вселенная

  • Готовность к старту на 9 месяцев раньше срока: телескоп NASA «Роман» заправлен гидразином перед запуском

    Готовность к старту на 9 месяцев раньше срока: телескоп NASA «Роман» заправлен гидразином перед запуском

    Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) завершило процедуру заправки нового великого космического телескопа Nancy Grace Roman («Нэнси Грейс Роман»), подготовив аппарат к старту в конце августа 2026 года.

    О финализации опаснейшего этапа наземной подготовки и отправке обсерватории на девять месяцев раньше первоначального графика сообщает технологический портал 3DNews. Специалисты загрузили в баки аппарата около 1000 литров гидразина, а запуск ракеты-носителя SpaceX Falcon Heavy со стартовой площадки LC-39A запланирован не ранее 7:26 по восточному времени (14:26 мск) 30 августа 2026 года.

    Траектория полета и техническая интеграция

    После отделения от верхней ступени носителя обсерватория направится в точку Лагранжа L2 с обратной от Солнца стороны Земли, где в настоящее время уже ведет работу телескоп «Джеймс Уэбб». Заправленный гидразин будет питать двигатели малой тяги, необходимые для маневрирования, коррекции маршрута, удержания рабочей орбиты и постоянной ориентации шести солнечных панелей на Солнце — единственного источника питания бортовых систем. Поскольку заправка токсичным топливом проводилась в автономных герметичных костюмах SCAPE, её успешное завершение означает переход к финальной стадии интеграции с носителем: телескоп установят на переходное устройство и поместят под защитный головной обтекатель Falcon Heavy.

    Научное оснащение и исследовательские задачи

    Главным элементом аппарата выступает 2,4-метровое зеркало, аналогичное по размеру зеркалу «Хаббла», но обладающее существенно меньшей массой, а также 300-мегапиксельная инфракрасная камера с полем зрения, превышающим возможности «Хаббла» минимум в 100 раз. Вторым ключевым инструментом станет перспективный коронограф, предназначенный для подавления света звезд и прямого наблюдения экзопланет, которые почти в миллиард раз тусклее своих светил. Основная научная программа рассчитана на пять лет с возможностью продления работы еще на пять лет за счет запаса топлива, а сами исследования сфокусируются на изучении эволюции Вселенной, природы темной энергии, распределения темной материи и поиске тысяч планетных систем.

  • Взлом четвертого измерения: отрицательное время и часы, идущие назад, меняют реальность

    Взлом четвертого измерения: отрицательное время и часы, идущие назад, меняют реальность

    Международная группа исследователей совершила настоящий переворот в понимании физической реальности, экспериментально подтвердив возможность существования так называемого отрицательного времени.

    Издание «Комсомольская правда» рассказывает об уникальном опыте, в ходе которого ученые зафиксировали парадоксальную ситуацию, когда следствие фактически опережает свою причину. Подобные аномалии фиксировались еще в далеком 1993 году, но тогда результаты предпочли списать на измерительные ошибки или тот факт, что ученые «что-то не так поняли». Однако доктор Эфраим Штейнберг из Университета Торонто посвятил три десятилетия доказательству реальности этого эффекта, проектируя сверхточные устройства и привлекая ведущих теоретиков для планирования эксперимента, который исключил бы любые случайные погрешности.

    Секрет рубидиевого тумана

    Для подтверждения своей смелой гипотезы физики создали особую среду из облака атомов рубидия, являющегося тридцать седьмым элементом в таблице Менделеева, которое находилось в состоянии крайне неустойчивого равновесия. Специально настроенный луч света, выполняющий роль тонкого прожектора, пронзал этот «атомный туман», при этом энергия фотонов была подобрана таким образом, чтобы находиться в идеальном резонансе с частицами рубидия. В этой пограничной ситуации атомы могли как захватить фотон для последующего переизлучения, так и пропустить его сквозь себя. В ходе анализа поведения системы на уровне отдельных частиц физики убедились, что именно специфическая связка «атом — фотон» порождает эффект, при котором фотоны проводят в облаке отрицательное время, буквально выходя из него прежде, чем они в него вошли.

