Connect with us

Технологии

Вселенная заполнена невидимым веществом: физики нашли способ увидеть темную материю

Published

on

Ученые продолжают поиски темной материи, которая, согласно современным представлениям, составляет около 85% всей материи во Вселенной.

Это означает, что весь видимый мир — от самых массивных звезд до мельчайших бактерий — составляет лишь 15% от общей массы Вселенной. Несмотря на свою огромную распространенность, темная материя до сих пор остается одной из самых больших загадок науки, поскольку ее невозможно увидеть напрямую. Она не взаимодействует со светом или обычной материей, либо взаимодействует крайне слабо, что делает ее фактически невидимой.

Единственный способ, с помощью которого ученые могут судить о существовании темной материи, — это ее гравитационное влияние. Именно это воздействие наблюдается при анализе движения галактик, реликтового излучения и других явлений. Из-за слабого взаимодействия со светом темная материя не может состоять из привычных частиц, таких как протоны, нейтроны и электроны. Поэтому физики предполагают, что она может состоять из гипотетических частиц, называемых аксионами.

Исследователи полагают, что аксионы — это нестабильные частицы, которые могут самопроизвольно распадаться на другие частицы. Этот процесс напоминает распад нейтронов, которые вне атомного ядра превращаются в протоны примерно за 15 минут. При распаде аксионы могут выделять фотоны — частицы света. Если масса аксионов составляет около 1 электронвольта, то испускаемые фотоны будут находиться в инфракрасном диапазоне длин волн, и их сможет зафиксировать космический телескоп Джеймса Уэбба.

Телескоп Уэбба является самым мощным инструментом для изучения далеких объектов во Вселенной. Он может видеть чрезвычайно тусклые источники света и точно различать различные частоты инфракрасного излучения. Эти особенности делают его идеальным инструментом для поиска темной материи, поскольку если аксионы действительно распадаются и выделяют фотоны, то этот процесс оставит уникальный след в спектре излучения.

Физики считают, что если распад аксионов действительно происходит, он должен быть сосредоточен на определенной частоте, создавая узкую спектральную линию. Именно эта линия может помочь отличить излучение аксионов от других источников инфракрасного света во Вселенной. Кроме того, форма этой спектральной линии может дать ученым дополнительную информацию о распределении темной материи в нашей галактике и за ее пределами.

Авторы исследования предлагают начать поиски темной материи в гало Млечного Пути — области, окружающей нашу галактику, где ее концентрация особенно высока. После этого они планируют изучить гало соседних карликовых галактик, которые также могут содержать значительное количество темной материи.

Однако даже если телескоп Уэбба не сможет обнаружить распад аксионов, это не будет означать, что темная материя не состоит из этих частиц. Дело в том, что данный телескоп способен фиксировать распад частиц только в диапазоне масс от 0,1 до 4 электронвольт. Если аксионы имеют массу за пределами этого диапазона, то их просто не удастся обнаружить с помощью нынешних инструментов.

По мнению физиков, обнаружение темной материи полностью изменит наше понимание Вселенной. Это открытие может не только подтвердить существование аксионов, но и пролить свет на многие тайны космоса, о которых человечество пока даже не догадывается.

Источник: Space

Continue Reading
Advertisement
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Технологии

На Земле 15 млн лет назад резко упал уровень моря: куда подевалась вся вода

Published

on

Исследователи обнаружили, что в прошлом нашей планеты был необычный период, когда уровень моря значительно изменялся.

Этот период, охватывающий время от 15 до 6 миллионов лет назад, стал результатом замедления формирования океанической коры на 35%. Это замедление привело к углублению океанических бассейнов, что, в свою очередь, привело к снижению уровня моря на 26–32 метра. Это изменение сопоставимо с тем, как если бы весь Восточно-Антарктический ледяной щит растаял в наши дни, но в обратном порядке.

Учёные рассчитали, что снижение темпов формирования океанической коры также привело бы к уменьшению теплообмена между океаном и горячей мантией под ним на 8% в целом за период с 15 до 6 миллионов лет назад, с еще более значительным падением (35%) гидротермального потока у океанических хребтов. Это сокращение теплового потока могло вызвать изменения в химии океана.

