Моделювання SIBELIUS-DARK допоможе відповісти на питання космології

Міжнародна група вчених створила найточнішу на сьогодні модель Всесвіту. Використовуючи суперкомп’ютери, була відтворена історія всього Всесвіту: від Великого вибуху до наших днів.

Проєкт під назвою SIBELIUS-DARK створив віртуальний Всесвіт. Його розміри становлять 600 млн світлових років у діаметрі, включаючи 130 млрд змодельованих частинок. Віртуальний світ був створений за допомогою суперкомп’ютера DiRAC COSmology MAchine (COSMA) Даремського університету. Симуляція була заснована на моделі, яка називається «моделлю холодної темної матерії», що є стандартною у космології.

Теорія Великого вибуху є провідним поясненням того, як виник Всесвіт. Простіше кажучи, Всесвіт, яким ми його знаємо і бачимо, народився з нескінченно гарячої та щільної точки, званої сингулярністю. Раптом вона «вибухнула» — роздулася і розтяглася. У перші миті цей процес відбувався з неймовірною швидкістю, а потім у міру охолодження простору сповільнився. Але не припинився, і відбувається останні 13,8 млрд років.

Наявні технології ще не дозволяють астрономам буквально поглянути на народження Всесвіту. Багато з того, що ми розуміємо про Великий вибух, виходить із математичних формул та моделей. Однак астрономи можуть побачити відлуння розширення через космічний мікрохвильовий фон.

Крім Великого вибуху, є й альтернативні пояснення виникнення Всесвіту — такі як вічна інфляція або Всесвіт, що коливається.

«Зріз» нової тривимірної карти Всесвіту. Джерело: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI

Астрофізики з Університету Берклі створили найбільш масштабну та детальну тривимірну карту Всесвіту. Вона демонструє розподіл галактик, розташованих на відстані до 5 млрд світлових років від Землі.

Високоенергетичні нейтрино й антинейтрино можуть бути частиною релятивістських викидів (джетів), що виникають при падінні речовини на надмасивні чорні діри. Джерело: Science Communication Lab/DESY

Давним-давно, в далекій-далекій галактиці, під час невідомого високоенергетичного процесу утворилася крихітна частка антиматерії. Рухаючись зі швидкістю світла, вона здолала величезну відстань і на своєму шляху пронизала крижаний щит Антарктиди. Там вона, нарешті, провзаємодіяла з льодом, викликавши характерний спалах, зареєстрований детекторами нейтринної обсерваторії IceCube.

Дивний рік наукового дослідження Червоної планети

Ровери NASA Perseverance  та  Curiocity, а також орбітальний космічний апарат Trace Gas Orbiter, зробили низку дивовижних відкриттів цього року. Були виявлені залишки потоків лави після активних вивержень вулканів, що потрясли Марс в його молодості, свідчення існування води у вигляді стародавніх озер та потужні бурі, які, ймовірно, позбавили планету життя. Всі ці знахідки завершують знаменний і навіть дивний рік наукового дослідження Червоної планети.

Квазар J0313-1806 в уяві художника

Відкриття 2021 року розширили межі наукових досліджень та нашої уяви. Рік, що минув, можна назвати найдивнішим в історії науки. Водночас він запам’ятався й дивовижними рекордами, які були зафіксовані як у найвіддаленіших куточках Всесвіту, так і в лабораторних умовах на Землі.

Parker Solar Probe — найшвидший із відомих об’єктів, створених людьми

2021 рік добігає кінця, а значить, настав час підбивати підсумки. Видання  Gizmodo  назвало його найдивнішим в історії космосу. Він був насичений найрізноманітнішими подіями: екстрені ситуації на МКС, катастрофи на орбіті через випробування космічної зброї, вихід ракет з-під контролю, перші туристичні польоти в космос та унікальні відкриття.

У космосі існує безліч таємниць і загадок. Чи є інопланетне життя? Що насправді являє Всесвіт і як він функціонує? Що всередині чорних дір і що таке темна енергія? Відповіді на ці запитання вчені намагалися знайти впродовж багатьох років. Але деякі таємниці ще не мають пояснення, і великі уми всього людства намагаються осягнути невідоме. Ми зібрали ТОП-7 найбільш незрозумілих таємниць Всесвіту, які й досі заводять вчених у глухий кут.

Карта розповсюдження темної матерії. Джерело: N Jeffrey/Dark Energy Collaboration

Ми сприймаємо Всесвіт як скупчення зір, планет, хмар міжзоряного газу, туманностей, галактик тощо. Але насправді це лише верхівка айсберга, на яку припадає всього кілька відсотків її загальної маси. Куди більшу частину речовини Всесвіту складає т.з. темна матерія. Ми не можемо її побачити. Вона не випромінює, не поглинає та не відбиває світло. Її присутність видає лише гравітаційний вплив на звичайну матерію. Зокрема, саме через темну матерію зовнішні частини близьких до нас спіральних галактик обертаються швидше, ніж повинні, з урахуванням маси речовини, що спостерігається.

