Интересный космос

1. Предложена новая теория эволюции Вселенной

Физики из США и Южной Кореи описали возможный сценарий эволюции Вселенной после Большого взрыва, отличающийся от общепринятого в настоящее время наукой. Согласно этому сценарию, на Большом адронном коллайдере (БАКе) в ЦЕРНе новые элементарные частицы обнаружить уже не удастся. Также альтернативный сценарий позволяет решить проблему иерархии масс.

Теория получила название Nnaturalness. Она определена на масштабах энергий порядка электрослабого взаимодействия, после разделения электромагнитного и слабого взаимодействий. Это было спустя примерно десять в минус тридцать второй - десять в минус двенадцатой секунд после Большого взрыва. Тогда, по мнению авторов новой концпеции, во Вселенной существовала гипотетическая элементарная частица - рехитон (или рехеатон, от английского reheaton), распад которой привел к формированию наблюдаемой сегодня физики.

По мере того как Вселенная становилась более холодной (уменьшалась температура материи и излучения) и плоской (геометрия пространства приближалась к евклидовой), рехитон распался на множество других частиц. Они сформировали почти не взаимодействующие друг с другом группы частиц, практически идентичные по видовому набору, но отличающиеся массой бозона Хиггса, а значит, и собственными массами.

Число таких групп частиц, которые, по мнению ученых, существуют в современной Вселенной, достигает нескольких тысяч триллионов. К одному из таких семейств относятся и описываемая Стандартной моделью (СМ) физика и наблюдаемые в экспериментах на БАКе частицы и взаимодействия. Новая теория позволяет отказаться от суперсимметрии, которую до сих пор пытаются безуспешно найти, и решает проблему иерархии частиц.

2. Девятую планету назвали угрозой для Солнечной системы

Если большая, темная и холодная планета действительно существует далеко за орбитами Урана и Нептуна, то в далеком будущем ее притяжение может выбросить и Уран, и Нептун за пределы Солнечной системы.

С момента первых сообщений о возможном существовании на задворках Солнечной системы большой - девятой по счету - планеты астрофизики продолжают раскрывать все новые и новые последствия этого открытия. И хотя саму ее наблюдать пока по-прежнему не удается, ученые уже высказывают предположения о том, как она может выглядеть и что все это значит для самой Солнечной системы.

Судя по результатам новой работы британских астрономов, ничего хорошего это не предвещает: для орбит других восьми планет присутствие девятой может быть опасным. Об этом они рассказывают в статье, которая готовится к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Предполагается, что возможная девятая планета Солнечной системы должна проходить далеко за орбитой Нептуна и быть довольно крупной: вдесятеро тяжелее Земли и вчетверо больше ее по размеру. Совершая полный оборот вокруг Солнца за 10-20 тыс. лет, она может вызывать некоторые наблюдаемые аномалии в движении ледяных комет Пояса Койпера. И хотя само существование девятой планеты остается недоказанным, Димитри Верас (Dimitri Veras) и его коллеги из Уорикского университета смоделировали ее влияние на другие планеты Солнечной системы.

Моделирование охватило большой период времени, вплоть до 7 млрд лет вперед, когда Солнце превратится в красного карлика, а затем - в белого. В процессе оно должно сбросить до половины своей массы и раздуться, поглотив Меркурий, Венеру и даже Землю. Более далекие планеты - Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун - выброшенное Солнцем вещество сместит на более далекие орбиты. При этом, по расчетам Вераса и его соавторов, девятая планета останется на своем месте - и ее притяжение станет заметно влиять на внешние планеты, особенно Уран и Нептун.

«Наличие далекой массивной планеты может в корне изменить конечную судьбу Солнечной системы, - говорит Димитри Верас. - Окончательный вариант зависит от точных параметров ее массы и орбиты, если она только существует». В некоторых вариантах, описанных учеными, Уран и Нептун под действием гравитации тяжелой девятой планеты оказываются вовсе выброшенными из Солнечной системы и отправляются в долгое одинокое странствие по Галактике.

3. ПОИСК ДЕВЯТОЙ ПЛАНЕТЫ ПРИВЕЛ НАС К НОВЫМ ОБЪЕКТАМ

В 2014 году Скотт Шеппард из Института науки Карнеги и Чедвик Трухильо из Университета Северной Аризоны предложили интересную идею. Отмечая сходство орбит далеких транснептуновых объектов (ТНО), они предположили, что на них может оказывать влияние массивный объект. Вслед за этим, в 2016 году, Константин Батыгин и Майкл Браун из Калтеха предположили, что виновником является еще не открытая планета.