    Физика против бытового здравого смысла

    Трудность восприятия этого открытия для обычного человека заключается в укоренившейся привычке представлять атомы и фотоны в виде твердых шариков из школьного учебника. На деле же частицы являются сложными волнами вероятности, что ученые объясняют через наглядную аналогию с очень длинной змеей, чья голова может уже завершить взаимодействие и выйти из объекта, пока хвост еще только приближается к нему. Примечательно, что российский астроном Николай Козырев еще десятилетия назад рассматривал время как физическую материю, которая может излучаться, и предполагал существование миров, отраженных в зеркале времени. Хотя официальная наука долго не принимала его концепцию, нынешний успех группы Штейнберга заставляет по-новому взглянуть на возможность того, что привычный нам ход времени от прошлого к будущему не является универсальным законом для всей Вселенной.

    Кадр из фильма "Интерстеллар" где Купер передает послание сквозь время
    Кадр из фильма «Интерстеллар» где Купер передает послание сквозь время

    Будущее квантовых вычислений

    Несмотря на сенсационность полученных данных, исследователи поспешили уточнить, что создание полноценной машины времени по-прежнему остается невозможным в рамках современных физических постулатов. Новое открытие не опровергает законы термодинамики, а лишь доказывает концепции, которые раньше рисковали навсегда остаться чисто умозрительными предположениями. Тем не менее, практическая ценность опыта огромна, так как эффект отрицательного времени может помочь квантовым компьютерам стать невероятно быстрыми. Предполагается, что такие системы смогут на мгновение уходить в прошлое для проведения сложнейших вычислений и возвращаться к пользователю с готовым результатом практически мгновенно. Пока критики вроде Сабины Хоссенфельдер называют это лишь искусной иллюзией, многие ученые верят, что мы только начали открывать истинную природу четвертой координаты.

  • «Первобытный суп» Вселенной оказался жидким

    «Первобытный суп» Вселенной оказался жидким

    Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой триллионоградусный «суп» из сверхплотной плазмы. Теперь физики получили первые убедительные доказательства того, что эта экзотическая материя действительно «плескалась и закручивалась, как жидкость».

    Об этом говорится в новом исследовании ученых из MIT и CERN, сообщает Наука. Речь идет о кварк-глюонной плазме — quark-gluon plasma (QGP). Согласно теориям, она была самым горячим «жидким» состоянием вещества в истории, в миллиард раз горячее поверхности Солнца, и существовала лишь миллионные доли секунды, прежде чем расшириться, остыть и превратиться в атомы.

    Эксперимент на грани света

    Чтобы изучить свойства этой первичной материи, исследователи проанализировали столкновения ионов свинца в Большом адронном коллайдере CERN. Такие столкновения, происходящие почти на скорости света, создают каплю кварк-глюонной плазмы — подобную той, что существовала в ранней Вселенной. Физики проследили движение кварков через эту плазму и оценили распределение энергии после столкновений. По словам физика MIT Йен-Цзе Ли, «теперь мы видим, что плазма невероятно плотная, настолько, что способна замедлить кварк и создавать всплески и завихрения, как жидкость. Таким образом, кварк-глюонная плазма действительно является первобытным супом».

    След за кварком, как за лодкой

    Когда кварк проходит через плазму, он теряет часть энергии и оставляет «след», подобно лодке, рассекающей воду. «По аналогии, когда у вас есть лодка, движущаяся по озеру, кильватер — это вода позади лодки, которая движется в том же направлении. Лодка передает импульс области воды, которая “следует” за ней», — пояснил физик MIT Кришна Раджагопал.

    Однако увидеть такой «след» крайне сложно. Плазма существует в коллайдере лишь квадриллионную долю секунды, а ученым приходится анализировать десятки тысяч взаимодействующих частиц, чтобы выделить смещенные из-за кильватера частицы.

