воскресенье, 8 апреля 2012 г.

Тёмная энергия может быть космологической константой

Тёмная энергия может быть космологической константойВселенная расширяется, и расширяется, как это было доказано 14 лет назад, со всё возрастающей скоростью. Это открытие, за которое в 2011 году Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс получили Нобелевскую премию по физике, означает, что какое-то время назад над взаимным притяжением материи во Вселенной стала преобладать некая «тёмная энергия». Или это просто значит, что мы не понимаем, как в действительности работает гравитация. По сути, это вполне может быть одно и то же.

В ходу две основные гипотезы: а) тёмная энергия — космологическая константа, неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая пространство, а значит, энергия вакуума больше нуля; б) либо она представляет собой некое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени. Вопрос важный: некоторые утверждают, что 70% массы Вселенной приходится на эту самую тёмную энергию.

Выбор правильного ответа требует высокоточных измерений скорости расширения Вселенной, чтобы понять, как эта скорость изменяется со временем. Сейчас как раз получены первые результаты таких измерений, проведённых по проекту BOSS, спектроскопическому исследованию на базе барионной осцилляции (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey). BOSS, базирующийся на наблюдениях с целого ряда телескопов, измеряет красное смешение трёхмерного кластера наблюдаемых нами галактик, соседних с Млечным Путём. В качестве базы для вычислений используются вариации температуры реликтового излучения, которые показывают периодические изменения плотности материи ранней Вселенной. При этом исследователи использовали свет от 14 тысяч удалённых квазаров в качестве фоновой подсветки для межгалактического газа, расположенного между квазарами и Землёй. Вариации плотности этого газа отражают и вариации плотности далёких и очень древних (хотя наблюдаем мы их как раз молодыми) галактических кластеров.

Барионная акустическая осцилляция, используемая BOSS, измеряет угловой размер наблюдаемых на небосводе известных нам структур, а также места наибольшего скопления и, наоборот, разрежения иных галактик. Эти скопления и разрежения регулярно повторяются в пространстве (кластеры такого чередования и называются барионами), постольку расстояние до галактик методом барионной акустической осцилляции измеряется изменением углового размера: чем меньше видимый размер в угловых единицах, тем дальше от нас наблюдаемая галактика. Зная расстояние до далёкой галактики, мы можем определить её возраст, ибо нам известна скорость света. Сопоставление этих данных с красным смещением реликтового излучения показывает, насколько расширилась Вселенная за время, прошедшее после формирования этих удалённых галактик.

Первые результаты BOSS включают установление точных трёхмерных позиций 327 349 массивных галактик на 3 275 квадратных угловых градусах видимого неба, при этом наблюдения дошли до красного смещения в 0,7, до периода, удалённого от нас на 7 млрд лет. Именно в ходе них и было выявлено, что резкое ускорение разбегания галактик относится к периоду около 6 млрд лет назад. Измерения проводились, соответственно, до дистанции в 2 094 Мпк, плюс-минус 34 Мпк. Отметим, что речь идёт о наиболее точных измерениях, когда-либо проводившихся земными астрономами на столь огромных дистанциях.

Согласно полученным результатам, ключевым моментом в истории Вселенной стала точка во времени, отстоящая от нас на 6 млрд лет. Именно тогда разбегание материи, до того замедлившееся до минимальной величины в истории, начало увеличиваться: из-за расширения Вселенной и увеличения расстояния между материальными объектами гравитационное притяжение стало уступать отталкиванию, вызванному тёмной энергией.

Что же до разбегания энергии, то пока исследователи, и в частности Дэвид Шлегель из физического подразделения Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США), замечают, что на основе полученных на сегодня данных следует скорее говорить о космологической постоянной, а не о поле с изменяющейся интенсивностью. Однако, подчёркивают учёные, окончательные выводы делать пока рано: работа BOSS завершится лишь в 2014 году, тогда и наступит время собирать камни.

