Физики предложили новый механизм образования тёмной материи
Физики предложили новый механизм взаимодействия вещества и темной материи, который хорошо объясняет ее количество во Вселенной. Этот механизм основан на возможности преобразования обычной материи в темную, что обеспечивает очень быстрый рост количества последней на определенном этапе эволюции Вселенной. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Темная материя — это гипотетический вид вещества, которого во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обычной материи. Главным кандидатом на роль ее составляющих считаются массивные элементарные частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействиях — вимпы (WIMP, weakly interacting massive particle). Неизвестно, что это за частицы, как конкретно они взаимодействуют с другими частицами, и сколько их возникло на самых ранних этапах эволюции Вселенной, понимания которых сейчас тоже нет.
Для описания темной материи и на более поздних стадиях, когда Вселенная уже расширилась и остыла достаточно для того, чтобы остальные частицы хорошо описывались Стандартной моделью, существует несколько основных теорий. Согласно этим теориям, наблюдаемая в настоящее время темная материя возникла либо в результате распада ее частиц DM на частицы Стандартной модели A в реакциях типа DM → A + A или DM + DM → A + A, либо при взаимодействии обычных частиц в реакциях A + A → DM + DM. Но в первом случае начальное число частиц темной материи было больше, чем наблюдаемое сейчас, а во втором — меньше.
Группа исследователей из Бельгии, Германии, Израиля, Норвегии и США под руководством Торстена Брингманна (Torsten Bringmann) из университета Осло предложила механизм генерации новых частиц темной материи из взаимодействия уже существующей темной материи и обычного вещества в реакциях A + DM → DM + DM. В таком процессе число частиц темной материи растет экспоненциально быстро. Это приводит к тому, что, имея сначала даже небольшое число ее частиц, можно быстро достичь современного соотношения масс темной материи и обычного барионного вещества (приблизительно пять к одному). С расширением и остыванием Вселенной концентрация частиц падает, а вместе с ней — и скорость генерации частиц темной материи. Когда температура становится меньше масс частиц A, реакция практически прекращается и число частиц DM выходит на плато.
Такой механизм генерации темной материи работает для очень широкого диапазона масс ее частиц — от приблизительно нескольких мегаэлектронвольт до десятков тераэлектронвольт. Это же справедливо и для константы связи, определяющей интенсивность взаимодействия частиц темной материи с барионным веществом: физики построили реалистичные модели экспоненциальной генерации темной материи с константами связи, меняющимися от 10-10 до 10-2.
Исследователи надеются, что лабораторные эксперименты следующего поколения, а также более точные измерения спектра микроволнового фона позволят определить, является ли их теория генерации темной материи правильной или нет.
Текст: Андрей Фельдман
На фото: На верхнем графике изображена зависимость полной массы темной материи в зависимости от времени для разных значений константы связи, определяющей интенсивность ее взаимодействия с обычным веществом. Ни нижнем графике изображено число реакций A + DM → DM + DM в зависимости от времени
T. Bringmann et al. / Physical Review Letters, 2021
Источник: nplus1.ru
Физики предложили новый механизм взаимодействия вещества и темной материи, который хорошо объясняет ее количество во Вселенной. Этот механизм основан на возможности преобразования обычной материи в темную, что обеспечивает очень быстрый рост количества последней на определенном этапе эволюции Вселенной. Исследование опубликовано в Physical Review Letters.
Темная материя — это гипотетический вид вещества, которого во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обычной материи. Главным кандидатом на роль ее составляющих считаются массивные элементарные частицы, участвующие только в слабом и гравитационном взаимодействиях — вимпы (WIMP, weakly interacting massive particle). Неизвестно, что это за частицы, как конкретно они взаимодействуют с другими частицами, и сколько их возникло на самых ранних этапах эволюции Вселенной, понимания которых сейчас тоже нет.
Для описания темной материи и на более поздних стадиях, когда Вселенная уже расширилась и остыла достаточно для того, чтобы остальные частицы хорошо описывались Стандартной моделью, существует несколько основных теорий. Согласно этим теориям, наблюдаемая в настоящее время темная материя возникла либо в результате распада ее частиц DM на частицы Стандартной модели A в реакциях типа DM → A + A или DM + DM → A + A, либо при взаимодействии обычных частиц в реакциях A + A → DM + DM. Но в первом случае начальное число частиц темной материи было больше, чем наблюдаемое сейчас, а во втором — меньше.
