ВМС США возлагают большие надежды на свое новое оружие – лазер на свободных электронах. Но это энергетическое оружие может не только сжигать ракеты и прочую технику врага, потенциально оно способно найти основной источник энергии Вселенной.

Оливер К. Бейкер (Oliver K. Baker), 51- летний физик из Йельского университета, каждые несколько месяцев оставляет свое рабочее место и направляется в лабораторию Джефферсона в Ньюпорт-Ньюс, штат Вирджиния, где он работает с экспериментальным лазером ВМС на свободных электронах. Это устройство размером с автобус использует электронные потоки для генерации фотонов на одной из множества длин волн. Бейкер использует этот, единственный в своем роде, прототип оружия для облучения вакуумной трубки – в надежде обнаружить темную энергию, по образному выражению "материал, который Бог использует для обогрева своего небесного дома".

ВМС США на удивление охотно согласились предоставить ученому лазер стоимостью уже около 163 млн долл. и даже пошли на определенные уступки в рамках основной цели проекта – превращения лазера на свободных электронах в смертоносное оружие.

В настоящее время темная энергия является чистой теорией и до сих пор не обнаружена. Судя по всему, американские моряки считают, что она может стать источником энергии, который будет эпохальным открытием человечества. Видимо, только этим, исключительно практическим мотивом, можно объяснить предоставление ученому доступа к сверхсекретной приоритетной военной программе.

- Если теория верна, то темная энергия составляет большинство энергоресурсов Вселенной, а мы эти ресурсы не используем! - Говорит руководитель программы по созданию боевого лазера на свободных электронах Квентин Солтер (Quentin Saulter). - Найти темную энергию, выяснить, как сделать ее промышленным источником энергии, означает вступление человечества в новую эпоху. Углеводороды не будут иметь никакого значения по сравнению с этим неисчерпаемым по запасам и мощности ресурсам. И это только начало: представьте себе возможности коммуникации с самыми дальними уголками космоса, ведь теоретически частицы темной материи могут пройти даже сквозь планету и донести неискаженную информацию".

На эти грандиозные перспективы только в прошлом году из своего бюджета Солтер выделил почти 300 тыс. долл. Таким образом, охота Бейкера за темной энергией обеспечена финансированием и поддержкой Пентагона, а также доступом к уникальному оборудованию, которого попросту больше нет ни у одного научного учреждения мира.
С помощью мощного боевого лазера Оливер Бейкер ищет частицы, предсказанные в некоторых моделях темной энергии, их называют частицы-хамелеоны. Эти частицы представляют собой единицу темной энергии, и их масса меняется в зависимости от окружающей среды. Так, в безвоздушном пространстве частица имела бы массу равную нулю (т.е. равную массе фотона), при этом в присутствии массивных объектов масса частицы-хамелеона растет. Согласно теоретическим предсказаниям, фотоны в сильном магнитном поле должны превращаться в хамелеонов.

Физики, работающие на CMS (Compact Muon Solenoid), одном из четырех детекторов, установленных вдоль 27-километрового кольца ЦЕРНовского суперколлайдера LHC, утверждают, что вплотную подошли к разгадке темной материи.

Темная материя имеет массу, составляющую 25% всей массы Вселенной, и ученые предполагают, что это так называемые частицы-суперпартнеры – компаньоны обычным частицам, требуемые теорией суперсимметрии. В столкновениях высокоэнергичных протонных пучков они могут рождаться точно так же, как и обычные частицы, правда, чрезвычайно редко. Неприятность в том, что, даже родившись в суперколлайдере, они, так же как и прежде, будут для нас невидимы. Но косвенные признаки их присутствия все же доступны для регистрации – видимые частицы, родившиеся в столкновении вместе с ними, будут разлетаться, "нарушая" законы сохранения энергии и момента движения. Эти нарушения можно засечь и по ним определить характеристики родившейся частицы-суперпартнера.

"Большой шаг", о котором говорит Джефф Холл, - это три триллиона зарегистрированных на CMS столкновений, среди которых обнаружено 13 подозрительных, распадов со значительными потерями энергии, которые могут указывать на наличие частиц-суперпартнеров. Хотя нет доказательств, что рождались именно суперсимметричные частицы, это, по словам Холла, серьезно сужает границы поиска.

Астрономы, работающие с космическим телескопом Hubble, исключили одну из альтернативных теорий, объясняющих расширение Вселенной с ускорением, после точного пересчета постоянной Хаббла (ученого, открывшего феномен разбегания галактик с ускорением и связанный с ним закон).