Подготовлено по материалам Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Умер Ефрем Левитан — один из самых известных отечественных популяризаторов астрономии
Умер Ефрем Левитан — один из самых известных отечественных популяризаторов астрономии, член ученого совета Московского планетария, автор множества книг для детей, в том числе и учебника, которые пробудили интерес к науке у многих отечественных школьников. Собственно, с этого момента на протяжении нескольких десятилетий деятельность Е. П. Левитана была связана с Московским планетарием, где он прош...
  (читать дальше)

Жизнь на Европе: какая глубина безопасна?
Считается, что глубоко под поверхностью Европы, спутника Юпитера, может скрываться жизнь. Но насколько глубоко? Дело в том, что магнитосфера Юпитера постоянно обрабатывает спутники электронами высоких энергий. Влияние этих частиц на органику изучено только на примере воздействия антираковой терапии на человеческий организм. Мурти Гудипати из Лаборатории реактивного движения НАСА (США) и его колл...
  (читать дальше)

Как долететь до Луны на половине стакана топлива
Новый малый ионный микродвигатель наконец-то может сделать реальностью пресловутые микроспутники, которые вот уже несколько лет обещают радикально снизить стоимость исследовательских полётов в космос. Ионные двигатели — новость с огромной бородой; их применению в космосе скоро исполнится полвека. Тем не менее до недавнего времени их роль ограничивалась маневрированием на околоземной орбите. И хо...
  (читать дальше)

Авиаобсерватория SOFIA сфотографировала умирающую звезду
С помощью «Стратосферной обсерватории ИК-астрономии» (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA) исследователям удалось получить инфракрасное изображение «последнего вздоха» умирающей солнцеподобной звезды, а точнее — планетарной туманности M 2-9. «Это наиболее полная картина исходящего материала, который впоследствии превратится в новое поколение звёзд и планет», — отмечает руково...
  (читать дальше)

Сверхновая вывернула звезду наизнанку
Рентгеновское исследование остатка сверхновой Кассиопея A показало, что взрыв, возможно, вывернул массивную звезду наизнанку. С помощью чрезвычайно длительных наблюдений учёные получили картину распределения элементов в остатке сверхновой в беспрецедентных деталях. Выше вы видите упрощённое изображение внутреннего строения звезды непосредственно перед взрывом. Цвета соответствуют преобладающим...
  (читать дальше)

Сложная органика могла образоваться в протопланетном диске
Органические молекулы — потенциальные предшественники жизни на Земле — могли быть синтезированы (хотя бы отчасти) в космосе. Согласно новым данным, производство необходимых для жизни молекул — часть обыкновенного процесса формирования планет. С тех пор как сложные органические молекулы были обнаружены в метеоритах и кометах, учёные полагают, что это мог быть один из способов, которым соответст...
  (читать дальше)

Предложено более точное значение солнечного радиуса
С помощью измерителя доплеровского смещения Michelson Doppler Imager космического зонда SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) группа исследователей из Бразилии и США определила радиус Солнца с невиданной точностью. В основе новых данных — наблюдения за прохождением Меркурия перед солнечным диском 7 мая 2003 и 8 ноября 2006 года (подобное случается 12–13 раз за столетие). Этот метод используе...
  (читать дальше)

Глава Amazon намерен поднять со дна океана ракетные двигатели «Аполлона-11»
Глава Amazon утверждает, что при помощи мощного сонара удалось установить местоположение двигателей F-1 ракеты-носителя «Сатурн-5», с помощью которой корабль «Аполлон-11» доставил первых людей на Луну 20 июля 1969 года. Первая ступень «Сатурна-5» могла похвалиться пятью кислородно-керосиновыми силовыми установками F-1. За 2,5 минуты работы двигатели разгоняли последующие ступени и полезную нагру...
  (читать дальше)

Крабовидная туманность опрокидывает наши представления о пульсарах
Телескопы MAGIC из обсерватории Роке-де-лос-Мучачос на Канарах показали, что излучение из района пульсара в Крабовидной туманности даёт гамма-фотоны с энергией до 400 ГэВ — в 100 раз больше, чем допускает господствующая теория. «Должно быть, стоящие за этим процессы нам пока неизвестны», — расписывается в неполном служебном соответствии Размик Мирзоян, сотрудник Института внеземной физики им. Ма...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)