Category: космос

Category was added automatically. Read all entries about "космос".

byzantine

В России провели уникальный эксперимент с нейтринными осцилляциями

Физики Института ядерных исследований изучили переход нейтрино в стерильное состояние

Физики нейтринной обсерватории Института ядерных исследований опубликовали результаты эксперимента по исследованию перехода электронного нейтрино в стерильное состояние, когда частица не участвует ни в каких взаимодействиях, кроме гравитационных. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте Годнауки.рф.

Уникальные исследования были проведены на галлий-германиевом нейтринном телескопе в Баксанской нейтринной обсерватории, который располагается на глубине четырех километров в горе Андырчи в Баксанском ущелье. Для эксперимента специально разработали компактный источник электронных нейтрино на базе изотопа Cr-51 с рекордной интенсивностью 3,4 МКи (мегакюри). Источник установили в центре галлиевых мишеней.

Ученые измерили скорость образования атомов германия в галлиевой мишени. Полученные результаты оказались примерно на 20 процентов ниже ожидаемых. Это подтверждает результаты предыдущих исследований, которые также регистрировали дефицит количества нейтрино, что получило название галлиевой аномалии. Данная аномалия является результатом переходов или осцилляцией между электронным и стерильным состоянием нейтрино.

https://lenta.ru/news/2021/10/11/neutrino/?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop
promo moris_levran december 22, 2014 02:45 8
Buy for 10 tokens
Византийская принцесса Анна – Великая княгиня Киевской Руси. В. Васнецов. "Крещение князя Владимира". В 1988 году в Советском Союзе отмечалась знаменательная дата – 1000-летие Крещения Руси. Минуло 26 лет, и сейчас можно рассмотреть подробнее эти события, поскольку к религии советская власть…
byzantine

Столкновения нейтронных звёзд, золото и расширения ОТО.

Столкновения нейтронных звезд затопили Землю золотом и другими драгоценными металлами

Вселенная довольно хорошо умеет складывать вещи воедино. Соударяются всевозможные вещи - звезды, черные дыры и сверхплотные объекты, называемые нейтронными звездами.

И когда это делают нейтронные звезды, столкновения высвобождают поток элементов, необходимых для жизни.

Давайте исследуем, как астрономы использовали едва заметную рябь в ткани пространства-времени, чтобы подтвердить, что сталкивающиеся нейтронные звезды делают жизнь такой, какой мы ее знаем.

Почти все сталкивалось в тот или иной момент в истории Вселенной, поэтому астрономы давно пришли к выводу, что нейтронные звезды - сверхплотные объекты, рожденные в результате взрывной смерти больших звезд, - тоже сталкивались друг с другом. Но примерно десять лет назад астрономы поняли, что столкновение нейтронных звезд будет особенно интересным.

Во-первых, столкновение нейтронной звезды прошло бы со вспышкой. Это было бы не так ярко, как типичная сверхновая, когда взрываются большие звезды. Но астрономы предсказали, что взрыв, вызванный столкновением нейтронной звезды, будет примерно в тысячу раз ярче, чем типичная новая звезда, поэтому они назвали ее килоновой - и название прижилось.

Как следует из названия, нейтронные звезды состоят из большого количества нейтронов. И когда вы помещаете кучу нейтронов в высокоэнергетическую среду, они начинают объединяться, трансформироваться, расщепляться и совершать всевозможные другие дикие ядерные реакции.

Рождение элементов

Со всеми летающими и объединяющимися друг с другом нейтронами и всей энергией, необходимой для ядерных реакций, килоновы несут ответственность за производство огромного количества тяжелых элементов, включая золото, серебро и ксенон. Вместе со своими родственниками, сверхновыми звездами, килоновы заполняют таблицу Менделеева и генерируют все элементы, необходимые для создания на скалистых планетах живых организмов.

В 2017 году астрономы засвидетельствовали свою первую килонову. Событие произошло примерно в 140 миллионах световых лет от Земли и впервые было объявлено появлением определенной модели гравитационных волн или ряби в пространстве-времени, омывающих Землю.