Большинство астрофизиков объясняет ускоряющееся расширение Вселенной действием темной энергии. Она была открыта в теории в 1998-99 годах при исследовании, почему галактики разбегаются с ускорением вместо того, чтобы замедлять свой ход под действием сил гравитации. Считается, что темная энергия – некая субстанция, равномерно распределенная в пространстве, которой присуща антигравитация. Но природа темной энергии, по мнению ряда ученых, остается главной загадкой фундаментальной физики XXI века.
Существуют и альтернативные теории. Одна из них гласит, что наша Галактика находится в центре огромного пузыря относительно пустого пространства, диаметр которого составляет примерно 8 миллиардов световых лет. Этот пузырь низкой плотности расширяется в более плотном веществе Вселенной, подобно пузырьку воздуха в кипятке. Соответственно, ускорение галактик, которое наблюдают астрономы из центра пузыря – не более чем иллюзия. Многие астрономы относятся к этой идее скептически, поскольку неясно основание, на котором наша Галактика и, соответственно, Земля, были поставлены в центр этого гигантского участка космоса.
Сегодня эта теория объявлена недействительной, поскольку астрономы точно измерили постоянную Хаббла и, соответственно, темпы расширения Вселенной. Постоянная Хаббла – коэффициент, который связывает расстояние до внегалактического объекта со скоростью его удаления – составляет 73,8 километра в секунду на мегапарсек, погрешность оценивается всего в 3,3%. Это значение на 30% более точное, чем результаты предыдущего измерения, и оно значительно превышает максимальное ускорение, которое может объяснить теория "большого пузыря".

Детектор по поиску темной материи XENON100 за сто дней работы не зарегистрировал событий, которые соответствовали бы "поимке" ее частиц. Физики, анализирующие собранные в ходе эксперимента данные, опубликовали результаты в препринте на сайте arXiv.org. Коротко о них пишет портал Physics World.
Темная материя, или скрытая масса, - это гипотетическая субстанция, которая участвует в гравитационном и не участвует в электромагнитном взаимодействии (соответственно, ее нельзя увидеть непосредственно). Гипотеза о существовании темной материи была выдвинута после того, как астрономы обнаружили, что наблюдаемое поведение крупных космических объектов (например, галактик) невозможно объяснить с учетом только массы видимых. По мнению ученых, во Вселенной должен существовать некий неизвестный источник массы.

Считается, что темная материя состоит из частиц, называемых вимпами (от английского WIMP, Weakly Interactive Massive Particle - слабо взаимодействующая массивная частица). Вимп можно обнаружить косвенным способом: если такая частица столкнется с "обычной" элементарной частицей, их взаимодействие приведет к выделению излучения определенных характеристик, которое можно зарегистрировать.

Астрономы франко-канадской обсерватории на Гавайских островах опубликовали самые крупномасштабные снимки космических объектов, указывающие на существование темной материи, которая составляет 85% от массы Вселенной.

Каждый снимок отображает участок неба протяженностью в миллиард световых лет. Астрономы видят на снимках следы искажения гравитацией света дальних звезд, которые могут указывать на воздействие темной материи.
Эти новые изображения были показаны на 219-м заседании Американского астрономического общества, проходящем сейчас в Остине в штате Техас.
Четыре снимка были сделаны в разные времена года; на них уместились изображения более 10 млн галактик, свет которых подвергается гравитационному искажению невидимой темной материи.

"Общая теория гравитации Эйнштейна постулирует, что гравитация искажает пространство и время, поэтому по форме этих искажений мы можем делать выводы о существовании во Вселенной концентраций темной материи, - говорит сотрудник Эдинбургского университета Кэтрин Хейманс. - Темная материя оставляет свою роспись на изображениях очень отдаленных галактик".

Масштаб изображений примерно в 100 раз превышает масштаб сходных фотографий, полученных с помощью орбитального телескопа "Хаббл" в рамках эксперимента Cosmic Evolution Survey (исследования по космической эволюции).
Картина распределения концентраций темной материи определяется по искажениям света, излучаемого группами галактик, соединенных тонкими струнами темной материи и разделенных огромными пространствами, в которых отсутствует материя.
К радости астрономов-теоретиков, эти изображения полностью подтверждают их представления об эволюции Вселенной.

"Наши теории о темной материи исходят из того, что она должна образовывать сложную ячеистую структуру в глубинах космоса. И мы наблюдаем именно такую картину", - рассказывает доктор Хейманс.
На заседании Американского астрономического союза были представлены и другие исследования, которые также бросают свет на распределение темной материи среди галактик.
Суканья Чакрабарти из Университета штата Флориды сделал доклад о том, как складки в потоках межзвездного газа, которые тянутся за спиральными галактиками, указывают на гравитационные возмущения, вызванные сгустками темной материи.
Космологи и астрономы с большим энтузиазмом отнеслись к этому очередному подтверждению правильности теории гравитации Эйнштейна и современных представлений о структуре Вселенной.
Впрочем, они с готовностью признают, что науке пока ничего неизвестно о физической природе ни темной материи, ни темной энергии, которая считается ответственной за расширение Вселенной.

