Надежды на прорыв в физике рассеиваются быстрее, чем частицы в коллайдере.
 
С 2008 года, когда был открыт Большой адронный коллайдер (БАК) на границе Швейцарии и Франции, ученые глубоко под землей проводят испытания по столкновению протонов, приводящие к появлению новых частиц.
 
В 2012 году благодаря БАК была открыта частица Бозо́н Хи́ггса, отвечающая за массу фундаментальных частиц. Открытие стало прорывом, но оставило нерешенными вопросы о фундаментальных составляющих Вселенной, в том числе о темной материи, которая составляет 27% массы космоса.
 
Несмотря на удвоение энергии столкновений и увеличение объема данных в 5 раз, новые частицы, включая частицы темной материи, так и не были обнаружены, что вызвало дискуссии о кризисе в физике элементарных частиц.

Первые звезды, вероятно, сильно отличались от тех, что мы видим сегодня. Большинство астрономов считают, что самые первые светила во Вселенной были большими — в сто раз массивнее Солнца — и очень яркими из-за ядерных реакций в своих недрах.

Некоторые исследователи, однако, предполагают, что размер и светимость первого поколения звезд является результатом поглощения ими таинственной темной материй – формы материи, которая не взаимодействует со светом и является недоступной для прямого наблюдения.

О том, что на просторах Вселенной могут существовать столь необычные объекты, напомнила космическая обсерватория Джеймс Уэбб – недавно астрономы опубликовали снимки трех древних и невероятно больших звезд, с помощью которых можно решить проблемы современной космологической модели и углубить наше понимание темной материи. К тому же, открытие нового типа звезд – событие само по себе интересное.

Космический телескоп Джеймса Уэбба, возможно, обнаружил «темные звезды» – древние объекты, питающиеся таинственной темной материей

Прежде всего: это гипотеза. Давайте разберёмся, почему она возникла, зачем понадобилась и в чём её суть.

Все без исключения небесные тела, входящие в Солнечную систему, вращаются вокруг Солнца. При этом выполняются три закона орбитального движения, открытые ещё в 17-м веке немецким астрономом Иоганном Кеплером.

Человечество можно назвать амбициозным видом. Мы живем на маленькой планете, вращающейся вокруг обыкновенной звезды и все же стремимся разгадать все тайны Вселенной. Возьмем, к примеру, темную материю. Считается, что она составляет большую часть материи в галактиках, однако наблюдать ее невозможно – эта таинственная субстанция не взаимодействует с электромагнитным излучением.

Недавно приступивший к работе космический телескоп «Джеймс Уэбб» по праву считается главным научным событием года. Наблюдая за Вселенной в инфракрасном диапазоне, Уэбб видит ранее незаметные для нас участки космоса. К слову, мощнейшая космическая обсерватория – не единственное технологическое чудо. Так, недавно состоялся запуск самого чувствительного детектора темной материи LUX-ZEPLIN (LZ), с помощью которого исследователи надеятся уловить гипотетические частицы таинственной субстанции.

Считается, что темная материя воздействует на гравитацию всех видимых нами небесных объектов и предположительно составляет 85% Вселенной. Напомним, что поиски частиц темной материи ведутся по меньшей мере 30 лет (но, увы, безуспешно). По этой причине некоторые физики предполагают, что ее не существует вовсе. Но если это действительно так, то физикам придется пересмотреть теорию гравитации.

Тёмная мате́рия — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому ненаблюдаема

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.

Во Вселенной столько галактик, что сосчитать их невозможно. Вокруг одного только Млечного Пути вращаются буквально десятки карликовых галактик, многие из которых наша галактика поглощает совершая акт «галактического каннибализма». Пожалуй, неудивительно, что такие галактики представляют большой интерес для ученых, ведь они могут многое рассказать им о космической эволюции, например, о том, как меньшие галактики сливались друг с другом с течением времени, создавая более крупные структуры.

Недавно команда астрофизиков из Массачусетского технологического института (MIT) наблюдала одну из самых древних галактик местной группы под названием Tucana II. Как отмечают авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, эта ультракарликовая галактика считается чем-то наподобие галактического артефакта, оставшегося от самых первых галактик во Вселенной. В своей работе астрофизик также сообщают об обнаружении девяти ранее неизвестных звезд на краю Tucana II с помощью телескопов в Австралии и Чили. Эти звезды поразительно далеки от центра галактики, но остаются в ее гравитационном притяжении. Открытия предполагают, что в самых древних галактиках во Вселенной было больше темной материи, чем считалось ранее.