    Чтобы упростить задачу, исследователи искали не пары кварк-антикварк, как раньше, а события, где одновременно образуются кварк и Z-бозон. Поскольку Z-бозон не взаимодействует с плазмой и не оставляет «следа», это позволило изучить влияние одного кварка. Из 13 миллиардов столкновений лишь около 2000 дали Z-бозон, но именно они позволили подтвердить: плазма ведет себя как жидкость.

    Раджагопал назвал результаты «окончательным, недвусмысленным доказательством» жидкоподобного поведения QGP. Впрочем, он признает, что научная дискуссия о природе этой материи, вероятно, продолжится. Новая методика открывает путь к изучению одной из самых загадочных субстанций в истории Вселенной.

  • Галактика старше Вселенной шокировала ученых

    Галактика старше Вселенной шокировала ученых

    Как сообщается в материале Naked Science, испанские астрофизики обнаружили галактику, которая по расчетам может оказаться ровесницей Большого взрыва или даже старше него. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Если возраст подтвердится, Стандартная космологическая модель лишится своего статуса.

    Ученые проанализировали 31 галактику, которые телескопы «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» наблюдали в состоянии через 700 миллионов лет после Большого взрыва. Средний возраст этих объектов оказался 0,61 ± 0,31 миллиарда лет до момента наблюдения. Это означает, что многие из них возникли менее чем через 100 миллионов лет после начала истории Вселенной.

    Ранняя Вселенная оказалась слишком зрелой

    Согласно общепринятой картине, первые звезды появились спустя сотни миллионов лет. Однако наблюдения показали, что уже через 200–300 миллионов лет существовали развитые галактики. Это трудно объяснить в рамках Стандартной модели.

    Современные галактики почти всегда содержат сверхмассивные черные дыры. Но по стандартному сценарию такие объекты формируются из звездных черных дыр. Те, в свою очередь, возникают из звезд, которые появились позже Большого взрыва.

    Проблема черных дыр и аномалия JADES-1050323

    Черные дыры не могут нарастить массу в миллионы солнц за пару сотен миллионов лет. Их ограничивает предел скорости аккреции вещества. Альтернативные модели, включая теорию осциллирующей Вселенной Николая Горькавого, допускают существование реликтовых черных дыр сразу после Большого взрыва, но они несовместимы со Стандартной моделью.

    Наиболее тревожный результат связан с галактикой JADES-1050323. По оценкам авторов, ее возраст достигает 800 миллионов лет. Формально это на 100 миллионов лет больше возраста Вселенной в тот период. Вероятность ошибки, по расчетам, составляет 4,7 сигмы, то есть примерно один шанс на миллион. Исследователи подчеркивают, что данные требуют перепроверки. Однако даже формирование галактик менее чем через 100 миллионов лет после Большого взрыва уже создает серьезные трудности для Стандартной космологии.

  • Вселенная исчезнет раньше, чем мы думали

    Вселенная исчезнет раньше, чем мы думали

    равитация уничтожает любые объекты. Искривление пространства-времени со временем превращает вещество в излучение. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv и описана в материале Phys.org.

    До сих пор считалось, что только черные дыры испаряются. Нейтронные звезды и белые карлики считались стабильными. Новые расчеты опровергают это представление. Даже без горизонта событий материя обречена.

    Конец исключительности черных дыр

    В 1974 году Стивен Хокинг показал, что черные дыры излучают и теряют массу. Этот процесс связывали с горизонтом событий. Считалось, что без него испарение невозможно. Хейно Фальке, Михаэль Вондрак и Вальтер ван Суйлеком пересмотрели этот подход. Они доказали, что решающим фактором является кривизна пространства. Сильная гравитация сама запускает квантовое рождение частиц.

    Гравитация как универсальный разрушитель

    Исследователи сравнили гравитацию с эффектом Швингера в квантовой электродинамике. Там мощное электрическое поле разрывает виртуальные частицы вакуума. Гравитация действует аналогично, но через приливные силы. Вблизи нейтронных звезд вакуум рождает реальные частицы. Часть из них уносит энергию в пространство. Остальные нагревают объект изнутри. Звезда медленно теряет массу и светится даже в холодной Вселенной.