С тех пор развернулась охота на печально известную девятую планету, Planet 9, в нашей Солнечной системе. И хотя прямых доказательств пока не было представлено, астрономы считают, что все ближе подходят к определению ее местоположения. В работе, недавно приятной The Astronomical Journal, Шеппард и Трухильо представляют свои последние открытия, в которых утверждают, что сузили диапазон поиска девятой планеты еще больше.

В этом исследовании Шеппард и Трухильо опираются на информацию, полученную с помощью инструмента Dark Energy Camera на 4-метровом телескопе Виктора Бланко в Чили и японского Hyper Suprime-Camera на 8-метровом телескопе Subaru в Гавайях. С помощью Дэвида Толена из Гавайского университета они провели самое обширное обследование неба в поисках объектов за орбитой Нептуна и пояса Койпера.

Данное исследование направлено на поиск большего числа объектов, которые показывают такую же кластеризацию в своих орбитах и могут предложить больше доказательств существованию массивной планеты во внешней Солнечной системе. Как пояснил Шеппард в недавнем пресс-релизе Института Карнеги:

«Объекты, найденные далеко за Нептуном, хранят ключ к пониманию происхождения и эволюции нашей Солнечной системы. Хотя мы считаем, что есть тысячи таких объектов, мы не нашли многих из них пока, поскольку они далеко. Небольшие объекты могут привести нас к гораздо большей планете, которая, как мы думаем, существует там. Чем большем мы узнаем, тем лучше сможем понять происходящее во внешней Солнечной системе».

Среди последних открытий ученых - небольшая коллекция еще более удаленных объектов, своеобразные орбиты которых отличаются от удаленных и внутренних объектов облака Оорта, с точки зрения эксцентриситетов и больших полуосей. Как и открытия, сделанные с помощью других инструментов, это указывает на наличие чего-то массивного, влияющего на их орбиты.

Все эти объекты были представлены Центру малых планет Международного астрономического союза для определения. Они включают 2014 SR349, далекий ТНО, который имеет аналогичные характеристики ранее обнаруженным экстремальным телам, которые и привели Шеппарда и Трухильо к выводам о существовании массивного объекта в регионе.

Другой объект - 2014 FE72, объект, орбита которого настолько велика, что достигает около 3000 а. е. от Солнца в сильно вытянутом эллипсе - что можно было бы объяснить только влиянием сильной гравитационной силы за пределами нашей Солнечной системы. И помимо того, что первый объект наблюдается на таком большом расстоянии, это также первый удаленный объект облака Оорта, орбита которого пролегает полностью за Нептуном.

И есть еще 2013 FT28, который похож, хоть и отличается, на другие экстремальные объекты. К примеру, 2013 FT28 демонстрирует похожую кластеризацию с точки зрения больших полуосей, эксцентриситета, наклона и аргумента угла перигелия, но отличается долготой перигелия. Это может указывать на то, что конкретно эта тенденция кластеризации самая слабая среди экстремальных ТНО.

Помимо работы Шеппарда и Трухильо, астрономы к настоящему моменту исследовали порядка 10% неба. Опираясь на самые современные телескопы, они показали, что существует несколько еще не обнаруженных нами объектов, которые вращаются вокруг Солнца на экстремальных дистанциях.

И по мере появления еще более удаленных объектов с необъяснимыми орбитальными параметрами, их взаимодействие, кажется, согласуется с идеей массивной далекой планеты, которая могла бы сыграть ключевую роль в механике внешней Солнечной системы. Однако Шеппард указывает, что в действительности доказательств пока недостаточно.

«Сейчас мы имеем дело с очень скудной численной статистикой, поэтому до конца не понимаем, что происходит во внешней Солнечной системе, - говорит он. - Нужно найти намного больше транснептуновых объектов, чтобы полностью определить структуру нашей внешней Солнечной системы».

Увы, пока мы не знаем, существует ли девятая планета, и узнаем еще не скоро. Но наблюдая за объектами, которые постепенно открывают перед нами свое положение, мы прокладываем путь между - даже не звездами - транснептуновыми объектами. Экзопланеты экзопланетами, но охота на заднем дворе тоже может быть интересной.

Источник: vk.com