Астрономы находят истоки «галактического каннибализма» с открытием древнего гало темной материи

Если внимательно посмотреть на космическую паутину – структуру Вселенной, которая состоит из массивных нитей галактик, разделенных между собой гигантскими пустотами – и сеть нейронов в мозге человека, можно заметить некоторое сходство. Но насколько вообще корректно подобное сравнение? Как оказалось, описание человеческого мозга как трехфунтовой Вселенной, возможно, намного ближе к истине, чем может показаться.

Человеческий мозг, при весе примерно в три фунта (около 1300 кг) содержит около 100 миллиардов нейронов, а количество связей в нем больше, чем количество галактик во Вселенной. Мозг – это командный центр всего, что мы думаем, чувствуем и делаем. И когда астрофизик Франко Вацца и нейробиолог Альберто Фелетти сравнили эти две структуры численно, сходство стало еще более поразительным. Пожалуй, не удивительно, что оно наводит на самые разные мысли, вплоть до предположения о том, что мы живем в симуляции.

Слева: увеличенный участок мозжечка головного мозга, полученный с помощью электронной микроскопии; справа: участок космологического моделирования с расширением 300 миллионов световых лет с каждой стороны.

Семь миллиардов лет назад, где-то на краю Вселенной, произошло столкновение двух гигантских темных объектов. Это событие проливает свет на невидимый процесс ускоряющегося расширения Вселенной: вибрируя в пространстве-времени две сверхмассивные черные дыры произвели громкий, резко обрывающийся звук. Сигнал длился десятую долю секунды, однако этого оказалось достаточно, чтобы детекторы интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO и интерферометрической обсерватории VIRGO зафиксировали его.

Как пишут авторы новых исследований, короткий сигнал из далекой галактики вызывает много вопросов, особенно в областях, касающихся формирования и эволюции черных дыр. Одна, а возможно обе столкнувшиеся дыры были слишком массивными и не могли образоваться в результате коллапса нейтронных звезд. Более того, слияние породило еще более крупную черную дыру, чья масса в 142 раза превосходит массу Солнца и, согласно стандартным моделям, не должна существовать. Но как такое возможно?

Моделирование слияния черных дыр выглядит так

Сразу начну со спойлера — темная материя это не что иное, как ошибка в уравнениях Эйнштейна. Мы не знаем наверняка, что такое темная материя и существует ли она вообще, мы можем только сказать, что предсказания уравнений Эйнштейна и наблюдаемая действительность расходятся.

Гипотезы астрофизиков о природе неуловимой массы наблюдаемых галактик

Темная материя, судя по данным астрономических наблюдений, присутствует в каждой галактике — найденная в 2018 году «галактика без темной материи» позже была названа ошибкой интерпретации. Невидимого и неуловимого для всех современных детекторов «чего-то» во Вселенной гораздо больше, чем звезд, планет, облаков газа и прочей известной материи. Мы собрали основные версии физиков по поводу этой загадочной субстанции, чтобы вам было проще ориентироваться в сортах гипотез, которые регулярно упоминают физики.

Подобно тому, как рябь в пруду указывает на то, что кто-то бросил камень, пробежал водомер или прыгнула лягушка, существование таинственного вещества — темной материи — определяется по его обширному влиянию на космос. Астрономы не могут наблюдать его напрямую, однако гравитация темной материи определяет рождение, форму и движение галактик. Это делает открытие прошлого года совершенно неожиданным: в странной, диффузной галактике вообще не нашли темной материи. Думаете, на этом все? Как бы не так.

Не исключено, что на самом деле никакой темной материи и энергии в их привычном представлении не существует

Недавно опубликованное исследование российских физиков заставляет совершенно по-новому взглянуть на происхождение и природу темной материи и темной энергии. Модель темной материи из неизвестных частиц, равно как и темной энергии неясной природы, слишком сильно укоренилась в сознании многих исследователей. Но, если высокочастотные гравиволны, предсказанные гипотезой Горькавого, будут найдены, с привычной моделью придется попрощаться .

