[image]

Тёмная материя

 
1 8 9 10 11 12 13 14
+
-
edit
 

st_Paulus

аксакал

Fakir> Во-первыз, может быть и горячей. Во-вторых (в нулевых) без диссипации ей там удерживаться не с чего.
Под температурой я подразумевал ее скорость/энергию относительно гравитирующего объекта. По аналогии с газом. Если она "горячая" то ее вообще ничего не удержит без взаимодействия.
Просто если она относительно равномерно распределена, и у нас в наличии временной отрезок длиной в несколько миллиардов лет - на пути любого тела должно бы встретиться довольно много частиц, скорость и траектория которых не позволила бы им покинуть орбиту, или вообще болтаться где-нибудь в районе ядра.

...

Но сейчас почитал оценки плотности - пишут 2,241×10−27 кг/м3 Т.е. порядка 1017кг в пределах 30 а.е. Т.е. совсем ничего.

Fakir> Да она в общем и на школьном уровне на пальцах поясняется. ЕМНИС, у Чернина.
На пальцах я примерно и знаю ее (:

Я с графикой работаю - симуляции частиц, RealFlow и вот это все - нет ничего проще чем высыпать пару миллионов частиц в сферическом гравитационном поле, отключить гашение по времени и столкновения, и получить наглядную иллюстрацию, хоть и не особо физичную.

А хотелось бы понимать. Что откуда следует, и что будет если вот сюда подставить цифры. Но уже время упущено - с наскоку не разобраться, а получать образование заново некогда.
   83.0.4103.9783.0.4103.97
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
s.P.> Под температурой я подразумевал ее скорость/энергию относительно гравитирующего объекта.

Это и есть гипотеза горячей ТМ.

s.P.> Просто если она относительно равномерно распределена, и у нас в наличии временной отрезок длиной в несколько миллиардов лет - на пути любого тела должно бы встретиться довольно много частиц, скорость и траектория которых не позволила бы им покинуть орбиту, или вообще болтаться где-нибудь в районе ядра.

Да ну вы чего?! Законы сохранения не велят!!!

Для попарных.


s.P.> Я с графикой работаю - симуляции частиц, RealFlow и вот это все - нет ничего проще чем высыпать пару миллионов частиц в сферическом гравитационном поле, отключить гашение по времени и столкновения, и получить наглядную иллюстрацию, хоть и не особо физичную.

Не отключили вы столкновения. Вы получили гравитирующую плазму - кулоновские столкновения, только наоборот. Соответственно для некоторых возможна диссипация энергии за счёт передачи другим. Примерно как в задаче трёх тел с выкидыванием одного из тел из системы на бесконечность, только наоборот.
   51.051.0
RU st_Paulus #25.06.2020 12:19  @Просто Зомби#06.06.2020 20:21
+
-
edit
 

st_Paulus

аксакал

П.З.> О! Спасибо. Не знал, как оно называется.

The MACHO Project: Microlensing Results from 5.7 Years of LMC Observations

We report on our search for microlensing towards the Large Magellanic Cloud (LMC). Analysis of 5.7 years of photometry on 11.9 million stars in the LMC reveals 13 - 17 microlensing events. This is significantly more than the $\sim$ 2 to 4 events expected from lensing by known stellar populations. The timescales ($\that$) of the events range from 34 to 230 days. We estimate the microlensing optical depth towards the LMC from events with $2 < \that < 400$ days to be 1.2 ^{+0.4}_ {-0.3} \ten{-7}$, with an additional 20% to 30% of systematic error. The spatial distribution of events is mildly inconsistent with LMC/LMC disk self-lensing, but is consistent with an extended lens distribution such as a Milky Way or LMC halo. Interpreted in the context of a Galactic dark matter halo, consisting partially of compact objects, a maximum likelihood analysis gives a MACHO halo fraction of 20% for a typical halo model with a 95% confidence interval of 8% to 50%. A 100% MACHO halo is ruled out at the 95% C.L. for all except our most extreme halo model. Interpreted as a Galactic halo population, the most likely MACHO mass is between $ 0.15 \msun$ and $ 0.9 \msun$, depending on the halo model, and the total mass in MACHOs out to 50 kpc is found to be 9+4-3 10^{10} msun, independent of the halo model. These results are marginally consistent with our previous results, but are lower by about a factor of two. Besides a larger data set, this work also includes an improved efficiency determination, improved likelihood analysis, and more thorough testing of systematic errors, especially with respect to the treatment of potential backgrounds to microlensing, such as supernovae in galaxies behind the LMC. //  arxiv.org
 

Последняя работа которую я нашел. Они вроде по результатам GAIA уточняли еще результат, но принципиально ничего не поменялось.
   83.0.4103.10683.0.4103.106

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Fakir> В протон-протонном цикле, как промежуточные продукты, образуются дейтерий, гелий-3 и литий-7.
Fakir> 2 4 He + 2 4 He → 4 8 Be

Угу. Промежуточные. А в конечных у них какой процент?