Чорна діра у зоряному скупченні в уявленні художника. Джерело: ESO/M. Kornmesser

Завдяки дуже великому телескопу Європейської південної обсерваторії (VLT ESO) астрономи змогли виявити раніше невідому чорну діру зіркової маси. Особливість знахідки полягає в тому, що вона розташована за межами нашої галактики.

Знайдена чорна діра ховається у скупченні NGC 1850, що налічує тисячі світил. Воно розташоване у Великій Магеллановій Хмарі — карликовій галактиці, яка віддалена на 160 тис. світлових років від Чумацького Шляху і є його супутником.

Раніше астрономи вже знаходили чорні діри зоряних мас в інших галактиках. Це відбувалося або шляхом реєстрації рентгенівського випромінювання, що випускається при поглинанні ними речовини, або завдяки гравітаційним хвилям, що виникають під час злиття чорної діри з іншою чорною дірою або нейтронною зорею.

NASA / JPL-CALTECH / FUTURISM

МАРИНА КАЧУРА 03 СЕРПНЯ 2021 ДЖЕРЕЛО: THE ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS

Спостереження за поясом астероїдів в інфрачервоному спектрі виявили у ньому два дивних об'єкти — надто червоних та надто великих для його звичних мешканців. Пару назвали 203 Помпея і 269 Юстиція, та підозрюють, що тіла належить до транснептунових об'єктів — тих, що сформувалися за Нептуном. Про знахідку японські астрономи повідомили у The Astrophysical Journal Letters та вважають, що об'єкти могло закинути у пояс астероїдів ще на початку формування Сонячної системи.

Галактика NGC4921 на знімках ALMA (червоний і помаранчеві кольори) та «Габбла». ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) / S. Dagnello (NRAO), NASA / ESA / Hubble / K. Cook (LLNL), L. Shatz

МАРИНА КАЧУРА 03 СЕРПНЯ 2021 ДЖЕРЕЛО: ARXIV

Нове дослідження даних телескопів ALMA та CARMA вказало, що галактики, які наближаються до смерті, можуть відстрочувати її, починаючи акреціювати раніше витіснені гази. Так, помираючи, тиском галактики викидають газ, що зупиняє процес зореутворення, однак, не вся речовина встигає відлетіти, а тому потрапляє назад, підживлюючи галактику. Цей ефект необхідно буде врахувати для обчислювання віку галактик, повідомляють вчені. Стаття доступна на сервісі препринтів arXiv та готується до публікації у The Astrophysical Journal.

Вчені під час спостереження за рентгенівськими променями, які викидає у Всесвіт надмасивна чорна діра, виявили дивні спалахи: вони виявилися відображеннями зі зворотного боку діри.

Як передає Укрінформ, про це повідомляється у науковому журналі Nature.

Крім цього, телескопи зафіксували додаткові, менш яскраві і різних кольорів спалахи. Передбачається, що це - відблиски або світлова луна.

«Будь-яке світло, яке потрапить у чорну діру, не виходить з неї, тому ми не можемо бачити те, що знаходиться позаду чорної діри. Причина, за якою ми не можемо це бачити, полягає в тому, що чорна діра викривляє простір, відхиляє світло і закручує навколо себе магнітні поля», - стверджують астрономи.

Дослідники з Інституту астрономії Гавайського університету виявили у космосі найближчу до Землі екзопланету.

Як передає Укрінформ, про це повідомляє ScienceAlert.

Планета, яка отримала назву COCONUTS-2b, розташована за 35 світлових років від Землі. Вона обертається навколо зірки COCONUTS-2.

Відстань між COCONUTS-2b і COCONUTS-2 становить близько 6 471 астрономічних одиниць (одна астрономічна одиниця дорівнює 149,6 млн. км). Середня температура на COCONUTS-2b становить близько 160 градусів Цельсія. Маса екзопланети в шість разів перевищує масу Юпітера.

Астрономи за допомогою телескопа Hubble виявили докази існування водяної пари в атмосфері супутника Юпітера Ганімеда.

Як передає Укрінформ, про це повідомляє   портал  Phys.org. 

Ця водяна пара утворюється, коли лід з поверхні Ганімеда сублімується, тобто перетворюється з твердого на газ.

Вчені зі Швеції використали нові й архівні набори даних телескопа NASA Hubble, щоб зробити це відкриття.