Spaţiu

Astronomii au raportat posibila primă observație a materiei întunecate, potrivit publicației Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. Studiul este deja considerat una dintre cele mai interesante descoperiri din astrofizica modernă, deși rezultatele sale necesită confirmare.

Cum a apărut misterul materiei întunecate

Materia întunecată este o substanță invizibilă despre care se estimează că reprezintă peste 85% din toată materia din Univers. Ea leagă galaxiile între ele, dar nu interacționează cu materia obișnuită în niciun alt mod în afară de gravitație. Prin urmare, detectarea ei directă era considerată aproape imposibilă.

Astronomul Tomonori Totani explică faptul că materia barionică obișnuită este prea insuficientă pentru a menține galaxiile laolaltă. Modelele sugerează că materia întunecată o depășește numeric de cinci ori, creând un „schelet” în jurul căruia se formează stelele și planetele.

Ce au descoperit mai exact cercetătorii?

O teorie importantă susține că materia întunecată este compusă din WIMP-uri - particule masive care interacționează slab. Când se ciocnesc, ar trebui să se anihileze, producând raze gamma. Astronomii încearcă să detecteze acest semnal de zeci de ani.

O echipă a analizat date acumulate timp de 15 ani de la Telescopul Spațial Fermi Gamma-ray al NASA și a descoperit un halou de raze gamma în apropierea centrului Căii Lactee.

Potrivit autorilor studiului, „
Am detectat raze gamma cu energii fotonice de 20 de gigaelectronvolți care se propagă într-o structură asemănătoare unui halo. Intensitatea radiației este în concordanță cu anihilarea unei WIMP cu o masă de aproximativ 500 de ori mai mare decât cea a unui proton.”

Scepticismul și nevoia de verificare

Nu toți colegii împărtășesc entuziasmul. Teoreticianul Kinwa Wu a declarat:
„Avem nevoie de dovezi extraordinare pentru a face o afirmație extraordinară. Această analiză nu a atins încă acest statut.”

Totani este de acord că rezultatele sunt preliminare. Pentru a confirma descoperirea, este necesar să se găsească o semnătură similară de raze gamma în galaxiile pitice din jurul Căii Lactee. Acest lucru va deveni posibil odată ce se vor acumula mai multe date.

Încă mai suntem departe de a ajunge la concluzii definitive. Însă astronomii consideră deja observația drept una dintre cele mai promițătoare căutări efectuate vreodată pentru materie „fantomă” din Univers.

Conform publicate , astronomii indieni au descoperit 53 de noi quasari radio gigantici.

Aceste obiecte emit jeturi de plasmă cu o lungime de până la 7,2 milioane de ani-lumină - de 68 de ori diametrul galaxiei noastre.

Jeturi de mărimea a zeci de Căi Lactee

Quasarii sunt nuclee galactice active cu găuri negre în centrele lor. Ei ejectează cure de plasmă aproape la viteza luminii. Descoperirea lor a fost posibilă datorită sondajului TGSS, efectuat de telescopul GMRT, care a acoperit aproximativ 90% din cer.

„Dimensiunea acestor jeturi radio este incomparabilă cu galaxia noastră”, spune Souvik Manik, menționând că jeturile au o lungime de „20-50 de ori mai mare decât diametrul Căii Lactee”.

Astronomii au studiat asimetria acestor jeturi. Sushanta K. Mondal a explicat: „Pe de o parte, jetul se poate prăbuși în nori denși, în timp ce pe de altă parte, se extinde liber.” Quasarii îndepărtați prezintă cea mai puternică asimetrie.

Influența asupra Universului

Potrivit lui Sabyasachi Pal, quasarii gigantici ne ajută să înțelegem etapele avansate ale evoluției lor. Lobii lor radio enormi ne permit să sondăm gazul intergalactic fragil pe distanțe vaste.

Oamenii de știință cred că astfel de observații dezvăluie procese din jurul găurilor negre supermasive și ne ajută să înțelegem structura Universului. Lucrarea arată cum influențează quasarii creșterea și moartea galaxiilor.