Объединенная группа астрофизиков из Франции, Швеции и Канады опубликовала в журнале Physical Review Letters статью, в которой заявляется, что звезды, содержащие внутри себя темную материю, по виду должны отличаться от остальных.

Одно из наиболее популярных объяснений темной материи сводится к теории так называемой асимметричной темной материи (АТМ), согласно которой она состоит из частиц со слабым взаимодействием – вимпов (weakly interacting particles) - причем количество вимпов и антивимпов во Вселенной неодинаково. Благодаря этой асимметрии частицы АТМ не аннигилируют или аннигилируют очень редко и потому, попадая в звезду под действием ее гравитации, остаются там и накапливаются.
Ученые исследовали процесс накопления АТМ у так называемых звезд главной последовательности, наиболее распространенных во Вселенной, и выяснили, что звезды с темной материей становятся тусклее и меньше диаметром, чем без нее. Объясняется это тем, что темная материя, попав в центр звезды, где происходит термоядерная реакция, начинает уносить быстрее оттуда генерируемую энергию, поскольку частицы АТМ подвижнее, чем атомные ядра материи, находящиеся там. Ядро становится холоднее, звезда сжимается и тускнеет.

У звезд главной последовательности существует четкая зависимость между температурой на поверхности (а значит, цветом) и яркостью, описываемая хорошо известной астрономам диаграммой Герцшпрунга-Рессела. Отклонение от этой диаграммы означает наличие у звезды темной энергии. В наибольшей степени отклоняются от "правильной" диаграммы звезды типа нашего Солнца.

Космический телескоп "Хаббл" преподнес астрономам очередной сюрприз. Наблюдая с его помощью за столкновением трех галактических кластеров под названием Abell 520, находящихся от нас на расстоянии 2,4 миллиарда световых лет, ученые увидели, что плотное облако темной материи – неизбежный спутник столкновений подобного рода – находится не в центре столкновения, а далеко слева от него. В центре же этого темного облака оказалось куда меньшее количество галактик, чем того следовало ожидать. Это в корне противоречит существующим теориям о темной материи и формировании галактик, согласно которым галактики должны следовать за темной материей, словно щенок на поводке, а не разбегаться с ней в разные стороны.
Впервые разбегание светлого и темного в кластере Abell 520 было обнаружено еще в 2007-м году, но оно было настолько невероятно, что астрономы пожали плечами и списали увиденное за счет невысокого качества наблюдений. Наблюдения, сделанные "Хабблом", точней, его камерой Wide Field Planetary Camera 2, строящей карту темной материи во Вселенной, заставили их поверить в увиденное и попробовать объяснить это.
Ни одно из предложенных астрономами объяснений не устаивает их в полной мере. Говорят, например, что, возможно, в облаке темной материи находится как раз основная масса галактик, только они настолько маленькие и тусклые, что даже "Хаббл" их не замечает.

Крупнейший из реализованных на сегодня проектов по поиску тёмной материи в ближайших окрестностях Солнечной системы не принёс результата: исследователям из Чили не удалось выявить никаких следов тёмной материи на расстоянии до 13 тыс. световых лет от Земли. Если она и есть в Млечном Пути, то форма её скоплений должна быть очень необычной, что ставит под вопрос возможность такого сценария.
Согласно господствующим взглядам, мы должны купаться в тёмной материи, ибо её около 80% от всей материи вообще, а нашей барионной, обычной — «в разы» меньше. В нашей Галактике она считалась сконцентрированной в так называемом галактическом гало, которое представлено на видео ниже голубым:

Учёные даже провели подсчёты частоты столкновения тела среднего землянина с частицами тёмной материи, почти не взаимодействующей с той, из которой состоят люди. И, исходя из теоретических представлений о распространении тёмной материи, получили 100 000 столкновений в год. Кажется, обо всём этом можно забыть.
Группа чилийских астрономов, используя MPG/ESO, 2,2-метровый телескоп в обсерватории Ла-Силья, провела детальный сравнительный анализ динамики 400 звёзд, находящихся на расстоянии до 13 тыс. световых лет от Земли. Количество обнаруженной обычной материи — звёзд, пыли и газа — оказалось достаточным для объяснения гравитационных эффектов, которые влияют на звёзды в этой части Галактики. По словами ведущего автора работы д-ра Кристиана Мони-Бидина, представляющего астрономический факультет Университета Консепсьон, это не оставляет места для тёмной материи в исследованном районе. В то же время без неё трудно объяснить некоторые моменты формирования галактик, и даже вращение нашего собственного Млечного Пути не должно быть таким быстрым, если на него не действуют большие скрытые массы.
Строго говоря, нет оснований предполагать, что ситуация в остальной части нашей Галактики, по крайней мере кроме её центра, чем-то отличается, — а значит, внутри Млечного Пути тёмная материя если и присутствует, то её на порядок меньше, чем считалось.
Словом, многочисленные эксперименты по поиску тёмной материи, вероятно, обречены на провал, потому что они ищут чёрную кошку в такой тёмной комнате, где нет никаких кошек. Чилийцы предположили, что единственным «спасением» для тёмной материи может быть её расположение в нашей Галактике не в форме сферы, как у футбольного мяча, а в форме вертикально вытянутого мяча для регби. В этом случае она концентрируется у центра галактического диска. Подтвердить эту теорию (или окончательно запутать дело) могут исследования по анализу скоростей звёзд в более обширном регионе. Правда, добавляют астрономы, такое расположение весьма маловероятно, ибо возможные причины столь компактного существования вокруг ядра Галактики неизвестны.

Люди постоянно подвергаются воздействию темной материи. Ее гипотетические частицы сталкиваются с человеческими телами гораздо чаще, чем считалось ранее, примерно раз в минуту, говорится в новом исследовании ученых, препринт которого опубликован на сайте arXiv.org
Невероятное открытие сделали ученые (физики-теоретики) из Университета Мичигана. Для этого они исследовали так называемые вимпы (WIMP или Weakly Interacting Massive Particle, то есть "слабовзаимодействующие массивные частицы") - гипотетические частицы темной материи, которые должны были появиться с рождением Вселенной. Исследователи знали, что вимпы с большей вероятностью будут "встречаться" с атомами кислорода и водорода. А так как организмы людей состоят в основном из воды (а молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного кислорода), у людей есть масса шансов повстречаться с гипотетическими "вимпами". Некоторые типы этих частиц "посещают" тело человека массой 70 килограммов 10 раз в год, другие – сотни тысяч раз в год
Проводя изыскания, ученые оценили массу и распространенность вимпов разных типов и подсчитали, какова вероятность соударения этих частиц с ядрами атомов в человеческом теле. "До того как мы начали эту работу, мы полагали, что один "вимп" соударяется с одним ядром какого-либо атома в клетках человека раз в жизни, а оказалось, что раз в минуту", - говорит один из исследователей Катрин Фрис, профессор Центра теоретической физики Университета Мичигана.
Впрочем, такие выводы не должны пугать людей, полагают ученые. Так как гипотетические частицы темной материи практически не взаимодействуют с нормальной материей, столкновения, происходящие в телах людей, не представляют опасности для здоровья. (Не говоря уже о том, что само существование "вимпов" до сих пор не доказано.)
Другое дело - столкновение частиц темной материи друг с другом. Если два "вимпа" сталкиваются, они аннигилируют - вся их масса обращается в энергию. В процессе аннигиляции выделяется значительное количество энергии - в 200 раз большей, чем масса протона.
Если аннигиляция двух "вимпов" произойдет внутри человека, может случиться мутация, которая может оказаться вредоносной, хотя, по словам ученых, "шансы такого происшествия очень низки".

Темная энергия - загадочная субстанция, заставляющая границы Вселенной расширяться с ускорением, может стать причиной "Большого разрыва" и уничтожения видимой материи через 16 миллиардов лет, заявляют китайские астрофизики в статье, опубликованной в журнале Science China.
"Если конец света существует, то сколько до него осталось? По нашим расчетам, он произойдет примерно через 103 миллиарда лет в лучшем случае, и через 16,7 миллиардов - в худшем. В это время Вселенная прекратит свое существование в ходе "Большого разрыва", - пишут авторы статьи.

