Монтегю Джеймс – Млечный Путь № 1 2021 (страница 53)
Обратный отсчет
Астрономы не подозревают, что где-то плавают антигалактики, потому что их взаимодействие с нормальной материей (скажем, когда две галактики сталкиваются) высвободило бы довольно много энергии - этого достаточно, чтобы мы заметили. Но возможны и более мелкие сгустки. Более мелкие сгустки, похожие на шаровые скопления. Шаровые скопления - это небольшие плотные скопления из менее миллиона звезд, вращающихся вокруг более крупных галактик. Они считаются невероятно старыми, поскольку в нынешнюю эпоху там не образуются новые звезды, а вместо этого скопления заполнены небольшими красными, пожилыми популяциями. Они также относительно свободны от газа и пыли - топлива, необходимого для создания новых звезд. Шаровые скопления просто слоняются по кругу, неуклюже вращаясь вокруг своих более крупных и активных кузенов, остатков ушедшей и в значительной степени забытой эпохи. У самого Млечного Пути их свита около 150 объектов. А некоторые из них могут состоять из антизвезд.
Группа астрофизиков-теоретиков вычислила, что произойдет, если одно из шаровых скоплений, вращающихся вокруг Млечного Пути, на самом деле окажется антископлением. Они задали простой вопрос: что будет, если шаровое скопление не пронзит диск Млечного Пути и не взорвется? Поскольку антископление будет состоять только из звезд, а звезды не занимают много места, возможностей для больших взрывов не так уж и много. Вместо этого антизвезды в антископлении будут жить своей обычной жизнью. Они будут испускать постоянные потоки частиц. Или производить мощные вспышки и выбросы корональной массы. Или сталкиваться друг с другом. Или погибать от фантастических взрывов сверхновых. Все эти процессы высвободили бы тонны античастиц, отправив их из антископления в ближайший объем Вселенной, включая Млечный Путь. Включая нашу Солнечную систему, где эти античастицы появятся как просто еще одна часть потока космических лучей.
Так могли ли некоторые из античастиц, попадающих в нашу атмосферу каждый день, быть запущены антизвездой миллионы лет назад? Сейчас это слишком сложно сказать. Конечно, есть античастицы, смешанные в общей популяции космических лучей, но, поскольку магнитное поле Галактики изменяет траектории заряженных частиц (нормальных и античастиц), трудно точно сказать, откуда на самом деле пришел конкретный космический луч. Но если астрономы смогут определить шаровое скопление как особенно сильный источник античастиц, это будет похоже на открытие капсулы времени, открывающей нам окно в физику, которая доминировала во Вселенной, когда ей было всего лишь несколько секунд.
Мы также не могли посетить антископление, потому что как только мы это сделаем, мы взорвемся.
Originally published on Live Science.
Рафи Летцтер
Девятая планета, возможно, не существует
Есть ли в Солнечной системе большая темная девятая планета, дрейфующая далеко за орбитой Нептуна? С 2016 года многие астрономы говорят, что это возможно, указывая на доказательство наличия мощного источника гравитации в глубоком космосе. Но в новой статье утверждается, что этот источник гравитации - ничто иное, как статистический мираж, следствие того, куда астрономы направляют свои телескопы в ночном небе.
Первым физическим намеком на гипотетическую Девятую планету была группа космических камней с похожими орбитами, которые, казалось, были сгруппированы необычно близко друг к другу. Эти тусклые, далекие, трудно обнаруживаемые объекты вращаются за Нептуном и известны как "транснептуновые объекты" (TNO). Поскольку эти холодные маленькие миры в дальней части Солнечной системы отражают мало солнечного света, они имеют тенденцию сливаться с более ярким фоном звезд и галактик, которые привлекают внимание большинства астрономов, и лишь немногие из них были идентифицированы и каталогизированы. (Самая известная из них - карликовая планета Плутон, которая вращается относительно близко к Солнцу по сравнению с многими ее родственниками из TNO.).
Но в 2016 году астрономы Константин Батыгин и Майк Браун из Калифорнийского технологического института заметили, что все шесть ТНО, включая карликовую планету Седна, имеют эллиптические и "эксцентрические" орбиты, ориентированные в одном направлении. Все шесть имели афелий примерно на одной стороне Солнечной системы. В статье 2016 года, опубликованной в The Astronomical Journal, Батыгин и Браун написали, что планета с массой примерно в 10 раз больше Земли, находящаяся намного дальше Плутона и вращающаяся по длинному эллиптическому пути вокруг Солнца, может объяснить кажущееся скопление. Они утверждали, что со временем большая гравитация девятой планеты вынудила бы эти шесть TNO выйти на их сгруппированные орбиты.
