Научниците имаат ново објаснување за да го објаснат постоењето на мистериозната темна материја. Според ново истражување објавено во Monthly Notices of the Royal Astronomical Society темната материја би можел да биде просто гравитација која нема маса, ич не тежи.

Научниците се очајни по решение, па ова што тие сега го предлагаат е практично непостоење на темната материја. Таа не би можела да постои, ако не постои гравитацијата, односно ако имаме гравитација која што нема маса. Наместо тоа, тие предлагаат дека гравитацијата е производ на топологијата на време-просторот.

Која е разликата меѓу гравитацијата и темната материја? Темната материја беше првпат предложена во 1932 година, врз основа на набљудувањето дека галаксиите се движат на начини коишто имаат поголема маса од збирот на нивните ѕвезди и гас. Значи, мора да има нешто плус освен гравитацијата што ги придвижува.

Нешто што беше наречено темна материја.

Со години имаше сè повеќе истражувања на оваа тема. Едноставните објаснувања, како на пример, дека не сме ги пребројале убаво ѕвездите во галаксијата, дефинитивно не успеаја.

Едно од објаснувањата за темната материја беше преку честички помали од атомот, исто како што гравитацијата е составена од гравитони. Но, вакви честички не се забележани и покрај многуте експерименти.

Ова ги натера некои физичари да се запрашаат дали сето тоа погрешно го сфативме. Можеби не постои темна материја, и наместо тоа, гравитацијата работи поинаку на поголеми размери отколку што мислиме. Една верзија на ова, позната како Модифицирана Њутнова динамика (МОНД) привлече прилично малку внимание , но се покажа многу попопуларна кај онлајн коментаторите отколку кај физичарите, кои пак ја сметаа за неточна.

Професорот Ричард Лиу од Универзитетот во Алабама во Хантсвил се нашол во оваа ситуација и направил своја верзија. Тој предлага дека гравитацијата може да постои без маса. Ако е во право, тоа ќе преврти на глава голем дел од космологијата на главата.

Лиу предлага дека гравитавијата ја создава самата форма на време-просторот, неговата топологија, а овој тополошки дефект биле создадени веднаш по Големата експлозија со која започнал Универзумот.

– Тополошките ефекти се многу компактни региони на вселената со многу висока густина на материјата, обично во форма на линеарни структури познати како космички жици, иако се можни и 2Д структури како сферични (топчести) школки – вели Лиу и додава:

– Топчестите школки во мојот труд се состојат од тенок внатрешен слој на позитивна маса и тенок надворешен слој со негативна маса. Вкупната маса на двата слоја, што е сè што може да се измери, по маса, е точно нула, но кога ѕвезда лежи на оваа обвивка, таа искусува голема гравитациска сила што ја влече кон центарот на школка.

Силата овде би имала јачина обратнопропорционална на растојанието, наместо инверзната на квадратурата на растојанието како што се применува според Њутновиот закон за гравитација. Дали ова е физички можно не е докажано, но Лиу тврди дека покажува дека тоа функционира математички.

Практично, се менуваат Њутновите закони.

Лиу предлага дека додека светлината поминува низ објект како галаксија таа е малку свиткана навнатре со нејзиното поминување низ овие обвивки. Ова свиткување едвај би можело да се разликува од она што би се случило кога би имало повеќе масовно влечење на светлината. Истото важи и за движењата на ѕвездата околу галактичкиот центар.

Бидејќи, како што забележува Лиу, овие два феномени се основата за нашата увереност дека постои темна материја, алтернативниот процес за двете би ја направил темната материја непотребна.

Од друга страна,  неговата идеја за топчести школки со позитивна и негативна маса на секоја страна е подеднакво недокажана и значително е потешко да се објасни зошто тие воопшто би постоеле.

Лиу предлага дека создавањето на овие дефекти било поврзано со „космолошка фаза на транзиција“ во раниот универзум, каде низ целиот универзум, материјата претрпела промена на состојбата.

– Мојата сопствена инспирација дојде од мојата потрага по друго решение за равенките на гравитационото поле на општата релативност – рече Лиу.