Система из четырех сверхточных часов на трех разных континентах поможет в ее поисках

Международный коллектив ученых придумал, как обнаружить темную материю с помощью атомных часов. Для этого они создали сеть из четырех устройств, не связанных друг с другом в реальном времени.

Источник: Naked Science

Считается, что темная материя доминирует во всех галактиках и больших скоплениях, однако астрономы обнаружили галактику, целиком состоящую из обычных звезд.

Все, что мы когда-либо наблюдали во Вселенной, от материи до излучения, можно разложить на малейшие составляющие. Все в этом мире состоит из атомов, которые состоят из нуклонов и электронов, а нуклоны делятся на кварки и глюоны. Свет тоже состоит из частиц: фотонов.

Даже гравитационные волны, в теории, состоят из гравитонов: частиц, которые мы однажды, если повезет, найдем и зафиксируем. Но что с темной материей? Косвенные доказательства ее существования невозможно отрицать. Но должна ли она также состоять из частиц?

Подавляющее большинство массы в нашей Вселенной невидимо. И на протяжении уже довольно долгого времени физики пытаются понять, чем является эта неуловимая масса. Если она состоит из частиц, есть надежда, что Большой адронный коллайдер сможет произвести частицу темной материи или же космический телескоп увидит красноречивую гамма-лучевую сигнатуру столкновения частиц темной материи. Пока же ничего нет. И эта проблема заставляет физиков-теоретиков размышлять над новыми идеями.

Галактики, как и люди, не любят одиночества. Например, из 10 тысяч ближайших к нам галактик только 5–10% сравнительно изолированы. Ещё 10% образуют пары. 10-20% звёздных систем входят в состав скоплений, а все остальные образуют группы, содержащие от трёх галактик до нескольких десятков. В их числе и наш Млечный Путь, входящий в Местную группу.

Рождение новой теории…

Человечество уже собрало огромное количество информации о нашей Вселенной и о том, как она устроена. Люди гордятся тем, что являются самым умным видом на Земле и во всей Вселенной (по крайней мере, той части, которую изучили). Однако информация, которую люди знают о структуре нашей Вселенной, получена только на основании 4 процентов, которые ученые могут наблюдать, измерять и анализировать – обычной материи. Остальные 96 процентов – это «темные» субстанции. В этом обзоре лучшие теории о том, что может быть темной энергией.

Их назвали темными, потому что о них ничего не известно, да и увидеть их никто не смог. Из этих 96 процентов примерно 68 процентов составляет темная энергия (а остальное — так называемая темная материя). Это делает ее самой большой составляющей Вселенной, и на данный момент, самой загадочной. Тысячи ученых во всем мире работают над тем, чтобы расшифровать эту загадочную энергию, которая, как представляется, определяет то, как наша Вселенная создает большие структуры. Без темной энергии Вселенная в конечном итоге «схлопнулась» бы и рухнула сама в себя под воздействием собственной гравитации.

Чтобы лучше понять нашу Вселенную и определить роль человека в ней, ученые создают всё более амбициозные инструменты и проводят масштабные эксперименты. Наука давно перешла рубеж, за которым не хватает усилий гениев-одиночек, проводящих опыты в своих частных лабораториях. Сейчас большая наука требует дорогостоящих исследований, годами поддерживаемых научными группами из многих стран.

Чем масштабнее эксперименты, тем более впечатляющие открытия нас ждут. Как определить масштаб? Для этого достаточно знать сумму затрат на строительство, количество персонала и физические размеры самого проекта. Не будем забывать и про научную полезность проекта с точки зрения обычного человека.

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!)

Канадские астрофизики впервые смогли сфотографировать "пуповины" из темной материи, соединяющие галактики, измерить их массу и доказать, что "паутина" из таких нитей покрывает всю Вселенную.

4 июля 2013 года европейская команда астрономов под руководством Хонгшенга Чжао из Центра гравитации SUPA в Университете Сент-Эндрюса представила радикально новую теорию. По ней галактики Млечный Путь и Андромеда столкнулись около 10 миллиардов лет назад, и наше понимание гравитации в корне неверно. Что примечательно, это могло бы аккуратно объяснить видимую структуру двух галактик и их спутников.

эпиграф
Вихри враждебные веют над нами,
Темные силы нас злобно гнетут.
Варшавянка

Хотите знать, что такое темная материя?