Также исследователи предположили, что снижение вулканической активности в этот период могло привести к глобальному похолоданию. В таком случае уровень моря мог бы упасть на более чем 60 метров, благодаря тепловому сжатию воды и большему количеству воды, удерживаемому континентальными ледяными щитами.

Исследования показали, что данные, полученные из стратиграфических исследований прибрежных слоёв, включая Нью-Джерси и шельф Новой Шотландии, согласуются с расчетами, подтверждая изменения уровня моря в этот исторический период.

Источник: LiveScience

Continue Reading

Технологии

Первый в истории частный зонд для изучения астероидов ведет себя странно в космосе

Published

on

Компания AstroForge столкнулась с проблемами в ходе своей первой миссии с аппаратом Odin, предназначенным для исследования астероида 2022 OB5.

Космический аппарат был запущен 26 февраля с ракеты Falcon 9 и должен был изучать этот астероид с целью добычи полезных ископаемых. Однако спустя несколько часов после старта Odin начал испытывать трудности, и последний раз он вышел на связь с Землей через 20 часов после старта. Несмотря на усилия специалистов компании, установить связь с аппаратом пока не удалось.

Космический аппарат Odin перед запуском
Фото: space.com

На 1 марта зонд находился более чем в 300 000 км от Земли, продолжая двигаться по своей траектории, но несмотря на то, что его солнечные панели обеспечивали питание, информация о состоянии аппарата не поступала. Ожидается, что аппарат медленно вращается в космосе на очень низкой скорости, и пока неизвестно, что именно произошло с устройством и сможет ли оно продолжить свою миссию.

Компания AstroForge продолжает попытки установить связь с Odin, чтобы попытаться вернуть его в рабочее состояние. Аппарат должен был собрать данные во время пролета мимо астероида, которые нужны для последующих миссий, включая посадку на астероид.

Отметим, что Odin был запущен одновременно с лунным посадочным модулем “Афина” компании Intuitive Machines, который должен совершить посадку на Луну 6 марта.

Источник: Space

Continue Reading

Технологии

Квантовые компьютеры “подешевеют” на 90% благодаря новому чипу: что придумали ученые

Published

on

Amazon представила свой первый чип для квантовых вычислений под названием “Ocelot”, который использует масштабируемую архитектуру и снижает стоимость исправления ошибок до 90%.

Разработан этот чип командой Центра квантовых вычислений AWS при Калифорнийском технологическом институте. Amazon утверждает, что Ocelot является значимым шагом к созданию отказоустойчивых квантовых компьютеров, которые смогут решать задачи коммерческого и научного значения, недоступные для современных обычных компьютеров.

Чип использует “кошачьи” кубиты, названные в честь знаменитого эксперимента Шредингера. Эти кубиты по своей природе подавляют определенные виды ошибок, что позволяет уменьшить ресурсы, которые обычно необходимы для их коррекции. По словам Amazon, команда исследователей AWS впервые объединила технологию “кошачьих” кубитов и дополнительные компоненты квантовой коррекции ошибок на одном микрочипе. Эта конструкция чипа может быть изготовлена с использованием технологий, заимствованных из микроэлектронной промышленности.

Одним из важнейших аспектов является то, что в будущем квантовые чипы, использующие архитектуру Ocelot, могут значительно снизить свою стоимость — до 90% от тех затрат, которые сегодня нужны для создания чипов, способных исправлять ошибки. Это открывает перспективы для более доступных и практичных квантовых компьютеров. Amazon утверждает, что полноценный квантовый компьютер, построенный с использованием этой технологии, может стать реальностью уже через 5 лет.

Одна из самых больших проблем квантовых компьютеров заключается в их невероятной чувствительности к внешним воздействиям, или “шуму”. Вибрации, тепло, электромагнитные помехи, возникающие от сотовых телефонов и Wi-Fi сетей, а также космические лучи и излучение из космоса могут выбить кубиты из их квантового состояния, что ведет к ошибкам в вычислениях. Эти проблемы затрудняли создание надежных квантовых компьютеров, способных выполнять вычисления сложного уровня. Однако с внедрением технологии “кошачьих” кубитов и улучшенной квантовой коррекции ошибок, по словам исследователей, эти проблемы могут быть решены.

Источник: Interesting Engineering

Continue Reading

В тренде