Но в новой статье, опубликованной в базе данных arXiv, но еще не прошедшей экспертную оценку, большой коллектив исследователей предполагает, что TNO не особенно сгруппированы - они просто выглядят так из-за того, что земляне направляют свои телескопы в определенные области неба.
Исследователи взяли выборку из 14 известных "экстремальных" (то есть очень удаленных объектов, принадлежащих к семейству, больше всего повлиявшему на исследования Девятой Планеты) TNO и предположили, что они являются частью, в основном, невидимого большого семейства объектов, в котором они почти наверняка находятся. Затем они проанализировали, сколько времени телескопы провели, будучи направлены на разные части неба. Ученые обнаружили, что астрономы могли бы обнаружить эту конкретную совокупность объектов, если бы все TNO на внешних окраинах Солнечной системы действительно имели довольно равномерное распределение - от 17% до 94% однородного. (100% равномерное распределение означало бы, что орбиты TNO равномерно распределены вокруг Солнца.) Другими словами, крайние TNO (ETNO) могут казаться сгруппированы, но это только потому, что астрономы в среднем сосредоточили на этой части пространства свое внимание. Такое равномерное распределение не соответствовало бы гипотезе Девятой Планеты.
Этот статистический анализ похож на то, что делают, постоянно проводя опросы общественного мнения. Если опрос нескольких сотен американцев обнаружил, что кантри-музыка была любимым жанром 55% людей, но затем более пристальный взгляд на данные показал, что 40% респондентов оказались из Нэшвилла, то опросчик мог бы скорректировать данные с учетом того факта, что выборка была сильно привязана к одной области страны. При этом исследователь может обнаружить, что огромное предпочтение кантри-музыке исчезает.
Дэйв Толен, астроном из Гавайского университета, который ищет ТНО с помощью телескопа Subaru на вершине Мауна-Кеа на Гавайях и не принимал участия в исследовании, сказал, что данных по-прежнему слишком мало, чтобы кто-либо мог сделать какие-либо твердые выводы о Планете 9.
"У нас есть классическая ситуация, которую я могу описать как статистика малых чисел". Одно открытие не может ни с чем согласоваться. Две похожие орбиты могут легко оказаться совпадением. Три похижих орбиты могут вызвать вопрос, но, конечно, этого недостаточно, чтобы снять шляпу", - сказал Толен. - Сколько похожих орбит нужно, прежде чем шансы на то, что это совпадение, упадут до убедительно небольшого числа? И что представляет собой "похожесть"? Должны ли орбиты быть в пределах 10 градусов друг от друга? 30 градусов? 90? Предположение, что TNO создает некая планета, достойно изучения. Но наблюдаемая группировка не является убедительным доказательством. С другой стороны, новое исследование не может исключить и Девятую планету".
По словам Толена, предпринимаемые в настоящее время усилия значительно расширят каталог известных TNO и обеспечат более твердую основу для любых гипотез по этому поводу. "Прогресс идет медленно, - сказал он. - Любые отчеты о моделях всегда будут устаревшими, пока мы будем продолжать наблюдения, потому что не будут включать последние наблюдения за небом". Его команда, по словам Толена, работает над тем, чтобы равномерно наблюдать за небом "специально, чтобы избежать такого рода предвзятости".
Скотт Шеппард, астроном, изучающий ТNО в Научном институте Карнеги в Вашингтоне, один из первых исследователей, предположивших, что большая планета может существовать в отдаленных районах Солнечной системы, в значительной степени согласился с мнением Толена. "У нас просто не хватает надежных удаленных TNO, чтобы иметь хорошие статистические аргументы за или против", - сказал он. В новой статье игнорируются некоторые хорошо изученные объекты, такие как Седна, и говорится, что это делает результаты менее убедительными. И некоторые из объектов, изученных в новой статье, вероятно, подвержены влиянию гравитации Нептуна, что делает их плохими кандидатами для изучения Девятой Планеты. "Нам нужно утроить текущую величину выборки очень далеких TNO, чтобы иметь надежную статистику по углам орбит этих объектов, - сказал Шеппард. - Если у вас недостаточно большая выборка, то даже если объекты сильно сгруппированы, статистика все равно будет соответствовать однородному распределению просто потому, что размер выборки слишком мал".
Статистическая мощность нынешних методов мала, поскольку задействовано всего 14 объектов. Когда телескоп имени Веры К. Рубин в Чили вступит в строй в 2023 году, наблюдения должны выявить сотни новых TNO, которые могут пролить свет на вопрос существования Девятой планеты.