Ова може да даде „конечена гравитациска сила во отсуство на каква било забележлива маса“.

Какви биле овие фази низ кои минувала материјата во универзумот? Лиу предложи дека неговите топчести школку можеи прво биле прави жици кои се истегнувале.

– Оваа иницијатива е за возврат поттикната од мојата фрустрација од статус квото со нашето поимање за постоењето на темната материја и покрај недостатокот на какви било директни докази цел век – објаснува Лиу.

– Се разбира, достапноста на второто решение, дури и ако е многу сугестивно, не е само по себе доволно за да се дискредитира хипотезата за темната материја. Тоа во најдобар случај би можело да биде интересна математичка вежба – заклучи Лиу и додава:

– Но, тоа е првиот доказ дека гравитацијата може да постои без маса.

The post НОВО РЕШЕНИЕ НА МИСТЕРИЈАТА НА ТЕМНАТА МАТЕРИЈА Ако гравитацијата ич не тежи, тогаш… appeared first on plusinfo.mk.

А зошто ладна темна материја? Според препоставките таа е „изладена“, има мала брзина, многу помала од брзината на светлината и не може да реагира со обичната материја. Па така, таа нема способност да ги избрише големите структури во универзумот. Научниците исто така имаат и еден модел со „жешка темна материја“, а можно е и двата типа материја да постојат истовремено. И двата типа се поврзани со самото ширење на универзумот кое почнало од самиот Биг Бенг.

Течението на темна материја го открил истражувачки тим предводен од професорот Каики Таро Инуе од Универзитетот Киндаи во Осака, Јапонија. И тоа течение е помало од, да речеме, една масивна галаксија. Статијата ќе биде објавена во The Astrophysical Journal.

Посветлата портокалова боја на сликите означува региони со висока густина на темната материја, а потемната портокалова боја означува региони со мала густина на темната материја. Белата и сината боја претставуваат објекти со гравитациски леќи набљудувани од АЛМА.

А зошто ја викаат оваа материја ‘рбет на универзумот? Се смета дека темната материја, невидливиот материјал кој сочинува голем дел од масата на Универзумот, одиграл важна улога во формирањето на структури како што се ѕвездите и галаксиите.

Како да најдете нешто кое не реагира со ништо во универзумот? Па, бидејќи темната материја не е рамномерно распоредена во вселената, туку е распоредена во купчиња, нејзината гравитација може единствено да ѝ го промени патот на светлината, па дури и на онаа светлина што доаѓа од далечните извори на светлина. Тука во игра доаѓа техниката на гледање со гравитациски леќи…

Ова откритие ни покажува дека темната материја е поврзана со големите галаксии и нивните јата. Но, сега не знаеме како таа изгледа, на пример, во помал размер, зумирана!

Објектот што бил набљудуван и со кој било направено ова откритие е регион во вселената кој е оддалечен 11 милијарди светлосни години од Земјата. Се работи за „квазар“, регион кој блешти со светлина, прашина и радијација.

Гледано од Земјата, овој квазар се наоѓа во правец на соѕвездието Бик.

The post ОТКРИЕН ‘РБЕТОТ НА УНИВЕРЗУМОТ Се одмотува клопчето на темната материја, таа е ладна? appeared first on plusinfo.mk.

Црните дупки ширум нашиот универзум се во просек седум до 20 пати поголеми од она што биле пред девет милијарди години, а астрофизичарите можеби конечно знаат зошто е тоа така. Решението што тие го смислиле за оваа загатка поврзува две работи кои долго време имаа слични имиња – црните дупки и темната материја, јавува ИФЛ Наука.

– Ова е навистина изненадувачки резултат – рече д-р Дејв Клементс од Империјалниот колеџ во Лондон.

– Почнавме да гледаме како црните дупки растат со текот на времето и можеби го најдовме одговорот на еден од најголемите проблеми во космологијата.

