Подобно тесту с изюмом, поднимающимся в разгоряченной печи, в наблюдаемом пространстве (то есть Вселенной) галактики и даже целые скопления разлетаются друг от друга. Заметил это еще в 1920 году астроном по имени Эдвин Хаббл; его открытие в конечном итоге привело ученых к современной картине расширения Вселенной. Считается, что за этот процесс ответственна таинственная темная энергия – гипотетическая форма энергии, которая равномерно заполняет пространство и составляет 70 процентов Вселенной.

Однако сомнения в ее существовании были всегда, даже у самого Эйнштейна. Недавно ученые из Копенгагенского университета удалили из уравнения темную энергию и с помощью компьютерного моделирования посмотрели, может ли Вселенная расширяться без нее. Полученные результаты показали, что расширение Вселенной связано с темной материей, имеющей определенную магнетическую силу. Новое открытие может изменить наше понимание Вселенной.

Вот уже два десятилетия физики знают, что наша Вселенная расширяется с ускорением.

Именно такое предположение выдвинул доктор Джейми Фарнс.

Вы уже наверняка слышали, что Вселенная началась с Большого взрыва 13,8 млрд лет назад, и сформировала атомы, звёзды, галактики, и, наконец, планеты с нужным для появления жизни составом. Заглядывая в отдалённые места Вселенной, мы также заглядываем и назад во времени, и каким-то образом, благодаря возможностям физики и астрономии, мы вычислили не только, как началась Вселенная, но и её возраст. Но откуда нам известно, сколько ей лет? Именно такой вопрос и задаёт нам читатель:

Как подсчитали это число в 13,8 млрд лет? (Только объясни понятным языком, пожалуйста!)

Источник: Naked Science

Авторы считают, что для объяснения результатов наблюдений достаточно точнее сформулировать математическую модель.

Источник: КомпьюЛента

Мы знаем об этом почти шестнадцать лет: Вселенная расширяется с ускорением. А раз так, то в ней присутствует некая тёмная энергия — что-то, что расталкивает галактики в разные стороны и обеспечивает это самое ускоренное расширение.

Но как именно эта тёмная энергия действует, мы пока знаем очень мало. Не будем далеко ходить за примерами: лишь недавно появилась гипотеза о том, что часть функции тёмной энергии может выполнять совсем другая субстанция с принципиально иной физической природой, находящаяся в центре войдов — пустот между галактическими скоплениями. Если эта или другие похожие теории верны, то в силу естественных неравномерностей в распределении «иной» материи скорость расширения Вселенной в разных регионах мироздания может слегка различаться. Как проверить, насколько однородно ускорение расширения Вселенной?

^{Так выглядит процесс составления трёхмерной звёздной карты: удалённые объекты наносят на единую цифровую карту с указанием расстояния до них и угловых размеров. (Здесь и ниже изображения Berkeley Lab.)}

Источник: КомпьюЛента
Оригинал: Berkeley Lab

Вселенная 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; либо б) 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.

^{Составное изображение «толстяка»: данные рентгеновского телескопа Chandra показаны синим; оптического VLT – красным, зеленым и синим; инфракрасного Spitzer – красным и оранжевым.}

Источник: Популярная Механика
Оригинал: Chandra X-Ray Observatory

Крупнейшее скопление галактик в молодой Вселенной, гигант, прозванный «Толстяком», открывает секреты – свои и заодно темной материи.

Скопление ACT-CL J0102-4915, более известное под названием El Gordo, что по-испански означает «толстяк», расположено в 7 млрд световых годах от нас. Иначе говоря, относится оно к тому времени, когда Вселенная была примерно вдвое моложе нынешнего. Прозвище более чем уместно: общая масса «толстяка» составляет порядка 2 квадриллионов солнечных масс.

^{Обсерватория Серро-Тололо в Чили. На переднем плане 4-метровый телескоп Blanco. Фото: M. Urz?a Zu?iga/Gemini Observatory.}

Нобелевская премия по физике 2011 года была вручена «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения далеких сверхновых». Работа была выполнена двумя конкурирующими группами наблюдателей, и сейчас их выводы подтверждаются большим набором экспериментальных данных.

Одним абзацем современную астрономическую картину мира, начиная с самых простых фактов, можно описать так. Мы живем на шарообразной Земле, которая, как и другие планеты, вращается вокруг Солнца. Солнце — звезда, вместе с еще несколькими сотнями миллиардов подобных светил оно входит в состав Галактики. Кроме звезд в состав Галактики входит межзвездная среда — газ и пыль, из которой звезды могут рождаться и которую звезды обогащают, выбрасывая вещество на протяжении своей эволюции. Наша Галактика лишь одна из многих. В доступной для наблюдения области Вселенной есть несколько сотен миллиардов крупных галактик. Вселенная эволюционирует. Далекие галактики удаляются друг от друга из-за расширения Вселенной, начавшегося 13–14 миллиардов лет назад. Кроме обычного вещества, составляющего лишь около 5% плотности Вселенной, существуют темное вещество (около четверти плотности) и темная энергия (около 70%). Из-за темной энергии Вселенная расширяется ускоренно последние несколько миллиардов лет. Вот за открытие последнего факта и вручена Нобелевская премия.

Международная группа астрономов, занятых в проекте WiggleZ Dark Energy Survey, провела исследование галактик, в котором влияние тёмной энергии было зарегистрировано двумя разными способами.

Тёмную энергию, напомним, считают ответственной за ускоряющееся расширение Вселенной, которое было обнаружено при наблюдении сверхновых типа Ia. Эти вспышки имеют примерно одинаковую светимость в максимуме, что позволяет измерить расстояние, отделяющее нас от источника излучения. Как выяснилось в конце ХХ века, яркость сверхновых типа Ia в удалённых галактиках оказывается ниже ожидаемой; отсюда следует, что Вселенная должна расширяться с ускорением.

В понедельник в 08.56 по времени Восточного побережья (16.56 мск) с мыса Канаверал (штат Флорида) в свой последний полет отправился шаттл Endeavour. Кроме команды в составе американцев Марка Келли, Грегори Джонсона, Эндрю Фьюстела, Майкла Финка, Грегори Шамитоффа и итальянца Роберто Виттори на шаттле к МКС отправилась самая масштабная в истории станции научная аппаратура — детектор AMS-02 (Alpha Magnetic Spectrometer). Этот ультрасовременный детектор элементарных частиц, созданный усилиями 56 институтов из 16 стран мира, будет работать на орбите для изучения загадок материи в космосе и происхождения Вселенной.

Ускоряющееся расширение Вселенной, обнаруженное несколько десятилетий назад, вдохновляет на поиски причины, противодействующей гравитации и приводящие к такому результату. Сегодня наиболее распространенной моделью считается гипотеза темной энергии, которая должна содержать до 73% всей энергии Вселенной, хотя до сих пор никто не может определенно сказать, что же эта темная энергия из себя представляет.

Но вот недавняя работа итальянских ученых дает довод в пользу альтернативного объяснения. Согласно этой версии, причиной расширения может служить взаимодействие материи с антиматерией, которые взаимно отталкиваются за счет своего рода «антигравитации», понятия, знакомого нам скорее по научной фантастике, нежели реальности. И все же, Массимо Виллата (Massimo Villata) и его коллеги пришли именно к ней, и вот как они это сделали...