Сгорают они там. О чём я и писал. У бериллия-лития-бора баланс образования и унчтожения перекошен в сторону уничтожения. Такие дела.
   60.960.9

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ну вообще-то ты сказал другое. Что энергобаланс не такой - в этом случае они бы не нарабатывались вообще, а не отсутствовало накопление. А энергобаланс именно такой, о чём и свидетельствует их появление в промежуточных стадиях. Другой вопрос, что есть и еще более выгодные состояние, "но это уже совсем другая история".

До конца на 100%, так что вот прям ничего не осталось, не всегда всё прогорает.
Особенно если есть конвекция - продукты частично выносятся из ядра, из зоны горения, и недовыгорают. Дальше звёздный ветер там, все дела.
Конечно, это сильно зависит от конкретного строения звезды, где именно в ней есть (если есть) конвективная зона.
   51.051.0

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★☆
Fakir> Ну вообще-то ты сказал другое. Что энергобаланс не такой - в этом случае они бы не нарабатывались вообще, а не отсутствовало накопление. А энергобаланс именно такой, о чём и свидетельствует их появление в промежуточных стадиях. Другой вопрос, что есть и еще более выгодные состояние, "но это уже совсем другая история".

Но есть же сильно неравновесные процессы. Взять то же образование алмазов. Как известно, все найденные в первичной породе алмазы покрыты графитовой коркой. Потому как при низких давлениях графит являтся более энергетически выгодной фазой.

Fakir> До конца на 100%, так что вот прям ничего не осталось, не всегда всё прогорает.
Fakir> Особенно если есть конвекция - продукты частично выносятся из ядра, из зоны горения, и недовыгорают. Дальше звёздный ветер там, все дела.

Так ведь мы же об одном говорим, только разными словами.

Термин "замороженное равновесие" помнишь?

Fakir> Конечно, это сильно зависит от конкретного строения звезды, где именно в ней есть (если есть) конвективная зона.

Ну да. В тех же звёздах Вольфа-Райе, похоже конвективной зоны и нет. Сплошной факел, в пространство сияющий.

Другие варианты тоже имеются.

Это нам повезло, наше зелёное светило типа G2 весьма спокойное.
   60.960.9

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Sandro> Но есть же сильно неравновесные процессы. Взять то же образование алмазов.

Причём тут нуклеосинтез и энергобаланс по дефекту массы?

Sandro> Так ведь мы же об одном говорим, только разными словами.

Нет. Принципиально.

Sandro> Термин "замороженное равновесие" помнишь?

Не имеет отношения к твоему исх. тезису.

Sandro> Ну да. В тех же звёздах Вольфа-Райе, похоже конвективной зоны и нет. Сплошной факел, в пространство сияющий.

...но только надо подчеркнуть, что даже если конвективных зон нет - это еще вовсе не означает полного прогорания промежуточных продуктов. Всё равно перенос вещества из середины к периферии остаётся - да, чисто диффузионный (ну + лучевое давление), что куда медленнее конвекции, но есть. И непременно есть вынос недогоревших промежуточных продуктов из области синтеза. Вопрос лишь в количестве.
   51.051.0
+
-
edit
 

haleev

опытный


Xan>> ===
Xan>> Чё я сюда забрёл?... :D
Wyvern-2> :lol:

О! Да, хорошая цитата. И я о том же.
Вот о чём я хочу спросить присутствующих тут учёных мужей:
Тёмная материя, тёмная энергия, да даже нейтрино - это всё какие-то неосязаемые, невидимые сущности, которые летают где-то в галактическом гало.

Но окружающая нас материя намекает на то, что там может летать и кое-что состоящее из более привычной и знакомой нам материи. И этого может быть много. Мне так видится ;)