    Математика неизбежного конца

    Ученые вывели формулу, связывающую срок жизни объекта с его плотностью. Чем плотнее материя, тем быстрее идет испарение. Процесс крайне медленный, но неостановимый. Нейтронные звезды исчезнут примерно за 10⁶⁸ лет. Белые карлики просуществуют около 10⁷⁸ лет. Даже сверхмассивные черные дыры исчезнут за 10⁹⁶ лет. Это меняет представление о «тепловой смерти» Вселенной.

  • Млечный Путь оказался внутри гигантского листа темной материи

    Млечный Путь оказался внутри гигантского листа темной материи

    Млечный Путь и вся Местная группа галактик, как предполагают ученые, находятся внутри огромного листа темной материи. Об этом сообщает исследование, опубликованное в Nature Astronomy. Новая модель предлагает объяснение странного движения ближайших галактик, которое долгие годы не укладывалось в привычные представления.

    Астрономы знают со времен Эдвина Хаббла, что Вселенная расширяется, и почти все галактики удаляются друг от друга. Однако Андромеда, ближайшая крупная галактика, движется в сторону Млечного Пути. Это выглядело аномалией, поскольку вся Местная группа гравитационно связана и должна вести себя согласованно.

    Виртуальный двойник Местной группы

    Чтобы разобраться в этом противоречии, исследователи создали виртуального двойника Местной группы и окружающих галактик. Симуляция начиналась с условий ранней Вселенной, заданных по данным космического микроволнового фона. Затем ученые проследили эволюцию системы и сравнили движения виртуальных галактик с реальными наблюдениями.

    Совпадение оказалось поразительно точным. Однако модель работала только при одном условии: если Местная группа расположена не в сферическом гало, а внутри плоского листа темной материи. Размеры этой структуры, по расчетам, достигают миллионов световых лет.

    Почему лист, а не сфера

    Традиционная космологическая модель предполагает, что галактики находятся внутри массивных сферических гало темной материи. В таком случае на их движение влияет в основном масса, заключенная внутри этих сфер. Новая работа предлагает иную геометрию, в которой важную роль играет и распределение массы на больших расстояниях.

    В листоподобной структуре края темной материи слегка тянут галактики наружу, тогда как за пределами плоскости располагаются космические пустоты. Это сочетание притяжения и пустоты аккуратно объясняет наблюдаемую динамику Местной группы. Именно такая конфигурация, по мнению авторов, снимает прежние противоречия.

    Что означает открытие

    Ведущий автор исследования Эвауд Вемпе назвал работу первой оценкой распределения и скоростей темной материи в Местной группе. Он отметил, что модель одновременно согласуется с общей космологической теорией и локальными наблюдениями. По его словам, это редкий случай, когда обе картины совпадают.

    «Мы исследуем все возможные локальные конфигурации ранней вселенной», — пояснил Вемпе. Он подчеркнул, что полученная модель требует независимой проверки. В дальнейшем ученые планируют использовать данные космических телескопов для поиска подобных листов темной материи за пределами Местной группы.

  • «Мы считали Вселенную неправильно»: новый сигнал физики

    «Мы считали Вселенную неправильно»: новый сигнал физики

    Современная космология столкнулась с системным сбоем. Как следует из исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, расчёты эволюции Вселенной перестали совпадать с реальными наблюдениями. Ученые признают: при экстраполяции данных раннего космоса на миллиарды лет вперед теория дает иной результат, чем телескопы.

    В распоряжении физиков есть сверхточная карта ранней Вселенной. Она построена по реликтовому излучению и считается эталоном. Однако при использовании стандартной модели и уравнений Эйнштейна современный космос должен быть более «комковатым». Реальность оказалась иной.