Зарем не е логично црните дупки да се изворот на темна материја во универзумот? Па, ако тоа е така тогаш нивното нагло растење во минатото станува логично. За темната материја знаеме многу малку, но сигурни сме дека таа, кога е забележана во галаксии придонесува тие да се шират, сè побрзо и побрзо…Всушност и самиот наш универзум се шири и забрзува ширејќи се, а никој не знаеше точно, односно не ни се сложуваше една космолошка константа…

Научниците за да ја објаснат оваа црна материја која всушност ја има речиси девет пати повеќе од обичната материја во вселената ѝ даваа други потекла – можеби има „црна честичка“ или можеби се дел потчестичка од некоја друга, веќе позната честичка.

Најинтересното? Црната материја, односно нејзиното дејство, е како некој антипод на гравитацијата која спротивно на неа, ги привлекува сите нешта, токму внатре во црните дупки. Тоа ги прави црните дупки идеални места за да се провери како овие две сили си парираат една на друга.

Секако, ширењето на црните дупки во човечко време е многу мало за да ова убаво се измери, но ако се споредат податоците од пред девет милијарди години, како што направиле научниците се гледа дека црните дупки пораснале сами од себе – дека ова растење не можело да биде резултат на спојување на помали црни дупки во поголеми, чиј степен на спојување го знаеме. Исто така, црните дупки пораснале многу побрзо отколку што знаеме дека испаруваат според равенките кои ни ги остави Стивен Хокинг.

– Ние навистина кажуваме две работи одеднаш: дека постојат докази дека типичните решенија на црните дупки не функционираат на многу долги периоди, и дека го имаме првиот предложен астрофизички извор за темна енергија – д-р Данкан Фара од Универзитетот на Хаваи.

– Меѓутоа, ова не значи дека други научници не предложиле извори за темна енергија, туку дека ова е првиот труд за набљудување каде што не додаваме ништо ново во универзумот како извор за темна енергија (во смисла на нова честичка). Црните дупки од теоријата на Ајнштајн за гравитацијата, се всушност, темната материја.

Научцните во трудот признаваат дека за нивното тврдење да биде испитано ќе треба да се направат многу повеќе и многу различни експерименти.

Но, ако биде докажано дека е точно, ова ќе смени многу од сегашните космолошки теории. Ние веќе знаеме дека црните дупки се архитекти кои создаваат и уништуваат сè во универзумот, но отворајќи го полето на црната материја се отвора едно егзотично место во астрофизиката каде се можни егзотичната материја, негативната маса и слични алтернативни теории.

The post ШТО АКО ЦРНИТЕ ДУПКИ СЕ ИЗВОРИТЕ НА ТЕМНАТА МАТЕРИЈА? Тогаш космосот не е она за што го мислиме! appeared first on plusinfo.mk.

Па, во 1930-тите, швајцарскиот астроном по име Фриц Цвики забележал дека група галаксии во едно далечно јато во унивезумот се вртат една околу друга многу побрзо отколку што требало. Толку брзо што испаѓало дека тие се многу, многу потешки одошто се. Затоа, тој предложил дека невидена супстанца, која ја нарекол темна (или мрачна) материја, би можела гравитационо да ги влече овие галаксии.

Денес знаеме дека оваа темна материја ја има шест пати повеќе од нормалната материја иако таа, барем така досега научниците сметаат, не реагира со ништо.

Што е темна материја?

Прво и можеби најзбунувачки, истражувачите остануваат несигурни за тоа што точно е темната материја. Првично, некои научници претпоставуваа дека исчезнатата маса во универзумот е составена од мали слаби ѕвезди и црни дупки, иако деталните набљудувања не покажаа ни приближно доволно такви објекти за да се објасни влијанието на темната материја.

Актуелниот водечки конкурент за обвивката на темната материја е хипотетичка честичка наречена Слаба интерактивна масивна честичка, или WIMP, која би се однесувала нешто како неутроните, освен што би била помеѓу 10 и 100 пати потешка од протон.

Можеме ли да ја детектираме?