1. Количество тяжелых элементов. Вот в интернетах пишут, что всё, что тяжелее висмута - уж точно возникло при столкновениях нейтронных звёзд.
И даже вот такое попалось на глаза: "Второй вариант — слияние нейтронных звезд. Представьте, что две нейтронные звезды крутятся друг вокруг друга, излучают гравитационные волны и сближаются. При их слиянии мы снова получим шар, содержащий большое количество нейтронов."
Представить-то я это могу. А вот представить КАК это возникло - нет. Нейтронная звезда это огарок обычной звезды размером в 10-20 километров. Вот - два огарка - то что осталось от двойной звезды. В ту пору когда это была двойная звезда расстояние между компонентами составляло миллионы километров. После взрыва первого компонента расстояние ещё увеличилось, потому что масса первого компонента уменьшилась. Потом взрывается второй компонент и расстояние ещё увеличивается. Вопрос - сколько в таком случае будут сближаться нейтронные звёзды за счёт излучения гравитационных звёзд?
Но, главное - сколько этих звёзд должно было насталкиваться, чтобы в Солнечной системе было столько золота, урана, тория и прочего тяжелого? И сколько нейтронных звёзд в ту далёкую пору, когда ещё не было Солнечной системы, так и НЕ столкнулось с другими нейтронными звёздами или (упростим задачу, хотя это уже моя выдумка) белыми карликами. Если допускается, что вот когда-то были нейтронные звёзды, которые сталкивались и производили золото и уран, то были и такие, которые ни с чем не столкнулись. Они ведь тогда тоже где-то есть - эти небесные тела размером в 10-20 км.
2. Второй наивный вопрос касается образования планет. Вот есть протопланетный диск, в центре которого формируется звезда - главный компонент будущей системы. Вот звезда зажглась и начала выдувать из народившейся системы пыль и газ. При этом масса системы начинает уменьшаться и уже сформировавшиеся к этому моменту планеты, астероиды и прочие крупные тела начинают ОТДАЛЯТЬСЯ от центрального светила, потому, что масса того, что находится внутри их орбиты уменьшается. И чем дальше от звезды тем в большей степени уменьшается. Может ли случиться так, что за счёт уноса газа и пыли давлением звёздного света орбитальные скорости того, что крутилось в протопланетном диске станут гиперболическими? Из моего знания небесной механики получается, что если звезда оттолкнула от себя пыль и газ с массой 40% от собственной, то всё что находилось за пределами области где находилась эта масса улетает от звезды насовсем. И где-то в пространстве болтаются эти обмылки. Холодные и невидимые - их не может не быть, хотя их и не наберётся на всё ту массу, которую приписывают тёмной материи. Верно ли моё предположение, что когда новорождённая звезда выдувает от себя газ и пыль, то, за счёт снижения массы, скорости тел из внешних частей протопланетного диска становятся гиперболическими и эти тела покидают звезду навсегда? Если это так, то облако Оорта невозможно - правильно я понимаю?
3. Третий наивный вопрос. Звезда взрывается, превращается в то, что ей положено - чёрная дыра, нейтронная звезда или белый карлик. Если при взрыве сбрасывается больше 40% массы звезды, то все крутившиеся вокруг неё планеты разлетаются кто куда. Да, если смотреть на солнечную систему, то это только процент от массы звезды, но это тоже где-то теперь летает. Или я не прав?
   78.078.0

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
☠☠☠
haleev> 1. Количество тяжелых элементов. Вот в интернетах пишут, что всё, что тяжелее висмута - уж точно возникло при столкновениях нейтронных звёзд.
ИМХО - дурная версия.

haleev> 2. Второй наивный вопрос касается образования планет.
ЕМНИП, диск - лёгкий. Не более 10% массы звезды. И чем ближе к центру - тем его меньше.
Т.е. на орбиты внутренних планет это влияет пренебрежимо, на орбиты внешних - незначительно.

haleev> то всё что находилось за пределами области где находилась эта масса улетает от звезды насовсем. И где-то в пространстве болтаются эти обмылки. Если это так, то облако Оорта невозможно - правильно я понимаю?
Тут надо не забывать, что звёзды - они не поодиночке рождаются. А кучками, в среднем по тысяче штук. По некоторым расчётам, облако Оорта на 90% состоит из того что улетело от соседей.
Хотя и с концами улетело достаточно много.
   78.078.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
haleev> 2. Второй наивный вопрос касается образования планет. Вот есть протопланетный диск, в центре которого формируется звезда - главный компонент будущей системы. Вот звезда зажглась и начала выдувать из народившейся системы пыль и газ....

Многие умнее нас в тюрьме сидят ломали голЯвы над этим...пока не обратили внимание на то, что у звездОв звездЕй звезд есть еще и магнитное поле ;)
   76.076.0
RU st_Paulus #21.07.2020 14:27  @Wyvern-2#21.07.2020 13:56
+
-
edit
 

st_Paulus

аксакал

Wyvern-2> Многие умнее нас в тюрьме сидят ломали голЯвы над этим...пока не обратили внимание на то, что у звездОв звездЕй звезд есть еще и магнитное поле ;)

YORP-эффект — Википедия

Эффект Ярковского — О’Кифа — Радзиевского — Пэддэка (сокр. ЯОРП-эффект или YORP-эффект) — это явление изменения скорости вращения небольших астероидов неправильной формы под действием солнечного света. Термин ввёл в 2000 г. американский геофизик Д. Рубинкэм. Частное проявление этого явления известно с 1900 года как эффект Ярковского. Он заключается в неравномерном нагреве Солнцем поверхности вращающихся небесных тел. Из-за вращения астероида вечерняя сторона его поверхности является наиболее нагретой, поскольку она весь день находилась в зоне действия солнечного излучения и накопила максимум солнечной энергии, в то время как утренняя сторона является наиболее холодной, поскольку она всю ночь излучала полученное ранее от Солнца тепло. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 

Эффект Ярковского — Википедия

Эффе́кт Ярко́вского — появление слабого реактивного импульса за счёт теплового излучения от нагревшейся днём и остывающей ночью поверхности астероида, что придаёт ему дополнительное ускорение. Данный эффект объясняет, почему число достигших Земли астероидов больше, чем следовало из прежних расчётов. Величина и направление реактивного импульса зависят от скорости вращения, строения и физических параметров поверхности астероида. Например, для астероида Голевка массой 210 млн тонн она составляет примерно 0,3 Н — в результате с 1991 по 2003 годы траектория астероида отклонилась от рассчитанной на 15 км. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 