Группа исследователей из Бельгии, Германии, Израиля, Норвегии и США под руководством Торстена Брингманна (Torsten Bringmann) из университета Осло предложила механизм генерации новых частиц темной материи из взаимодействия уже существующей темной материи и обычного вещества в реакциях A + DM → DM + DM. В таком процессе число частиц темной материи растет экспоненциально быстро. Это приводит к тому, что, имея сначала даже небольшое число ее частиц, можно быстро достичь современного соотношения масс темной материи и обычного барионного вещества (приблизительно пять к одному). С расширением и остыванием Вселенной концентрация частиц падает, а вместе с ней — и скорость генерации частиц темной материи. Когда температура становится меньше масс частиц A, реакция практически прекращается и число частиц DM выходит на плато.
Такой механизм генерации темной материи работает для очень широкого диапазона масс ее частиц — от приблизительно нескольких мегаэлектронвольт до десятков тераэлектронвольт. Это же справедливо и для константы связи, определяющей интенсивность взаимодействия частиц темной материи с барионным веществом: физики построили реалистичные модели экспоненциальной генерации темной материи с константами связи, меняющимися от 10-10 до 10-2.
Исследователи надеются, что лабораторные эксперименты следующего поколения, а также более точные измерения спектра микроволнового фона позволят определить, является ли их теория генерации темной материи правильной или нет.
Текст: Андрей Фельдман
На фото: На верхнем графике изображена зависимость полной массы темной материи в зависимости от времени для разных значений константы связи, определяющей интенсивность ее взаимодействия с обычным веществом. Ни нижнем графике изображено число реакций A + DM → DM + DM в зависимости от времени
T. Bringmann et al. / Physical Review Letters, 2021
Источник: nplus1.ru
❤1
Как изменить направление полёта астероида? Аппарат миссии «Гера» уже проходит испытания в безэховой камере
Спутник размером с микроволновку отправится к астероидам Дидим и Диморф, чтобы изучить возможность изменения орбиты таких астрономических тел
Миссия Гера (Hera) – это продолжение миссии DART, в рамках которой аппарат намеренно врежется во второй астероид системы Дидим на скорости примерно 6,6 км/с.
На первом этапе полёт спутника DART и процесс столкновения будет отслеживать зонд Light Italian Cubesat. Европейская миссия Гера отправится позже, выйдет на орбиту двойного астероида к 2026 году, зафиксирует массу астероида, его размеры и последствия разрушений от столкновениея с аппаратом DART.
На 2 фото: Испытания аппарата гера в безэховой камере
Спутник размером с микроволновку отправится к астероидам Дидим и Диморф, чтобы изучить возможность изменения орбиты таких астрономических тел
Миссия Гера (Hera) – это продолжение миссии DART, в рамках которой аппарат намеренно врежется во второй астероид системы Дидим на скорости примерно 6,6 км/с.
На первом этапе полёт спутника DART и процесс столкновения будет отслеживать зонд Light Italian Cubesat. Европейская миссия Гера отправится позже, выйдет на орбиту двойного астероида к 2026 году, зафиксирует массу астероида, его размеры и последствия разрушений от столкновениея с аппаратом DART.
На 2 фото: Испытания аппарата гера в безэховой камере
Новый йодный ионный двигатель успешно испытали на орбите 🚀
Стартап ThrustMe отчитался о первом в истории полете спутника с таким двигателем
Многие космические аппараты используют ионные электроракетные двигатели, которые отличаются очень слабой тягой, зато расходуют топливо так экономно, что некоторые могут служить годами без перерыва.
Читать: https://telegra.ph/Novyj-jodnyj-ionnyj-dvigatel-uspeshno-ispytali-na-orbite-11-18
Стартап ThrustMe отчитался о первом в истории полете спутника с таким двигателем
Многие космические аппараты используют ионные электроракетные двигатели, которые отличаются очень слабой тягой, зато расходуют топливо так экономно, что некоторые могут служить годами без перерыва.
Читать: https://telegra.ph/Novyj-jodnyj-ionnyj-dvigatel-uspeshno-ispytali-na-orbite-11-18
Telegraph
Новый йодный ионный двигатель успешно испытали на орбите
Стартап ThrustMe отчитался о первом в истории полете спутника с таким двигателем
«Хаббл» завершил ежегодный обзор планет-гигантов 🔭
Снимки внешних планет показывают как экстремальные, так и почти незаметные изменения, быстро происходящие на этих далеких мирах
Читать: https://telegra.ph/Habbl-zavershil-ezhegodnyj-obzor-planet-gigantov-11-19
Снимки внешних планет показывают как экстремальные, так и почти незаметные изменения, быстро происходящие на этих далеких мирах
Читать: https://telegra.ph/Habbl-zavershil-ezhegodnyj-obzor-planet-gigantov-11-19
Telegraph
«Хаббл» завершил ежегодный обзор планет-гигантов
Снимки внешних планет показывают как экстремальные, так и почти незаметные изменения, быстро происходящие на этих далеких мирах Космический телескоп «Хаббл» завершил свое ежегодное грандиозное «путешествие» по внешним областям Солнечной системы, получив четкие…
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Отвлекитесь от земных дел и посмотрите, как крошка Инженьюити летает на Марсе. На свежеопубликованном видео показан 13-ый полёт вертолётика, снятый ровером Персивиранс 4 сентября 2021 года.