Группа астрономов под руководством Синя Чжана (Xin Zhang) из Пекинского университета (Китай) просчитала последствия дальнейшего расширения Вселенной под действием темной энергии.
Темная энергия до сих пор является во многом загадочной субстанцией космического пространства, однако именно она, по мнению ученых, ответственна за все ускоряющееся расширение границ Вселенной. Без более глубокого понимания природы и свойств темной энергии ученые не могут прогнозировать сценарии, по которым будет протекать дальнейшее развитие Вселенной.
Как заявляют Чжан и его коллеги, судьба Вселенной зависит от ключевого свойства темной энергии - того, как меняется ее энергия при увеличении или уменьшении ее плотности. Это отношение задается в космологией параметром w. В случае, если этот параметр будет равен или меньше -1, то Вселенная будет расширяться бесконечно. Постепенное ослабление гравитации приведет к уничтожению галактик, звездных систем, планет и в конечном итоге - атомов и элементарных частиц.
Авторы статьи построили свою модель дальнейшего развития Вселенной в случае w = -1, и просчитали возможные сценарии гибели всего, что состоит из видимой материи. Для этого ученые использовали данные, собранные зондом WMAP, результаты проекта по изучению сверхновых SNLS3, а также другие астрофизические сведения, касающиеся темной энергии и темной материи.
Чжан и его коллеги промоделировали поведение темной материи для этого параметра и ближайших к нему значений и пришли к выводу, что при значениях w, равных или чуть меньших -1, сценарий "Большого разрыва" вполне возможен. По их расчетам, уничтожение Вселенной произойдет через 103 миллиарда лет при наиболее благоприятных параметрах моделирования, и через 16,7 - при наиболее неудобных.
Примерно за 33 миллиона лет до "Большого разрыва" распадутся все галактики, в том числе и наш Млечный Путь. Солнечная система прекратит свое существование за два месяца до уничтожения Вселенной, а Земля потеряет Луну за пять дней до часа "Х". Затем настанет черед Земли - наша планета взорвется за 16 минут до конца всего сущего, а за 30 аттосекунд (10 в минус 17 степени) до "Большого разрыва" перестанут существовать атомы.

Орбитальный телескоп Spitzer наблюдает за космосом на сравнительной длинных ИК-волнах, фокусируясь на особом классе переменных звед - цефеидах, которые отличаются одной интересной особенностью: период их пульсации и светимость довольно точно связаны. Получается, что если мы точно замерим периодичность мерцания такой звезды, мы сможем установить ее «изначальную» яркость, а сравнив эту величину с наблюдаемой - точно узнать расстояние до цефеиды. В астрономии они служат очень популярными «маяками» для установления космических расстояний.

Так было и на сей раз: авторы с повышенной аккуратностью уточнили расстояния до 90 звезд-цефеид. По результатам этой работы, которую провели Венди Фридман (Wendy Freedman) и коллеги, мироздание увеличивается на скорости 74,3±2,1 км/с на мегапарсек. Это очень большая цифра – и она продолжает расти.

Напомним, что еще в 1920-х американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная не статична, а все ее звезды и галактики непрерывно удаляются от нас (и друг от друга), как будто она расширяется. Это революционное открытие стало одним из столпов современной астрофизики, а уже в 1990-х получило существенное уточнение: расширение Вселенной непрерывно ускоряется.

Эта скорость отражается в постоянной Хаббла, которая связывает расстояние до объекта со скоростью его удаления из-за расширения Вселенной. Соответственно, измеряется она в км/с на мегапарсек, показывая, как быстро будет удаляться объект, находящийся именно на этой дистанции от нас (а мегапарсек равен примерно 3 млн световых лет). Эмпирически установить значение постоянной не так-то просто. Величина 74,3 (км/с)/Мпк - всего на 3% точнее предыдущей оценки, однако она потребовало втрое более точных измерений.

Новая уточненная цифра не просто показывает скорость расширения Вселенной. Она может стать более надежным фундаментом для рассуждений о том, что заставляет расширение все более ускоряться. Да-да, о загадочной и туманной темной энергии, о природе которой пока нет вообще никаких определенных представлений. Даже слово «энергия» и определение «темная» в данном случае - лишь условные термины, не имеющие под собой оснований.

Орбитальный телескоп "Хаббл" впервые получил трехмерные снимки нити темной материи, соединяющей "звездные мегаполисы" в скоплении галактик в созвездии Возничего на расстоянии в 5,4 миллиарда световых лет от Земли, говорится в статье, принятой к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Считается, что Вселенная по своей структуре похожа на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи - отдельные галактики и группы звездных мегаполисов. В июле 2012 года астрофизики смогли обнаружить одну из таких паутинок, соединяющих галактики Abell 222 и Abell 223, благодаря искажениям в свете далеких звезд, которые вызывала темная материя.

Читайте далее: "Хаббл" получил 3D снимки "пуповины" из темной материи | РИА Новости www.ria.ru/studies/20121017/903518192.html#ixzz29daJF6cm

Результаты нового исследования международная группа ученых представила в журнале Astronomy & Astrophysics. Изучив, как распределяется газ в отдаленных уголках Вселенной, они сумели определить, с какой скоростью она расширялась 11 миллиардов лет назад - то есть, через три миллиарда лет после своего образования в результате Большого взрыва.

Во Вселенной нет абсолютно пустых мест, даже в самых отдаленных областях есть газ, объяснил газете The Telegraph один из соавторов исследования, доктор Мэт Пьери из Портсмутского университета.