Так что излучение может не только расталкивать малые тела, но и притягивать. И если в нашем распоряжении миллионы лет - это вполне заметная штука.
   84.0.4147.8984.0.4147.89
RU Просто Зомби #22.07.2020 15:40  @haleev#20.07.2020 03:13
+
-
edit
 

Просто Зомби

опытный

haleev> Xan>> Чё я сюда забрёл?... :D

С неба за последние 70 лет исчезло сто звезд

Подозревают, что на самом деле это были корабли пришельцев //  www.kp.ru
 

Ошибка 403. Пикабу.

Ошибка 403. Доступ запрещен.Пожалуйста, проверьте компьютер на наличие вирусов. Ошибка 403. Доступ запрещен.Пожалуйста, проверьте компьютер на наличие вирусов. //  pikabu.ru
 

Зафиксировано необъяснимое исчезновение гигантской звезды

Международная группа астрономов зафиксировала необъяснимое исчезновение гигантской звезды в галактике, находящейся в 75 миллионах световых лет от Земли. Согласно предположениям ученых, светило, относящееся к ярким голубым переменным, могло сжаться в черную дыру без превращения в сверхновую. //  lenta.ru
 

Ну вот же, вот она - чччччйОООрРрная матерРрия! :D

   70.0.3538.10270.0.3538.102

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Вселенную лихорадит: температура космоса выросла в несколько раз и чем это может грозить

Астрономы выяснили, что за последние восемь миллиардов лет температура вещества во Вселенной выросла втрое. О том, как исследователям удалось это определить, отчего разогревается космос и какие выводы из этого могут сделать обитатели Земли, рассказывает кандидат физико-математических наук астрофизик Анатолий Глянцев //  www.forbes.ru
 
Дело в том, что темная материя обладает тяготением, как и обычное вещество. Но есть у нее и принципиальное отличие. Когда гравитация сжимает облако обычного газа, его атомы все чаще сталкиваются друг с другом. Из-за этих столкновений возникает давление, и оно противодействует сжатию. А вот частицы темной материи, согласно современным теориям, никогда не встречаются друг с другом. Поэтому у темного вещества нет давления, и его сгусток беспрепятственно сжимается гравитацией.
 


Это, конечно, перепев Рабиновича.
Но если кто из астрофизиков реально толкает такое - то это форменный бред, и того, кто это несёт, нужно бить ногами и с позором рвать у него на голове диплом.
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Кажется (тут место крестному знамению :pop: ), что проблема темной материи решена открытием изотропного фона длинных (около светового года) гравитационных волн консорциумом крупных радиотелескопов NANAGrav.
В 2015 году детектор LIGO открыл гравитационные волны от недавних индивидуальных слияний черных дыр звездной массы; наиболее общепринятая (и вполне логичная) интерпретация открытия NANOGrav – что это аналогичные волны от двойных сверхмассивных черных дыр, которые (по одиночке) находят в центрах галактик. Так как эти галактические дыры в миллионы и миллиарды раз массивнее звездных дыр LIGO, то и волны они генерируют гораздо длиннее. Тем более, что в этом случае обычно рассматриваются не краткий (и самый выскочастотный) момент слияния, а продолжительный период более низкочастотного излучения от квазистабильной двойной черной дыры.

По амплитуде фона длинных гравитационных волн можно оценить общее число черных дыр во Вселенной – и судя по предварительным (!!!) оценкам, оно точно соответствует количеству темной материи.

Бинго...
   85.085.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Э? Если говорится о ЧД в центре галактики - то как-то это не похоже на решение проблемы галактической ТМ.
   51.051.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Э? Если говорится о ЧД в центре галактики - то как-то это не похоже на решение проблемы галактической ТМ.

Проблема внегалактических ЧД как раз состоит в том, что там нет (или оч.слабая) акреции и, соотвественно, ЧД просто не видны. Возможно вокруг галактик летает "вечик" из ЧД и создающий все характерные эффекты....
   85.085.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Имею подозрение, что внегалактическими дырами проблему кривых вращения не решить... %)
   51.051.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Вселенная светит вдвое ярче, чем ожидалось, по данным New Horizons, к-й позволяет отстроиться от рассеяния солнечного света межпланетной пылью.
Предполагают в качестве гипотезы, что светящихся галактик куда больше, чем думали раньше.
Не есть ли это решение проблемы тёмной материии? Может не такая уж она и тёмная - и неизвестные источники света галактические, а не внегалактические. В конце концов, это может быть даже рассеянный/отражённый свет.