Oamenii de știință consideră Centura Kuiper ca un vast depozit de materie antică.

Regiunea de dincolo de Neptun conservă corpuri planetare care au rămas practic neschimbate timp de 4,5 miliarde de ani.

Granițele necunoscutului

Centura este situată între 30 și 55 de unități astronomice. Potrivit cercetătorilor, seamănă cu un inel plat de gheață și materie organică. Materialul s-a păstrat încă de la formarea discului protoplanetar. Masa totală a centurii este mică: chiar dacă toate obiectele sale ar fi combinate, ar fi mai mică decât masa Lunii. Cu toate acestea, tocmai acest material antic și practic nealterat face ca regiunea să fie esențială pentru studierea istoriei timpurii a Sistemului Solar.

Această zonă conține mii de obiecte, inclusiv Pluto, Eris, Makemake și Haumea. Aceste planete pitice se mișcă sub influența lui Neptun și își mențin o compoziție chimică constantă.

Giganți pitici la periferie

Pluto rămâne corpul cel mai studiat. Temperatura sa scade până la -230°C, iar suprafața sa este acoperită de azot, metan și monoxid de carbon, gheață. Sonda spațială New Horizons a confirmat mișcarea gheții între poli.

Eris, așa cum subliniază autorii lucrării, este cea mai masivă planetă pitică din regiune. Luna sa, Dysnomia, contribuie la rafinarea caracteristicilor sale orbitale. Makemake iese în evidență prin suprafața sa roșu-portocaliu strălucitoare, formată din metan, etan și azot înghețat. Haumea este izbitoare prin forma sa alungită și prin propriul inel de particule de gheață.

Pe lângă acestea, sunt menționate obiecte mari - Quarvar, Ork, Gonggong și Arrokoth. Acesta din urmă, studiat de New Horizons, a confirmat că cele două corpuri s-ar fi putut contopi nu printr-o coliziune, ci printr-o contopire treptată.

Originile descoperirii

Conform sursei, ideea unei zone dincolo de Neptun a apărut pentru prima dată în 1943, la Kenneth Edgeworth. Mai târziu, Gerard Kuiper a dezvoltat ideea continuării sistemului solar dincolo de Pluto. Primele modele matematice solide au fost propuse de Julio Fernandez.

Descoperirea propriu-zisă a avut loc în 1992, când astronomii David Jewitt și Jane Lu au descoperit obiectul 1992 QB₁. Aceasta a confirmat existența unei regiuni care a fost ulterior inclusă oficial în structura sistemului solar.

Întrebări fără răspunsuri finale

Cercetătorii nu au găsit încă o planetă de mărimea Pământului în centură. Cu toate acestea, abateri neobișnuite pe unele orbite sugerează existența unui obiect mare, ascuns.

Un telescop simplu nu poate vedea corpurile centurii: lumina reflectată este prea slabă. Observatoarele moderne precum Subaru și James Webb le pot detecta ca puncte slabe.

Autorii subliniază: Centura Kuiper nu este limita cea mai exterioară. Dincolo de ea se află Norul Oort, unde gravitația Soarelui slăbește treptat.

Conform evaluării expertului Alexander Khokhlov, citată într- un comentariu pentru RTVI, accidentul de lansare a rachetei Soyuz-2.1a a dus la distrugerea unui element critic al complexului de lansare Baikonur.

Potrivit specialistului, consecințele incidentului ar putea paraliza lansările rusești către ISS timp de ani de zile.

Ce anume a fost distrus și de ce este esențial?

Khokhlov explică faptul că „cabina de serviciu” – o platformă care oferă acces la motoarele din prima și a doua etapă ale rachetei Soiuz-2 – a fost complet smulsă în timpul lansării. Aceasta se extinde dintr-o nișă sub platforma de lansare, intră în contact cu racheta în timpul pregătirii, apoi este retrasă și fixată. Expertul subliniază: „Fără ea, complexul de lansare este inoperabil”. Această structură asigură siguranța, accesul echipelor de inginerie și protecția împotriva gazelor de eșapament ale rachetei, iar distrugerea ei face imposibile lansări ulterioare.