Мы можем находиться на пороге научной революции, которая радикально изменит наши представления о пространстве, времени и гравитации», — говорит физик Эрик Верлинде (Erik Verlinde).

Общая теория относительности Эйнштейна не может применяться в микроскопическом масштабе и, видимо, не может дать объяснения таким явлениям как черная дыра и Большой взрыв.

Идея о невидимой темной материи и темной энергии не может объяснить те наблюдения, которые противоречат теории Эйнштейна.

Нидерландский физик Эрик Верлинде предлагает совершенно новую теорию, которая может объяснить движение во Вселенной без влияния на него темной материи.

Источник: Элементы
Оригинал: "Популярная Механика" #3, 2016
Автор: Айк Акопян

«Мой старый принцип расследования состоит в том, чтобы исключить все явно невозможные предположения. Тогда то, что останется, является истиной, какой бы неправдоподобной она ни казалась», — говорил знаменитый сыщик Шерлок Холмс. Именно таким методом ученые ищут темную материю.

Источник: Элементы
Оригинал: "Популярная Механика" #6, 2014
Автор: Алексей Левин

В 1933 году американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки, наблюдая за шестью сотнями галактик в скоплении Кома, расположенном в 300 млн световых лет от Млечного Пути в направлении созвездия Волосы Вероники (Coma Berenices), обнаружил, что масса этого скопления, определенная исходя из скорости движения галактик (так называемая динамическая масса), в 50 раз больше массы, вычисленной с помощью оценки светимости звезд. С такой же нехваткой массы в галактическом кластере Вирго тремя годами позже столкнулся американец Синклер Смит. Столь серьезное расхождение было невозможно объяснить погрешностью расчетов, поэтому ученые пришли к заключению, что Млечный Путь и некоторые спиральные галактики содержат несветящееся вещество, масса которого значительно превышает массу звезд. Это «невидимое» вещество Цвикки в 1933 году назвал темной материей. Голландский астроном Ян Оорт предложил этот термин годом раньше, но использовал его для изложения ошибочной гипотезы. Поэтому отцом темной материи считается всё же Цвикки.

Ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL), которые стоят во главе проекта Lattice Strong Dynamics Collaboration, разработали новую теорию, объясняющую то, почему так называемая темная материя успешно "уклоняется" от прямого обнаружения, невзирая на все усилия, предпринимаемые в этом направлении. Кроме этого, в новой теории присутствует объяснение феномену "недостающей" массы материи во Вселенной, который был обнаружен учеными-астрономами по эффекту влияния на лучи света гравитационных сил галактик, скоплений галактик и других сверхмассивных космических объектов.

Темная материя, утекающая по спирали в массивную черную дыру, может излучать гамма-лучи, которые могут быть видимы с Земли, считают ученые. Темной материи во Вселенной в пять раз больше обычной, но она не излучает, не отражает и не поглощает свет, тем самым являясь полностью прозрачной или невидимой. Но если частицы темной материи вокруг темных дыр могут производить гамма-лучи (высокоэнергетический свет), эти излучения могли бы предоставить ученым новый способ изучения этого загадочного материала.

Источник: Naked Science

Обычная барионная материя, из которой сложены все привычные нам предметы – от звезд и туманностей до людей и компьютеров – составляет лишь около 4% нашей Вселенной.

Впятеро больше приходится на темную материю, таинственную субстанцию, которая практически не взаимодействует с «нашей реальностью». Она не поглощает, не отражает и не преломляет свет, не вступает ни в слабое, ни в сильное субатомные взаимодействия и проявляется лишь как «скрытая масса», притягивающая обычное вещество.

Ученые восхищаются особым типом нейтронных звезд — пульсарами. Не потому что первый обнаруженный пульсар был назван LGM-1 («маленькие зеленые человечки», Little Green Men), а потому что они представляют собой богатую смесь квантовой физики, электромагнетизма и гравитации, и все в одном макроскопическом объекте.

Источник: ПостНаука
Автор: Олег Ручайский, доктор философии (PhD)

15 декабря 2014 года на сайте журнала Physical Review Letters была опубликована статья с описанием результатов рентгеновских наблюдений галактики Андромеда и скопления галактик в Персее, которые указывают на существование частиц темной материи. Мы попросили прокомментировать это исследование одного из авторов статьи астрофизика Олега Ручайского.