Ако темната материја е направена од WIMP-честички, тие треба да бидат насекаде околу нас, невидливи и едвај забележливи. Па зошто сè уште не сме ги пронашле? Иако тие не би реагирале многу со обичната материја, секогаш постои мала шанса дека честичката од темната материја би можела да удри во нормална честичка како протон или електрон додека патува низ вселената.

Тоа им даде надеж на научниците па почнаа во подземни лаборатории да ги бараат овие честички. Проблемот? По децении пребарување, ниту еден од овие детектори не направи веродостојно откритие. Претходно оваа година, кинескиот експеримент PandaX го објави најновото не-откривање на WIMP. Се чини веројатно дека честичките од темната материја се многу помали од WIMP.

Се состои ли темната материја од повеќе честички?

Обичната материја е составена од протони, неутрони и електрони, но и цела зоолошка градина од поегзотични честички како неутрина, муони… Така, некои истражувачи се запрашаа дали темната материја, која сочинува 85 отсто од материјата во универзумот, може да биде исто толку комплицирана.

– Нема добра причина да се претпостави дека целата мрачна материја во универзумот е изградена од еден вид честички – вели физичарот Андреј Кац од Универзитетот Харвард за Space.com, сестринската страница на Live Science.

На пример, мрачните протони би можеле да се комбинираат со мрани електрони за да формираат мрани атоми, создавајќи конфигурации разновидни и интересни како оние што се наоѓаат во видливиот свет, рече Кац.

Освен материја, постои ли мрачна сила?

 Исто како што обичната материја ја „носат“ разни сили, научниците се сомневаат дека постојат и „мрачни“ сили. На пример, некои од нив трагаат по мрачни фотони. Ако постојат нив научниците би ги разбиле со „мрачна“ електромагнетна сила.

Физичарите во Италија се спремаат да разбијат зрак од електрони и нивните античестички, познати како позитрони во еден дијамант. И доколку постојат темни фотони, паровите електрон-позитрон би можеле да уништат и да произведат една од чудните честички што носат сила, што потенцијално ќе отвори сосема ново поле на истражување во физиката.

А, да не е направена од аксиони?

Како што физичарите сè повеќе не им веруваат на WIMP-честичките, другите хипотетички честички од темната материја почнуваат да добиваат наклоност. Една од водечките замени би бил аксионот, кој, ако постои би бил екстремно лесен, 10 на 31-ва пати помалку од протонот. Тоа е единица со 31 нула позади себе.

Сега се бараат аксиони во неколку експерименти. Неодамнешните компјутерски симулации ја зголемија можноста овие аксиони да формираат објекти слични на ѕвезди, кои би можеле да произведат забележливо зрачење кое би било сосема слично на мистериозните феномени познати како брзи радио рафали кои патуваат низ вселената.

Кои ѝ се својствата?

Астрономите ја открија темната материја преку нејзините гравитациони интеракции со обичната материја, што сугерира дека тоа е нејзиниот главен начин да го објави своето присуство во универзумот. Но, кога се обидуваат да ја разберат вистинската природа на темната материја, истражувачите имаат извонредно малку што да предложат.

Според некои теории, честичките од мрачната материја треба да имаат и свои античестички, што значи дека две честички од темната материја ќе се уништат една со друга кога ќе се сретнат. Експериментот со алфа магнетен спектрометар (АМС) на Меѓународната вселенска станица трага по знаците за ова уништување уште од 2011 година и веќе откри стотици илјади настани.

За беља, научниците сè уште не се сигурни дали тие доаѓаат од темната материја, а сигналот допрва треба да им помогне да утврдат што точно е темната материја.

Темна материја има во секоја галаксија?

Бидејќи толку масовно ја надминува обичната материја, често се вели дека темната материја е контролната сила која организира големи структури како што се галаксиите и галактичките јата. Па сепак, беше чудно кога, на почетокот на годинава, астрономите објавија дека пронашле галаксија наречена NGC 1052-DF2 која изгледаше дека воопшто не содржи темна материја.

– Темната материја очигледно не е услов за формирање на галаксија – изјави тогаш Питер ван Докум од Универзитетот Јеил за магазинот Спејс.