В целом ситуация пока сводится к телеграмме Рабиновича - ВОЛНУЙСЯ ЗПТ ПОДРОБНОСТИ ПИСЬМОМ ТЧК

Нужен "Хаббл" за Плутоном. Или - что, вероятно, дешевле - сильно вне эклиптики, подальше от её плоскости, на орбите типа "Улисса".

NPR Cookie Consent and Choices

NPR’s sites use cookies, similar tracking and storage technologies, and information about the device you use to access our sites (together, “cookies”) to enhance your viewing, listening and user experience, personalize content, personalize messages from NPR’s sponsors, provide social media features, and analyze NPR’s traffic. This information is shared with social media, sponsorship, analytics, and other vendors or service providers. See details. You may click on “Your Choices” below to learn about and use cookie management tools to limit use of cookies when you visit NPR’s sites. //  Дальше — www.npr.org
 
Scientists Discover Outer Space Isn’t Pitch Black After All

Five years ago, the New Horizons spacecraft sailed past Pluto and deeper into the Kuiper Belt.

Because it’s so far from both the Sun and the cosmic dust in the nearer solar system that reflects its light, blinding astronomers, scientists decided to use New Horizons’ instruments to determine just how bright the universe actually is. Even after filtering out every known source of illumination, NPR reports, about half the light remained — revealing either some unknown phenomenon, the limitations of our tech, or both.

Star Bright

The light from all known sources in the cosmos was approximately equivalent to everything that remained, according to the team’s research, which has been accepted for publication by The Astrophysical Journal. That could mean that there are more galaxies out there that are too distant or dim for our telescopes to pick up on. Or, as study coauthor and Space Telescope Science Institute astronomer Marc Postman told NPR, there could be “some other source of light that we don’t yet know what it is.”

Basically, it’s possible there’s some unexplained background glow in the cosmos.

“They’re saying that there’s as much light outside of galaxies as there is inside of galaxies, which is a pretty tough pill to swallow, frankly,” Rochester Institute of Technology astrophysicist Michael Zemcov told NPR.

Zemcov didn’t work on the new study, but he’s conducted similar research in the past and he says the new findings are credible. That pill he mentioned has more to do with accepting that astronomers so severely missed the mark rather than skepticism.

“It’s very difficult to turn around and say to the astronomical community, like, ‘Hey, guys, we’re missing half of the stuff out there,'” he told NPR.
 



Ну да, и парадокс Ольберса это тоже немного напоминает. Глядишь, если еще дальше отлететь - свечение неба еще вырастет :)
   51.051.0
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Fakir> Ну да, и парадокс Ольберса это тоже немного напоминает.
А мне напомнило историю планеты Криккит из цикла "Автостопом по Галактике". :)
   85.085.0
RU ДимитриUS #30.04.2021 08:56
+
-
edit
 

ДимитриUS

опытный



562. Э. Э. Боос, К. А. Постнов: "Темная материя, тёмная энергия и загадка энергии вакуума"
Выпуск 562 28.04.2021 "Темная материя, тёмная энергия и загадка энергии вакуума" Где прячется тёмная материя или скрытая масса, почему без тёмной материи вращающиеся галактики не могли бы удержаться как единое целое, как тёмная энергия разгоняет разлетающиеся галактики с ускорением, как знание квантовой механики микромира позволяет понимать макромир миллиардов галактик, почему Стандартной модели, набора фундаментальных микрочастиц, не хватает, можно ли с помощью ускорителей найти частицы тёмной материи, где же прячется порог новой физики, как в ходе экспериментов удаётся отсечь неработающие…
   90.0.4430.9390.0.4430.93
LT Bredonosec #01.05.2021 15:05  @Wyvern-2#17.02.2021 11:22
+
-
edit
 
Wyvern-2> Проблема внегалактических ЧД как раз состоит в том, что там нет (или оч.слабая) акреции и, соотвественно, ЧД просто не видны.
Ща смотрел насовское видео в честь 31 годовщины хаббла, там упоминается, что по линзам и аккреции опознали множество чд вне центра, хоть и все еще внутри галактики.
   51.0.2704.10651.0.2704.106

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Небольшая разнородная подборка.


MOND - относительно известный подход к попыткам объяснить поведение кривых вращения. Но не единственный:

Кривая вращения галактики — Википедия

Кривая вращения галактики — функция, описывающая кинематические свойства галактики и представляющая собой зависимость орбитальной скорости звёзд и газа в галактике от расстояния до центра галактики. Совокупность большого объёма наблюдаемых данных свидетельствует, что скорость вращения звёзд не убывает на большом расстоянии от центра галактик, как ожидалось в соответствии с предсказаниями кеплеровской динамики, учитывающими только видимую массу. В настоящий момент считается, что это является доказательством существования у галактик гало тёмной материи, хотя предлагались и альтернативные объяснения. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 
Ещё одна альтернатива — это теория модифицированной гравитации Моффата (MOG), называемая также скаляр-тензор-векторной теорией гравитации[en] (STVG)[11]. Джон Моффат совместно с Джоэлом Бронштейном использовали её для решения проблемы кривых вращения галактик и показали её применимость для выборки из более чем 100 галактик как низкой, так и высокой поверхностной яркости, а также карликовых галактик, и их кривые вращения галактик объяснялись с помощью MOG без необходимости привлечения теории тёмной материи, с использованием только доступных фотометрических данных (звёздное вещество и видимый газ).
 