«Мы все ищем и ждем чего-то, может быть, вот сейчас, еще немного данных, которые приведут к моменту истину, — говорит Гарри Нельсон, профессор физики из Калифорнийского университета в Санта-Крус, научный руководитель обновленного проекта LUX под названием LUX-ZEPLIN. — Мысль о том, что есть что-то, что мы просто пока не понимание и не знаем, пробирает до мурашек».

^{Фотография: NASA 19.08.2014, 12:04 Анна Сабурова}

Астрономы, возможно, зафиксировали следы темной материи: в рентгеновском спектре скоплений галактик они обнаружили загадочную линию, которая, возможно, образуется в результате распада стерильных нейтрино — кандидатов на роль частиц темной материи.

^{Тёмные галактики (если они существовали) представляли собой весьма экзотические явления: в теории ничто не мешает даже возникновению там жизни, хотя из-за других атомов её химия принципиально отличалась бы от земной.}

Источник: КомпьюЛента
Оригинал: NewScientist

Большинство моделей тёмной материи (ТМ) предполагает, что в основном она состоит из вимпов (WIMP) — массивных слабо взаимодействующих между собой частиц. Из-за слабости взаимодействия они не создают более крупные структуры, как в случае обычной материи, поэтому, полагает большинство теоретиков, тёмных атомов и тому подобных явлений просто не существует.

Однако в 2013 году была предложена модель, в которой 15% всей тёмной материи принадлежит частицам со слегка другими параметрами, которые могут создавать атомы ТМ. Ну а как только появляются атомы, недалеко и до образования тёмных звёзд и даже галактик, тем более что даже 15% ТМ по массе сравнимы со всей обычной.

Источник: КомпьюЛента
Оригинал: arXiv.org

Кандидатов на роль тёмной материи много, и они не ограничиваются мейнстримными вимпами (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle) — гипотетически слабо взаимодействующими с обычной материей массивными частицами. Есть и претендент менее элементарной природы — MACHO, или массивный астрофизический компактный объект в галактическом гало.

Тёмная материя – это огромные скопления вещества во вселенной, которые невозможно рассмотреть из-за отсутствия технических средств. Состав темной материи может быть самый разнообразный от лёгких нейтрино, до невидимых чёрных дыр. Однако в существовании темной материи уверены не все ученые. На фото вы видите воображаемую темную материю.

Частицы тёмной материи (ТМ), вимпы, должны быть стабильными, нейтральными и очень редко взаимодействовать с другими видами материи. Длительное время эти требования считались наиболее выполнимыми в том случае, если ТМ представлена в основном вимпами. Согласно ряду теорий, такие вимпы — аналоги известных частиц — должны иметь тот же заряд, что и частицы барионной материи, но противоположный спин.

Источник: European Southern Observatory

Наиболее точное на сегодняшний день исследование движений звезд в Млечном Пути не нашло свидетельств присутствия темной материи в большом объеме пространства вокруг Солнца. Согласно широко распространенным теориям считалось, что окрестности Солнца заполнены темной материей, таинственной невидимой субстанцией, которую можно обнаружить только косвенными методами, по гравитационному воздействию, которое она оказывает. Однако новое исследование, проведенное астрономами в Чили, показало, что эти теории просто не соответствуют наблюдательным фактам. Это может означать, что попытки прямой регистрации частиц темной материи на Земле вряд ли будут успешными.

Источник: КомпьюЛента
Оригинал: NASA

С помощью телескопа «Хаббл» астрономы обнаружили то, что показалось им сгустком тёмной материи, оставшейся от столкновения массивных скоплений галактик.

Если результат подтвердится, будет оспорена теория о тёмной материи, которая предсказывает, что галактики привязаны к невидимой субстанции всегда, даже после столкновений.

^{Такой предстала сеть распределения темной материи в результате компьютерного моделирования, проведенного японскими исследователями.}

Источник: Популярная Механика
Оригинал: Institute for The Physics and Mathematics of The Universe

Новое исследование позволяет считать галактики Вселенной объединенными колоссальной сетью темной материи, которая охватывает все мироздание.