Газовые облака можно измерить, поскольку они поглощают свет от квазаров - невероятно мощных ядер галактик, которые являются одними из самых ярких объектов во Вселенной. (Подробности о квазарах в данном исследовании - на сайте РИА "Новости"). "Тени", которые в результате образуются, как раз и позволяют отобразить эти отдаленные уголки и выявить, как развивалась Вселенная, и каково было воздействие темной энергии до "ускорения".

Темная энергия, из которой Вселенная состоит на три четверти, представляет собой одну из величайших астрономических загадок. Эта таинственная сила была открыта совсем недавно - в 1998 году. Ее существование было доказано по итогам исследования излучения сверхновой звезды. Именно темная энергия заставляет Вселенную расширяться все быстрее и быстрее. При этом она совершенно невидима и сам факт ее существования известен лишь ее воздействием.

Теперь астрофизики установили, что того самого "пика на американских горках" Вселенная достигла примерно семь миллиардов лет назад, после чего возросшая энергия "пустила ее под откос". Мы и сегодня мчимся под гору, говорят ученые.

"Расширение Вселенной говорит нам о том, что в глубинах Вселенной существует не просто газ: похоже, что сам космос обладает собственной энергией, и чем шире космическое пространство, тем больше в нем этой самой "темной энергии", - заключает доктор Пьери.

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.

Однако кроме периодических заявлений о возможном нахождении следов таких вимпов в тех или иных физических экспериментах, есть и проблема: Большой адронный коллайдер, наш самый совершенный ускоритель, не видит ничего в предсказанном для вимпов диапазоне — кроме, да, бозона Хиггса. Так что остаётся искать такие ТМ-частицы в космосе, где есть и более мощные БАКи.

Но и здесь не всё хорошо. Согласно теоретическим предсказаниям, вимпы почти не взаимодействуют с обычной материей. Однако должны взаимодействовать между собой, аннигилируя и порождая гамма-излучение. Проще всего найти их в карликовых галактиках — вроде тех, что окружают Млечный Путь. Обычно видимой материи там очень мало, однако по гравитационному взаимодействию с Млечным Путём выявлено, что на деле они не так маломассивны, как кажутся: в карликовых галактиках по сравнению с обычными куда больше доля тёмной материи. Кроме того, интенсивность процессов, порождающих гамма-излучение, там мала, что означает низкий фон, мешающий выявлению аннигиляции вимпов.

Именно там космический гамма-телескоп «Энрико Ферми», принадлежащий НАСА, уже три года пытается найти следы вимпов. Но безуспешно:

Американские физики в ходе эксперимента CDMS с подземными криогенными детекторами впервые получили прямые свидетельства в пользу существования частиц темной материи — так называемых "вимпов", до открытия остается один шаг, говорится в сообщении на сайте эксперимента.

Темная материя — невидимая субстанция, о наличии которой можно судить только по ее гравитационному воздействию, она не взаимодействует с электромагнитными волнами, то есть не испускает, не поглощает и не отражает никакое излучение. На долю "обычной" материи приходится 4,9% массы Вселенной, на темную материю — 26,8%. Темная материя может состоять из тяжелых слабовзаимодействующих частиц — "вимпов" (Weakly Interacting Massive Particles — WIMP).

В результате восемь кремниевых детекторов поймали три события столкновений вимпов с ядрами атомов. Это дает уровень достоверности в 3 стандартных отклонения (сигма), то есть 99,8% вероятности, что это действительно новые частицы, а не результат флуктуаций. Согласно полученным данным, масса вимпов должна составлять 8,6 гигаэлектронвольт или примерно в 8,5 раза тяжелее протона.

Астрономы, возможно, впервые зафиксировали вспышку сверхновой типа Ia, которая была усилена гравитационной линзой — сгустком темной материи или сверхмассивной черной дырой, говорится в статье, опубликованной в Astrophysical Journal Letters.
Сверхновые типа Ia возникают в двойных системах из двух белых карликов или белого карлика и красного гиганта, где одна из звезд перетягивает на себя массу другой, пока не наберет достаточно для коллапса и взрыва. Вспышки таких сверхновых всегда имеют примерно одинаковую яркость и примерно одинаковую скорость угасания. Это свойство физики использовали для доказательства ускоряющегося расширения Вселенной.