Модификация гравитации на больших расстояниях и массивный гравитон

Модификация гравитации на больших расстояниях и массивный гравитон, Рубаков В.А., Тиняков П.Г. //  ufn.ru
 

Проблема каспов — Википедия

Проблема каспов (проблема центрального каспа, проблема сингулярного гало, англ. cuspy halo problem) — одно из основных противоречий модели холодной тёмной материи, являющейся в настоящее время общепринятой, с наблюдательными данными. Численное моделирование эволюции структуры галактик на основании общепринятой космологической модели предсказывает сингулярность в распределении плотности гало тёмной материи в центральных областях — так называемый касп. Эффект приводил бы к такому поведению кривых вращения вблизи центра галактик, которого результаты наблюдений не подтверждают. //  Дальше — ru.wikipedia.org
 
Проблема каспов[1][2] (проблема центрального каспа[3][4], проблема сингулярного гало, англ. cuspy halo problem) — одно из основных противоречий модели холодной тёмной материи, являющейся в настоящее время общепринятой, с наблюдательными данными. Численное моделирование эволюции структуры галактик на основании общепринятой космологической модели предсказывает сингулярность в распределении плотности гало тёмной материи в центральных областях — так называемый касп. Эффект приводил бы к такому поведению кривых вращения вблизи центра галактик, которого результаты наблюдений не подтверждают.
 
   56.056.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Стоит отметить, что когда в качестве свидетельства существования тёмной материи приводятся данные гравилинзирования (утверждается, что для наблюдаемого эффекта нужна "линза" большей массы, чем следует из видимых её объектов) - оценка фактической массы линзы непременно опирается на два параметра: расстояния до самой линзы и до линзируемого объекта.
В принципе, ошибка в оценке одного или обоих расстояний может привести и к неправильной оценке массы.

А измерение больших астрономических расстояний - дело такое... Искусство. Насколько там стандартны стандартные свечи? Да хрен его знает. Недавно вон нашли одну, что по яркости вдвое отличалась от того, что думали. Исключение или правило?


Да, в принципе мыслима - хотя куда менее вероятна - и "оптическая система" из двух или более гравилинз. С вытекающими.
   56.056.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Нескучная темная материя - Троицкий вариант — Наука

О разных гипотезах происхождения темной материи, о том, какие гипотезы уже можно отвергнуть, а какие кажутся перспективными, главред нашей газеты Борис Штерн поговорил с астрофизиком академиком РАН Игорем Ткачевым. //  trv-science.ru
 
— В принципе динамику галактик и скоплений можно объяснить протокирпичами: летают себе протокирпичи или астероиды в пространстве, они же не светятся. С этого ведь и начали.

— Да, с этого и начали, для объяснения кривых вращения галактик этого достаточно. Еще погасшие звезды, черные дыры. Такие гипотезы были популярны до 1980-х.

— Так почему все-таки протокирпичей недостаточно?

— Если бы темная материя была протокирпичами, тогда галактики не успели бы образоваться. Вселенная на ранних стадиях была заполнена ионизированной плазмой, причем протокирпичи входили в ее состав, и эта плазма мешала первоначальным неоднородностям сформироваться в галактики. А неоднородности из электрически нейтральной темной материи могут начать развиваться раньше. Из материала протокирпичей не образуешь структур.
 


"Космологическая" контраргументация в подобных вопросах, откровенно говоря, смотрится подобно argumentum ornitologicum, и по-хорошему совершенно ничтожна. "Да или нет" в подобных вопросах могут сказать только прямые эмпирические, наблюдательные данные - или "булыжники" летают в галактиках (в нужном количестве), или нет. И ссылаться на космологические теории в качестве контраргумента как минимум неизящно, если не сказать - некрасиво, если не сказать - неприлично.

Кстати, помнится, мы про массу облака Оорта так толком ничего и не знаем. Как и облака Хиллса. Разброс оценок (был?) весьма велик, вплоть аж до 4-5 масс всех планет Солнечной, только у Оорта, а у Хиллса еще больше. А может, еще и больше - кто тут может знать наверняка??? Хотя другие оценки давали величины на несколько порядков меньше.


Гипотеза, что черные дыры — это темная материя, не исключена, но сейчас столбовая дорога по объяснению существования темной материи — новые частицы.

— Какой массы они могут быть?

— Любой. Больше, чем 10–24 эВ, ну или, наверно, меньше планковской, если это частицы.

— 10–24 — это ограничение из-за огромной комптоновской длины волны? Частица не помещается в галактике?

— Да, частица не помещается в карликовую галактику, когда ее комптоновская длина волны — килопарсек.