Эти гравитационные волны были обнаружены обсерваторией гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO) и обсерваторией Virgo, которые немедленно уведомили астрономическое сообщество о том, что они видели отчетливую рябь в пространстве-времени, которая могла означать только столкновение двух нейтронных звезд. Менее чем через 2 секунды космический гамма-телескоп Ферми обнаружил гамма-всплеск - короткую яркую вспышку гамма-излучения.

За этим последовал шквал научного интереса, когда астрономы по всему миру направили свои телескопы, антенны и орбитальные обсерватории на изучение явления килоновой звезды, сканируя его на каждой длине волны электромагнитного спектра. В общей сложности около одной трети всего астрономического сообщества во всем мире участвовало в этих событиях. Это было, пожалуй, наиболее широко описываемое астрономическое событие в истории человечества: в течение первых двух месяцев появилось более 100 статей на эту тему.

Килонова была предсказана давно, но, учитывая частоту появления 1 раз в 100 000 лет в галактике, астрономы не ожидали увидеть ее так скоро. Для сравнения, сверхновые звезды возникают раз в несколько десятилетий в каждой галактике.

А добавление сигналов гравитационных волн дало беспрецедентную возможность заглянуть внутрь самого события. Между гравитационными волнами и традиционными электромагнитными наблюдениями астрономы получили полную картину с момента начала слияния.

Одна только эта килонова произвела 100 объемов нашей планеты чистых твердых драгоценных металлов, что подтверждает, что эти взрывы отлично подходят для создания тяжелых элементов.

Короче говоря, золото в ваших украшениях было выковано из двух нейтронных звезд, которые столкнулись задолго до рождения Солнечной системы.

Смерть модифицированной гравитации

Но это не единственная причина, по которой наблюдения килоновой были настолько увлекательными. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказала, что гравитационные волны распространяются со скоростью света. Но астрономы уже давно пытаются разработать расширения и модификации общей теории относительности, и подавляющее большинство этих расширений и модификаций предсказывают разные скорости гравитационных волн.

Вселенная дала нам идеальное место для проверки этого единственного события килоновой. Сигнал гравитационной волны и сигнал гамма-всплеска от килоновой прибыли с разницей в 1,7 секунды. Но это было после того, как они пролетели более 225 миллионов километров. Чтобы прибыть на Землю одновременно после такого длительного путешествия, гравитационные и электромагнитные волны должны были бы пройти с одной и той же скоростью до одной части на миллион миллиардов.

Это единственное измерение было в миллиард раз точнее, чем любое предыдущее наблюдение, и, таким образом, уничтожило подавляющее большинство модифицированных теорий гравитации.

Неудивительно, что треть астрономов во всем мире сочли это интересным.
byzantine

Редчайшее явление: российская обсерватория обнаружила термоядерную сверхновую в нашей галактике

Пятый случай за всю историю наблюдений
Орбитальная обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма» (СРГ) сканирует Вселенную в ходе четвертого обзора всего неба в рентгеновских лучах. Рекордная чувствительность телескопа СРГ/eROSITA (одного из двух телескопов на борту СРГ) позволяет находить очень редкие и необычные источники рентгеновского излучения на небесной сфере.

Одним из таких источников стал «круглый» объект, угловой размер которого в 8 раз больше видимого диаметра Луны. Российские астрофизики, открывшие этот объект и давшие ему имя G116.6-26.1 в соответствии с координатами на небе, считают, что это остаток вспышки термоядерной сверхновой, взорвавшейся 40 000 лет назад. Его главное отличие от нескольких сотен подобных объектов — свойства газа, в котором находилась взорвавшаяся звезда.