Астрономы, работающие в обсерватории Pan-STARRS1 в США, обнаружили в августе 2010 года необычную яркую сверхновую, получившую индекс PS1-10afx — она взорвалась более 9 миллиардов лет назад, но свет ее достиг Земли только сейчас. По оценкам ученых, ее светимость в 100 миллиардов раз превышала светимость Солнца, и они пришли к выводу, что она относится к редкому типу сверхъярких сверхновых (SLSNe). Однако SLSNe как правило имеют голубой цвет, а PS1-10afx была красной. Кроме того, ее яркость падала значительно быстрее, чем SLSNe.
Группа ученых под руководством Роберта Квимби из Института Кавли провела независимый анализ данных и выяснила, что спектр PS1-10afx не похож на спектры ни одной из известных сверхъярких сверхновых. Однако при этом ее спектральные характеристики оказались очень сходны с параметрами спектров сверхновых типа Ia — если не считать того, что светимость ее была в 30 раз выше. Ученые пришли к выводу, что аномальная яркость связана с тем, что свет прошел через гравитационную линзу — очень массивный объект между нами и сверхновой, чье тяготение искривляет лучи света подобно линзе.

Теперь ученые пытаются определить природу этой линзы, они полагают, что это может быть сверхмассивная черная дыра, или сгусток темной материи. Не исключено, что это поможет ученым изучить свойства темной материи и проверить теорию гравитации.

Если предположить, что поток "ключевых" статей в некоторой науке является случайным ... какой тогда смысл конкретному ученому пыжиться, стараясь написать такого рода статью? Все равно ведь, станет она "ключевой" или нет, это случайность.

А может предположение неправильно?

Я пример для того и привел, что предположение вроде как правильно!

Вы хотите сказать, что научные статьи в некоем интервале, допустим за год, не зависит от научных статей за предыдущий год?

Сами статьи могут ссылаться одна на другую и появляться вполне регулярно (как регулярно выходят журналы), но какая из них станет очередной "ключевой" - это, я хотел сказать, случайность.

Случайность - это такое слово...Оно не означает, что связи вообще нет.

Да, связи есть, конечно. Законы больших чисел, например. И малых чисел, наверное, тоже.

...то какой тогда смысл конкретному ученому пыжиться, стараясь написать такого рода статью?

Есть понятие просто случайной величины и независимых случайных величин

А еще какие "независимые" с.в. имеются в виду?

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_(%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BE%D1%8F%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%B9)

Найден способ проверить теорию массивной гравитации
Физики-теоретики предложили способ проверить на практике правильность модели, которая объясняет ускоренное расширение Вселенной массивными гравитонами (гипотетическими квантами гравитации). При этом, как утверждает автор теории, можно использовать сравнительно доступные экспериментаторам методы. Подробности приводит Nature news.

Модель, предложенная Клаудией деРам и соавторами в 2010 году, объясняет то, почему Вселенная расширяется с ускорением и почему это ускорение на много порядков ниже той величины, которую предсказывает квантовая теория поля. О том, что Вселенная расширяется с ускорением (то есть со временем это происходит все быстрее) ученые знают из астрономических наблюдений и для объяснения этого факта было предложено понятие темной энергии: сущности, которую физики-теоретики связывают со свойством пространства как такового. Темная энергия (в наиболее распространенной и признанной космологической модели) может быть представлена как энергия, заключенная в вакууме: ее нельзя оттуда извлечь, но она проявляет себя в масштабах Вселенной.

Проблемы, связанные с темной энергией не исчерпываются тем, что ее природа не очень понятна. Одна из главных проблем современной физики связана с тем, что астрономические данные катастрофически расходятся с теоретическими расчетами, причем «катастрофически» в данном случае не просто эпитет: эту проблему сами ученые называют вакуумной катастрофой. В квантовой теории поля пустое пространство, вакуум, тоже имеет энергию, причем расчеты показывают очень высокую плотность этой энергии. Разница между квантовыми предсказаниями и теми оценками, которые следуют из астрономических наблюдений, превышает сто порядков и окончательного объяснения этому «худшему в истории физики расхождению теории с опытом» (оценка Ли Смолина, ведущего физика-теоретика и специалиста по теории струн наших дней) пока ни у кого нет.

Теории, которые так или иначе разрешают противоречия, связанные с энергией вакуума, существуют. Но большую их часть нельзя проверить либо из-за технических ограничений (у ученых нет достаточно мощных ускорителей частиц и в обозримом будущем они не появятся), либо в силу принципиальных причин (сама теория дает слишком нечеткие предсказания). Большие надежды многие физики возлагают на теории струн, где точечные частицы заменены на струны конечной длины в многомерном пространстве, однако именно к струнным теориям больше всего претензий по поводу размытости их предсказаний. Существует очень много возможных вариантов струн в пространствах с разной размерностью и разной геометрией тех фигур (математики говорят «многообразий»), на которые эти струны наматываются, поэтому при желании всегда можно найти несколько вариантов струнного мира, которые все будут походить на реальную Вселенную. Теории, из которых нельзя выбрать правильные, в строгом смысле слова даже нельзя назвать научными: они не удовлетворяют критерию фальсифицируемости.

