати, TrES1 отражает 31% падающего на неё света – неудивительно, что она такая горячая.

А HD 209458b интересна в другом. Она задала учёным настоящую теоретическую загадку. Этот гигант слишком крупный для своей массы, раздутый.

Астрономы предположили, что это – результат влияния ещё одной, близкой планеты, пока необнаруженной.

Но, в то же время, нынешнее исследование показало, что HD 209458b движется по очень даже "правильной" круговой орбите, в то время как близкое соседство с ещё одной планетой изменило бы эту орбиту на эллиптическую.

"Мы вернулись в исходную точку, — заметила по этому поводу одна из исследователей HD 209458b, доктор Сара Сиджер (Sara Seager) из общества Карнеги в Вашингтоне (Carnegie Institution of Washington) — Для нас теоретиков, это — забава".

Нужно пояснить, почему учёные сразу в двух группах обратили такое внимание (и так продуктивно, заметим) на инфракрасный диапазон.

Дело в том, что путешествующие в непосредственной близости от своих звёзд планеты-гиганты всего лишь в 400 раз менее яркие (в инфракрасном диапазоне), чем сами звёзды.

А вот в видимом диапазоне их яркости отличаются в 10 тысяч раз. Планеты буквально тонут в блеске своих звёзд.

Сейчас астрономам известны уже 130 звёзд, около которых обнаружены планеты, а порой – целые планетные системы, в чём-то напоминающие нашу собственную.

Все они открыты благодаря косвенным методам наблюдения. Измерения колебаний блеска звёзд или лучевой скорости (вращение звезды вокруг общего с планетой-гигантом центра тяжести) дают возможность обнаружить планету, оценить её массу и удалённость от своей звезды. С другими параметрами – куда сложнее.

Вспомним, правда, что сравнительно недавно было опубликовано сообщение о первом в истории снимке экстрасолнечной планеты.

Причём снимок этот был сделан в видимом диапазоне, фактически на пределе разрешения телескопа Yepun (Южная Европейская обсерватория — ESO).

Но тут нужно пояснить – снимок удался, возможно, просто потому, что звезда 2M1207 – это коричневый карлик, а её планета имеет яркость, меньшую всего в сто раз.

Если же говорить о звёздах похожих на Солнце, и, к тому же – ещё более крупных и ярких, то выявление в их сиянии слабого отблеска планет – весьма непростая задача.

Потому, скорее всего, здесь долго будут господствовать косвенные методы, наподобие вычитания инфракрасного излучения, применённого в двух новых работах.

Возможно, это положение кардинально изменится после запуска на орбиту уникального телескопа-коронографа Terrestrial Planet Finder, который NASA намерено отправить в космос, по последним данным, в 2016 году.

Источник: Мembrana