    Напряжение S8: где теория ломается

    Космологи проверяют свои модели двумя способами. Первый опирается на анализ реликтового излучения, зафиксированного спутником Planck. Эти данные описывают Вселенную в возрасте 380 тысяч лет и позволяют рассчитать ее будущее.

    Второй способ — прямое наблюдение современной Вселенной. Здесь используется метод слабого гравитационного линзирования. Масса, в основном темная материя, искривляет пространство-время и искажает свет далеких галактик. По этим искажениям строится карта распределения материи.

    Проблема в том, что методы перестали сходиться. Современные измерения показывают более равномерное распределение материи. Значение параметра S8 оказывается ниже ожидаемого. Расхождение достигает 2–3 сигма. Для физики это означает либо систематическую ошибку, либо неполноту модели.

    Темный сектор с неожиданной связью

    В стандартной космологии темная материя считается холодной и пассивной. Она почти не взаимодействует с окружающим миром, кроме гравитации. Нейтрино также рассматриваются как почти независимые частицы, свободно пронизывающие пространство.

    Авторы новой работы предложили иной сценарий. Они допустили наличие упругого рассеяния между темной материей и нейтрино. В ранней Вселенной нейтрино были чрезвычайно плотными и быстрыми. Даже слабое взаимодействие позволяло им передавать импульс частицам темной материи.

    Этот процесс приводит к эффекту диффузионного затухания. Гравитация стремится собрать темную материю в плотные гало. Рассеяние нейтрино этому мешает. В результате рост структур замедляется, а мелкие колебания плотности сглаживаются.

    Именно это, по расчетам, снижает параметр S8. Вселенная к нашему времени выглядит более однородной, чем предсказывает стандартная модель без взаимодействий.

    Данные, симуляции и граница открытия

    Для проверки гипотезы ученые объединили несколько независимых источников наблюдений:

    • данные спутника Planck
    • измерения телескопа ACT с высоким угловым разрешением
    • карту распределения материи DES Y3

    Анализ включал сложное компьютерное моделирование и учет нелинейной гравитации. Статистика показала, что стандартная модель Lambda-CDM плохо описывает совокупность данных. Модель с взаимодействием темной материи и нейтрино устраняет противоречие.

    Оптимальная сила взаимодействия оценивается параметром около 10^-4. Статистическая значимость достигает уровня 3 сигма. В физике это считается серьезным свидетельством, но еще не открытием.

    Если выводы подтвердятся, темная материя перестанет быть пассивным фоном. Она станет активным участником процессов во Вселенной. Окончательный ответ должны дать будущие наблюдения обсерватории Веры Рубин и телескопа CSST.

  • Рождение первых звёзд: «Джеймс Уэбб» увидел начало Вселенной

    Рождение первых звёзд: «Джеймс Уэбб» увидел начало Вселенной

    Как сообщили астрономы, космический телескоп Джеймс Уэбб впервые зафиксировал звёздную систему, соответствующую всем критериям самых первых светил Вселенной. Кандидат получил название LAP1-B. Наблюдение стало возможным благодаря гравитационному усилению света скоплением галактик MACS J0416.

    Система обнаружена на красном смещении z = 6,6. Это эпоха, когда Вселенная была ещё очень молодой. До сих пор такие объекты существовали лишь в теории.

    Чистый водород и первые условия

    Учёные объясняют, что звёзды третьего населения формируются в гало тёмной материи. В них почти нет тяжёлых элементов. Температуры достигают от 1000 до 10 000 К.

    Именно такие условия выявлены у LAP1-B. Масса системы оценивается в 5 × 10⁷ солнечных. Это позволяет удерживать газ и запускать раннее звёздообразование.

    Как удалось распознать древние звёзды

    Анализ спектра и линии Hα показал активное формирование звёзд. Соотношение кислорода и водорода указывает на примитивную среду. По расчётам, в системе несколько тысяч массивных звёзд.

    Их возраст не превышает трёх миллионов лет. Излучение ионизирует газ и создаёт характерные линии. Выбросы кислорода и углерода могли возникнуть после сверхновой или звёздного ветра.