Если не углубляться в историю и не вспоминать модели Птоломея и Коперника, то современная космология началась около ста лет назад. В 1918 году было установлено, что расстояние до галактики (тогда еще «туманности») Андромеды слишком велико, чтобы эту «туманность» можно было счесть частью Млечного пути. В 1924 году эти измерения повторили несколько групп астрономов и существование галактик стало признанным фактом.
1/7

Ключевым местом новой теории является то, что переносчик гравитационного поля, гравитон, должен иметь массу. В большинстве других теорий гравитон лишен массы по аналогии с фотоном, но еще с 1960-х годов ученые по всему миру разрабатывают и модели с массивными гравитонами. Теоретиков не смущает то, что в экспериментах пока что не зафиксирован не только сам гравитон (хоть с массой, хоть без нее), но и гравитационные волны, предсказанные еще общей теорией относительности, ОТО. В пользу ОТО говорят многие другие факты (например, гравитационные линзы), а квантовую механику все равно надо объединять с ОТО тем или иным образом. Соответственно, концепция квантов поля, на которой построены хорошо проверенные теории электромагнитного, сильного и слабого полей, является вполне логичной для развития и в сторону гравитации. Любое поле в квантовой теории может быть представлено как набор квантов, кванты испускаются и поглощаются частицами и за счет обмена квантами частицы взаимодействуют между собой или даже превращаются друг в друга (слабое поле может превращать нейтрон в протон, электрон и антинейтрино за счет изменения одного из трех кварков). Масса квантов, в свою очередь, накладывает ограничения на радиус действия поля, поэтому масса гравитонов во всех теориях очень мала и на 33 порядка меньше массы нейтрино.

Вместе с коллегами деРам показала, что даже небольшая и не противоречащая астрофизическим данным масса гравитона может привести к тому, что эти частицы компенсируют очень высокую энергию вакуума, которая получается в квантовой теории поля. По мнению другого исследователя, Марка Уаймана, теория деРам позволяет разрешить проблему темной энергии наиболее изящным путем, без добавления экзотических частиц, множества скрытых измерений или других сущностей, требующих радикального пересмотра наших представлений о Вселенной.

На сайте физического факультета университета Иллинойса энергия вакуума объясняется через такую аналогию: предположим, что у нас есть пружинка с подвешенным на ней грузом. Если груз находится в том положении, когда пружина не сжата, а груз покоится, полная энергия системы равна нулю: по законам классической механики.

Однако в квантовой механике мы не можем одновременно определить положение грузика и его скорость. Из этого следует то, что раз мы точно знаем координату, то мы не можем знать его скорость, которая может оказаться равна чему угодно. Таким образом мы не знаем либо потенциальную, либо кинетическую энергию, поэтому всегда остается какая-то суммарная неопределенность. Многие квантовые системы и даже сам вакуум ведут себя точно так же. В вакууме возникают так называемые виртуальные поля, однако их энергией нельзя воспользоваться.

Обсуждением теории деРам велось на протяжении нескольких лет и за это время физикам удалось показать то, что она лишена внутренних изъянов: в этой теории не возникает физически невозможных полей, появление которых сразу бы вывело модель из рассмотрения. Новые оценки, представленные на конференции COSMO 2013, указывают на то, что из этой теории следует несколько иная картина гравитационного поля в пределах Солнечной системы по сравнению с обычной теорией относительности и ньютоновской теорией тяготения. Различия, как указала деРам, невелики, однако они приведут к тому, что расстояние между Землей и Луной будет на 10-10 процентов отличаться от «основной» теории. А существующие методы лазерной локации уже сегодня дают точность всего в десять раз ниже, в то время как экспериментальные методы совершенствуются из года в год: требуемой точности, вероятно, удастся достичь в обозримом будущем.

Физик-теоретик из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана Вячеслав Муханов с Уайманом не согласен: тот вариант концепции, в котором нет невозможных физических полей, относится к классу биметрических теорий. То есть в нем не один метрический тензор (математический объект, описывающий геометрию пространства-времени), а два. Это, по мнению Муханова, никак нельзя назвать изящным решением. Пока ученые расходятся в том, считать ли теорию деРам наиболее простым и красивым объяснением. Верна ли она на практике, можно будет узнать в ближайшие годы или даже месяцы, считает Уайман.

...они приведут к тому, что расстояние между Землей и Луной будет на 10^-10 процентов отличаться от «основной» теории.

Интересно, что такое "расстояние между Землей и Луной"? Допустим, что сегодня это 384 400 км...