Широко известно, что темная материя составляет в пять раз большую часть Вселенной, чем обычное вещество, из которого складываются звезды, планеты, туманности и все остальное. Притом что до сих пор непонятно, что именно представляет собой темная материя, остается неизвестным и то, где она находится, как распределена по мирозданию.

Источник: Астронет

Прошедший год не принес, пожалуй, революционных неожиданных прорывов в астрофизике. Тем не менее спутники летали, телескопы наблюдали, теоретики размышляли, а потому было получено немало интересных результатов. Выделим традиционную двадцатку наиболее интересных, на наш взгляд, сюжетов. Из этого списка исключено изучение планет и малых тел солнечной системы. Работы брались только из Архива препринтов ArXiv.org. В некоторых сюжетах речь идет о результатах, опубликованных в нескольких статьях, иногда даже разными группами исследователей.

Прежде чем перейти к двадцатке необходимо выделить самое главное событие в отечественной астрофизике. Им является запуск спутника Спектр-Р, который стал основой для космического радиоинтерферометра Радиоастрон. Хочется верить, что подводя научные итоги 2012 года, мы сможем назвать несколько важных результатов, полученных с его помощью.

^{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.

Источник: Популярная Механика
Оригинал: ScienceNOW

Составлена самая полная на сегодняшний день карта распределения темной материи по Вселенной.

Темная материя составляет на порядок большую часть Вселенной, нежели обычная, из которой сложены галактики, звезды, астероиды – и мы с вами. И с обычной она не взаимодействует, не испускает излучения, не отражает и не поглощает его, отчего и зовется «темной». Единственное исключение – гравитационное воздействие, которое она оказывает на обычную материю и благодаря которому мы можем узнать о темной материи хотя бы что-то.

Независимое исследование подтвердило предыдущие сенсационные результаты: обнаружение частиц темной материи, возможно, не за горами.

История эта началась в 2008 г., с данных, полученных итальянским детектором частиц PAMELA, работающим на борту российского спутника «Ресурс-ДК1». Тогда детектор обнаружил довольно необычный сигнал: избыток позитронов в космических лучах. Находка эта оказалась предметом довольно ожесточенных дебатов – и немудрено. С одной стороны, достоверность наблюдений оказалась под большим сомнением. С другой же, если их удастся подтвердить, то мы получим первое верное свидетельство существования таинственной темной материи, составляющей более 20% всей нашей Вселенной – и, тем не менее, никак не наблюдаемой.

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.

Европейцы проявили квантовые эффекты гравитации на субатомном уровне. Учёные сумели произвольно перебрасывать нейтроны между гравитационными квантовыми состояниями, одновременно измеряя параметры этих переходов.

Удивительный эксперимент провели физики-ядерщики из института Лауэ-Ланжевена в Гренобле (Institut Laue-Langevin) и Венского технологического университета (TU Wien). Они получили в реакторе нейтроны и замедлили их до очень малой скорости (всего около пяти метров в секунду). Далее учёные направили эти нейтроны между двумя горизонтальными пластинами, разделёнными зазором в 25 микрометров. При этом верхняя пластина поглощала нейтроны, а нижняя — отражала их.

Внеземная жизнь может существовать в таких экзотических местах, как поверхность субкоричневых карликов, в окрестностях карликов белых и даже на планетах-странниках, согреваемых темной материей. Таковы новые сценарии поиска внеземной жизни, предложенные теоретиками, в то время как обнаружение новых экзопланет (часть которых, возможно, обитаемы) становится вполне рутинной наблюдательной процедурой.

Если темная материя и вправду существует, практически не взаимодействуя с нашей обычной материей, то не могла ли она сформировать параллельную Вселенную, со своими «темными» галактиками, звездами, планетами, а может, и «темной» жизнью? По мнению одного эксперта, имеются вполне определенные свидетельства в пользу этой фантастической идеи.

Довольно давно было показано, что если исходить лишь из массы видимого вещества и уравнений Ньютона, галактики недостаточно тяжеловесны, чтобы их притяжение могло противостоять центробежным силам, возникающим из вращения звезд, газа и пыли. Даже сверхмассивных черных дыр, которые расположены в активных центрах некоторых галактик, недостаточно. А значит, галактики должны быть нестабильны, и уж точно недостаточно плотны, чтобы где-то на их просторах материи оказалось достаточно для формирования звезд.