— Теперь недоумение по поводу легких частиц. Они формировались в молодой Вселенной и по идее были в термодинамическом равновесии с другими частицами, с теми же фотонами. Значит, во времена формирования галактик они должны были иметь энергию в доли электронвольта — это скорей релятивистская, чем холодная материя.

— Так и думали на ранних стадиях развития теории. Но такое заключение справедливо, если частицы темной материи имеют достаточно сильное взаимодействие. Но это предположение не имеет обоснований.

— Ну нейтрино же рассматривались как вариант темной материи. Они же взаимодействуют слабо, но термализовались.

— Вопрос, насколько сильно, насколько слабо.

— То есть предполагается, что легкие частицы темной материи взаимодействуют гораздо слабей, чем нейтрино?

— В общем, да. Самый хороший пример — аксионы. Они очень легкие: самый предпочтительный порядок их масс — 10–5 эВ. Есть всякие обобщения, возникающие в теории струн, которые дают массу до 10–24 эВ. Эти аксионы образуются нетермальным механизмом, он очень простой. Чтобы легкие частицы создали достаточно глубокую гравитационную яму, этих частиц должно быть очень много. Если частицы — фермионы, то такой вариант отпадает: из легких фермионов этого сделать нельзя. А если это бозоны — из них можно сделать классическое поле, как электромагнитное. И уже надо рассуждать не в терминах частиц, а в терминах поля.
 




— Отлично. То есть аксионы, несмотря на свою малую массу, остаются холодной темной материей?

— Даже ультрахолодной.

— Но почему они должны быть связаны именно с хромодинамикой?

— В принципе мы можем взять частицу любой массы с потолка и объяснить с ее помощью существование темной материи. Но это неинтересно. Интересно, когда такая частица предсказывается из каких-то других соображений, а затем оказывается хорошим кандидатом на роль темной материи.

Аксион как раз такой. Его ввели в теорию из следующих соображений. Известно, что в сильных взаимодействиях четность почему-то не нарушается, но если посмотреть на лагранжиан теории, то это очень странно — вообще говоря, она должна нарушаться.

Поэтому придумали такую модель, в которой нарушение четности компенсировано аксионным полем. Как только поле скатывается в ноль, нарушение четности в сильных взаимодействиях исчезает. Это очень красиво. Сначала, когда ввели эту теорию, думали, что масса аксиона —порядка характерного масштаба хромодинамики, примерно как у пи-мезона. Но очень быстро стало понятно, что если аксионы столь тяжелы, то и взаимодействуют сильно. Сразу поставили эксперименты на ускорителях и нашли, что таких тяжелых аксионов быть не может, что аксион должен быть легче 1 эВ. Тогда они взаимодействуют очень слабо, что не мешает им решать проблему сохранения четности в сильных взаимодействиях. Вариант 10–5 эВ прекрасно решает все проблемы.

— Значит, то, что мы ищем в первую очередь, это холодная темная материя? Но есть же еще вариант теплой.

— Есть теплая, есть горячая, хотя варианты с горячей темной материей уже закрыты. Характерные скорости в галактике — 10–3 от скорости света. Квадрат этой скорости примерно равен гравитационному потенциалу ямы. При большей скорости, как у горячих частиц, галактики из них просто не образуются, а частицы разлетаются.

— Правильно ли я понимаю, что на роль холодной темной материи годятся и аксионы, и WIMP-ы (ВИМП, WIMP — Weakly Interacting Massive Particle — гипотетическая слабовзаимодействующая массивная частица. — Ред.), а нейтрино не годятся?

— Неправильно. Нейтрино тоже подходят.

— Но почему? Масса у них маленькая, энергия достаточно большая, как у реликтовых фотонов.

— Как я уже сказал, интересны теории, в которых кандидаты на роль темной материи возникают естественно. Из немного: WIMP-ы, естественно возникающие в теориях суперсимметрии; аксионы, решающие проблему отсутствия СР-инвариантности в сильных взаимодействиях, ну и нейтрино.

— Каким образом нейтрино?

— Слабые взаимодействия нарушают пространственную четность. В стандартной модели есть левые и правые частицы — частица как бы вращается. Если она вращается влево (против часовой стрелки) относительно направления своего движения, то это левая частица, если наоборот — правая. При отражении в зеркале левая частица становится правой. Если для всех частиц есть равноправные партнеры при зеркальном отражении, то пространственная четность нарушаться не будет. Поскольку четность нарушается, то Лев Ландау предложил самый простой вариант: «А правых нейтрино нет». Про другие частицы — кварки, электроны — так сказать нельзя из-за электрического заряда, а про нейтрино — можно. Это странно, поскольку, если бы нейтрино обладало когнитивными способностями и посмотрело на себя в зеркало, оно бы не увидело своего отражения. При этом нейтрино естественным образом безмассовые — так и есть в Стандартной модели. Потом из экспериментов стало понятно, что у нейтрино масса есть, за ее вычисление Такааки Кадзите (Takaaki Kajita) и Артуру Макдональду (Arthur B. McDonald) дали Нобелевскую премию в 2015 году.