Un sit istoric amenințat

Accidentul s-a produs pe rampa de lansare 31 a stației Baikonur, singurul loc de lansare rămas pentru programul ISS. Rampa de lansare este în funcțiune din 1961 și a susținut aproximativ 500 de lansări ale seriei de rachete R7-Soyuz. Roscosmos a transmis incidentul prin intermediul unei drone, iar telespectatorii au observat resturi în jgheabul de gaze. Consecințele accidentului obligă deja la o revizuire a întregului program de zbor pentru 2026, iar reparațiile ar putea dura până la doi ani.

Astronomii au raportat un rezultat senzațional: sistemul solar s-ar putea deplasa prin spațiu de peste trei ori mai repede decât se aștepta.

Cercetătorii au folosit rețeaua de radiotelescoape LOFAR și alte două instrumente pentru a studia distribuția radiogalaxiilor. Aceste descoperiri au contestat modelul standard al cosmologiei.

Galaxiile radio conțin regiuni gigantice de emisie radio alimentate de nuclee active. Undele radio trec prin gaz și praf, așa că distribuția acestor obiecte ajută la măsurarea mișcării Sistemului Solar. Ar trebui să existe puțin mai multe galaxii radio în direcția sa, dar abaterea este atât de mică încât doar instrumente extrem de sensibile o pot detecta.

Echipa a descoperit o anizotropie de 3,7 ori mai puternică decât cea prezisă. Aceasta înseamnă că sistemul nostru se mișcă mult mai repede decât se credea anterior. Rezultatele sunt în concordanță cu observațiile în infraroșu ale quasarilor - surse puternice de energie alimentate de găuri negre supermasive. Concordanța dintre cele două metode independente indică faptul că aceasta este o caracteristică autentică a cosmosului și nu o eroare de observație.

Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins au raportat că o misterioasă strălucire de raze gamma din centrul Căii Lactee ar putea fi cheia pentru a dezvălui natura materiei întunecate.

După cum explică publicația, această strălucire i-a nedumerit pe oamenii de știință timp de decenii - originea sa rămâne neclară, dar acum fizicienii au o nouă explicație.

Oamenii de știință au folosit date de la Telescopul Spațial Fermi Gamma-ray pentru a modela distribuția materiei întunecate în haloul galactic. Aceasta este prima dată când istoria formării Căii Lactee de la începuturile sale a fost luată în considerare în calculele lor. Simulările au arătat o potrivire între distribuția teoretică a particulelor și semnalele de raze gamma observate, ceea ce ar putea indica implicarea materiei întunecate.

Există însă o ipoteză alternativă: strălucirea ar putea proveni de la stele neutronice care se rotesc rapid - pulsari de milisecundă. Dacă da, galaxia ar trebui să conțină mult mai multe astfel de obiecte decât se credea anterior. Acest lucru ne obligă să reconsiderăm conceptele fundamentale ale evoluției stelare.

Pentru a testa aceste teorii, oamenii de știință au propus o serie de experimente. Aceștia intenționează să măsoare nivelurile de energie ale razelor gamma: dacă energiile sunt mari, pulsarii sunt de vină; dacă sunt mici, sursa este probabil materia întunecată. De asemenea, ei intenționează să cartografieze distribuția materiei întunecate în galaxiile pitice care înconjoară Calea Lactee și să compare aceste date cu observațiile viitoare de la noul Observator Cherenkov Telescope Array.

Rezultatele finale sunt așteptate până la sfârșitul deceniului. Dacă ipoteza este confirmată, omenirea se va apropia pentru prima dată de înțelegerea din ce este alcătuită marea majoritate a universului. Deocamdată, materia întunecată rămâne cel mai încăpățânat mister al cosmosului.