Сепак, во текот на летото, посебен тим објави анализа која сугерира дека тимот на Ван Докум погрешно го измерил растојанието до галаксијата, што значи дека нејзината видлива материја била многу потемна и полесна од првите наоди и дека повеќе од нејзината маса била во темната материја отколку што претходно се сметало.

Што е со резултатите од DAMA/LIBRA?

Долгогодишна мистерија во физиката на честички се збунувачките резултати од европскиот експеримент познат како DAMA/LIBRA. Овој детектор, лоциран во подземен рудник под планината Гран Сасо во Италија, бара да го регистрира повременото вибрирање во честичките од темната материја.

Оваа осцилација би требало да настане додека Земјата се движи во својата орбита околу Сонцето додека лета низ галактичкиот тек на темната материја што го опкружува нашиот Сончев систем, понекогаш наречен ветер од темната материја. Од 1997 година, DAMA/LIBRA тврди дека го бара токму овој сигнал, иако ниту еден друг експеримент не видел вакво нешто.

Има ли темната материја електричен полнеж?

Сигнал од почетокот на времето ги наведе некои физичари да сугерираат дека темната материја може да има електричен полнеж. Научниците пронајдоа атоми од водород кои зрачеле негде по големиот Биг Бенг, за кое мислат дека е зрачење на темна материја со електричен полнеж.

Астрофизичарот Џулијан Муњоз од Универзитетот Харвард претпостави дека темната материја со електричен полнеж би можела да ја одвлече топлината од сеопфатниот водород, нешто како коцки мраз што лебдат во лимонада. Но, претпоставката допрва треба да се потврди.

Можат ли обичните честички да се распаднат во темна материја?

Неутроните се честички на обичната материја со ограничен животен век. По околу 14,5 минути, залутан неутрон кој бил откинат од некој атом ќе се распадне во протон, електрон или во неутрино. Но, две различни експериментални поставки даваат малку поинаков животен век за ова распаѓање, со несовпаѓање меѓу нив околу 9 секунди, според експериментите цитирани во студијата во јули во списанието Physical Review Letters.

Сега научниците сметаат дека можеби во тие 9 секунди, неутронот всушност станува црна материја. Тим на научници во Лос Аламос во Ново Мексико проба да го докаже ова, но засега неуспешно. Тие велат дека и други сценарија за распаѓање на обичната во мрачна материја се можни.

Постои ли воопшто мрачната материја?

 Има една не така мала група физичари кои велат дека мрачната материја не постои. Тие имаат свој модел на универзумот наречен „модифицирана Њутнова динамика“(МОНД) според кој галаксиите се вртат толку брзо не поради тоа што имаат црна материја, туку поради тоа што гравитационата сила е многу појака одошто се смета. Тие велат дека гравитацијата се зголемува кога делува на големи тела, како на пример, цели галаксии.

Засега, оваа група физичари се малцинство во однос на сите научници.

„Темната материја сè уште е непотврден модел“, напиша физичарот Дон Линколн во своите одговори за ЖиваНаука.. Сепак, клеветниците допрва треба да го убедат поширокото поле во нивните идеи. А најновите докази? Исто така , сугерира дека темната материја е реална.

The post 11 ЗОШТО И 11 ЗАТОА ЗА МРАЧНАТА МАТЕРИЈА Не знаеме ништо за неа, а ја има шест пати повеќе од обичната appeared first on plusinfo.mk.

Тој беше вклучен пред два месеци. Уште не најде темна материја, но во тие 60 дена, им овозможи на истражувачите да ги постават најстрогите ограничувања за тоа што би можела да биде темната материја. Уредот ќе треба да потроши уште 1.000 дена за да се реализира неговата целосна чувствителност, но овие прелиминарни резултати потврдуваат дека дизајнот е добар. Целата студија може да ја прочитате овде.

Темната материја е невидлива, таа не реагира со светлината. Набљудувачките докази досега се посредни, засновани на потребата од дополнителна материја (или нова физика?) за да се објасни ротацијата на галаксиите и структурите во Универзумот. Една од можностите е дека темната материја е направена од слаби заемнодејствувани масивни честички (WIMP), и тоа е она што LUX-Zeplin го бара.

Повремено, WIMP-овите може да комуницираат со некој атом од седумте тони течен ксенон во детекторот. Тоа е она што се бара.

Можната интеракција би ослободила електрони, кои ќе бидат откриени. Дури и ако не биде забележена никаква интеракција, ова им кажува на физичарите каде не е темната материја. Само 60 дена го намалија можниот опсег на маса каде што може да постојат овие WIMPS-честички.

– Соработката добро функционираше за да се калибрира и да се разбере одговорот на детекторот – рече Арон Маналајсеј од лабораторијата Беркли, кој како координатор за физика, ги предводеше напорите на соработката да ги произведе овие први физички резултати.

– Со оглед на тоа што штотуку го вклучивме (детекторот) пред неколку месеци и тоа за време на ограничувањата на ковид-19, импресивно е што веќе имаме толку значајни резултати – додава тој.

Научниот труд со првите резултати за црната материја може да се прочита онлајн овде.

Детекторот сега пребарува во регионот познат како неутрино магла. Ова е областа каде што ефектите на неутрината, исто така честички кои тешко комуницираат со материјата, може да се набљудуваат од детекторот. Сепак, научниците се уверени дека ќе се соберат доволно податоци за да се одвојат неутрината од потенцијалните мамки.

– Планираме да собереме околу 20 пати повеќе податоци во наредните години, така што само се загреваме. Има многу наука што треба да се открие и тоа е многу возбудливо – објасни портпаролот на LZ, Хју Липинкот од Универзитетот во Калифорнија, Санта Барбара.

Потрагата по темната материја не поминува само низ овој експеримент. Големиот хадронски судирач под градот Женева во Швајцарија го започна своето трето возење и тамошните физичари се надеваат дека ќе видат чудни распаѓања на Хигсџовиот бозон кои ќе укажат на постоење на темната материја.

Тука ќе ни помогне и новиот Џејмс Веб телескоп со златни огледала кој неодамна беше пуштен во орбитата на Земјата. Тој ќе набљудува темна материја или барем ќе ја мери брзината на движењето на разни галаксии со што ќе можеме да споредиме колку и каде таа се наоѓа.

Всушност, на таков начин темната материја и беше откриена и тоа во нашиот Млечен Пат.

The post ГИ ИМАМЕ ПРВИТЕ РЕЗУЛТАТИ ЗА ТЕМНАТА МАТЕРИЈА Нов експеримент ќе каже дали таа е честичка или нешто сосема друго appeared first on plusinfo.mk.

Ова ќе биде прво пуштање во погон на ЛХЦ откако беше исклучен поради одржување и надградба. Рестартирањето потоа беше одложено поради ковид-19.

Вклучувањето на машината е сложен процес и секогаш е проследено „со шишиња шампањско“ ако сè оди по планот. Потенцијалните проблеми може да настанат, на пример, поради ненадејна промена на температурата од 300 степени или околу илјадниците магнети коишто држат милијарди честички во цврст сноп додека кружат во тунелот.

Благодарение на оваа машина е пронајдена честичката Хигсов бозон. Таа, заедно со нејзиното енергетско поле, како што се смета во науката, била пресудна за Големата експлозија и создавањето на Вселената пред 13,7 милиј арди години. Физичарите се надеваат дека натамошното „судирање“ на сноповите протони во ЛХЦ ќе помогне во потрагата по тн. темна материја – којашто се наоѓа вон видливоста на бесконечното пространство.

Се смета дека темната материја е петпати пораспространета од обичната материја, но таа не апсорбира, не рефлектира и не емитира светлина. Досегашните истражувања не дале резултати.

The post ВО ПОТРАГА ПО ТЕМНАТА МАТЕРИЈА Во ЦЕРН повторно го покренуваат хадронскиот судирач appeared first on plusinfo.mk.