Рентгеновское изображение (8x8 градусов) окрестностей остатка вспышки сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, полученный телескопом СРГ/eROSITA за первые три скана всего неба. Круг, видимый на рисунке — это ударная волна, распространяющаяся по горячему газу гало нашей Галактики. Яркие белые точки соответствуют компактным источникам излучения, которые находятся далеко за пределами Галактики (в основном, далекие квазары и ядра активных галактик)
Открытие старого остатка термоядерной сверхновой в нашей Галактике — это достаточно редкое событие. А G116.6-26.1 к тому же находится не в плоскости Галактики («диск» толщиной около 1 тысячи световых лет, где в основном сосредоточено звездное население; его окружает более разреженное звездное и газовое гало, простирающееся на десятки и сотни тысяч световых лет от нас), где его можно было бы ожидать, а на впечатляющем расстоянии в 4 тысячи световых лет над ней и в 10 тысячах световых лет от Солнца.

Положение остатка сверхновой SRGe J0023+3625=G116.6-26.1, относительно диска и гало Галактики (с) ИКИ РАН, 2021И хотя это всё ещё наша Галактика Млечный Путь, но так высоко над её плоскостью остатки сверхновых еще не наблюдались. Там не могла взорваться короткоживущая (всего миллионы лет) массивная звезда, их на такой «высоте» просто нет. Это был термоядерный взрыв белого карлика, произошедший около 40 тысяч лет назад. Все вещество звезды массой в 1.4 массы Солнца было выброшено взрывом с громадной скоростью около 3000 км/сек, и сейчас остаток имеет гигантский физический размер диаметр около 600–700 световых лет.

В ходе термоядерных реакций синтеза с гигантским энерговыделением, ставших причиной взрыва, и радиоактивного распада более половины массы звезды превратилось в железо. Образовавшаяся ударная волна при распространении «сгребла» перед собой горячий газ в гало Галактики общей массой около 100 масс Солнца. Рентгеновский телескоп СРГ/eROSITA «увидел» излучение этого газа в линиях водородоподобного (O VIII) и гелиеподобного (O VII) ионов кислорода, состоящих из ядра кислорода с зарядом Z=8 и лишь одного или двух электронов соответственно.

«Подобное излучение характерно для равновесной астрофизической плазмы с температурой около 1–2 миллионов градусов. Основные характеристики спектра найденного нами объекта предполагают, что соотношение количества разных ионов в сгребенном газе должно было измениться не сильно по сравнению окружающим его невозмущенным газом. Это, вообще говоря, удивительно, поскольку можно было ожидать, что прохождение ударной волны, нагрев и увеличение плотности газа в несколько раз должно было поменять эти соотношения.

Наше объяснение состоит в том, что плотность газа даже после сжатия была очень мала, и время установления ионизационного равновесия оказывается дольше возраста сверхновой. В результате, мы наблюдаем пример «перегретой» плазмы, «помнящей» изначальное соотношение между количеством разных ионов. При этом заметно меняется эффективность столкновительного возбуждения наиболее важных переходов, и излучение в линиях кислорода повышается более чем в 10 раз в сравнении с равновесной ситуацией при той же температуре. Именно это обстоятельство, как мы считаем, делает найденный остаток сверхновой источником яркого рентгеновского излучения в линиях ионов кислорода, а также уникальной «живой» лабораторией процессов в неравновесной астрофизической плазме», — говорит один из авторов открытия к.ф.-м.н. Ильдар Хабибуллин.

Считается, что термоядерные сверхновые встречаются в нашей Галактике реже, чем взрывы массивных звезд, сопровождающихся гравитационным коллапсом и образованием нейтронных звезд или черных дыр. До сего дня достоверно известно о пяти таких сравнительно молодых (возраст от ста до тысячи лет) остатках термоядерных взрывов.
Российские астрофизики надеются в ближайшие месяцы и годы сообщить о других неизвестных ранее остатках сверхновых, обнаруженных телескопом СРГ/eROSITA в ходе обзора всего неба в рентгеновских лучах. Но их еще надо найти среди миллионов рентгеновских источников другой природы и разреженных облаков горячего диффузного газа нашей Галактики на картах рентгеновского неба, которые получает обсерватория «Спектр-Рентген-Гамма».

http://press.cosmos.ru/srgerosita-otkryl-neobychnuyu-sverhnovuyu-nad-ploskostyu-galaktiki
byzantine

Отпечатки пальцев Бога


Физики впервые охладили крупный объект весом в несколько килограмм до его неподвижного основного состояния. В результате авторы смогли наблюдать влияние гравитационных сил на массивный объект. Раньше физики переводили в основное состояние максимум небольшие наночастицы. Теперь ученые смогли провернуть подобное для 10-килограммового объекта. Для этого понадобилась гравитационно-волновая обсерватория.