    Почему это первое подтверждение

    Исследователи подчёркивают, что LAP1-B находится на границе возможностей телескопа. Подобные объекты лучше всего видны при z ≈ 6,5. Более ранние системы слишком тусклые.

    Рядом обнаружена слабая галактика LAP1-A. Она может находиться в том же гало и быть следствием слияния. Однако её излучение заметно слабее.

    Таким образом, LAP1-B соответствует всем трём критериям первых звёзд. Это подтверждает теорию и эффективность гравитационного линзирования. В будущем ожидаются новые находки.

  • Взрыв рядом с Солнцем: у Земли могут быть тысячи двойников

    Взрыв рядом с Солнцем: у Земли могут быть тысячи двойников

    Вероятность существования планет, похожих на Землю, оказалась выше ожидаемого, сообщает исследование, опубликованное в журнале Science Advances. Ученые считают, что ключевую роль сыграл взрыв близлежащей сверхновой в ранней истории Солнечной системы.

    Сверхновая как архитектор планет

    Авторы предполагают, что молодую Солнечную систему накрыли космические лучи от взрыва сверхновой. Этот процесс насытил протопланетный диск радиоактивными элементами. Именно они обеспечили тепло для образования сухих каменистых планет.

    Формирование Земли связывают с планетезималями, которые должны были обезвожиться. Источником тепла стал распад короткоживущих радионуклидов, включая алюминий-26. Его присутствие подтверждают древние метеориты, сохранившие химический след прошлого.

    Решение старой загадки

    Ранее считалось, что радионуклиды могли появиться только от очень близкой сверхновой. Но такой взрыв уничтожил бы протопланетный диск. Японские ученые из Токийского университета предложили «механизм погружения».

    Согласно модели, сверхновая взорвалась на расстоянии 3,2 световых года. Ударная волна ускорила протоны до космических лучей. Радиоактивные изотопы попадали в систему двумя путями:

    • выброс частиц пыли, включая железо-60
    • ядерные реакции при столкновении космических лучей с веществом

    Модель совпала с данными метеоритов. Это означает, что условия для появления сухих каменистых планет могли быть обычными.

    Шанс для жизни

    Исследователи считают, что от 10 до 50% солнцеподобных звезд имели похожие протопланетные диски. Это резко увеличивает вероятность существования множества потенциально обитаемых миров в галактике.

  • Квазары-монстры: нашли гигантов больше Млечного Пути в 68 раз

    Квазары-монстры: нашли гигантов больше Млечного Пути в 68 раз

    Согласно опубликованным данным, индийские астрономы обнаружили 53 новых гигантских радиоквазара.

    Эти объекты выбрасывают струи плазмы длиной до 7,2 миллиона световых лет — это в 68 раз больше диаметра нашей галактики.

    Джеты размером с десятки Млечных Путей

    Квазары представляют собой активные ядра галактик с черными дырами в центре. Они выбрасывают потоки плазмы почти со скоростью света. Обнаружение стало возможным благодаря обзору TGSS, выполненному телескопом GMRT, который охватил около 90% неба.

    «Размеры этих радиоджетов несопоставимы с нашей галактикой», — говорит Сувик Маник. Он отмечает, что длина струй достигает «20–50 диаметров Млечного Пути».

    Астрономы изучили асимметрию этих джетов. Сушанта К. Мондал объяснил: «С одной стороны джет может врезаться в плотные облака, а другая сторона расширяется свободно». Удалённые квазары показывают наиболее сильную асимметрию.

    Влияние на Вселенную

    По словам Сабьясачи Пала, гигантские квазары помогают понять поздние стадии их эволюции. Огромные радиолопасти позволяют исследовать разреженный межгалактический газ на огромных расстояниях.

    Учёные считают, что такие наблюдения раскрывают процессы вокруг сверхмассивных черных дыр и помогают увидеть структуру Вселенной. Работа показывает, как квазары влияют на рост и смерть галактик.