🔥1
Смотрим сегодняшнее почти полное лунное затмение на фотографиях со всего мира 🌖 В России его можно было наблюдать только на Дальнем Востоке
Телескопу «Хаббл» продлили научную программу до 2026 года!
NASA продлило научную программу космического телескопа «Хаббл» на пять лет — до лета 2026 года. Ожидается, что в ближайшие несколько недель обсерватория введет в строй все свои научные приборы, отключенные во время недавнего сбоя, сообщается на сайте NASA.
В настоящее время «Хаббл» удерживает рекорд по длительности работы среди космических телескопов, функционируя на околоземной орбите уже более 31 года. Этого удалось достичь благодаря нескольким полетам к нему астронавтов на шаттлах, которые проводили ремонт и замену многих блоков и приборов телескопа, однако после свертывания программы космических челноков ремонт на орбите больше не проводится.
Тем не менее, телескоп до сих пор работает, несмотря на частые выходы из строя отдельных его приборов. В частности, сейчас на телескопе, из-за недавних проблем с синхронизацией приборов, работает лишь камера ACS, остальные научные инструменты будут выводиться из безопасного режима поочередно в течение следующих нескольких недель.
Очередное пятилетнее продление работы телескопа по контракту NASA с Научным институтом космического телескопа в Балтиморе завершилось 30 июня 2021 года. Поскольку «Хаббл» продолжает совершать научные открытия, было решено вновь продлить этот контракт до 30 июня 2026 года, общая стоимость проекта при этом выросла до 2,4 миллиарда долларов.
Ожидается, что это не последнее продление работы телескопа — специалисты NASA надеются, что в дальнейшем «Хаббл» будет работать уже в паре с телескопом «Джеймс Уэбб», который будет запущен в космос 18 декабря. В этом случае «Хаббл» может проработать до 2030–2040 годов, однако если техническое состояние обсерватории станет критическим, то ее сведут с орбиты в земную атмосферу, где она сгорит.
Текст: Александр Войтюк
Источник: nplus1.ru
NASA продлило научную программу космического телескопа «Хаббл» на пять лет — до лета 2026 года. Ожидается, что в ближайшие несколько недель обсерватория введет в строй все свои научные приборы, отключенные во время недавнего сбоя, сообщается на сайте NASA.
В настоящее время «Хаббл» удерживает рекорд по длительности работы среди космических телескопов, функционируя на околоземной орбите уже более 31 года. Этого удалось достичь благодаря нескольким полетам к нему астронавтов на шаттлах, которые проводили ремонт и замену многих блоков и приборов телескопа, однако после свертывания программы космических челноков ремонт на орбите больше не проводится.
Тем не менее, телескоп до сих пор работает, несмотря на частые выходы из строя отдельных его приборов. В частности, сейчас на телескопе, из-за недавних проблем с синхронизацией приборов, работает лишь камера ACS, остальные научные инструменты будут выводиться из безопасного режима поочередно в течение следующих нескольких недель.
Очередное пятилетнее продление работы телескопа по контракту NASA с Научным институтом космического телескопа в Балтиморе завершилось 30 июня 2021 года. Поскольку «Хаббл» продолжает совершать научные открытия, было решено вновь продлить этот контракт до 30 июня 2026 года, общая стоимость проекта при этом выросла до 2,4 миллиарда долларов.
Ожидается, что это не последнее продление работы телескопа — специалисты NASA надеются, что в дальнейшем «Хаббл» будет работать уже в паре с телескопом «Джеймс Уэбб», который будет запущен в космос 18 декабря. В этом случае «Хаббл» может проработать до 2030–2040 годов, однако если техническое состояние обсерватории станет критическим, то ее сведут с орбиты в земную атмосферу, где она сгорит.
Текст: Александр Войтюк
Источник: nplus1.ru
Смотрим вчерашнее лунное затмение: часть 2 🌖 На некоторых кадрах можно увидеть рассеянное звёздное скопление Плеяды