Как известно, температура является мерой энергии молекул, а потому она определяет амплитуду внутренних колебаний. Поэтому, если охладить систему из колеблющихся атомов до абсолютного нуля, она станет полностью неподвижной.

Но абсолютный нуль недостижим, поэтому физики довольствуются так называемым основным состоянием. Это минимальное по энергии состояние атомов в системе. Когда множество частиц одновременно удается перевести в основное состояние, они образуют особое квантовое состояние. Если в качестве частиц выступают бозоны, такое состояние материи называется конденсатом Бозе-Эйнштейна.

В новом исследовании ученым удалось создать аналог конденсата для довольно крупного оптомеханического осциллятора весом 10 килограмм. До сих пор такой трюк удавалось проделывать лишь с облаками из атомов или наночастицами. Решив перевести в основное состояние такой массивный объект, физикам потребовалась установка, которая бы смогла с высокой точностью фиксировать движение отдельных атомов в такой крупной структуре. Оказалось, что единственная установка, способная на такое, — гравитационно-волновая обсерватория LIGO.

Используя доплеровское охлаждение, ученые смогли опустить температуру системы до 77 нанокельвинов — очень близко к теоретическому основному состоянию, которое должно быть на уровне 10 нанокельвинов. Учитывая, что до таких температур обычно охлаждают лишь небольшие облака размером в несколько миллионов атомов, удивительно, что у ученых получилось достичь подобного для объекта, состоящего из 10↑26 атомов.

Охлаждение объектов до низкой температуры может повысить чувствительность датчиков и эксплуатационные характеристики большинства устройств. Обновление до LIGO с такой модификацией могло бы увеличить его чувствительность и дальность действия к гравитационным волнам. Для чего это нужно?

В конце второго тысячелетия человечество сделало гигантские телескопы, которые могут заглянуть в самые далекие уголки Вселенной. Там нет человека, там нет звезд, там нет галактик. Но на расстоянии десяти миллиардов световых лет мы уперлись в непрозрачную стену — древнее вещество Вселенной, настолько плотное, что электромагнитные волны через него не проходят.
Эта стена испускает лишь радиоизлучение, которое называют реликтовыми волнами. За ней творится Вселенная: рождаются элементарные частицы, атомы, появляются первые сгустки материи — и она совершенно прозрачна для гравитационных волн, реликтовых гравитационных волн.

В отличие от микроволнового излучения (реликта эпохи рекомбинации, имевшей место через 380 тыс лет после Большого взрыва), гравитационные волны — это прямой реликт эпохи космологической инфляции, развернувшейся за 10↑–35 с до Большого взрыва.

Они очень-очень слабые, ведь тогда не было никаких черных дыр или нейтронных звезд, только небольшие шероховатости пространства, но, если мы научимся надежно регистрировать обычные гравитационные волны во всех диапазонах, рано или поздно мы поймаем и реликтовые гравитационные волны. Мы сможем посмотреть, как творилась Вселенная.

Во-вторых, наблюдения слияний нейтронных звезд дадут много новой, крайне нужной информации об этих объектах. Впервые мы сможем изучать нейтронные звезды так, как физики изучают частицы: наблюдать за их столкновениями, чтобы понять, как они устроены внутри. Загадка строения недр нейтронных звезд волнует и астрофизиков, и физиков. Наше понимание ядерной физики и поведения вещества при сверхвысокой плотности неполно без разрешения этого вопроса. Вполне вероятно, что именно гравитационно-волновые наблюдения сыграют здесь ключевую роль.

https://science.sciencemag.org/content/372/6548/1333
https://phys.org/news/2021-06-physicists-human-scale-standstill-quantum-state.html
byzantine

Дважды искривленный мир двойных черных дыр

Что будет видно в окрестности двух вращающихся вокруг общего центра тяжести двух сверхмассивных чёрных дыр? Пространство-время у этих астрономических объектов деформировано до своего предела их экстремальной гравитацией. Захваченная звезда будет неминуемо разорвана, если окажется слишком близко. Любое материальное тело, в том числе и свет с его максимальной скоростью в вакууме, будет захвачено, если его траектория будет пролегать слишком близко от горизонта событий чёрной дыры. Но что будет происходить, если взаимодействовать будут две сверхмассивные чёрные дыры разной массы?



На этой компьютерной визуализации смоделированные аккреционные диски окрашены в разные цвета – красным цветом показан диск вокруг черной дыры с массой в 200 миллионов солнечных, а синим – вокруг черной дыры с массой в 100 миллионов солнечных. Это позволяет проследить за движением источников света, но такой выбор также имеет физическое обоснование. Вещество, обращающееся вокруг меньшей черной дыры, испытывает влияние более сильных гравитационных эффектов, оно сильнее нагревается и дает больше излучения в синей области спектра. Оба аккреционных диска вокруг черных дыр с такими массами дают большую часть излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Искривленные вторичные изображения синей черной дыры, показывающие вид партнера с красной черной дыры, можно найти в запутанной структуре красного диска, искаженной гравитацией синей черной дыры. Мы можем одновременно увидеть обе стороны синей черной дыры, так как свет от нее приходит как по прямому пути, так и после искривления красной черной дырой. Красный и синий свет от двух черных дыр можно увидеть во внутреннем светящемся кольце около горизонтов событий, которое называют фотонным кольцом. Астрономы ожидают, что в не столь далеком будущем удастся зарегистрировать гравитационные волны – рябь в пространстве-времени – возникающие, когда две сверхмассивные черные дыры в подобных системах сближаются по спирали и сливаются.
http://www.astronet.ru/db/msg/1734761
byzantine

GW190521 - слияние двух звёзд Прока?


Весной 2019 года двумя обсерваториями гравитационных волн LIGO и Virgo было обнаружено слияние двух черных дыр, имеющих 85 и 66 солнечных масс соответственно. В результате события, которое ученые назвали GW190521 , образовалась черная дыра с массой 142 Солнц, и это стало первым наблюдением с помощью гравитационных волн черной дыры промежуточной массы. Но удивительным оказалось не только это.

Одна из самых больших загадок оказалась связана с массами двух исходных черных дыр. Согласно звездным моделям, черные дыры, образовавшиеся в результате коллапса большой звезды, не могут быть больше примерно 65 солнечных масс. В то время как меньшая из двух черных дыр близко подходила к этому пределу, большая определенно нет. Так как же образовалась черная дыра массой 85 солнечных?

Одна идея состоит в том, что это результат небольших слияний. Предположительно могла существовать плотная система из 4-6 черных дыр, которые могли со временем слиться в одну большую черную дыру. Но при этом, такой кластер черных дыр должен был бы вращаться вокруг черной дыры массой 66 солнечных, чтобы потом образовать слияние GW190521. Есть ряд теорий о том, что подобные скопления черных дыр могут существовать, но неясно, как они могут сливаться настолько быстро, чтобы объяснить образование GW190521.


Наблюдаемое событие слияния GW190521. (Иллюстрация: LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration)

Поэтому недавно ученые предложили другое решение. Они выдвинули предположение, что GW190521 была слиянием не пары черных дыр, а , вероятно, слиянием двух звезд Прока .

Звезда Прока (иногда ее называют бозонной звездой) - это, по сути, гипотетический объект, который аналогичен белому карлику или нейтронной звезде. Дело в том, что вся материя состоит из строительных блоков двух основных типов: фермионов , таких как электроны и кварки, и бозонов, таких как глюоны и хиггсы . Фермионы препятствуют тому, чтобы занимать одно и то же квантовое состояние. Если гравитация пытается сжимать фермионы вместе, то они отталкиваются в результате так называемого давления вырождения . Это давление не позволяет белым карликам и нейтронным звездам коллапсировать под своим весом.

Для бозонов нет проблем в том, чтобы занять одно и то же квантовое состояние. Фактически, если сверхохладить бозоны, то они образовывают единый квантовый объект, известный как конденсат Бозе-Эйнштейна . Из-за этого можно было бы предположить, что гравитация способна коллапсировать массу бозонов в черную дыру. Но на самом деле, чрезвычайно уплотненные бозоны в сильном гравитационном поле проявляют себя неожиданным образом – благодаря довольно изощренной физике, в конечном итоге, бозонная звезда достигает такого же гравитационного баланса, как белые карлики или нейтронные звезды. Теоретически бозонная звезда даже может быть такой же гравитационно стабильной, как белые карлики и нейтронные звезды. И более того. Существующий предел давления вырождения не позволяет, чтобы белые карлики были больше 1,4 массы Солнца, а нейтронные звезды больше 2–3 масс Солнца. Но при определенных условиях масса бозонной звезды вполне могла бы иметь массу 85 Солнц или даже больше.


Так могла бы выглядеть бозонная звезда в телескопе Event Horizon Telescope. (Иллюстрация: Olivares et al)

Материя из известных нам бозонов не могла стать бы звездой Прока, но некоторые теории темной материи предполагают новые виды бозонов. Если темная материя состоит из бозонов малой массы, то они могут образовывать объекты, похожие по размеру и массе на черные дыры. Поскольку у них будут сильные магнитные поля (в отличие от черных дыр), мы сможем отличить их от черных дыр по световому линзированию вокруг них. Или, как предлагает новое исследование, можно попробовать обнаружить их по их гравитационным волнам.

Когда ученые изучили данные о событии GW190521, они обнаружили, что они согласуются как со слиянием черных дыр, так и с гипотетическим слиянием двух звезд Прока. Обе модели хорошо совпадали с данными фактических наблюдений. Так как характеристики звезды Прока должны зависеть от массы составляющих ее бозонов, ученые на основе данных GW190521 рассчитали массу этого теоретического бозона. Результат, который они получили, был чрезвычайно малым. Примерно в триллионную часть расчетной массы нейтрино.

Ничто из этого не доказывает, что звезды Прока существуют. Все явления гравитационных волн, которые ученые наблюдали, прекрасно объясняются слиянием черных дыр. Но новое исследование предлагает интересную теорию. Новая легкая бозонная частица может помочь нам пролить свет на темную материю, частицы которой могут образовывать бозонные звезды. Это странная идея, но пока ее не стоит сбрасывать со счетов.

FUTURYCON
byzantine

Персеверанс садится на Марс


Три минуты посадки. Раскрытие парашута, отделение теплового экрана. Затем начинают работать ракетные даигатели посадки, и наконец, в дело вступает "небесный кран", который мягко опускает марсоход на поверхность. В конце ролика "небесный кран" улетает в сторону после отделения от марсохода.
byzantine

Загадка исчезнувших звёзд.


В рамках одного из исследовательских проектов астрономы сравнили старые и новые изображения неба и обнаружили, что по крайней мере 100 звезд исчезли с тех пор, как в 1950-х годах были сделаны снимки, взятые теперь для сравнения. При этом кроме астрофизических объяснений «пропажи звезд» астрономы не хотят исключать и возможность того, что за исчезновение ночных световых точек могут быть ответственны и внеземные технологии. Команда под руководством Беатрис Вильярроэль из Северного института теоретической физики (NORDITA) и Института астрофизики Канарских островов сообщила предварительно на ресурсе ArXiv.org , а теперь и в журнале Astronomical Journal, что в рамках проекта «Исчезающие и появляющиеся источники в течение столетия наблюдений» (VASCO) они сравнили астрономические снимки 1950-х годов и снимками, сделанными в наше время, и при этом обнаружили среди 600 миллионов объектов, внесенных в небесный каталог системы Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System (Pan-STARRS), около 150 тысяч зарегистрированных ранее космических объектов, которые более не обнаруживаются на сегодняшних снимках. Затем ученые особенно подробно изучили 24 000 таких «объектов» и уже из них отобрали 100 самых необычных объектов, которые, по-видимому, действительно исчезли с тех пор и исчезновение которых кажется особенно загадочным.

Хотя колебания яркости звезд не редкость, исчезновение звезд именно за такой сравнительно короткий период в 70 лет стало для астрономов загадкой - ведь звезды обычно проходят свои жизненные циклы очень медленно или взрываются в конечном итоге яркой вспышкой, превращаясь в так называемые сверхновые.
byzantine

Существование «предыдущей» Вселенной получило математическое подтверждение.


Хотя общая теория относительности Эйнштейна может объяснить массу астрофизических феноменов, некоторые аспекты свойств Вселенной она объяснить не может и их существование остается загадкой. Прибегнув к модели петлевой квантовой космологии, ученые из США дали ответ на две из трех загадок распределения реликтового излучения. А это, в свою очередь, подтверждает верность их базовой гипотезы о том, что наша Вселенная появилась в результате не «взрыва», а «отскока», то есть в результате коллапса какой-то «предыдущей» Вселенной.

Если окинуть весь космос взглядом, он будет казаться не совсем единообразным из-за неравномерного распределения галактик и темной материи, начало которому было положено еще реликтовым излучением, когда Вселенной было около 380 тысяч лет. Несколько лет назад была составлена температурная карта реликтового излучения Вселенной, на которой было отмечено несколько аномальных зон, которые современная физика не может понять и объяснить.

Воспользовавшись моделью петлевой квантовой космологии — математическим инструментом, объединяющим квантовую механику и теорию относительности — ученые из Пенсильванского университета разрешили две из трех этих аномалий, о которые спотыкается общая теория относительности (ОТО).

В частности, ОТО не может объяснить неравномерность распределения в пространстве галактик и темной материи.

Представьте себе ткань, из которой шьют рубашки. На первый взгляд, она кажется двумерной, но при более близком рассмотрении оказывается, что она сплетена из трехмерных нитей. Точно так же, — говорит первый автор работы, профессор Абхай Аштекар, директор Институт гравитации и космоса штата Пенсильвания, — и ткань пространства-времени нашей Вселенной состоит из переплетенных квантовых нитей. Учитывая эти нити, петлевая квантовая космология позволяет нам выйти за пределы континуума, описываемого общей теорией относительности, например, за пределы Большого взрыва, пишет Phys.org.

В прошлом исследователи из этой команды уже заменили идею сингулярности Большого взрыва на гипотезу Большого отскока. Она утверждает, что нынешняя расширяющаяся Вселенная возникает из стремительного сжатия, управляемого сложными эффектами квантовой гравитации, какой-то массы, видимо, предыдущей Вселенной. Ученые обнаружили, что все крупные структуры нашей Вселенной можно объяснить при помощи уравнений квантовых петель.

Теперь они пошли дальше и объяснили определенные аномалии в распределении реликтового излучения квантовыми флуктуациями. Речь идет о крайне малых величинах в планковской системе единиц — длина Планка примерно на 20 порядков меньше радиуса протона. Однако даже столь незначительная, казалось бы, коррекция расширения Вселенной позволяет устранить затруднения, которые раньше ставили космологов в тупик.

А тот факт, что расчеты физиков позволили в точности проследить появление мельчайших неоднородностей, фиксируемых на фоне сверхвысокочастотного реликтового космического излучения, прямо подтверждает и верность лежащей в основе этого математического аппарата модели Большого отскока.

В 2018 группа физиков-теоретиков опубликовала статью об открытии следов предыдущих Вселенных, скрытых в излучении, оставшемся от Большого взрыва. Авторы назвали их «точками Хокинга».