Самый простой способ ввести массу нейтрино — добавить правое нейтрино. В этом смысле восстанавливается равноправие с кварками и другими лептонами. Но когда частица нейтральная, вовсе не обязательно, чтобы массы левой и правой частицы совпадали, как это имеет место для заряженных электронов. Добавляя правые частицы, мы можем сказать, что масса у них другая, какая — не знаем. В этом случае если левое нейтрино посмотрит на себя в зеркало, то оно увидит нечто, но совсем другое, какого-то монстра, например, гораздо тяжелее себя. Четность нарушена, но не так, как у Ландау. И если эта правая частица будет тяжелее 1 кэВ, то она годится на роль темной материи, но совсем тяжелые ГэВ’ы — МэВ’ы не подходят: они будут распадаться. А из легких фермионов темную материю не сделаешь, поскольку из-за принципа Паули много их не посадишь в потенциальную яму. Поэтому левые нейтрино вклада в темную материю не дают, а правые могут дать, и это очень естественный вариант, который сразу решает две проблемы: массы нейтрино и темной материи.
 



— Есть термин «теплая темная материя». К чему он относится? В чем разница между холодной и теплой?

— Как мы уже говорили, горячая совсем не подходит для наполнения гравитационных ям, холодная их наполняет, а теплая — промежуточный вариант. Всё зависит от размера гравитационной ямы. Скопления галактик можно заполнить даже горячей темной материей; холодной — образования любого размера; теплая — когда не заполняются ямы гравитационного потенциала самых маленьких масштабов. Если рисовать распределение массы темной материи по радиусу, то для больших галактик плотность к центру растет, становясь бесконечной при конечной массе (это называется «касп»). А если изначальные скорости частиц достаточно большие, то к центру плотность выходит на константу (рис. 3).

И мы наблюдаем, что плотность темной материи в карликовых галактиках действительно выходит на константу. Можно ли объяснить это в рамках холодной темной материи? Да, может быть, мы плохо понимаем динамику образования галактик, поведение барионного вещества. Но один из вариантов — предположить, что темная материя на самом деле теплая, и она размазывает вещество на малых масштабах, и каспы не образуются. Тогда масса частиц темной материи — от 1 кэВ до 10 кэВ.
 



— А как темная материя распределена в пространстве: в нашей Солнечной системе?

— Те частицы, которые летают в Галактике, просто пролетают ее насквозь; у них скорость 10–3 скорости света, что больше третьей космической скорости. Частица может быть захвачена, только если она взаимодействует и теряет энергию. Такие модели тоже есть, хотя там свои проблемы. Частица пролетает через Солнце и в нем начинает «тереться» — терять свою энергию. Тогда она может в нем застрять, или остаться в Солнечной системе, или будет много раз пролетать через Солнце и в конце концов в нем застрянет.

Такое происходит в модели WIMP-ов, сколько-то их накапливается в Солнце. Их в принципе можно зарегистрировать: они, хоть и слабо, взаимодействуют и в конце концов распадаются, например, на нейтрино. Можно искать какой-то аномальный нейтринный сигнал из центра Солнца от распада WIMP-ов. Но чтобы они меняли гравитационный потенциал в Солнечной системе — этого не видно даже в прецизионных измерениях координат «Пионеров» и других аппаратов. Никаких поправок к гравитационному потенциалу Солнца и планет для расчета траекторий не требуется. Да и теоретически «нормальная» темная материя не должна накапливаться в Солнечной системе.
 



...Потом сюда подключится KATRIN — им сначала надо выполнить свою программу по поиску массы активных нейтрино, на которую выделялись деньги. Потом будут новые эксперименты, которые положат более жесткие ограничения — так это и происходит. WIMP-ы уже близки к закрытию, к тому, чтобы их совсем исключить. А аксионы и стерильные нейтрино всё еще в начале своего пути.

— WIMPы близки к закрытию по экспериментальным ограничениям или по отрицательным результатам в поиске суперсимметричных частиц на Большом адронном коллайдере?

— И то и другое.

— Ну, жалко!

— На самом деле мне не жалко, потому что WIMP-ы очень скучные. Суперсимметричные частицы очень скучные: их много, у каждого фермиона есть партнер-бозон, и наоборот, и не появляется никаких интересных наблюдаемых эффектов, кроме энергии отдачи. А физика аксионов очень богата. Если найдут аксионы, мы получим интереснейшие знания о ранней Вселенной.
 



Оно конечно, со всех точек зрения куда привлекательнее и интересней обнаружить аксионы или хотя бы ВИМПы. Это не просто можно понять - с этим нельзя не согласиться.
Но по общему закону подлости, скорее, куда выше вероятность напороться на кучу скучных межзвёздных кирпичей.
И в то время, как искали несуществующей скучные ВИМПы или увлекательные аксионы - проморгать что-то еще.
   56.056.0
Это сообщение редактировалось 21.12.2021 в 22:04
Последние действия над темой
1 8 9 10 11 12 13 14

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru